تمایز ژنتیکی در جمعیت‌های مختلف بلوط ایرانی (Quercus brantii) بر اساس نشانگرهای بین‌ریزماهواره‌ای ژنومی

نوع مقاله: مقاله علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 نویسنده مسئول مکاتبات، دانشیار، گروه جنگلداری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه کردستان پست الکترونیک: n.shabanian@uok.ac.ir

2 کارشناس‌ارشد، جنگل‌شناسی و اکولوژی جنگل، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه کردستان

3 دانشیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام

چکیده

بلوط‌ها اصلی‌ترین گونه‌های درختی تشکیل‎دهنده جنگل‌های زاگرس‌ هستند. اطلاعات درباره الگوهای طبیعی تنوع ژنتیکی از اهمیت کاربردی بالایی برای مدیریت و حفاظت پایدار جنگل‌ها برخوردار است. در این مطالعه برای ارزیابی تمایز و تنوع ژنتیکی بین و درون هشت جمعیت بلوط ایرانی متشکل از 104 ژنوتیپ با شرایط رویشگاهی متفاوت از جنگل‌های ایلام، DNA ژنومی استخراج و قطعات تکثیریافته با آغازگرهای مختلف بر روی ژل 2/1 درصد مشاهده و نمره‌دهی شدند. از 22 آغازگر نشانگر مولکولی ISSR، 15 آغازگر نوارهای تکرارپذیر و قابل امتیازدهی تکثیر کردند. ماتریس تشابه دایس و جاکارد تجزیه و تحلیل شده و داده‌های حاصل تجزیه واریانس مولکولی شدند. از آغازگرهای مورد استفاده 189 نوار با 100 درصد چندشکلی تکثیر شدند. تعداد آلل‌های تکثیرشده از این آغازگرها از 7 تا 20 با میانگین 6/12 آلل متفاوت بود. همچنین دامنه اندازه قطعات تکثیریافته بین 100 تا 1800 جفت‌باز بود. تجزیه واریانس مولکولی نشان داد که از تنوع مولکولی آشکارشده 79 درصد مربوط به تنوع درون جمعیت‌ها و 21 درصد باقیمانده ناشی از تنوع بین جمعیت‌ها بود. یافته‌های این تحقیق بیانگر وجود تنوع ژنتیکی بالا در درون جمعیت‌های بلوط ایرانی در رویشگاه‌های ایلام است.

