بررسی تنوع ژنتیکی جمعیت‎های مختلف سماق (Rhus coriaria L.) ایرانی با استفاده از نشانگر ISSR

نوع مقاله: مقاله علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، بیوتکنولوژی کشاورزی، گروه اصلاح و بیوتکنولوژی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه

2 نویسنده مسئول مکاتبات، استاد، گروه اصلاح و بیوتکنولوژی گیاهی دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه پست الکترونیک: r.darvishzadeh@urmia.ac.ir

3 دانشیار، گروه جنگل‌داری، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه ارومیه

4 استادیار، گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه مراغه

5 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، بیوتکنولوژی کشاورزی، پژوهشکده زیست‌فناوری، دانشگاه ارومیه

چکیده

DOR: 98.1000/1735-0891.1397.2.196.52.26.1576.82

سماق (Rhus coriaria L.) ازجمله درختچه‎های جنگلی است که در مناطق مدیترانه و آسیای شرقی به‎ویژه ایران پراکنش دارد و دارای کاربردهای مختلف دارویی و صنعتی می‎باشد. در این پژوهش، از نشانگرهای بین ریزماهواره به‎منظور مطالعه تنوع ژنتیکی ژنوتیپ‎های سماق جمع‎آوری شده از پنج رویشگاه طبیعی واقع در شمال‎غرب کشور (استان‏های آذربایجان‌غربی و شرقی) استفاده شد. بدین‎منظور از هر جمعیت 15 نمونه به‎صورت تصادفی انتخاب و بعدDNA  ژنومی آنها با استفاده از 18 آغازگر ISSR انگشت‎نگاری شد. نتایج نشان داد که تنوع ژنتیکی مطلوبی در میان ژنوتیپ‎های مورد مطالعه سماق وجود دارد، به‌طوری‌که سهم تنوع ژنتیکی بین جمعیتی (8/79%) بیشتر از سهم تنوع ژنتیکی داخل جمعیتی (2/20) بود. کمترین فاصله ژنتیکی (18/14) بین جمعیت‎های آغبراز- هوراند (آ.ش.) و نیر- ارسباران و بیشترین فاصله ژنتیکی (08/31) بین جمعیت‎های کچله- ارومیه و نیر- ارسبارن مشاهده شد. بر اساس نتایج حاصل از گروه‎بندی ژنوتیپ‎های مورد مطالعه، دو جمعیت آغبراز- هوراند و نیر- ارسباران در یک گروه و جمعیت‎های رویشگاه‎های دیگر در گروه‎های مجزایی قرار گرفتند. نتایج این مطالعه نشان داد که گروه‎بندی افراد با استفاده از نشانگر ISSR، با توزیع جغرافیایی آنها مطابقت دارد. نشانگرهای ISSR می­توانند به‎صورت مؤثری نه تنها در ارزیابی تنوع ژنتیکی ژرم‌پلاسم سماق بلکه در شناسایی ارتباط ژنتیکی میان نمونه‎ها یا افراد شناخته شده و یا ناشناخته سماق به‎کار روند.

