)1( ق�صم املحا�صيل احلقلية، كلية الزراعة، جامعة دم�صق، �صورية. )2( املركز العربي لدرا�صات املناطق اجلافة والأرا�صي القاحلة/اأك�صاد، دم�صق، �صورية.
ملورثات الأليلية التباينات حتديد بهدف ،2016 العام يف )�صورية( دم�صق بجامعة الزراعة كلية يف احليوية التقانات خمرب يف البحث ُنفذ دوما3(، �صام9، �صام3، دوما4، دوما2، �صام8، �صام6، جوري، )حوراين، والقا�صي الطري القمح من خمتلفة وراثية طرز �صمن الديهيدرين
)Aegilops ovata، Ae. triuncialis، Ae. geneculata(:وبع�س الأنواع الربيةاملعامالت بني املورثات هذه يف وا�صحًا اختالفًا اجلفاف حتمل عن امل�صوؤولة الديهيدرين ملورثات الأليلي التباين تقييم درا�صة اأظهرت يف التماثل من عالية درجة على وكانت اأحيانًا، كبريًة الواحد املوقع نظائر بني اجلزيئي الوزن يف ال�صكلية التباينات كانت اإذ املدرو�صة، واحد �صكلي منط وجود Dhn12 ملورثة بالن�صبة PCR الــ تفاعل اأظهر .%4 اأغاروز ميتافور هالمة على ب�صهولة متييزها واأمكن الآخر، البع�س )A،B( �صكليني منطني Dhn6 الديهيدرين مورثة اأعطت فيما فقط، ودوما2 دوما4، �صام8، �صام6، الوراثية الطرز من كل عند ظهر )A(جوري، الوراثيني الطرازين امتالك املالحظ ومن ،Ae. ovataو وحوراين، �صام3، دوما4، �صام9، �صام8، الوراثية الطرز من كل عند ظهرت ملورثتي )A، B، C( �صكلية اأمناط ثالثة وظهرت فقط، واحدًا �صكليًا منطًا Ae. triuncialis، Ae. geneculata الربيني والنوعني ودوما3، �صكلية اأمناط ثالثة ظهرت Dhn7 الديهيدرين ملورثة �صكلية اأمناط واأربعة املدرو�صة، الوراثية الطرز عند تباينت Dhn4، Dhn3 الديهيدرين ،Dhn9، Dhn16، Dhn15 الديهيدرين مورثات من كل عند �صكلية اأمناط خم�صة وجود PCR الـــ تفاعل اأظهر كما دوما3. الطراز يف منها
.Dhn13 و Dhn5 الديهيدرين ملورثتي بالن�صبة �صكلية اأمناط و�صتة املورثة تلتها كافًة، املدرو�صة الطرز مع �صكليًا منطًا 30 والبالغة اأعطتها التي ال�صكلية الأمناط بعدد Dhn9 املورثة تفوق النتائج اأظهرت الوراثية الطرز مع �صكلية اأمناط اأربعة والبالغ ال�صكلية الأمناط من عدد اأقل Dhn12 املورثة اأعطت حني يف �صكليًا، منطًا 24 بـ Dhn15الوراثي الطراز اأعطى حني يف وراثيًا، منطًا 19 والبالغة اأعطتها التي الوراثية الأمناط بعدد دوما4 الوراثي الطراز تفوق تبني كما املدرو�صة. حتمل عن م�صوؤولة الديهيدرين من مورثات وجود البحث من ُي�صتنتج �صكلية. اأمناط ع�صرة والبالغ ال�صكلية الأمناط من عدد اأقل دوما3
Allelic Variations of Dehydrin Genes in some Cultivated (Bread and Durum) and Wild Genotypes of Wheat.
F. AL-Ganeer M. Sabboh S. Lawand
) 1 - 2 ( The Arab Journal for Arid Environments 10املجلة العربية للبيئات اجلافة 10 ) 1 - 2 (18
Abstract
املقدمة
This study was conducted at the Biotechnology Lab. - Faculty of Agriculture – Damascus University )Syria( in 2016. The aim of the research was to detect the allelic variations of Dehydrin genes in different durum and bread wheat genotypes: horani, juri, sham6, sham8, doma4. doma2, sham3, sham9, doma3(, and three wild types )Aegilops ovata, Ae. triuncialis, Ae. geneculata(.Results of Dehydrin gene variation (responsible for drought tolerance) showed significant differences among the studied genotypes. Variation in the molecular weight between loci per gene was very high in some cases, while the similarity in other cases was at a high degree, and it was easily distinguishable by 4% agarose gel. The PCR results of the Dehydrin gene Dhn12 showed a monomorphic pattern in the four genotypes: sham6, sham8, doma4, and doma2. While Dhn6 gave two patterns emerged in the 6 genotypes: sham8, sham9, doma4, sham3, horani, and Ae. ovata. It is noticeable that both genotypes juri, and doma3, and the wild species Ae. triuncialis, Ae. geneculata had only one monomorphic pattern. There were three patterns )A, B, C( of Dhn4 and Dhn3 varied in the studied genotypes, three of four patterns of the Dehedrin gene Dhn7, appeared in doma3. The PCR reaction also showed five patterns for the Dehedrin genes: Dhn9, Dhn16, Dhn15, and six patterns for two dehedrin genes: Dhn5 and Dhn13. The results showed that the dehydrine gene Dhn9 had the largest number of polymorphic patterns, with 30 patterns in all studied genotypes, followed by the gene Dhn15 with 24 patterns, while the gene Dhn12 gave the lowest number of patterns )only 4( in the studied genotypes. While, the genotype )doma4( was superior in the number of patterns which gave 19 genetic patterns, while doma3 gave the lowest number of patterns )10 patterns(.Key Words: Wheat )durum and bread(, Cultivated genotypes, Wild types, Alleles variation, Dehydrin gene.