کلیدواژه‌ها


-      Abdel-Mawgood, A.L., 2007. DNA fingerprinting studies of some bread wheat (Triticum aestivum L.) genotypes using RAPD and ISSR techniques. Alex. Journal of Agricultural Research, 52: 57-61.
-      Alikhani L., Rahmani M.S., Shabanian N., Badakhshan H. and Khadivi-Khub A., 2014 Genetic variability and structure of Quercus brantii assessed by ISSR, IRAP and SCoT markers. Gene; 552: 176-183.
-      Bacilieri, R., Labbe, T. and Kremer, A., 1994. Intraspecific genetic structure in a mixed population of Quercus petraea (Matt.) Liebl. and Q. robur L. Heredity, 73: 130–141.
-      Celikel, G., Demirsoy, L. and Demirsoy, H., 2008. The strawberry tree (Arbutus unedo L.) selection in Turkey. Scientia Horticulture, 118: 115-119.
-      Doyle, J.J. and Doyle, J.L., 1990. Isolation of plant DNA from fresh tissue. Focus, 12: 13-15.
-      Duran, C.N., Appleby, T., Clark, D., Wood, M., Batley, I.J. and Edwards, D., 2009. AutoSNPdb: an annotated single nucleotide polymorphism database for crop plants. Nucleic Acids Research, 37: 951–953.
-      Feyissa, T., Nybom, H., Bartish, I.V. and Welander, M., 2007. Analysis of genetic diversity in the endangered tropical tree species Hagenia abyssinica using ISSR markers. Genetic Resources and Crop Evolution, 54:947–958.
-      Furat, S. and Uzun, B., 2010. The use of agro-morphological characters for the assessment of genetic diversity in sesame (Sesamum indicum L.). Plant Omics Journal, 3: 85-91.
-      Ghazanfari, H., Namiranian, M., Sobhani, H. and Marvi Mohajer, M.R., 2004. Traditional forest management and its application to encourage public participation for sustainable forest management in the northern Zagros mountain of Kurdistan province, Iran. Scandinavian Journal of Forest Science, 19: 65-71.
-      González-Rodríguez, A., Arias, D.M. and Oyama K., 2005. Genetic variation and differentiation of populations within the Quercus affinisQuercus laurina (Fagaceae) complex analyzed with RAPD markers. Canadian Journal of Botany, 83: 155–162.
-      Hamrick, J.L. and Godt, M.J.W., 1996. Effects of life history traits on genetic diversity in plant species. Philosophical Transactions: Biological Sciences, 351:1291–1298.
-      Jianming, G., Shougong, Z., Liwang, Q., Yong, Z., Chunguo, W. and Wenqin, S., 2006. ISSR and AFLP identification and genetic relationships of Chinese elite accessions from the genus Populus. Annals of Forest Science, 63: 499–506.
-      Kercher, S.M. and Sytsma, K.J., 2000. Genetic and morphological variation in populations of the rare prairie annual Agalinis skinneriana (Wood) Britton (Scrophulariaceae). Natural Areas Journal, 20: 166-175.
-      Lewontin, R.C., 1972. Testing the theory of natural selection. Nature, 236: 181-182.
-      Mantel, N., 1967. The detection of disease clustering and a generalized regression approach. Cancer Research, 27: 209–220.
-      Namiranian, M.A., Henareh Khalyani, Gh., Zahedi Amiri Gh. and Ghazanfari, H., 2007. Study of different restoration and regeneration techniques in northern Zagros (Case study: Armardeh oak forest, Baneh). Iranian Journal of Forest and Poplar Research, 15: 386-397.
-      Nei, M., 1978. Estimation of average heterozygosity and genetic distance from a small number of individuals. Genetics, 101: 139-155.
-      Peakall, R. and Smouse, P. E., 2006. GENALEX 6: genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research. Molecular Ecology Notes, 6: 288–295.
-      Rahmani M.S., Alikhani L., Shabanian N. and Khadivi-Khub A., 2015a Genetic differentiation in Quercus infectoria from northwest of Iran revealed by different nuclear markers. Tree Genetics & Genomes 11: 800-811.
-      Rahmani M.S., Shabanian N., Khadivi-Khub A., Woeste K.E., Badakhshan H. and Alikhani L. 2015b Population structure and genotypic variation of Crataegus pontica inferred by molecular markers. Gene (In Press); DOI:10.1016/j.gene.2015.07.001
-      Redkina, N.N., Mullagulov, R.Y., Yanbaev, Y.A. and Degen, B., 2008. Fine spatial structure of allozyme genotypes in isolated population of pedunculate oak Quercus robur L. (Fagaceae). Russian Journal of Genetics, 44: 997-999.
-      Schaal, B.A, Hayworth, D.A, Olsen, K.M., Rauscher, J.T. and Smith, W.A., 1998. Phylogeographic studies in plants: problems and prospects. Molecular Ecology, 7: 465–474.
-      Shah, A., Li, D.Z., Gao, L.M., Li, H.T. and Moller, M., 2008. Genetic diversity within and among populations of the endangered species Taxus fuana (Taxaceae) from Pakistan and implications for its conservation. Biochemical and Systematic Ecology, 36: 183–193.
-      Shakeri, Z., Marvi Mohajer, M.R, Namiranin, M. and Etemad, V., 2009. Comparison of seedling and coppice regeneration in pruned and undisturbed oak forests of Northern Zagros (Case study: Baneh, Kurdistan province). Iranian Journal of Forest and Poplar Research, 17: 72-84.
-      Streiff, R., Ducousso, A., Lexer, C., Steinkellner, H., Gloessl, J. and Kremer, A., 1999. Pollen dispersal inferred from paternity analysis in a mixed oak stand of Quercus robur L. and Q. petraea (Matt.) Liebl. Molecular Ecology, 8: 831-841.
-      Valero, G.J., Jorrín-Novo, J., Gómez, C., Ariza, D., García-Olmo, J. and Navarro-Cerrillo, R.M., 2012. Population variability based on the morphometry and chemical composition of the acorn in Holm oak (Quercus ilex subsp. ballota [Desf.] Samp.). European Journal of Forest Research, 131: 893-904.
-      White, T.L., Adams, W.T. and Neale, D.B., 2007. Forest Genetics. CABI Publishing, Cambridge, Massachusetts, USA.
-      Zawko, G., Krauss, S.L., Dixon, K.W. and Sivasithamparam, K., 2001. Conservation genetics of the rare and endangered Leucopogon obtectus (Ericaceae). Molecular Ecology, 10: 2389–2396.