کارایی نشانگر مولکولی SCoT در بررسی تمایز دو گونه‌ Lolium perenne و Lolium multiflorum

نوع مقاله: مقاله علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 مسئول مکاتبات، دانشیار، گروه کشاورزی، دانشگاه پیام نور، پست الکترونیکی: farshadfarmohsen@yahoo.com

2 مدرس گروه کشاورزی، دانشگاه پیام نور

3 مربی، گروه کشاورزی، دانشگاه پیام نور

4 دکترای اصلاح نباتات، گروه زراعت و اصلاح نباتات، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه رازی، کرمانشاه

چکیده

DOR: 98.1000/1735-0891.1397.2.207.52.26.1603.109

چچم یکی از گیاهان مهم علوفه­ای در مناطق سردسیری جهان می­باشد و در شرایط مختلف آب و هوایی رشد می­کند. تنوع ژنتیکی دو گونه  بین نه ژنوتیپ از Lolium perenne و نه ژنوتیپ از Lolium multiflorum با استفاده از 15 نشانگر مولکولی SCoT بررسی شد. آغازگر­های ScoT در مجموع 86 باند تولید کردند که از این تعداد 12 باند یک‎شکل مشاهده شد و سایر باندها چند‎شکل بودند. آغازگرهای SC35، SC36 و SC26 به‎ترتیب با 9 و 8 باند بیشترین تعداد باند و آغازگرهای SC10 و SC44 با 2 و 3 باند کمترین تعداد باند را نشان دادند. بیشترین میزان محتوای اطلاعات چند‎شکلی (PIC) مربوط به آغازگرهای SC5، SC40، SC35، SC63، SC13، SC44، SC26، SC21 و SC10 بود. به‌طوری‌که بیشترین میزان شاخص قدرت تفکیک (RP)، شاخص نشانگری (MI) و نسبت چندگانه مؤثر (EMR) را آغازگرهای SC35 و SC26 داشتند. تشابه ژنتیکی ژنوتیپ‏های مورد بررسی با استفاده از ضریب تشابه جاکارد از 35/0 تا 91/0 متغیر بود و میانگین تشابه بین ژنوتیپ‏ها برابر 64/0 بود. بر اساس تجزیه خوشه‎ای ژنوتیپ­ها در 2 گروه قرار گرفتند، به‎طوری‌که گونه­ها به‎صورت صد در صد از یکدیگر تفکیک شدند. این نتایج با نتایج حاصل از تجزیه به مختصات اصلی (PCoA) تأیید شد. تجزیه واریانس مولکولی (AMOVA) بر اساس گونه­های یکساله و چند ساله نشان داد که تنوع در درون گونه­ها برابر 51% و در بین گونه­ها برابر 49% بود. بر اساس شاخص­های هتروژنتیکی مورد انتظار (He) و شاخص شانون (I) بیشترین تنوع درون گونه­ای و تنوع ژنی مربوط به گونه
L. Multiflorum بود.

