QUANTITATIVE TRAIT LOCI ANALYSIS FOR GRAIN PROTEIN PERCENTAGE IN DURUM WHEAT (Triticum turgidum L. var. durum)

K. Omara;, M; Y. Hussein, M.; M. El-Defrawy, M.; I.M. Hassan, M

doi:10.21608/ajas.2006.275333

QUANTITATIVE TRAIT LOCI ANALYSIS FOR GRAIN PROTEIN PERCENTAGE IN DURUM WHEAT (Triticum turgidum L. var. durum)

Document Type : Original Article

Authors

Genetics department, Faculty of Agriculture, Assiut University, Assiut, Egypt.

10.21608/ajas.2006.275333

Abstract

Two crosses of high protein-black glumed x low protein-white glumed durum wheat (Triticum turgidum L. var. durum) genotypes were used for quantitative trait loci (QTL) analysis for grain protein percentage (GPP). The black glume colour was used as a genetic marker (M) in an individual marker locus model which allows for the estimation of gene effects and recombination frequencies by comparing marker classes means in the segregating generations (F₂, BC₁ and BC₂). The black glume character was monogenically controlled with co-dominance between the two alleles of the Bg gene. Black-glumed parental landraces showed greater GPP means (18.17) than the white glumed local cultivar (14.38), while the F₁ of the two crosses was intermediate (15.23). Meantime, the black-glumed (BgBg) F₂ and BC₁plants of the two crosses showed higher GPP means than the two other types (Bgbg and bgbg) of glume colour. The white glumed (bgbg) F₂ and BC₂plants had the lowest GPP means. The QTL analysis for GPP revealed that the recombination frequencies between the QTL for high GPP and the M marker for black glumes were 0.11 and 0.15 in the two tested crosses indicating a close linkage between the genes controlling the two characters. The additive (d) gene effects estimated from the QTL analysis were much greater in magnitude (1.67 and 2.28) than the dominance (h) effects (0.22 and 0.50) in the two crosses, respectively. Evidently, marker-assisted selection (MAS) for increasing grain protein percentage could be very effective utilizing the black glume gene as a marker in the segregating populations. The six generations means showed the adequacy of the additive-dominance model and the absence of non-allelic gene interaction. The additive (D) component of variance was greater in magnitude than the dominant (H) with moderate values of narrow-sense heritability being 0.54 and 0.63 in the two crosses.

Keywords

Main Subjects

Genetics

Article Title [العربیة]

تحليل مواقع الصفات الكمية لصفة النسبة المئوية لبروتين الحبوب في قمح المكرونة

Authors [العربیة]

محمد قدري عمارة
محمد يونس حسٌين
محمد محمود حسٌيب الدفراوي
محمد إبراهٌيم محمد حسن

قسم الوراثة - كلٌية الزراعة - جامعة أسٌيوط – أسٌيوط- جمهورٌية مصر العربٌية.

Abstract [العربیة]

تم استخدام هجينين في قمح المكرونة ما بين سلالتين أرضيتين سوداء القنابع مرتفعة في النسبة المئوية لبروتين الحبوب وصنف محلي منزرع أبيض القنابع منخفض في نسبة البروتين في تحليل مواقع الصفات الكمية لصفة النسبة المئوية لبروتين الحبوب. استخدم لون القنابع الأسود كواسم وراثي في نموذج الواسم المفرد والذي يسمح بتقدير الأثار الجينية وتكرار الإتحادات الجديدة بطريقة مقارنة متوسطات فئات الواسمات في الأجيال الإنعزالية (الجيل الثاني وكل من التهجين الرجعي للأب الأول والتهجين الرجعي للأب الثاني). وجد أن صفة لون القنابع السوداء تقع تحت تحكم جين مفرد (Bg) ذو علاقة سيادة مشتركة بين أليليه. أظهرت السلالات الأرضية ذات القنابع السوداء أعلى نسبة لبروتين الحبوب (18.17) بالمقارنة بالصنف المحلي ذو القنابع البيضاء (14.18) بينما أظهرت نباتات الجيل الأول قيماً وسطية في كلا الهجينين (15.13)، وفي نفس الوقت أظهرت النباتات ذات القنابع السوداء في كل من الجيل الثاني وجيل التهجين الرجعي للأب الأول في كلا الهجينين متوسطات للبروتين أعلى من نباتات الطرازين الأخرين من لون القنابع. وكانت النباتات بيضاء القنابع في كل من الجيل الثاني وجيل التهجين الرجعي للأب الثاني منخفضة في النسبة المئوية لبروتين الحبوب. أظهر تحليل مواقع الصفات الكمية لصفة النسبة المئوية لبروتين الحبوب أن تكرار الاتحادات الجديدة بين الموقع المتحكم في صفة النسبة المئوية لبروتين الحبوب والجين الواسم المسئول عن لون القنابع الأسود 0.11 و 0.15 في كلا الهجينين المختبرين مما يشير إلى إرتباط وثيق بين الموقعين المتحكمين في كلا الصفتين. وكانت قيم الآثار الجينية المضيفة (1.67و 2.28) ، والتي تم حسابها من تحليل مواقع الصفات الكمية، أعلى من الآثار الجينية السيادية (0.22 و 0.50) في كلا الهجينين على التوالي. وهذا يوضح بشكل جلي كفاءة استخدام لون القنابع الأسود كواسم في الانتخاب لزيادة النسبة المئوية لبروتين الحبوب في الأجيال الانعزالية. أظهر تحليل متوسطات الستة أجيال الأساسية لتحديد النظام الوراثي وطرز فعل الجين لصفات النسبة المئوية لبروتين الحبوب إنطباق نموذج إضافة - سيادة وغياب التفاعل الجيني غير الأليلي في الهجينين، وكان المكون الإضافي للتباين أكبر في المقدار من المكون السيادي. وكانت قيمة المكافئ الوراثي بالمعني الضيق متوسطة الإرتفاع (0.54 و 0.63) في الهجينين على التوالي.