مطالعه‌ی اکولوژیکی، میکرومورفولوژیکی و مولکولی گونه‌های یونجه (.Medicago L) در اکوسیستم‌های مرتعی استان گلستان

نوع مقاله : مقاله علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده علوم کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه گنبد کاووس، گنبد کاووس، ایران

2 استادیار، گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده علوم کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه گنبد کاووس، گنبد کاووس

3 استادیار، گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه گنبد کاووس، گنبد کاووس

4 استادیار گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده علوم کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه گنبد کاووس، گنبد کاووس، ایران

10.22092/ijrfpbgr.2022.359300.1424

چکیده

   به منظور شناخت خصوصیات بوم‌شناختی، ریزریخت‌شناسی و مولکولی شش گونه‌ از جنس یونجه (.Medicago L) این تحقیق از طریق شناسایی مناطق رویشگاهی، ویژگی‌های رویشی گونه ها و خصوصیات خاک رویشگاهی (عمق 0 تا 30 سانتی‌متری) انجام پذیرفت. ریخت‌شناسی دانه گرده این گونه‌ها نیز توسط میکروسکوپ الکترونی نگاره (SEM) مورد بررسی قرار گرفت. بررسی روابط مولکولی بین شش گونه یونجه بر اساس توالی‌های هسته‌ای nrDNA ITS و کلروپلاستی rpl32-trnL(UAG) انجام گرفت. نتایج اکولوژیک نشان‌دهنده آن بود که اکثر گونه های یونجه در منطقه مورد مطالعه در اقلیم خشک تا نیمه‌خشک و در خاک های سیلتی، سیلتی کلی و سیلتی کلی لوم حضور داشتند. بررسی‌ها نشان داد که اندازه بسیاری از دانه‌های گرده مورد مطالعه، متوسط و از نوع سه شیار روزن و به ندرت چهار تا شش شیاری بودند. نتایج مطالعات مولکولی بیانگر این بود که همه گونه های مورد بررسی یک گروه تک‌نیا با حمایت بالا را تشکیل می‌دهند. گونه چندساله M. sativa در کلادی مجزا در مجاورت گونه‌های یکساله قرار گرفتند که نشان‌دهنده‌ی تک‌نیا بودن گونه‌های یکساله می‌باشد. نتایج این تحقیق نشان‌دهنده کارآیی نشانگرهای مولکولی در تعیین قرابت و خویشاوندی تاکسون‌ها در سطح گونه می‌باشد و می‌تواند به عنوان ابزار مکمل در شناسایی تاکسونومیک گونه‌های جنس یونجه استفاده گردد.
 

