بررسی خصوصیات مورفولوژیکی و روابط ژنتیکی بین دو جمعیت از گونه Ferula pseudalliacea در استان یزد

نوع مقاله: مقاله علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 نویسنده مسئول، دانشجوی دکتری، علوم مرتع، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان پست الکترونیک: Samirahosseinjafari@yahoo.com

2 استاد، گروه مدیریت مرتع، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان

3 دانشیار، گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکده تولید گیاهی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان

4 دانشیار، گروه مرتع و آبخیزداری، دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی، دانشگاه یزد، یزد

چکیده

DOR: 98.1000/1735-0891.1397.2.221.52.26.1576.32
گونهFerula pseudalliacea  (آنغوزه تلخ) گیاهی مرتعی است که شیرابه آن دارای خواص دارویی فراوان می­باشد. این پژوهش اولین مطالعه در ایران به‎منظور بررسی روابط ژنتیکی این گونه در رویشگاه­هایش در استان یزد با استفاده از برخی صفات مورفولوژیک و نشانگرهای مولکولی ISSR انجام شد. از میان 9 صفت تنها صفات تاج­پوشش، قطر یقه و وزن هزاردانه دارای اختلاف معنی­داری بین دو رویشگاه بود. تجزیه خوشه­ای صفات مورفولوژیک براساس روش Ward گیاهان را در 3 گروه اصلی قرار داد. از میان 22 آغازگر مورد مطالعه، 8 آغازگر DNA الگو را به‎خوبی تکثیر و در مجموع 224 نوار قابل امتیازدهی ایجاد کردند. براساس تعداد باند، PIC و شاخص نشانگر، پرایمرهای ISSR-16 و ISSR-55 عملکرد بهتری داشتند. تجزیه خوشه‌ای با استفاده از ضریب تشابه جاکارد و الگوریتم UPGMA، دو جمعیت مورد مطالعه را در 10 خوشه گروه­بندی کرد. در تجزیه به مختصات اصلی 94/57% از واریانس کل توسط سه مؤلفه بیان شد و جمعیت­ها را به‎طور کامل از یکدیگر جدا کرد. نتایج این آنالیز با تجزیه خوشه­ای همخوانی داشت. این گروه­بندی­ها با محدوده پراکندگی جغرافیایی نمونه­ها تاحدی انطباق داشت. نتایج تجزیه واریانس مولکولی نشان داد که تنوع ژنتیکی درون جمعیت­ها (92%) بیشتر از تنوع بین جمعیت­ها (8%) بود. تطابق دندروگرام­های مورفولوژیکی و مولکولی نشان داد که تشابه چندانی بین این دو گروه­بندی وجود ندارد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که استفاده از نشانگر ISSR برای ارزیابی تنوع ژنتیکی بین جمعیت­های این گونه مناسب بود.