کلیدواژه‌ها


− Abdi, N. and Maddah-Arefi, H., 2002. Study of variation and seed deterioration of Bromus tomentollus germplasm, in natural resources gene bank. Iranian Journal of Rangelands and Forests Plant Breeding and Genetic Research, 7: 1-25.
− Ahmadian Atari, M.M., Amin, G.R., Fazeli, M.R. and Jamalifar, H., 2008.  A review on antimicrobial activities of sumac fruit (Rhus coriaria L.). Journal of Medicinal Plants, 25: 1-9.
− Avise, J.C., 1994. Molecular Markers, Natural History and Evolution. Chapman and Hall. New York. 528p.
− Belletti, P., Monteleone, I. and Ferrazzini, D., 2008. A population genetic study in a scattered forest species, Wild service tree [Sorbus torminalis (L.) crantz], using RAPD markers. European Journal of Forest Research, 127: 103-114.
− Bernath, J., 2002. Strategies and recent achievements in selection of medicinal and aromatic plants. Proc. Int. Conf. MAP. Acta Horticulturae, 576, 65– 68.
− Ellstrand, N.C. and Elam, D.R., 1993. Population genetic consequences of small population size: implications for plant conservation. Annual Reviews of Ecological Systems, 24: 217–242.
− Fabriki Ourang, S., Shamsbakhsh, M., Jalali Javaran, M. and Ahmadi, J., 2009. Assessment of genetic diversity of native populations of Iranian melon (Cucumis melo L.) using inter simple sequence repeats (ISSR) markers. Journal of Iranian Biology, 22: 271-278.
− Fritsch, P. and Rieseberg, L.H., 1996. The use of random amplified polymorphic DNA (RAPD) in conservation genetics. In: T.B. Smith and R.K. Wayne, Editors, Molecular Genetic Approaches in Conservation, Oxford University Press. New York. USA. pp. 54-73.
Ghouth,  K.,  Malekzadeh Shafaroodi, S.,  Rashed Mohassel, M.H.,  Akbari, M.R. and  Razavi, S.H., 2014. Grouping jujubes of Iran based on quantitative characteristics and ISSR and RAPD Markers. Seed and Plant Improvement Journal, 30: 173-190.
− Gonzalez-Astorga, J. and Castillo-Campos, G., 2004. Genetic variability of the narrow endemic tree Antirhea aromatica Castilo-Campos and Lorence, (Rubiaceae, Guettardeae) in a tropical forest of Mexico. Annals of Botany, 93: 521–528.
− Hamrick, J.L. and Godt, M.J.W., 1996. Conservation genetics of endemic plant species. In: Avise, J.C., Hamrick, J. L. (Eds.), Conservation Genetics: Case Histories from Nature. Chapman and Hall, New York.
− Hamrick, J.L., Linhart, Y.B. and Mitton, J.B., 1979. Relationships between life history characteristics and electrophoretically detectable genetic variance in plants. Annual Reviews of Ecological Systems, 10:173–200.
− Hao, B., Li, W., Linchun, M., Li, Y., Rui, Z., Mingxia, T. and Weikai, B., 2006. A study of conservation genetics in Cupressus chengiana an endangered endemic of China, using ISSR markers. Biochemical Genetics, 44: 29-43.
− Hartl, D.L. and Clark, G.C., 1994. Principles of Population Genetics. Sinauer, Sunderland.
− Huang, Y., Ji, K., Jiang, Z. and Tang, G., 2008. Genetic structure of Buxus sinica var. parvifolia, a rare and endangered plant. Scientia Horticulturae, 116: 324-329.
− Koohi Dehkordi, M.A., Rahim Malek, M., Seyyed Tabtabei, B.A., Bani Nasab, B. and Mobli, M., 2006. Assessment of genetic relationship of some Iranian and exotic olive cultivars using molecular markers. Journal of Horticultural Science and Technology, 7: 93-102.
− Lu, Z., Wang, Y., Peng, Y., Korpelainen, H. and Li, C., 2006. Genetic diversity of Populus cathayana Rehd populations in southwestern China revealed by ISSR markers. Plant Science, 170: 407-412.
− Nei, M., 1978. Estimation of average heterozygosity and genetic distance from a small number of individuals. Genetics, 89: 583-590.
− Rawashdeh I.M., 2011. Genetic variability in a medicinal plant Artemisia judaica using random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers. International Journal of Agriculture and Biology, 13: 279-282.
− Rawashdeh I.M., Ghzawi A.L., Rawasgdeh, N.Q., Kheirallh, K., Al-Tawaha, A.R. and Salama, B., 2009. Genetic variation among sumac (Rhus Coriaria L.) samples collected from three locations in Jordan as revealed by AFLP markers. Advances in Environmental Biology, 3: 107-112.
− Reddy, P.M., Sarla, N. and Siddiq, E.A., 2002. Inter simple sequence repeat (ISSR) polymorphism and its application in plant breeding. Euphytica, 128: 9–17.
− Reed, D.H. and Frankham, R., 2003. Correlation between fitness and genetic diversity. Conservational Biology, 17: 230-237.
− Rout, A. and Chrungoo, N.K., 2007. Genetic variation and species relationships in Himalayan buck wheats as revealed by SDS PAGE of endosperm proteins extracted from single seeds and RAPD based DNA fingerprints. Genetic Resources and Crop Evolution, 54: 767–777.
− Shabanian, N., Havasi, A. and Mehrabi, A.A., 2016. Genetic differentiation in Persian oak (Quercus brantii) populations using genomic inter-microsatellite markers. Iranian Journal of Rangelands and Forests Plant Breeding and Genetic Research, 24: 66-78.
− Tamura, K., Peterson, D., Peterson, N., Stecher, G., Nei, M. and Kumar, M., 2011. MEGA5: Molecular evolutionary genetics analysis using maximum likelihood, evolutionary distance, and maximum parsimony methods. Molecular Biology and Evolution, 28(10): 2731-2739.
− Yeh, F.C., Yang, R. and Boyle, T., 1999. POPGENE Version 1.31. Microsoft windows based freeware for population genetic analysis. University of Alberta. Edmonton. AB. Canada. pp. 26.
− Zietkiewicz, E., Rafalski, A. and Labuda, D., 1994. Genome fingerprinting by simple sequence repeat (SSR) - anchored polymerase chain reaction amplification. Genomics, 20: 176-183.