من % 50 يعادل ما والأرز القمح حم�صول ل وي�صكَّ العامل، �صكان غذاء من % 70 ُتوؤمن اإذ املح�صولية الأنواع اأهم من احلبوب حما�صيل ُتعدُّ يف اأ�صا�س كغذاء وُي�صتهلك ُيزرع اإذ ،)2009 ،Kazemi( اأهمية الأكرث القمح حم�صول ويعدُّ .)2000 ،Beanو Lookhart( العاملي الإنتاج ونحو ،)2012 )�صالح، النامية الدول يف الإن�صان ج�صم لبناء الربوتني من % 19 و الطاقة من % 22 نحو يوؤمن فهو العامل، دول من العديد
.)2009 ،CIMMYT( اأفريقيا و�صمايل اآ�صيا دول غربي اليومية يف الطاقة من % 60 اإىل 40وديب، احلميد )عبد ال�صناعية املجالت من العديد يف ا�صتخدامه اإىل بالإ�صافة الغذائية، ال�صناعات يف اأولية كمادة القمح ُي�صتخدم �صورية قت وحقَّ واملطرية، املروية الظروف �صمن ُيزرع اإذ الغذائي، الأمن ا�صرتاتيجية يف الفقري العمود مبثابة �صورية يف القمح ُيعدُّ .)2003يف الن�صبة هذه وتباينت طريًا، قمحًا % 40 و قا�صيًا، قمحًا % 60 ن�صبته ما القمح من ُتنتج اإذ الت�صعينات، منت�صف منذ الذاتي الكتفاء ب�صورية، ع�صفت التي اجلفاف موجات ب�صبب % 60 بن�صبة الأخرية الفرتة خالل القمح حم�صول من الإنتاج وانخف�س الأخرية. ال�صنوات ال�صرقية ال�صمالية )املنطقة بعليًا القمح حم�صول لزراعة الرئي�صة املناطق يف ول�صيما املطري، الهطول معدل يف احلاد التدين اإىل بالإ�صافة جدي ب�صكٍل والتفكري ال�صعب، غذاء من الحتياطي املخزون على باملحافظة الكفيلة ال�صبل عن للبحث احلكومة دفع الذي الأمر �صورية(، من
الزراعي. الإنتاج ا�صتقرار على املحافظة على ت�صاعد التي امل�صتقبلية ال�صرتاتيجيات و�صع يف وال�صاللت الأ�صناف بني التهجني برامج خالل من اجليدة والنوعية العالية الإنتاجية ذات املتميزة الأ�صناف ا�صتنباط على املربي يعمل التهجني، عملية يف الداخلة الآباء اختيار ح�صن هي واأهمها اخلطوات اأوىل ولعلَّ النوعية. وال�صفات احلبية الغلة حت�صني اإىل توؤدي التي رغبات تلبي جديدة اأ�صناف اإىل للو�صول عليها النتخاب ومتابعة عنها، الناجتة ال�صاللت اإىل املرغوبة ال�صفات نقل على قدرتها ودرا�صة الإدخال عمليات وُتعدُّ الوراثي. التح�صني عملية ملتابعة با�صتمرار جديدة وراثية تباينات اإيجاد من لبدَّ وبالتايل وامل�صتهلك، وامل�صّنع املنتج التباينات درا�صة ُتعدُّ .)2002 ،Gosalو Chahal( التلقيح ذاتية املحا�صيل يف التباينات هذه لإحداث الأ�صا�صية الطرائق والتهجني والنتخاب ولكن ال�صكلية، ال�صفات على بالعتماد النباتات بني التمييز يتم كان و�صابقًا التدهور، من عليه للمحافظة اأ�صا�صيًا هدفًا النوع �صمن الوراثية املورثات درا�صة على تعتمد تقانات ا�صتخدام فيتم احلايل الوقت يف ا اأمَّ ،)2002 وزمالوؤه، Arafeh( البيئية بالظروف تتاأثر ال�صفات هذه
.)2001 ،Megdadi( فيها للبيئة تاأثري اأي دون ذاتها بحد جزءًا يعد والذي التباين هذا وي�صكل النباتية، الأنواع �صمن الوراثي التباين من عالية درجة بوجود �صورية يف النباتية الوراثية املوارد ز تتميَّ
املجلة العربية للبيئات اجلافة 10 ) 1 - 2 ( The Arab Journal for Arid Environments10 ) 1 - 2 (19
)اأوبري احليوية التقانات ا�صتعمال طريق عن املزروعة الأ�صناف اإنتاجية حت�صني يف املفيدة للمورثات مهمًا م�صدرًا الكلي احليوي التنوع من .)1996 و�صاهريل،
برامج جلميع دائمًا هدفًا اأ�صبح احلبية للغلة عالية وراثية اإمكانيات ذات جديدة اأ�صناف اإىل الو�صول اأن )2003( Khaliq و Kashif بنيَّ للبيئات النبات با�صتجابة املتحكمة املورثات عمل وطبيعة الوراثي، البناء معرفة من النبات ملربي بدَّ ل الهدف هذا ولتحقيق الرتبية،
. ملختلفة ااأن يقلل املوؤ�صرات اجلزيئية، ميكن ا�صتخدام تقانة اأنَّ Qi وزمالوؤه )1996(، وRamsay وزمالوؤه )2000( و وزمالوؤه )1991(، Graner بنيَّ الوراثية املادة درا�صة يف احليوية التقانات ا�صتخدام ى اأدَّ وقد الواحد. الوراثي النمط يف املرغوبة ال�صفات من عدد اإدخال تعقيدات من التنوع عن دقيقة قيا�صات اإجراء اإىل التو�صل ومتَّ البيئية، املوؤثرات عن تاأثرياتها وعزل الوراثية ال�صفات مكونات تقييم ت�صريع اإىل DNA Segregation( ور�صم خرائط الرتباط الوراثية وذلك با�صتعمال جمموعات انعزالية ،)1996 Powel( Genetic diversity وزمالوؤه، الوراثي