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مراجع

  • Amirabadi Zadeh, H., Jafari, A. Mahmmodzadeh Akherat, H. and Ghanavati, F., 2009. Morphological study of pollen grains of perennial species of spruce genus (Onobrychis) in Khorasan province. Journal of Agricultural Sciences of Iran. 11(1):1-14. (In Persian).
  • Bayat, M., Assadi, M., Small, E. and Mehregan, I., 2021a. Molecular studies of Iranian populations support the morphology-based taxonomic separation of Medicago rigidula and rigiduloides. Phytotaxa, 518(4): 281-299.
  • Bayat, M., Assadi, M., Small, E. and Mehregan, I., 2021b. Territorial partitioning of the contact zone of the european Medicago rigidula and the closely related Asian Medicago rigiduloides in Iran. Iranian Journal of Botany, 27 (2).
  • Bounejmate, M., Robson, A. D., and Beale, P. E., 1992. Annual Medicago species in Morocco. II. Distribution in relation to soil and climate. Australian Journal of Agricultural Research, 43(3): 751-763.
  • Darvishi Zeidabadi , D., Mirzaei Nadooshan, H., Hesamzade Hejazi, M., and Madah Arefi, H., 2000. Variation study between several Medicago sativa by electrophoresis seed storing proteins. Iranian Journal of Rangelands and Forests Plant Breeding and Genetic Research, 9: 111-124 (in Persian).
  • Ellison, N. W., Liston A, Jeffrey J. S., Warren M. W. , and Taylor, N. L., 2006. Molecular phylogenetic of the clover genus (Trifolium—Leguminosae). Molecular Phylogenetic and Evolution 39:688–705.
  • Erdtman, G. 1952. Pollen Morphology and Plant Taxonomy. Angiosperms. Chronica Botanica Co., Waltham, Massachusetts. Copenhagen.
  • Falahati Anbaran, M., Habashi, A. A., Esfehani, M., Mohammadi, S. A. and Gharehyazi, B., 2005. Structure and genetic diversity among and whitin Iranian alfalfa populations using microsatellites markers. Iranian Journal of Agricultural Science, 36(4): 979-989 (in Persian).
  • Fareghi, Sh., Farshadfar, M. and Farshadfar, A., 2007. Assessment some Medicago sativa based on chemical ingredient, food combinations and genetic diversity by SDS-PAGE marker. Iranian Journal of Rangelands and Forests Plant Breeding and Genetic Research, 15: 120-196 (in Persian).
  • Farsi, M. and Zolali, J., 2004. Principle of Plant biotechnology. Ferdosi Mashhad University Press, 495 pp.
  • Ghanavati, F., Mozaffari, J., Massoumi, A. A. and Kazempour Sh., 2007. Morphological studies of pollen grains of Medicago species in Iran. Iranian Journal of Crop Sciences, 9(2): 184-199. (In Persian)
  • Ghanavati, F., 2010. Phylogenetic relationships of Medicago species in Iran. Iranian Journal of Crop Sciences, 13(2): 424-435. (In Persian)
  • Halbritter, H., Ulrich, S., Grímsson, F., Weber, M., Zetter, R., Hesse, M., Buchner, R., Svojtka, M. and Frosch-Radivo, A., 2018. Illustrated pollen terminology. Springer.
  • Hanson, C. H. and Barnes, D. K., 1988. Alfalfa. 136-137 pp. In: Heath, M. E., Metcalfe, D. S., and Barnes, R. F. (eds.). Forages, the science of grassland agriculture. The Iowa State University Press. Ames. Iowa.
  • Hanteh, A. and Zare Chahouki, M. A., 2012. Introduction of forage plants and their cultivation method. Institute of Applied Scientific Higher Education of Jihad Agriculture, 180 p.
  • Jafari, A. and Goodarzi, A., 2007. Genetic variation for yield and its relationship with quality and agronomic traits in 72 accessions of alfalfa (Medicago sativa). Iranian Journal of Rangelands and Forests Plant Breeding and Genetic Research, 15: 229-239 (in Persian).
  • Jenczewski, E., Prosperi, J. M. and Ronfort, J., 1999. Differentiation between natural and cultivated populations of Medicago sativa (Leguminosae) from Spain: analysis with random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers and comparison to allozymes. Molecular Ecology, 8: 1317-1330.
  • Koochaki, A. and Vahbkhaki, T., 1985. Comparison agricultural and morphological traits between 12 alfalfa in Mashhad climatical condition. Iranian Journal of Agricultural Sciences, 18(2): 1-5 (in Persian).
  • Larkin, M. A., Blackshields, G., Brown, N. P., Chenna, R., McGettigan, P. A., McWilliam, H., Valentin, F., Wallace, I. M., Wilm, A., Lopez, R., Thompson, J. D., Gibson, T. J., Higgins, D. G., 2007. Clustal W and Clustal X version 2.0. Bioinformatics. 23(21):2947-8.
  • Lesins, K. A. and Lesins, I., 2012. Genus Medicago (Leguminosae): a taxogenetic study. Springer Science & Business Media.