کلیدواژه‌ها


-  Abbaszade, S., Jafari, AA. and Safari, H., 2013a. Evaluation of genetic diversity of the seven Lolium Multiflorum diplopid population using the ISSR marker, The 8th Biotechnology Conference of the Islamic Republic of Iran and the 4th National Bioethics Conference, Iran.
-  Abbaszade, S., Jafari, A.A. and Safari, H., 2013b. Evaluation of Genetic Diversity of the Seven Lolium Multiflorum Tetraplopid Population Using the ISSR Marker, The 8th Biotechnology Conference of the Islamic Republic of Iran and the 4th National Bioethics Conference.
-  Altıntas, S., Toklu, F., Kafkas, S., Kilian, B., Brandolini, A. and Zkan, H. O., 2008. Estimating genetic diversity in durum and bread wheat cultivars from Turkey using AFLP and SAMPL markers. Plant Breeding, 127: 9-14.
-  Bolaric, S., Barth, S., Melchinger, A.E. and Posselt, U.K., 2005. Genetic diversity in European perennial ryegrass cultivar investigated with RAPD markers. Plant Boching, 124: 161-166.
-  Buckler, E.S., and Thornsherry, J.M., 2002. Plant molecular diversity and application to genomics. Current Opinion in Plant Biology 5: 107-111.
-  Collard, B.C.Y. and Mackill, D.J., 2009. Start Codon Targeted (SCoT) polymorphism: a simple novel DNA marker technique for generating gene-targeted markers in plants. Plant Molecular Biology Reporter, 27: 86–93.
-  Davis, T.M., Haigis, Y.U.H. and McGowan, P.J., 1995. Template mixing: a method of enhancing detection and interpretation of codominant RAPD markers. Theoretical and Applied Genetics 91: 582-8
-  Doyle, J.J. and Doyle J.L., 1987. A rapid DNA isolation procedure from small quantities of fresh leaf tissues. Phytochem Bull, 19:11–15.
-  Elazreg, H., Chtourou-Ghorbel, N., Ghariani, S., Chakroun, M. and Trifi-Farah, N., 2011. Studying genetic diversity of the Tunisian Lolium perenne and Festuca arundinacea with AFLP markers.Journal of Food, Agriculture & Environment, 9 (1): 409-415.
-  Farshadfar, M., Moradzade, N., Farshadfar, E. and Shirvani, H., 2017. Genetic diversity among fennel (Fueniculum vulgare Mill.) accessions using morphological and SCoT markers. Iranian Journal of Rangelands and Forests Plant Breeding and Genetic Researc. 25(2): 212-231. (In Farsi with English abstract).
-  Ghariani, S., Trifi-Farah, N., Chakroun, M., Marghali, S. and Marrakchi, M., 2003. Genetic diversity in Tunisian Perennial ryegrass revealed by ISSR markers. Genetic Resources and Crop Evolution, 50(8): 809-815.
-  Heydari Sharif Abad, H. and Dari, M.A., 2003. Fodder plants (grass) Volume II. Forestry and Rangeland Research Institute. Tehran.
-  Hou, Y., Yan, Z. and Wei, Y., 2005. Genetic diversity in barely from west China based on RAPD and ISSR analysis Barely. Genetics Newsletter, 35:9-22.
-  Humphreys, M.O., 1991. A genetic approach to the multivariate differentiation of perennial ryegrass (Lolium perenne L.) populations. Heredity, 66: 437-443.
-  Kalendar, R., 2007. FastPCR: a PCR primer design and repeat sequence searching software with additional tools for the manipulation and analysis of DNA and protein. Available at www.biocenter.helsinki.fi/programs/fastpcr.htm; 2007.
-  Kumar, M., Mishra, G.P., Singh, R., Kumar, J., Naik, P.K. and Singh S.B., 2009. Correspondence of ISSR and RAPD markers for comparative analysis of genetic diversity among different apricot genotypes from cold arid deserts of Trans-Himalayas. Physiology and Molecular Biology of Plants, 15(3): 225-236.
-  Majidi, M.M. and Mirlohi, A., 2010. Genetic similarities among Iranian populations of Festuca, Lolium, Bromus and Agropyron using amplified fragments length polymorphism (AFLP) markers. Iranian Journal of Biotechnology, 8(1): 16-23.
-  Moradi, P. and Jafari, A.A., 2006. Comparative study of forage quality in 26 Dactylis glomerata genotypes in order to produce synthetic varieties in Zanjan provienc. Iranian Journal of Rangelands and Forests Plant Breeding and Genetic Research, 14: 175-180 (In Farsi with English abstract).
-  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.
-  Perrier, X. and Jacquemoud-Collet, J.P., (2006). DARwin soft ware, http://darwin.cirad.fr/darwin
-  Peters, J.P. and Martinelli, J.A., 1989. Hierarchical cluster analysis as a tool manages variation in germplasm collections. Theoretical and Applied Genetics, 78: 42-48.
-  Pivoriene, O. and Pasakinskiene, I., 2007. Genetic differences between annual and perennialryegrass revealed by ISSR markers and their Sequence characteristics. Zemdirbyste / Agriculture, 94: 197–204
-  Pivoriene, O., Pašakinskiene, I., Brazauskas, G., Lideikyte. L., Jensen, L.B., and Lübberstedt, T., 2008. Inter-simple sequence repeats (ISSR) loci mapping in the genome of perennial ryegrass. Biologija. vol. 54. Nr. 1.P. 17–21
-  Polok, K., Ciaglo, S. and Carbrita, L., 2006. AFLP analysis of genetic similarity between the species of the genus Lolium. Biodiv. Res. Conserv. 3-4: 232-234
-  Powell, W., Morgante, M., Andre, C., Hanafey, M., Vogel, J., Tingey, S. and Rafalski, A., 1996. The comparison of RFLP, RAPD, AFLP and SSR (microsatellite) markers for germplasm analysis. Molecular Breeding, 2: 225-238.
-  Rohlf, F. and Taxonomy, N.P.N., 1998. Multivariate Analysis System, Version 2.02. New York: Exeter Software, Applied Biostatistics Inc.
-  Sicard, D., Nanni, L., Porfiri, O., Bulfon, D. and Papa, R., 2005. Genetic diversity of Phaseolus vulgaris L. and P. coccineus L. landraces in central Italy. Plant Breeding, 124 (5): 464–472.
-  Singh, S.K., 2003. Cluster analysis for heterosis in wheat (Triticum aestivum L.). Indian Journal of Genetics. 63(3):249-250.
-  Tsvelev, N.N., 1989. The system of grasses and their evolution. Botanical Review ,55: 141-204.
-  Vieira, E.A., Castro, C.M., Oliveira, A.Cd., Irajá, F., Carvalho, Fd., Zimmer, P.D. and Martins, L.F., 2004. Genetic structure of annual ryegrass (Lolium multiflorum) populations estimated by RAPD. Sci. Agric., 61(4): 407-413.
-  Williams, J.G.K., Kubelik, A.R., Livak, K.J., Rafalskiand, J.A. and Tingey, S.V., 1990. DNA polymorphism amplified by arbitrary primers are useful as genetic markers. Nucleic Acid Research, 18: 6531-6535.
-  Wright, S., 1949. The genetical structure of populations. Annals of Eugenics, 15: 323-354.