النباتية. للهجن )population Espartero( معينة مورثات التغريات وتتحكم يف هذه اخللية، الفيزيائية جلدار واخلوا�س الكيميائي الرتكيب تغيريًا يف اإجهاد اجلفاف ي�صبَّب الأنزميات وتتثبيط ،)1990 ،Boyerو Nonami( طويلة لفرتات اجلفاف نتيجة اخلاليا ا�صتطالة توقف اإىل يوؤدي كما ،)1994 وزمالوؤه، املنخف�صة واحلرارة اجلفاف لإجهادات النبات ا�صتجابة عن مورثات عدة م�صوؤولية الدرا�صات اأظهرت وقد اخللية. جدار لتكوين الالزمة بروتينات اإنتاج احلرارة هي تغريات اأو املاء نق�س من فيزيائية( لنف�صها )حماية اخللية اآليات حماية بني فمن ،)1996 ،Bartelsو Ingram(التي الدرا�صات اأظهرت فقد ،)1997 ،Yamaguchi-Shinozki و Shinozaki( )LEA( املتاأخرة اجلنيني التطور بروتينات ت�صمى معينة Pages( اإنتاج هذه الربوتينات، وذلك خالل املراحل الأخرية من تطور البذرة اأجريت على بذور القطن زيادًة يف تعبري املورثات امل�صوؤولة عن حتمل على النبات قدرة مع املورثات هذه ارتباط اإىل ُت�صري قوية ا�صتنتاجية �صواهد توجد كما ،)1993 وزمالوؤه، Roberts 1993؛ وزمالوؤه، للجفاف البذور تعري�س اأنَّ ولوحظ اجلفاف، مراحل خالل النباتية الأن�صجة يف املوجودة املورثات من عدد لتعبري م�صابه فتعبريها اجلفاف،
البادرات. يف املورثات لهذه مبكر مورثي تعبري اإىل يوؤدي اأن ميكن درا�صات على اعتمادًا LEA جمموعة بروتينات تق�صيم واأمكن خمتلفة، وبرتاكيز متعددة خلوية اأمناط يف LEA جمموعة بروتينات توجد الديهيدرينات )جمموعة LEA Dhn11و LEA Dhn19 اإىل: )1989 وزمالوؤه، Dure( اأخرى نباتية باأنواع مقارنًة القطن على اأجريت حتليلية وزمالوؤه، Galau( LEA Dhn95و ،)2013( ح�صون عن نقاًل LEA Dhn113 هما جمموعتني اإ�صافة لحقًا ومتَّ ،LEA Dhn7و )Dehydrins
.)1993 LEA بروتينات بها تتميز التي اخل�صائ�س على واعتمادًا لذلك النباتية، والأن�صجة للخاليا قاتل القا�صي اجلفايف الإجهاد اأنَّ املعروف من Kayو Mc-cubbin وجد وقد اخللية. ال�صرورية حلياة املائية الحتياجات من الأدنى احلد على اأن حتافظ املاء، ميكنها مع احتادها من حيث على ذلك ويعتمد الأخرى، الببتيد عديدات معظم من باملاء احتادًا اأكرث هي )Dhn19 )جمموعة القمح يف ديهيدرين بروتينات اأنَّ )1985(الرئي�صة امل�صكلة اإنَّ .)1993 ،Dure( املاء من كبرية كمية مع تتحد اأن الربوتينات لهذه ميكن ولذلك الربوتينات، لهذه الثالثية البنية �صكل البنية اخللوية، تاأذي اإىل يوؤدي ال�صديد هي فقد كميات كبرية من املاء احلر يف اخللية، الأمر الذي تاأثري اجلفاف التي حتدث يف اخلاليا حتت تركيب على ال�صكريات يف حمافظتها وظيفة تعمل على دعم LEA بروتينات بع�س اأن اإذ ،LEA بروتينات بو�صاطة التاأثري التقليل من هذا ويتم
املاء. غياب يف ال�صيتوبال�صم اجلنيني التطور بروتينات اإنتاج عن امل�صوؤولة املورثات اأي ،LEA Dhn11 جمموعة على كبري ب�صكل LEA ملورثات الدرا�صات معظم تركزت لقد النبات يف ووجودًا تكرارًا الأكرث الربوتينات هي عام ب�صكل الديهدرينات لأنَّ نظرًا الديهدرينات، مورثات م�صطلح عليها يطلق التي املتاأخرة
.)1997 ،Close( وملوحة منخف�صة وحرارة جفاف من املختلفة الإجهادات فرتات خالل وجود املرجعية الدرا�صات اأظهرت اإذ �صواء، حد على والدنيا الراقية النباتات رتبة من كل يف كربوتينات الديهدرينات وجود حتديد متَّ البالغة النباتات يف وال�صعري القمح من كل عند النجيلية الف�صيلة ولدى ،)2001 ،Oliverو Velten( املجففة الطحالب لدى الديهدرينات اأو خالل املرتفعة، وامللوحة واحلرارة 1998(، واجلفاف Danyluk وزمالوؤه، 1995؛ اإجهاد احلرارة املنخف�صة )Galiba وزمالوؤه، مرتافقًة مع
.)2003 وزمالوؤه، Teulat ؛ 2003 ،Robertson( الأب�صي�صيك بحم�س املعاملة عند 6A و 5A و 4A ال�صبغيات على ال�صبغية ال�صيغة ثنائي القمح يف الديهيدرين مورثات حتديد من )1995( وزمالوؤه Dubcovsky ن متكَّاأنَّ عائلة وزمالوؤه )1997( Limin 1991(. كما وجد وزمالوؤه، Gill( Triticum tauchii النوع Triticum monococcum، و5D عند النوع الذراع على وتتو�صع ال�صعري عند Dhn5 للمورثة م�صابهة هي )Triticum aestivum( )الطري( ال�صدا�صي القمح عند Wcs 120 مورثات
