fa تغییرات ساختاری ژن مقاومت به زنگ قهوه‌ای Lr35 در ژنوتیپ های مقاوم و حساس گندم نان (Triticum aestivum L.) تخصصي Special پژوهشي Scientific & Research زنگ قهوه‌ای از بیماری‌های مهم گندم است که باعث کاهش عملکرد آن می‌شود. تولید ارقام مقاوم یکی از راهکارهای اصلی کنترل بیماری‌ زنگ گندم است. لازمه این عمل، شناخت ژنتیک مقاومت و ژن‌های مقاومت به بیماری است. در این مطالعه با استفاده از سه جفت آغازگر اختصاصی طراحی شده براساس داده‌های موجود در مرکز ملی اطلاعات بیوتکنولوژی (NCBI)، قطعاتی بطول 351-340 جفت باز از ژن Lr35 تکثیر شد. قطعات پس از همسانه‌سازی، توالی‌یابی شدند. بلاست توالی قطعات تکثیری از ژن Lr35 در ژنوتیپ‌های مورد مطالعه، شباهت 95 درصد با توالی ژن Lr35 گندم نان از NCBI نشان داد. علاوه بر این، توالی‌های حاصل دارای شباهت 93 درصد با ژن Lr21 از کلون کاسمیدی 1–7–69 Aegilops tauschii، 87 درصد با ژن گلوتنین A با وزن مولکولی بالا از Triticum turgidum، 84 درصد با ژن پلاستیدی‌استیل کوآنزیم آ کربوکسیلاز (Acc–1) ازT. turgidum و ژن‌های مقاومت به سفیدک پودری و تحمل به سرمای گندم نان بود. توالی‌های تکثیری با استفاده از سه جفت آغازگر، دارای یک چارچوب قرائت آزاد، به‌ترتیب به‌طول 162، 156 و 160 جفت‌باز بوده و پروتئین‌هایی بطول 54، 52 و 54 اسیدآمینه رمز کردند. بررسی ساختار توالی-ها نشان دهنده وجود ناحیه غنی از لوسین، از نواحی حفاظت شده در ژن‌های مقاومت به بیماری‌ها در گیاهان بود. تجزیه خوشه‌ای براساس توالی قطعات تکثیری از ژن Lr35 با استفاده از جفت آغازگر دوم ژنوتیپ‌ها را براساس پاسخ به زنگ آن‌ها گروه بندی کرد. نسبت جایگزینی های نامشابه به مشابه نشان دهنده نقش احتمالی گزینش مثبت و یا گرینش ایجاد کننده تنوع در تغییرات نوکلئوتیدی این ژن بود. با توجه به وجود تفاوت‌های نوکلئوتیدی بین ژنوتیپ‌های مقاوم، نیمه مقاوم و حساس، می‌توان از آن ها برای طراحی آغازگرهای اختصاصی مبتنی بر SNPها جهت شناسایی ارقام حساس و مقاومت به زنگ قهوه‌ای در گندم استفاده کرد. Leaf rust is one of the most important diseases of wheat causing grain yield loss in most of the wheat growing areas in the world. Development of resistant cultivars is one of the main approaches to control rust diseases. Understanding the genetic basis of resistance and indentifying resistance genes are essential for developement of resistant cultivars. In this study, three specific primer pairs designed based on NCBI data were used and fragments from Lr35 gene with lengths of 340 to 351 base pairs were amplified. The fragments were then cloned and sequenced. The alignment of Lr35 gene sequence revealed 93% similarity with Lr35 sequence from NCBI. In addition, the sequences showed 93% similarity to Lr21 gene from cosmid No. 69-7-1 clone of Aegilops tauschii, 87% to high molecular weight glutenin A gene from Triticum turgidum, 84% to plastid gene acetyl-CoA carboxylase from T. turgidum as well as bread wheat powdery mildew and cold tolerance genes. The fragments amplified using three primer pairs consisted of one open reading frame with lengths of 162, 156 and 160 base pairs coding proteins with lengths of 54, 52 and 54 amino acids, respectively. Structure analysis of sequences revealed the presence of leucine rich repeats which is a conserved site in plant disease resistance genes. Cluster analysis based on sequences of Lr35 gene amplified using the second primer pair could group genotypes according to their response to leaf rust. Ratios of nonsynonymous (Ka) to synonymous (Ks) nucleotide substitutions indicated the possible role of positive or diversifying selection in nucleotide diversity of this gene. Nucleotide diversity among resistant, moderately resistant and susceptible genotypes could be used to design primers based on SNPs Markers for identification of resistant and susceptible cultivars. تنوع نوکلئوتیدی, جایگزینی مشابه, ژن‌های مقاومت به بیماری و گندم نان. Nucleotide diversity, Plant disease resistance genes, Synonymous substitution and Wheat 499 509 http://agrobreedjournal.ir/browse.php?a_code=A-10-1-143&slc_lang=fa&sid=1 Rahim Rahimeh Hemati رحیمه همتی گوگه 100319475328460011711 100319475328460011711 No گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز Seyyed Abolghasem Seidabolghasem Mohammadi سید ابوالقاسم محمدی : mohammadi@tabriz.ac.ir 100319475328460011712 100319475328460011712 Yes گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز Saeid Saeed Aharizad سعید اهری‌زاد 100319475328460011713 100319475328460011713 No گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز