| تعداد نشریات | 285 |
| تعداد نشریات سازمان | 83 |
| تعداد شمارهها | 3,139 |
| تعداد مقالات | 34,918 |
| تعداد مشاهده مقاله | 50,383,489 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 90,276,856 |
نشانگرهای مولکولی و کاربردهای آنها در اصلاح پنبه: پیشرفتها و چشماندازهای آینده | ||
| پژوهش های پنبه ایران | ||
| دوره 13، شماره 1، شهریور 1404، صفحه 101-124 اصل مقاله (896.48 K) | ||
| نوع مقاله: مروری | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/ijcr.2025.371630.1249 | ||
| نویسندگان | ||
| بهمن پناهی* 1؛ رسمیه حمید2؛ زهرا قربانزاده3 | ||
| 1پژوهشکده شمال غرب و غرب کشور، پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی ایران، سازمان تات | ||
| 2گروه اصلاح نباتات، مؤسسه تحقیقات پنبه ایران (CRII)، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی (AREEO)، گرگان، ایران | ||
| 3گروه زیستشناسی سامانهها، مؤسسه تحقیقات بیوتکنولوژی کشاورزی ایران (ABRII)، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی (AREEO)، کرج، ایران | ||
| چکیده | ||
| سابقه و هدف: پنبه بهعنوان مهمترین منبع الیاف طبیعی و یکی از گیاهان زراعی راهبردی جهان، نقش کلیدی در امنیت اقتصادی و کشاورزی پایدار دارد. با این حال، پیچیدگی ژنتیکی صفات کمی حیاتی مانند عملکرد، کیفیت الیاف و مقاومت به تنشهای زیستی و غیرزیستی، ناشی از پلیپلوئیدی ژنوم و تعامل پیچیده چندین ژن، روند اصلاح این گیاه را دشوار کرده است. یافتهها: توسعه و بهکارگیری نشانگرهای مولکولی، از جمله SSR، AFLP، SNP و سامانههای مبتنی بر توالییابی نسلجدید (NGS)، امکان ژنوتایپینگ با تراکم بالا، شناسایی تنوع ژنتیکی و نقشهبرداری QTL را فراهم کرده است. مطالعات GWAS در پنبه، با بهرهگیری از جمعیتهای متنوع و دادههای ژنوتایپی با تراکم بالا، تعداد زیادی QTL و ژنهای کاندیدای مرتبط با صفات کمی مهم را شناسایی کردهاند. همچنین، ادغام دادههای چنداومیک شامل ترنسکریپتومیک، متابولومیک و پروتئومیک با ژنوتایپینگ، امکان تحلیل شبکههای ژنی و مسیرهای مولکولی مرتبط با صفات کلیدی پنبه را فراهم کرده است. این پیشرفتها قدرت تفکیک QTL و شناسایی ژنهای هدفمند برای اصلاح مولکولی را بهطور چشمگیری افزایش دادهاند و امکان بهبود عملکرد، کیفیت الیاف و مقاومت به تنشها را همزمان فراهم کردهاند. با وجود این دستاوردها، کاربرد عملی MAS و انتخاب ژنومی (GS) هنوز با چالشهایی مانند محدودیت نشانگرهای آللاختصاصی، پیچیدگی همولوگها و هزینههای بالای ژنوتایپینگ مواجه است. نتیجهگیری: این مقاله با مرور نظاممند پیشرفتها، کاربردها و محدودیتهای نشانگرهای مولکولی در اصلاح پنبه، چشمانداز بهرهگیری از ابزارهای ژنومی پیشرفته برای تسریع توسعه ارقام پربازده، پایدار و مقاوم به تنشها را ارائه میدهد و افقهای نوینی را برای اصلاح هدفمند و دقیق پنبه باز میکند. | ||
| کلیدواژهها | ||
| نشانگرهای مولکولی؛ اصلاح پنبه؛ انتخاب مبتنی بر نشانگر (MAS) | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Molecular Markers and Their Applications in Cotton Improvement: Recent Advances and Future Prospects | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Bahman `Panahi1؛ Rasmieh Hamid2؛ Zahra Ghorbanzadeh3 | ||
| 1Department of Genomics, Branch for Northwest & West region, Agricultural Biotechnology Research Institute of Iran (ABRII), Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tabriz, Iran | ||
| 2Department of Plant Breeding, Cotton Research Institute of Iran (CRII), Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Gorgan, Iran | ||
| 3Department of Systems Biology, Agricultural Biotechnology Research Institute of Iran (ABRII), Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran. | ||
| چکیده [English] | ||
| Background and Objectives: Cotton (Gossypium spp.), as the most important source of natural fibres and one of the world’s strategic crops, plays a vital role in global economic security and sustainable agricultural systems. Nevertheless, genetic improvement of cotton remains challenging due to the complex inheritance of key quantitative traits such as yield, fibre quality, and resistance to biotic and abiotic stresses. These traits are typically governed by multiple loci, influenced by gene–gene and gene–environment interactions, and further complicated by the polyploid nature of the cotton genome. Consequently, conventional breeding approaches, although effective, are often slow and limited in their capacity to deliver rapid and precise genetic gains. This review aims to synthesise recent advances in molecular marker technologies and their applications in cotton breeding, with particular emphasis on QTL mapping, genome-wide association studies (GWAS), and the integration of multi-omics approaches. Results: The development and application of molecular markers, including simple sequence repeats (SSR), amplified fragment length polymorphisms (AFLP), single nucleotide polymorphisms (SNP), and next-generation sequencing (NGS)-based platforms, have substantially transformed cotton breeding and genomics research. These marker systems have enabled high-density genotyping, accurate assessment of genetic diversity, and the construction of saturated linkage maps, thereby facilitating precise quantitative trait locus (QTL) mapping. GWAS approaches, exploiting diverse germplasm collections and dense SNP datasets, have further expanded the identification of QTLs and candidate genes associated with economically important traits such as fibre length, strength, uniformity, yield components, and tolerance to drought, salinity, and other environmental stresses. Beyond single-layer genomic analyses, the integration of multi-omics data—including transcriptomics, metabolomics, and proteomics—has provided a systems-level understanding of gene regulatory networks and molecular pathways underlying complex traits in cotton. Such integrative strategies have significantly enhanced QTL resolution, improved the identification of functional candidate genes, and facilitated the dissection of polygenic trait architecture. These advances have opened new opportunities for the simultaneous improvement of yield, fibre quality, and stress tolerance through molecular breeding. Despite these achievements, the routine implementation of marker-assisted selection (MAS) and genomic selection (GS) in cotton breeding programmes remains constrained by several challenges. These include the limited availability of allele-specific markers, the presence of homoeologous gene copies in the polyploid genome, environmental instability of QTL effects, and the relatively high costs associated with large-scale genotyping and phenotyping. Addressing these constraints is essential for translating genomic discoveries into practical breeding outcomes. Conclusion: This review provides a comprehensive and systematic overview of the progress, applications, and limitations of molecular markers in cotton breeding. It highlights the transformative potential of combining molecular marker technologies with QTL mapping, GWAS, and multi-omics approaches to accelerate the development of high-yielding, fibre-quality–enhanced, and stress-resilient cotton cultivars. The integration of these advanced genomic tools is expected to bridge the gap between gene discovery and practical breeding, offering a robust framework for precise and targeted cotton improvement. Ultimately, such strategies will contribute to sustainable cotton production and long-term global fibre security. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Molecular Markers, Cotton Breeding, Marker assisted selection | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 579 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 576 |
||