بالقمح. ال�صاد�صة املجموعة �صبغيات من لكل الطويل
) 1 - 2 ( The Arab Journal for Arid Environments 10املجلة العربية للبيئات اجلافة 10 ) 1 - 2 (20
م�اد البحث وطرائقه
و 4DS ال�صبغيات اأذرع على ديهيدرينية بروتينات اإعطاء عن امل�صوؤولة املورثات وجود اإىل )1998( Close و Werner – Fraczek واأ�صار Western blot و Cytogenetic stocks تقانتي القمح )Triticum aestivum L.cv Chinese Springer( م�صتخدمًا نوع 6AL يف و 5BL
.)1994 )Pan وزمالوؤه، ،)ND 7532و KTC 86211( ،خمتلفني يف حتملهما للجفاف )Triticum eastivum( صنفني من القمح ال�صتوي� )وزمالوؤه )2013 Zhang در�سحيث مت تعري�صهما لالإجهاد املائي خالل اأربع مراحل من النمو، وقد بينت النتائج اأن الربوتينات اخلا�صة مبورثات الديهيدرين ذات اأوزان جزيئية تراكم ح�صريًا KD 38 الوزن اجلزيئي ذو الربوتني اأن اإذ ال�صنفني، املراحل ويف كال كل ب�صكل معنوي خالل وتراكمت ،KD 45و 37 بني ترتاوح خالل التعري�س للجفاف يف مرحلة البادرات، بينما تراكمت الربوتينات ذات الأوزان 40 و KD 49 يف مرحلة امتالء احلبوب، ولكن تبني اأن حمتوى تراكم منط اأن اإىل النتائج هذه وت�صري النمو، وا�صتعادة الإجهاد انتهاء عند انخف�س ثم اجلفايف، الإجهاد فرتة خالل ازداد الأكرث الديهيدرين
التطور. ومرحلة الوراثي الطراز على يعتمد اجلفاف اإجهاد خالل الديهيدرين القمح من الوراثية الطرز لبع�س )M2( الثاين الطافر اجليل يف الديهيدرين ملورثات الأليلية التباينات )2013( وزمالوؤه �صيخمو�س در�س املعامالت اأغلب عند وجد واحدًا �صكليًا منطًا Dhn3و Dhn10و Dhn6 و Dhn1 الديهيدرين ملورثات بالن�صبة PCR الــ تفاعل واأظهر القا�صي، املتو�صط الرتكيز ذات املعاملة وهي واحدة معاملة عند واحد �صكلي منط فيها ظهرت فقد Dhn12 الديهيدرين ملورثة وبالن�صبة املدرو�صة، Dhn8و Dhn4 املورثات يف وظهرت �صكلية، اأمناط �صبعة فيها ظهر فقد Dhn2 الديهيدرين ملورثة وبالن�صبة بحوث9. ال�صنف لدى DES من الديهيدرين مورثة يف �صكلية اأمناط وثالثة ،Dhn7 الديهيدرين مورثة يف �صكلية اأمناط اأربعة ظهرت حني يف �صكلية، اأمناط خم�صة Dhn11و
.Dhn9املدرو�صة، املعامالت جميع لدى �صكليًا منطًا 46 بلغ اإذ اأعطتها، التي ال�صكلية الأمناط عدد حيث من املورثات باقي على Dhn11 مورثة تفوقت ال�صنف يف )v25 Kr( بالإ�صعاع التطفري معاملة وامتلكت املدرو�صة. املعامالت جميع يف �صكلي منط اأي Dhn5 الديهيدرين مورثة تعط ومل املعاملة اأظهرت بينما �صكليًا، منطًا 18 عددها بلغ اإذ املدرو�صة Dhn الديهيدرين مورثات جميع يف ال�صكلية الأمناط من عدد اأكرب بحوث9
اأمناط(. ال�صكلية )10 الأمناط اأقل عدد من دوما1 ال�صنف )DES 0.05 %( يف ،)2003 �صورية )جبور، املزروعة يف امل�صاحة 350 ملم/�صنة( معظم اأقل من املطري الهطول و�صبه اجلافة )حيث معدل املناطق اجلافة ت�صكل احلراري املدى وات�صاع املناخية، احلرارية املوجات وحدوث املرتفعة واحلرارة املنتظم، وغري القليل املطري بالهطول املناطق هذه تتميز اإذ النباتات تعر�س اإىل يوؤدي ما كبري، ب�صكل امل�صتنزفة اجلوفية املياه لتغذية الرتبة داخل اإىل املياه ر�صح قلة اإىل اإ�صافًة وال�صنوي، اليومي
املائي. للعجز على املحافظة مع اجلفاف حتمل اأن اإذ مهمًة، املائي الإجهاد ظروف حتت والإنتاجية البقاء على الوراثي الطراز مقدرة تكون ما وعادة الرتبية برامج يف الرتكيز اأهمية تاأتي هنا ومن وزمالوؤه،1999(، Voltas( متو�صطة الإجهاد درجة تكون عندما اأهميًة اأكرث الإنتاجية الكفاءة العامل هذا ومبواجهة .)2005 ،Passioura( جيدة حبية غلة واإعطاء اجلفاف حتمل على قادرة وراثية طرز تطوير على الوراثي والتح�صني املورثات من معينة جمموعة بتحري�س املتاح املاء كمية يف لنق�س تعر�صه عند للنبات ت�صمح اجلزيئي امل�صتوى على ا�صتجابة اآلية النبات ميتلك بروتينات ت�صكيل عن امل�صوؤولة للمورثات الكلي العدد ويقدر الديهيدرينات، تدعى اجلفاف ظروف مقاومة عن م�صوؤولة بروتينات ت�صكيل على