  • Mehregan, I., Rahiminejad, M. R., Azizian, D., 2002. A taxonomic revision of the genus Medicago (Fabaceae) in Iran. Iranian Journal of Botany, 9(2): 207-221.
  • Moneim, A. A. M. and Cocks, P. S., 1986. Adaptation of Medicago rigidula to a cereal-pasture rotation in north-west Syria. Journal of Agricultural Science (Cambridge), 107: 179-180.
  • Moore, P. D., Webb, J. A. and Collinson, M. E., 1991. Pollen analysis Oxford, Malden, MA: Blackwell Science, 256pp.
  • Noeparvar, S., Valizadeh, M., Monirifar, H., Haghighi, A. R. and Darbani, B., 2008. Genetic diversity among and within alfalfa populations native to Azerbaijan based on RAPD analysis. Journal of Biological Research, 10: 159-169.
  • Posada, D. and Buckley, T. R., 2004. Model selection and model averaging in phylogenetics: Advantages of Akaike information criterion and Bayesian approaches over likelihood ratio tests. Systematic Biology, 53: 793–808.
  • Prosperi, J. M., Jenczewski, E., Angevain, M. and Ronfort, J., 2006. Morphologic and agronomic diversity of wild genetic resources of Medicago sativa collected in Spain. Genetic Resources and Crop Evolution, 53: 843-856. Publications of Institute of Applied Scientific Higher Education of Jihad Agriculture. 160 p.
  • Radwan, M. S., Al Fakhry, A. K. and Al Hassan, A. M., 1978. Some observations on the performance of annual medics in Northern Iraq [pastures feed crops]. Mesopotamia Journal of Agriculture, 13: 55-67.
  • Rechinger, K. H. 1984: Medicago In Rechinger, K. H. (ed.), Fl. Iranica vol. 157: 253-274. –Akademische Druck und Verlagsanstalt, Graz.
  • Ronfort, J., Jenczwski, E., Bataillon, T. and Rosset, F., 1998. Analysis of population structure in autotetraploid species. Genetics, 150: 921-930.
  • Ronquist F. and Huelsenbeck J., 2003. MrBayes 3: Bayesian phylogenetic inference under mixed models. Bioinformatics, 19: 754–755.
  • Salehi, p. Salehi Shanjani, P., Ashraf Jafari, A. and Bakhshi Khaniki, Gh., 2010. Genetic Diversity of Iranian Wild Medicago sativa Populations Based on Total Proteins and its Association with Ecological Factors. Seed and Plant Journal, 28(1): 463-480.
  • Salimpour, F., Mostafavi, G., Haj Rasooliha Sh. and Sharif Nia F., 2016. Phenetic investigation of Trifolium species using pollen grain traits. Development Biology, 8(3): 41-52.
  • Swofford, D. L., 2002. PAUP*: phylogenetic analysis using parsimony (*and other methods), ver. 4.0b10. – Sinauer Associates, Sunderland.
  • Silvestro, D. and Michalak, I., 2012. Raxml GUI: a graphical front-end for RAxML. Organisms Diversity and Evolution, 12: 335-337.
  • Segovia-Lerma, A., Cantrellr, G., Conway, J. M. and Ray, I. M., 2003. AFLP-based assessment of genetic diversity among nine alfalfa germplasms using bulk DNA templates. Genome, 46: 51–58.
  • Sharafi, S., 2020. Effective methods for improving seed germination of Medicago scutellata affected by salinity and drought. Iranian Journal of Seed Research, 6(1): 12-30. (In Persian)
  • Shariat, A., Mirzaei Nadooshan, H., Ghamari Zare, A. and Sangtarash, M. H., 2001. Electrophoresis studying of storing proteins in yearlong Medicago sativa. Iranian Journal of Rangelands and Forests Plant Breeding and Genetic Research, 9: 67-80 (in Persian).
  • Small, E., Bassett, I. J. and Crompton, C. W., 1981. Pollen variation in tribe Trigonelleae (Leguminosae) with special reference to Medicago. Pollen et Spores, 23: 295-320.
  • Tucak, M., Popovic, S., Cupic, T., Grljusic, S., Bolaric, S. and Kozumplik, V., 2008. Genetic diversity of alfalfa (Medicago) estimated by molecular markers and morphological characters. Periodicum Biologorum, 110: 243-249.
  • White, T. J., Bruns, T., Lee, S. and Taylor, J., 1990. Amplification and direct sequencing of fungal ribosomal RNA genes for phylogenetics. – In: Innis D. H., Gelfand J. J., Sninsky et al. (eds.): PCR protocols: a guide to methods and applications, p. 315–322. – Academic Press, San Diego.
  • Xavier, J. R., Kumar, J. and Srivastava, R. B., 2011. Characterization of genetic structure of alfalfa (Medicago ) frpm trans-Himalaya using RAPD and ISSR markers. African Journal of Biotechnology, 10: 8176-8187.
  • Zare Chahoki, M. A., Jafari, M. and Azarnivand H., 2007. Relationships between species diversity and environmental factors of Poshtkouh rangelands in Yazd, Pajouhesh & Sazandegi, 21(1): 192-199. (In Persian)

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار