کاهش تنوع ژنتیکی در اثر پدیده تنگنای تکاملی و عدم وجود روش¬های دقیق برای انتقال ژن¬های مطلوب و استراتژی¬های انتخاب از چالش¬های بهبود ژنتیکی تحمل به تنش¬های غیرزیستی و کیفیت دانه در غله مهم جو است. این پژوهش با هدف 1-بررسی اثر ادغام ژنوم های متفاوت جو وحشی اسپانتانئوم در زمینه ژنتیکی جو زراعی ریحان03 تحت شرایط تنش خشکی در نسل¬های پیشرفته جمعیت آشیانه ای بک¬کراس    2- انتخاب لاین¬های برتر بر اساس عملکرد، شاخص¬های تحمل و صفات کیفیتی در نسل¬های پیشرفته 3- مطالعه ترانسکریپتوم و بررسی بیان ژن بتاگلوکان در جوهای وحشی و اهلی و ارتباط آن با میزان بتاگلوکان صورت گرفت. در مطالعه اول 443 لاین شامل 21 خانواده حاصل از تلاقی بین گونهای در دو نسل BC1F3 و BC1F4 در شرایط تنش آبی و نرمال طی دو سال ارزیابی شد. مجموعه¬ای از صفات مورفولوژیک-زراعی شامل روز تا گرده افشانی ، ارتفاع بوته ، طول سنبله ، تعداد دانه در سنبله ، طول ریشک ، عرض سنبله ، وزن سنبله طول برگ پرچم و طول پدانکل در هر لاین اندازه‌گیری شد. پس از رسیدگی فیزیولوژیک، هر کرت برداشت شده و میانگین عملکرد دانه و وزن صد دانه اندازه¬گیری شد. در نهایت شاخص¬های تحمل و حساسیت به خشکی شامل شاخص پایداری عملکرد (YSI)، شاخص تحمل به تنش (STI)، شاخص عملکرد (YI)، شاخص تحمل به خشکی (DRI)، شاخص تحمل (TOL)، شاخص حساسیت به تنش (SSI)، میانگین بهره وری هندسی (GMP)، میانگین تولید (MP)، شاخص تحمل به تنش (STS)، برای هر لاین محاسبه گردید. به طور کلی، جمعیت    جو تنوع گسترده‌ای در همه صفات زراعی، عملکرد و شاخص STS در هر دو شرایط رطوبتی نشان داد. از طرف دیگر به دلیل تلاقی برگشتی با ریحان03 به عنوان والد دوره¬ای، قسمتی از ویژگی¬های نامطلوب والدین وحشی حذف و اثر مثبت ژن¬های والد دهنده در بهبود صفات عملکرد، طول سنبله، طول پدانکل و STS مشاهده شد. اثر ادغام ژنوم وحشی به نوع والد وحشی استفاده شده بستگی داشت و تنوع درون خانودگی متفاوتی را ایجاد کرد. در مطالعه دوم غربالگری 443 لاین بر اساس شاخص تحمل و عملکرد دانه طی دو نسل BC1F3 و BC1F4 انجام شد و 95 لاین متحمل و حساس به خشکی (به ترتیب 62 و 33 لاین) برای ارزیابی بیشتر در نسل BC1F5 انتخاب شد و در قالب طرح بلوک‌ کامل تصادفی با دو تکرار همراه 21 والد وحشی و 4 رقم زراعی در دو شرایط رطوبتی نرمال و تنش آبی مورد مطالعه قرار گرفتند. در این مطالعه مجموعه¬ای از صفات اجزاء عملکرد دانه، صفات کیفیتی و صفات فیزیولوژیکی اندازه¬گیری شد. نتایج نشان داد که جمعیت¬های نستد بک کراس می¬توانند منبع ارزشمندی برای توسعه ارقام جو با کیفیت غذایی بالا و تحمل به خشکی باشند. در مطالعه حاضر، تفاوت معنی‌داری بین لاین‌های BC1F5 برای همه صفات مشاهده شد که نشان‌دهنده وجود تنوع ژنتیکی قابل‌توجهی برای عملکرد دانه، شاخص تحمل به خشکی و صفات کیفیت دانه در این نسل است. در این مطالعه لاین‌های با مقادیر زیاد و کم بتاگلوکان شناسایی شدند که می‌توان از آنها برای مطالعات پیشرفته با هدف اصلاح انواع جو با طیف وسیعی از کاربردها در بازار و صنعت مواد غذایی استفاده کرد. یکی از اهداف برنامه¬های به نژادی افزایش کیفیت دانه در حین حفظ یا حتی افزایش عملکرد دانه تحت شرایط تنش آبی برای تولید تجاری ارقام آزاد شده است. با توجه به اینکه بتا‌گلوکان به عنوان یکی از پارامترهای برتری کیفیت غلات محسوب می¬شود، مطالعه سوم با هدف بررسی بیان ژن¬های کاندید بتاگلوکان تحت تنش آبی و نور LED در نمونه¬های مورد مطالعه نشان داد، تغییرات سطح بیان ژن بسته به نوع بافت، رقم و نوع تنش متفاوت می‌باشد. بطوریکه در بافت دانه بیان ژن G10 در ژنوتیپ¬های وحشی بیشتر از رقم اهلی ریحان03 مشاهده شد در حالی که ژن G40 در رقم ریحان03 بیان بیشتری نسبت به والدین وحشی نشان داد. نتایج مطالعه نشان داد بیان ژن G10 در بافت برگ و دانه بسته به ژنوتیپ متفاوت بود ولی به طور کلی بیان بیشتری در بافت برگ نسبت به دانه نشان داد. مقادیر لگاریتم چند برابری مربوط به هرکدام از ژن¬های بتاگلوکان مقایسه شده در ترانسکریپتوم و qRT-PCR با هم سازگار بودند. در مجموع خوانش ها با تفاوت بیان 3533 بین ارقام جو وحشی و زراعی مشترک بودند که به ترتیب 1270 و 2143 ژن ها الگوی ثابتی از افزایش و کاهش بیان نشان دادند. از سوی دیگر بیان 1094 ژن به طور خاص در ژنوتیپ متحمل وحشی طی تنش آبی القا شده و 2528 ژن دارای بیان افتراقی به طور منحصر به فرد در رقم حساس ریحان03 شناسایی شد.کلمات کلیدی: تنش خشکی، جمعیت، جو وحشی، توالی¬یابی RNA