النبات. �صبغيات معظم على موزعة اأنها ووجد بع�صها مواقع حتديد ومت مورثة، 14 اإىل 12 بني القمح يف الديهيدرينات انواع ثالثة اإىل اإ�صافًة والقا�صي، الطري القمح من خمتلفة وراثية طرز �صمن الديهيدرين ملورثات الأليلية التباينات حتديد اإىل البحث هدف
Aegilops جن�س من برية
مكان وزمان تنفيذ البحث:)�صورية(. دم�صق بجامعة الزراعة كلية يف احلقلية، املحا�صيل لق�صم التابع احليوية، التقانات خمرب يف 2016 عام يف الدرا�صة ُنفذت
المادة النباتية:ال�صورية الزراعية العلمية للبحوث العامة الهيئة من عليها احل�صول مت والقا�صي، الطري للقمح الوراثية الطرز من عدد على الدرا�صة اأجريت
:)1 )اجلدول الآتي ال�صكل على وهي جوري. حم�صن(، )حملي حوراين �صام9، دوما3، �صام3، الرباعية(: )الأ�صناف القا�صي القمح طرز -
:(DNA Extraction) استخالص الـحمض النووي الريبي منقوص األوكسجيناحل�صول حتى ال�صائل الآزوت با�صتخدام اخل�صراء الأوراق من بطحن1غرام اأ�صابيع 3 اإىل 2 بعمر الفتية البادرات من DNA الـ ا�صُتخل�س مل 10 لها واأ�صيف مل 50 �صعة زجاجية حوجلة اإىل بعدها ُنقل التعديالت، بع�س اإجراء مع )1983( Dellaporta ح�صب ناعم، م�صحوق على
من: املكون و SDS ال�صتخال�س حملول من )0.1 Tris-HCl، PH=8.2، 50mM EDTA، 0.1M NaCl، 2% SDS,1mg/ml proteinase K(
كلوروفورم/اأيزواميل من كل مزيج من مل 10 اأُ�صيف .º37م عند مائي حمام �صمن امل�صتمر التحريك مع دقيقًة 60 ملدة العينات ُح�صنت )10000دورة/ ب�صرعة دقائق 10 ملدة املركزي( الطرد )عملية املزيج وُثفل مل 30 �صعة تثفيل اأنبوب اإىل املزيج ُنقل .1:24 بن�صبة كحول اإىل املرت�صب )DNA( الـ ُنقل ثم املائي، الو�صط حجم من 3/2 مبعدل Iso-propanol الإيزوبروبانول اأُ�صيف .º4م حرارة بدرجة دقيقة( ثمَّ ،)ºم 20 - بدرجة )املحفوظ البارد )% 76 اإيتيلي )كحول Washing bufferالغ�صيل حملول من مل 0.5 واأُ�صيف مل 2 �صعة �صغري اأنبوب املنظم املحلول من ميكروليرت 500 يف )DNA( الـ عينات اأذيبت .ºم 4 حرارة وبدرجة دقائق 10 ملدة )10000دورة/دقيقة( ب�صرعة التثفيل RNasel اأنزمي ميكروليرت من 2 باإ�صافة RNA النووي التخل�س من احلم�س ومتَّ .)EDTA مول ميلي 1 ، Tris مول ميلي املكون من )10 TE
نانوغرام/ميكروغرام. 40 لي�صبح DNA الـ تركيز ومدد �صاعة، ن�صف مدة )º37م( درجة على والتح�صني مغ/مل( )10تقدير كمية الحمض النووي DNA و نوعيته بوساطة جهاز المطياف الضوئي:
مبوجة Ultra Violet البنف�صجية فوق الأ�صعة ميت�س اإذ ،DNA كمية لتقدير )UV spectrophotometer( ال�صوئي املطياف جهاز ا�صتخدم 260 املوجة طول على المت�صا�س قراءة ت�صمح نانومرت. 280 موجة طول ذات البنف�صجية فوق الأ�صعة الربوتينات متت�س بينما ،260 طولها µg/ml 50 نحو يقابل )OD( Optical Density ال�صوئية الكثافة من واحد كل اأنَّ بحيث العينة، يف النووي احلم�س تركيز بح�صاب نانومرتًا
امل�صاعفة. DNA النووي احلم�س ل�صال�صل 2.0 و 1.8 بني الن�صبـة هذه ترتاوح اأن ويجب النـووي، احلم�س نقاوة تقدير على ت�صاعد نانومرتًا 280 اإىل 260 املوجة قراءة بني الن�صبة اإنَّ
.)1982( وزمالئه Maniatis ح�صب وذلك الآتية املعادلة من DNA النووي احلم�س كمية ح�صاب وميكن .DNA النووي للحم�س DNA Concentration (µg / ml)= ] OD 260 × 50 × عامل التمديد[
) 1 - 2 ( The Arab Journal for Arid Environments 10املجلة العربية للبيئات اجلافة 10 ) 1 - 2 (22
النووي )DNA Concentration )µg / ml = تركيز احلم�س : اأنَّ حيث نانومرت. 260 املوجة عند النووي احلم�س لمت�صا�س ال�صوئية الكثافة OD 260 متثل
DNA نوعية لتحديد % 1 اإىل 0.8 من تركيزها الأغاروز من هالمة يف DNA Genomic اجلينومي النووي احلم�س من قليلة كمية لت وُحمِّثم الأغاروز. هالمة يف اجلزيئي الوزن عالية )bands( ع�صابات �صكل على DNA يظهر اأن يجب اإذ تقطعه، عدم من للتاأكد امل�صتخل�صة
البوليمريازي. املت�صل�صل التفاعل يف لت�صتخدم ng/µl 40 تركيز على للح�صول DNA عينات دت ُمدَّ:PCR تضخيم المورثات المدروسة بوساطة تقانة
العامة الهيئة من عليها احل�صول متَّ ،)2 )اجلدول اجلفاف حتمل ملورثات متخ�ص�صة بادئات من اأزواج 10 با�صتخدام DNA ت�صخيم متَّ ال�صورية. الذرية للطاقة
الجدول 2. التسلسل النكليوتيدي لمورثات الديهيدرين المسؤولة عن تحمل الجفاف.
