التوصيف الجزيئى لجينات الارتباع فى بعض التراكيب الوراثية في القمح المحلى الليبي
Loading...
Date
2011
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
جامعة سبها
Abstract
نظرا لما يتمتع به نبات القمح على المستوى العالمى والمحلى من أهمية, واعتبارا للدور المهم الذى تلعبه جينات الارتباع (Vernalization genes) فى دورة حياة القمح أثناء اطوار النمو المختلفة.
في هـذه الدراسـة تم استخـدام تقنيـات المادة الوراثيـة لتوصيف جينـات الارتبـاع فى سبع،ة وثمانييـن مدخلا من القمح منها ثلاثـة وخمسين مدخلا" من القمـح السـداسى (القمح الطرى Triticum aestivum) وتمثـل 61 % من إجمالى المدخـلات تحت الدراسـة, واربعة وثلاثين مدخلا" من القمـح الرباعــى (القمــح الصلب Triticum durum) تمثـل 39 % من اجمالى السلالات المدروسة، وجميعها محفوظة بمصرف الاصول الوراثية النباتية بمركز البحوث الزراعية بطرابلس.
وهذا البحث لعله الدراسة الاولى فى توصيف هذه الجينات فى سلالات واصناف القمح المحلى لتحديد وجـود أوغياب الاليلات السائدة والمتنحية لمواقع جينات الارتباع الرئيسيـة الثـلاثة (Vrn-A1 , Vrn-D1, Vrn-B1).
لقد تم استخلاص المادة الوراثية باتباع طريقة (Mini prep)، المستخدمة بمعمل الهندسة الوراثية بمركز بحوث التقنيات الحيوية بطرابلس، وأجريت في بداية العمل مقارنة سريعة بين نوعية المادة الوراثية المستخلصة مباشرة من البذور وأخري مستخلصة من بادرات عمر 10-14 يوم وبنفس خطوات الاستخلاص، وقد أظهرت النتائج أنَّ المادة الوراثية المستخلصة من البادرات كانت أفضل من حيث الكمية والنوعية, وبناءا على هذه النتائج تم استعمال البادرات في الحصول على المادة الوراثية لإستخدامها في التفاعل المتسلسل لإنزيم البلمرة, كما تََمَّ استخدام محلول الإاستخلاص (2XCTAB) فى إستخلاص المادة الوراثية ممَّا ساعد فى الحصول على مادة وراثية ذات جودة عالية من حيث الكمية والنوعية، كما تََمَّ تقدير كمية ونقاوة المادة الوراثية باستخدام جهاز الطيف الضوئي (Spectrophotometer)فكانت نتائح تركيزات المادة الوراثية المستخلصة كبيرة وكافية ومناسبة لاجراء العديد من التفاعلات المتسلسلة لانزيم البلمرة ((PCR.
بالنسبة للنقاوة من البروتينات والكربوهيدرات والتي تعتبر من ملوثات المادة الوراثية, فقد بلغ متوسط نسبة النقاوة في المدخلات تحت الدراسة 1.86 و 2.02 للبروتينات والكربةهيدرات، على التوالي، وهي قريبة من النسبة القياسية 1.80 و 2.2، على التوالي.
تََمَّ إجراء التفاعل المتسلسل لأنزيم البلمرة لأكثار قطع المادة الوراثية المرتبطة بجينات الإرتباع بإستخدم أربعة بأدئات محددة (specific primers) لتحديد وجـود أوغياب الأليــلات السائـدة والمتنحيـة لمواقـع جينـات الإرتبــاع Vrn الرئيسـية الثلاثــة ( Vrn-D1,Vrn-A1, Vrn-B1)، وكدلك تحديد أطوال القطع الناتجة باستخدمDNA قياسي (DNA Ladder) وكانت نتائج تكثير قطع DNA باستخدام البادئات الأربع كالتالى:
عند استخدام البادئ الأول VRN1AF و VRN1R تكونت قطعتين بطول 650 و750 زوج قاعدة تقريبا" وهى القطع المرتبطة بالاليل السائد Vrn-A1a في 11 مدخل من إجمالي87 مدخل وهذا يشير إلى أن 12.64% تقريبا" من إجمالي المدخلات تحت الدراسة تحمل الأليل السائد Vrn-A1a عند الموقع Vrn-A1. باقي المدخلات المستخدمة (76) مدخل تقريبا" بنسبة 4.78% كونت قطعة واحدة بطول 500 زوج قاعدة تقريبا"، ممَّا يشيـرإلى احتوائها إمَّا على الأليل السائد (Vrn-A1b) أو الأليل المتنحي (vrn-A1)، إلاَّ أن التفريق بين الإثنين. لم يكن متأتيا".