کلیدواژه‌ها


- Ahmadi, M., Modarres-Sanavy, S.A.M., Kafi, M., Sefidkon, F. and Malekzadeh Shaaroudi, S., 2015. Evaluation of genetic diversity in several populations of medicinal plant Nowruzak (Salvia leriifolia) using ISSR markers. Iranian Journal of Rangelands and Forests Plant Breeding and Genetic Research, 23 (1): 1-12.
- Akbarian, A., Rahimmalek, M. and Sabzalian, M.R., 2017. Variation in fruit morphological traits and bioactive compounds in different populations of Ferula assa-foetida, F. gummosa and F. ovina Collected from Iran. Journal of Agricultural Science and Technology, 19: 425-438.
- Amiri, M.S. and Joharchi, M.R., 2016. Ethnobotanical knowledge of Apiaceae family in Iran: a review. Avicenna Journal of Phytomedicine, 6 (6): 621-635.
- Araujo, F.S., Pacheco, M.V., Vieira, F.A., Ferrari, C.S., Felix, F.C. and Chagas, K.P.T., 2016. ISSR molecular markers for the study of the genetic diversity of Mimosa caesalpiniaefolia Benth. Indesia (Chile) Volumen, 34 (3): 47-52.
- Ashraf, J., Malik, W., Iqbal, M.Z., Ali Khan, A., Qayyum, A., Noor, E., Abid, M.A., Naseer Cheema, H.M. and Ahmad, M.Q., 2016. Comparative Analysis of Genetic Diversity among Bt Cotton Genotypes using EST-SSR, ISSR and Morphological Markers. Journal of Agricultural Science and Technology, 18: 517-531.
- Baldemir, A., Topcu, H., Paksoy, M.Y., Motalebipour, E.Z. and Kafkas, S., 2017. First microsatellite markers for Scaligeria lazica Boiss. (Apiaceae) by next generation sequencing: population structure and genetic diversity analysis. Biotechnology and Biotechnological Equipment, 1-10.
- Baranski, R., Barsnska, M., Schulz, H., Simon, P.W. and Nothnagel, T., 2006. Single Seed Raman Measurements Allow Taxonomical Discrimination of Apiaceae Accessions Collected in Gene Bank. Biopolymers, 81: 497-505.
- Barrandeguy, M.E. and Garcia, M.V., 2014. Quantifying genetic diversity: the starting point for population genetic studies using molecular markers. Journal of Genetics, 93 (2): 587-589.
- Brito, F.A., Nizio, D.A.C., Silva, A.V.C., Diniz, L.E.C., Rabbani, A.R.C., Arrigoni-Blank, M.F., Alvares-Carvalho, S.V., Figueira, G.M., Montanari Junior, I. and Blank, A.F., 2016. Genetic diversity analysis of Varronia curassavica Jacq. Accessions using ISSR markers. Genetic and Molecular Research, 15 (3): 1-10.
- DK, S., Tewari, R., NK, S. and Singh, Sh.S., 2016. Genetic Diversity Cucumber using Inter Simple Sequence Repeats (ISSR). Transcriptomics, 4 (1): 1-4.
- 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 Research, 25 (2): 212-231.
- Haji, K., Naghavi, M.R., Taleii, A.R. and Aghaii, M.J., 2011. Evaluation of genetic diversity of Aegilops tauschii from Northern area of Iran using SSR markers. Iranian Journal of Biology, 24: 390-399.
- Khederzadeh, S., Samiei, M., Mobaraki, A., Ezeddinloo, L. and Haghi, H.A., 2017. Genetic Comparison of Iranian Asafetida (Ferula assa-foetida L.) Populations Based on cpDNA Ribosomal Protein L16 Intron. International Journal of Agriculture Innovations and Research, 5 (4): 577-583.
- Khoonani, Z., Naghavi, M.R., OMidi, M., Sabokdast, M., Talebi Kooyakhi, E., 2012. Investigating genetic diversity of Ferula gummosa ecotypes in different regions of Iran using AFLP Marker. Journal of Medicinal Plants, 38 (2): 117-126.
- Legave, J.M., Segura, V., Fournier, D. and Costes, E., 2006. The effect of genotype, location and their interaction on early growth and branching in apricot trees. Journal of Horticultural Science and Biotechnology, 81 (2): 189-198.
- Messmer, M.M., Melchinger, A.A., Boppenmair, J., Hermann, R.G. and Brunklaus-Jung, E., 1992. AFLP analysis of genetic relationships in the tribe Datureae (solanaceae). Theoretical and Applied Genetic, 99: 634-41.
- Mohseni, Z., Bernousi, I., Mandoulakani, B.A. and Darvishzadeh, R., 2015. Genetic Diversity in Papaver Bracteatum and Papaver Somniferum Populations Revealed by ISSR Markers. Bulgarian Journal of Agricultural Science, 21 (3): 485-493.
- Nagy, S., Poczai, P., Cernak, I., Mousapour Gorji, A., Hegedus, G. and Taller, J., 2012. PICcalc: an online program to calculate polymorphic information content for molecular genetic studies. Biochemical Genetics, 50: 670-672.
- Nei, M., 1978. Estimation of average heterozigosity and genetic distance from a small number of individuals. Genetics, 89: 583-590.
- Ng, W.L. and Tan, S.G., 2015. Inter-Simple Sequence Repeat (ISSR) Markers: Are We Doing It Right?. ASM Science Journal, 9 (1): 30-39.
- Modareskia, M., Darvishzadeh, R., Hassani, A. and Kholghi, M., 2012. Molecular diversity within and between Ajowan (Carum copticum L.) populations based on inter simple sequence repeat (ISSR) markers. Journal of Plant Molecular Breeding, 1 (1): 51-62.
- Parashar, M., Jakhar, M.L. and Malik, C.P., 2014. A Review on Biotechnology, Genetic Diversity in Cumin (Cuminum cyminum). International Journal of Life Science and Pharma Research, 4 (4): 17-34.
- Pirmoradi, M.R., 2012. Morphological, physiological, phytochemical and genetical evaluation of Asafoetida in Kerman province. Ph.D. thesis, Department of Horticultural Science, Tarbiat Modares University. 
- Salami, M., Rahimmalek, M. and Ehtemam, M.H., 2017. Genetic variability of outcross and selfed fennel based on morphological and ISSR markers. Journal of Agricultural Science and Technology, 19: 157-172.
- Semagn, K., 2002. Genetic relationships among 10 endod types as revealed by a combination of morphological, RAPD and AFLP markers. Hereditas, 137: 149-156.
- Smith, W.B., Frye, Ch.T., Veliz, E., Hiebler, Sh., Taylor, R.C. and Hunter, K.L., 2015. Genetic variability of Maryland and West Virginia population of the federally endangered plant Harperella nodosa (Rose) (Apiaceae). Northeastern Naturalist, 22 (1): 106-119.
- Stevens, M.I., Clarke, A.C., Clarkson, F.M., Goshorn, M. and Gemmill, Ch.E.C., 2015. Are current ecological restoration practices capturing natural levels of genetic diversity? A New Zealand case study using AFLP and ISSR data from mahoe (Melicytus ramiflorus). New Zealand Journal of Ecology, 39 (2): 190-197.
- Torabi-Giglou, M., Panahandeh, J., Mohammadi, S.A., Zaree Nahandi, F., Motallebi Azar, A. and Sliwka, J., 2015. DNA and morphological diversity and relationship analysis of selected cultivated, wild potatoes and some promising hybrids. Journal of Biodiversity and Environmental Sciences (JBES), 6 (2): 175-186.
- Zhang, H.Y., Tian, K., Yu, Y., Li, L.Y. and Yang, Y.M., 2009. Genetic diversity among natural populations of Ottelia acuminate (Gaghep.) Dandy revealed by ISSR. African Journal of Biotechnology, 8 (22): 6089-6093.