X PCR 2( من µl و12.5 البادئتني كلتا من picomol 20 و DNA من ng 40 فا�صتخدم ،µl 25 قدره نهائي حجم يف التفاعل اأجري Taq-Polymerase، dNTPs:التالية املكونات على احلــاوي Fermentas، Germany �صركـــة من عليــه احل�صـول متَّ والذي )Master Mix�صركة من احلراري املدور جهاز يف Amplification الت�صخيم عملية اأجريت ،ml 25 اإىل النهائي احلجم لي�صل املقطر املاء واأُ�صيف ،MgCl2
التايل: احلراري الربنامج وفق ATC401موديل APOLLO,USAموؤلفة من: دورة كل منها 40 ثم دقائق 5 ملدة º94 م بدرجة حرارة - و�صعت
.ºم 94 حرارة بدرجة دقيقة ن�صف ملدة DNA الــ �صريطي )Denaturation( حتطم اأو انف�صال -.2 اجلدول وفق حرارة بدرجة دقيقة ن�صف ملدة البادئة )Annealing( التحام -
.ºم 72 حرارة بدرجة دقيقة ن�صف ملدة )Extension(ا�صتطالة -التفاعل. لإمتام ºم 72 حرارة على دقائق 10 ملدة العينات ُتركت ثم
يلي: ا ممَّ يتكون والذي Stop Sequencing µl من حملول 10 لالأنابيب اأ�صيف PCR تفاعل من النتهاء ومبجرد Formamide %99 µl 9.6 من
Bromophenol Blue 0.005 غرام Xylene Cyanol 0.005 غرام
ومعقم مقطر ماء µl 384.1اآغاروز. ميتافور % 4 هالمة على الكهربائي بالرحالن بعدها احلزم لتف�صل ºم 20 - حرارة درجة يف العينات ُحفظت ثم
املجلة العربية للبيئات اجلافة 10 ) 1 - 2 ( The Arab Journal for Arid Environments10 ) 1 - 2 (23
النتائج واملناق�سة
الرحالن الكهربائي والتلوين والتصوير: 1X ml 100 من املحلول املنظم 4 غرام من ميتافور اأغاروز لـ رت هالمة امليتافور اأغاروز كما يلي: متَّ اإ�صافة - حت�صري هالمة امليتافور اأغاروز: ُح�صِّ
TBE buffer حيث:10X TBE buffer )108 g Tris borate + 55 g Boric acid +9.39g EDTA، pH 8.0(
وُتركت يف احلو�س ملدة �صاعة ون�صف.رت الهالمة احلاوية على احلزم. وِّ ثم �ُصوهدت حزم الــــــ DNA بوجود الأ�صعة فوق البنف�صجية UV-light، و�صُ
الوراثية الطرز بني املورثات هذه تعبري يف وا�صحًا اختالفًا اجلفاف حتمل عن امل�صوؤولة الديهيدرين ملورثات الأليلي التباين تقييم درا�صة اأظهرت البع�س التماثل يف بينما كانت على درجة عالية من اأحيانًا، الواحد كبرية املوقع الوزن اجلزيئي بني نظائر ال�صكلية يف التباينات اإذ كانت املدرو�صة،
الآخر )اجلدول 3(.
الجدول 3. األنماط الشكلية الناتجة عن تفاعل الـ PCR بالنسبة لمورثة Dhn12 في طرزالقمح الوراثية.
)اجلدول Ae. ovate و وحوراين، �صام3، دوما4، �صام9، �صام8، الوراثية الطرز من لكل )A،B( �صكليني منطني Dhn6 الديهيدرين مورثة اأظهرت Ae. ( الربيني والنوعني ودوما3، جوري، الوراثيني الطرازين اأن املالحظ ومن ودوما2، �صام6، الوراثيني الطرزين عند تظهر مل اأنها حني يف ،)4
triuncialisو Ae. geneculata( امتلكت منطًا �صكليًا واحدًا فقط.
الجدول 4. األنماط الشكلية الناتجة عن تفاعل الـ PCR بالنسبة لمورثة Dhn6 في طرز القمح الوراثية.مورثة ديهيدرين
الجدول 8. األنماط الشكلية الناتجة عن تفاعل الـ PCR بالنسبة لمورثة Dhn16 في طرز القمح الوراثية.
الجدول 9. األنماط الشكلية الناتجة عن تفاعل الـ PCR بالنسبة لمورثة Dhn15 في طرز القمح الوراثية.
وفيما يتعلق مبورثتي الديهيدرين Dhn5 و Dhn13 كانت التباينات ال�صكلية الناجتة عن ت�صخيم قطع الـ DNA بو�صاطة الـــــ PCR كبريًة )اجلدولن 10 ،Ae. geneculata ظهرت اأربعة اأمناط منها يف النوع الربي Dhn5 و11(، اإذ ظهر لدى هاتني املورثتني �صتة اأمناط �صكلية، وبالن�صبة ملورثة الديهيدرينفيما ظهر منط �صكلي واحد يف النوع الربي Ae. ovata، والطراز �صام6، وجوري، �صام9، دوما4، دوما2، اأما بقية الطرز فقد تباين ظهور الأمناط ال�صكلية للمورثة فيها. ويف مورثة الديهيدرين Dhn13 غابت الأمناط ال�صكلية ال�صتة يف الطراز جوري، فيما ظهر منط �صكلي واحد يف كل من الطرز الوراثية �صام9،
دوما4، دوما3، دوما2، �صام3، وحوراين.
الجدول 10. األنماط الشكلية الناتجة عن تفاعل الـ PCR بالنسبة لمورثة Dhn5 في طرز القمح الوراثية.
) 1 - 2 ( The Arab Journal for Arid Environments 10املجلة العربية للبيئات اجلافة 10 ) 1 - 2 (26
الجدول 11. األنماط الشكلية الناتجة عن تفاعل الـ PCR بالنسبة لمورثة Dhn13 في طرز القمح الوراثية .
اأظهرت النتائج من خالل اجلدول 12 تفوق املورثة Dhn9 بعدد الأمناط ال�صكلية التي اأعطتها والبالغة 30 منطًا �صكليًا مع الطرز املدرو�صة كافًة، تلتها املورثة Dhn15 بـ 24 منطًا �صكليًا، واملورثة Dhn5 بـ 21 منطا �صكليًا، ثم املورثتني Dhn13 Dhn16، بـ 18 منطًا �صكليًا، واملورثة Dhn4 بـ 17 منطًا �صكليًا، يف حني اأعطت املورثة Dhn12 اأقل عدد من الأمناط ال�صكلية والبالغ 4 اأمناط �صكلية مع الطرز الوراثية املدرو�صة. وامتلكت الطرز الوراثية للقمح الطري عددًا من الأليالت اأكرث من الطرز الوراثية للقمح القا�صي مثل الطرز �صام8، �صام6، دوما4، دوما2، ويعود ذلك لكونها �صدا�صية ال�صيغة ال�صبغية، وتتميز عن القمح
.)1967 ،Searsو Morris( مما يجعلها اأكرث حتماًل للجفاف D القا�صي بوجود املجموعة ال�صبغيةكما اأظهرت النتائج اأي�صًا تفوق الطراز الوراثي دوما4 بعدد الأمناط الوراثية التي اأعطتها والبالغة 19 منطًا وراثيًا، تاله النوع الربي Ae. geneculata ب
18 منطًا وراثيًا، يف حني اأعطى الطراز الوراثي دوما3 اأقل عدد من الأمناط ال�صكلية والبالغ 10 اأمناط �صكلية.