لم يستطع البادئ الثاني Intr/A/R3 و Intr1/A/F2 أن يكثر أي قطعة من DNA وهذا يشير إلى عدم وجود الأليل المستهدف Vrn-A1c في جميع المدخلات تحت الدراسة. وأظهرت نتائج PCR باستخدام البادئ الثالث Intr/B/R3 و Intr1/B/Fأن 49 من بين 87 مدخل تحت الاختبار تحمل الأليل السائد Vrn-B1 بنسبة 56.32%، بينما بقية المدخلات وعددها 38 مدخل بنسبه 43.7% كانت تحمل الأليل المتنحى vrn-B1.
أما البـادئ الرابـع Intr1/D/F و Intr1/D/R3قـد استطاع اكثـار قطع DNA للاليل السائد Vrn-D1 فى 13 سلالة فقط عند الحجم 1671 زوج قاعدة، جميع هذه السلالات من الأقماح السداسية، وكما هو متوقع لم يستطع البادئ تكبير قطع مع جميع السلالات الرباعية لعدم احتوائها على مجموعة كروموسومات (جينوم D). تشير النتائج الى ان 24.53% من السلالات السداسية تحت الدراسة تحمل الاليل السائد Vrn-D1 بينما السلالات التى تحمل الاليل المتنحى vrn-D1 هى 40 والتى تمثل ما نسبته75.5 % من مجموع السلالات السداسية تحت الدراسة.
من خلال النتائج المتحصل عليها من هذه الدراسة يمكن تلخيص أليلات جينات الأرتباع في الأقماح السداسية (Hexaploid wheat) و الأقماح الرباعية (Tetraploid wheat) تحت الدراسة كالتالى:
أليلات جينات الارتباع في الأقماح السداسية:
نجد أن الأليل السائد (Vrn-B1) موجود في 45 مدخل (85%) من مدخلات القمح السداسي، في حين أن الأليلات السائدة (Vrn-A1a) و (Vrn-D1) موجودة في 10 و 13 مدخلات، على التوالي. كذلك يلاحـظ أن 23 مدخل (0.46%) تحمـل عامـل سائــد واحــد و 81 مـدخـل (43%) تحـمل عاملين ســائدين، في حيـن أن ثـلاث مدخــلات (6%) لا تحتــوي على أي مـن الأليـــلات الســـائدة "Vrn-A1a, Vrn-B1, Vrn-D1".
أليلات جينات الأرتباع في الأقماح الرباعية تحت الدراسة:
مدخل واحد فقط يحتوي على الأليل السائد (Vrn- A1a)، باقي المدخلات تحمل الأليل السائد
(Vrn-A1b) أو الأليل المتنحي (vrn-A1)، كذلك فأن اربعة مدخلات ) 12%( فقط تحمل الأليل السائد (Vrn-B1)، وحيث أن الأصناف الربيعية تتطلب وجود أليل سائد واحد على الأقل، بالتالي يمكن القول أنه فيماعدا المدخلات المشارلها والتي تحمل الأليل السائد (Vrn-A1a) أو (Vrn-B1)، فإن باقي المدخلات يتوقع أن تحمل الأليل السائد (Vrn-A1b) أو أحدى أليلات الارتباع السائدة الأخرى.