الجدول 12. األنماط الشكلية الكلية للمورثات مع الطرز الوراثية المدروسة.
الطرز الوراثية
المورثات الديهيدرينية
Ae.
ova
te
Ae.
triu
ncia
lis
Ae.
gen
ecul
ata
م6شا
ريجو
م8شا
م9شا
ا4وم
د
ا3وم
د
ا2وم
د
م3شا
نيورا
ح
ليةأللي
ع اواق
المع
مومج
Dhn1502333222041224
Dhn1322130411111118
Dhn1611135003021118
Dhn30001011200016
Dhn432122202100217
Dhn512411211312221
Dhn621101222102216
Dhn710201122312116
Dhn924532223122230
Dhn120001010101004
121418171517111910121114170المجموع
املجلة العربية للبيئات اجلافة 10 ) 1 - 2 ( The Arab Journal for Arid Environments10 ) 1 - 2 (27
ال�ستنتاجات- متَّ الك�صف عن 10 مورثات من الديهيدرين امل�صوؤولة عن حتمل اجلفاف.
- اأعطت مورثة الديهيدرين Dhn9 اأكرب عدد من الأمناط ال�صكلية بلغ 30 منطًا �صكليًا، يف حني كان اأقلها مورثة الديهيدرين Dhn12 والتي اأعطت اأربعة اأمناط �صكلية.
املقرتحات- متابعة العمل على حتديد التتابع النيكليوتيدي )Sequencing( لالأمناط ال�صكلية ملورثات الديهيدرين.
- درا�صة تباينات تعبري مورثات الديهيدرين عند طرز وراثية اأخرى متنوعة من القمح وخالل املراحل املتاأخرة من النمو لدى النبات و�صمن فرتات زمنية متعددة ومتقاربة ويف مراحل عمرية خمتلفة من حياة النبات.
املـراجــع- اأوبري خالد و�صاهريل خمل�س. 1996. الأ�صول الوراثية للحبوب وا�صتخدامها يف برامج التح�صني الوراثي، جملة املهند�س الزراعي العربي، العدد 42:
- �صالح مي�صون. 2012. التاأقلم البيئي لبع�س الأ�صول الوراثية من القمح املبدئي واملزروع حتت ظروف الزراعة املطرية. ر�صالة دكتوراه، كلية الزراعة، جامعة دم�صق، 224 �صفحة.
- عبد احلميد عماد وديب طارق. 2003. اإنتاج حما�صيل احلبوب وتكنولوجيتها، من�صورات جامعة ت�صرين: 51 - 54.
- Arafeh, R.M., Y.Sapir, A. Shmida, N. Iraki, O. Fragman, and P. Coms. 2002. Patterns of genetic and phenotypic variation Iris hayni and I. atrofusca )Iris sect. Onocyclus - the royal irises( along an ecogeographical gradient in Palastine and the West Bank, Mol. Ecol.,11: 39 - 53.
- Chahal, C.S., and S .S. Gosal. 2002. Principals and procedures of -plant breeding . Alpha Science International . United Kingdom. 604.
- CIMMYT )International Maize and Wheat Improvement Center(. 2009. Drought Tolerance Wheat and Enhanced Quality Project, MTP :66 - 71.
- Close, T.J. 1997. Dehydrins: A commonatity in respons of plants to dehydration and low temperatures physiol. plant 100: 291 - 296.- Danyluk, J., A. Perron , M. Houde, A. Limin, B. fowler, N. Benhamou, and f. Sarhan. 1998. Accumulation of an acidic dehydrin in
the vicinity of the plasma membrane during cold acclimation of wheat. Planet cell; 10: 623 - 638.- Dellaporta, SL., J. Wood, J.B. and Hicks. 1983. Aplant DNA minipreparation version Π. Plant Molecular Biology Reporter.1:19 - 12.- Dubcovsky, J., C. Luo, and J. Dvorak. 1995. Linkaye relationships among stress-induced genes in wheat. Theor Appl
Genet.19:795 - 801. - Dure, L., M. Crouch, J. Harado, D. Ho T.H, and J. Mundy. 1989. Common amino acid sequence domains the LEA proteins of
higher plants. Plant Mol. Biol. 12: 475 - 486.- Dure, L. 1993. Structural motifs in LEA proteins: 91 - 103.- Espartero, J., J.A. Pintor and J.M. Pardo. 1994. Differential accumulation of S – adenosyl methionine synthetase transcripts in
) 1 - 2 ( The Arab Journal for Arid Environments 10املجلة العربية للبيئات اجلافة 10 ) 1 - 2 (28
response to salt stress. plant Mol. Biol. 25: 217 - 227.- Galau, G.A., H. Y.C. Wang, and D. W. Hughes. 1993. Cotton LEA 5 and LEA 14 encode a typical late embryogenesis – abundant
proteins. Plant Physiol. 101: 695 - 696.- Galiba, G., A. Quarris, J. Sutka, A. Morgounov, and J. W. snap. 1995. RFLP mapping of the vernalization )Vrn1( and frost
resistance )Fr1( genes on chromosome 5A of Wheat. Theor apple Genet, 90: 1174 - 1179.- Gill, K. S., E. L Lubbers, B. S Gill, W. J Raupp, and T. S Cox. 1991. Agenetic linkage mape of Triticum Tauschii )DD( and its
relationship to the D genom of bread wheat. Genome . 34: 362 - 374.- Graner, A., A. Jahoor, J. Schondelmaier, H. Siedler, K. Pillen, G. Fischbeck, G. Wenzel, and R. Herrmann. 1991. Construction of
an RFLP map of barley. Theor Appl Genet 83:250 - 256.- Ingram, J., and D. Bartels. 1996. The molecular Basis of Dehydration Tolerance in plants. Annu. Rev. plant physiol. Plant Mol.
Biol. 47:377 - 403.- Kashif, M., and T. Khaliq. 2003. Determination of general and specific combining ability effect in diallel cross in spring wheat.
Pakistan Journal of Biological Sciences. 6)18(:1616 - 1620.- Kazemi, A. H. 2009. Especial Farming, Cereals )First Volume(. Iran University Press. 318.- Limin, A.E., J. Danvluk, L.P. Chauvin, D.B. Fowler, and F. Sarhan. 1997. Chromosome mapping of louc-temperature induced wcs
120 family genes and regulation of cold-tolerance expression in wheat. Mol. Gen. Genet 253:720 - 727.- Lookhart, G., and S. Bean. 2000. Cereal Proteins: Composition for Their Major Fractions and Methods for Identification. In:
Kulp K. and J. G. Ponte Jr. )Eds.( Handbook of Cereal Science and Technology)2nd Edition(. Marcel Dekkar Inc., New York, USA : 363 - 383.
- Maniatis, T., E. F. Fritsch, and J. Sambrook. 1982. Molecular cloning, a laboratory manual )Cold Spring Harbor: Cold Spring Harbor Laboratory(.
- Mc – Cubbin, W. D., and C. M. Kay. 1985. Hydrodynamic and optical properties of wheat Em protein. Can. J. Biochem. 63:803 - 810.
- Megdadi, H. M. 2001. Genetic variation in some Aegilops species as revealed by morphological and molecular techniques, phD. Thesis, University of Jordan, Amman, Jordan. 149.
- Morris, R., and E.R. Sears. 1967. The cytogenetics of Wheat and its relatives. In: K.S. Quisenberry )ed(. Wheat and Wheat Improvement. Am. Soc. Of Agronomy. Wisconsim.
- Nonami, H., and J. S. Boyer. 1990. Wall extensibility and cell hydraulic conductivity decrease in enlarging stem tissues at low water potentials. Plant physiol. 93:1610 - 1619.
- Pages, M., J. Vilardell, A. B. Jensen, M. M. Alba, M. Torrent, and A. Goday. 1993. Molecular Biological Responses to Drought in Maize in Global Environmental Change. NATO. Adv. Sci. Inst. Ser., Vol. I 16, Interacting Stresses On Plants in Changing Climate, ed. M. B. Jackson, C. R. Blake: 583 - 591.
- Pan, A., P. M.Hayes, F. Chen, T. H. H. Chen, T. Blake, S. Wright, I. Karsai, and Z. Bedo. 1994. Genetic analysis of components of winter hardinessin barley )Hordeum Volgare L.( Theor Apple Genet 89: 900 - 910.
- Passioura, J.B.2005. The effect of root geometry on the yield of wheat growing on stored water. Aust. J. Agric. Res. 23:745 - 752.- Powell, W., M. Morgante, J. J. Doyle, J. Mcnical, S.V. Tingey, and A.J. Rafalski. 1996. Genepool Variation in Genus Glycine
Subgenus Soja Revealed by polymorphic Nuclear and chloroplast microsatellites, Genetics 144:793 - 803.- Qi, X., P. Stam, and P. Lindhout. 1996. Comparison and integration of four barley genetic maps. Genome 39:379 - 394.- Ramsay, L., M. Macaulay, S. DegliIvanissevich, K. Maclean, L. Carsle, J. Fuller, K.J. Edwards, S. Tuvesson, M. Morgante, A.
Massari, E. Maestri, N. Marmiroli, T. Sjakste, M. Ganal, W. Powell, and R. Waugh. 2000. A simple sequence repeat- based linkage map of barley. Genetics 156:1997 - 2005.
املجلة العربية للبيئات اجلافة 10 ) 1 - 2 ( The Arab Journal for Arid Environments10 ) 1 - 2 (29
- Roberts, J. K., N. A. Desimon, W. L. Lingle, and L. Dure. 1993. Cellular concentrations and uniformity of cell- type accumulation of tow LEA proteins in cotton embryos. Plant cell 5: 769 - 780.
- Robertson, M. 2003. Increased dehydrin promoter activity caused by Hv SPY is independent of the ABA response pathway. Plant J. 34)1(: 39 - 46
- Shinozaki, K., and K. Yamaguchi – Shinozaki. 1997. Molecular cold stress. Curr. Opin. Biotechnol . 7: 161 - 167.- Teulat, B., N. Zoumarou - Wallis, B. Rotter, M. Ben Salem, H. Bahri, and D. This. 2003. QTL for relative water content in field-
grown barley and their stability across Mediterranean environments. Theor Apple Genet. 108 )1(: 181 - 188.- Velten, J., and M.J. Oliver. 2001. Tr 288, are hydrine with a dehydrin twist. Plant Mol/ Biol.; 45)6(: 713 - 722.- Voltas, J., H. Lopez-Corcoles, and G. Borra.s. 1999. Use of biplot analysis and factorial regression for the investigation of superior
genotypes in multi-environment trials. European Journal of Agronomy, 22)3(: 309 - 324.- Werner-Fraczek, J.E., and T.J. close. 1998. Genetic Studies of triticeae dehydrins: assignment of seed protein and a regulatory
factor to map positions. Theor. Appl. Genet. 97: 220 - 226.- Zhang,H.M., L.S Zhang., L Liu., W.N Zhu., and W.B Yang. 2013. Changes of dehydrin profiles induced by drought in winter wheat
at different developmental stages. Biological Plantarum. 57)4(:797 - 800.
![KAIHO MIDDLE EAST [FZE] - kra-auction.com · ةيوضعلا روشب يفت ةهج يا ليجست متي .1 ىلع ةقفاوملا عب وضعك هلاعأ ةوكملا قع اهعيقوت](https://static.documents.pub/doc/80x56/5e03073ad9e2ea2f20416c2a/kaiho-middle-east-fze-kra-.jpg)
