بررسی تنوع ژنتیکی جمعیت‌های ایرانی بومادران تماشایی Achillea nobilis با استفاده از نشانگر مولکولی ISSR و صفات مورفولوژیکی

نوع مقاله : مقاله علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، بخش تحقیقات علوم باغی و زراعی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان همدان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج

2 دانشیار، بانک ژن منابع طبیعی ایران، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران

3 استاد، بخش تحقیقات مرتع، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران

4 استاد، بخش تحقیقات گیاهان دارویی و محصولات فرعی، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران

5 استاد، گروه زراعت و اصلاح نباتات، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج

چکیده

بومادران تماشایی (Achillea nobilis) یکی از گیاهان دارویی مهم و با خصوصیات درمانی مختلف است که در مناطق گسترده‌ای از ایران به‌طور خودرو رشد می‌کند. در این تحقیق، تنوع ژنتیکی 33 جمعیت بومادران تماشایی موجود در بانک ژن مؤسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور با استفاده از نشانگر ISSR ارزیابی شد. از هر جمعیت 10 گیاه انتخاب شد و DNA آنها استخراج شد. در این مطالعه از 12 آغازگر ISSR استفاده شد و شش آغازگر با میانگین چند شکلی 88% برای بررسی تنوع و تمایز جمعیت‌ها به‌کار گرفته شد. آغازگرهای 12P  و 5P  به‌ترتیب با 13 و 11 نوار بیشترین تعداد و آغازگر 7-1 با 7 نوار کمترین تعداد نوار را نشان دادند. شاخص‌های محتوای اطلاعات چندشکلی (PIC)، شاخص نشانگر (MI)، نسبت چندگانه مؤثر (EMR) و شاخص قدرت تفکیک (Rp) برای کلیه نشانگرها محاسبه شد که براین‌اساس، آغازگر12 P به‌عنوان بهترین آغازگر برای بررسی تنوع ژنتیکی بومادران تماشایی شناخته شد. در تجزیه خوشه‌ای داده‌های مولکولی ارتباط نزدیکی بین توزیع جغرافیایی و تنوع ژنتیکی جمعیت‌های بومادران تماشایی مشاهده شد و جمعیت‌های جمع‌آوری شده از هر منطقه (شمال، مرکز و غرب کشور) در یک گروه مجزا قرار گرفتند. بررسی پارامترهای ژنتیکی نشان داد که بیشترین تنوع ژنی در میان جمعیت‌های شمال کشور وجود داشت. در تفکیک جمعیت‌های مورد بررسی براساس داده‌های مورفولوژیکی، مطابقت چندانی با توزیع جغرافیایی آنها مشاهده نشد. با توجه به اهداف تحقیق، می‌توان گفت که نشانگرهای ISSR  برای بررسی تنوع ژنتیکی جمعیت‌های بومادران تماشایی کارآمد بوده و می‌توان در مطالعات آینده از این نشانگر برای تجزیه مجموعه ژرم‌پلاسم بومادران استفاده کرد. همچنین با توجه به خطر انقراض گونه‌های دارویی، اصلاحگران می‌توانند از تنوع ژنتیکی وسیع بین جمعیت‌های Achillea nobilis برای انجام تلاقی‌های هدفمند، به‌منظور پیشبرد برنامه‌های اصلاحی و راهبردهای حفاظتی این گونه گیاهی بهره‌برداری کنند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مراجع

  • Bai, S. N. 2017. Reconsideration of plant morphological traits: from a structure-based perspective to a function-based evolutionary perspective. Frontiers in Plant Science, 8: 1-15.
  • Botstein, D., White, R. L., Skolnick, M. and Davis, R. W., 1980. Construction of genetic linkage map in man using restriction length polymorphisms. American Journal of Human Genetics, 32: 314-331.
  • Celebi, A., Texen, M., Acik, L. and Aytac, Z., 2006. Taxonomic relationships in genus Fritillaria (Liliaceae): Evidence from RAPD-PCR and SDS PAGE of seed proteins. Acta Botanica Hungarica, 50: 325-343.
  • Chen, S. L., Yu, H., Luo, H. M., Wu, Q., Li, C. F. and Steinmetz, A., 2016. Conservation and sustainable use of medicinal plants: problems, progress, and prospects. Chinese medicine, 11: 37-47.
  • Denduangboripant, J., Sornsuda, S. and Wilasinee, S., 2010. Determination of local tobacco cultivars using ISSR Molecular Marker. Chiang Mai Journal of Science, 37(2): 293-303.
  • Fares, K., Guasmi, F., Touil, L., Triki, T. and Ferchichi, A., 2009. Genetic diversity of Pistachio tree using inter-simple sequence markers (ISSR) supported by morphological and chemical markers. Biotechnology, 8(1): 24-34.
  • Farhodi, R. and Mehrnia, M.A., 2015. Study of growth, essential oil percentage and essential oil component of Achillea spp under Shoushtar climatic condition in fall planting. Journal of Horticultural Science, 29(3): 349-357 (In Persian).
  • Ghani, A., Tehranifar, A., Shooshtarian, S. and Boghrati, M., 2011. Comparative study of ornamental potential of six Achillea species from Iran. South Western Journal of Horticulture, Biology and Environment, 2: 139-155.
  • Hahn, M., 2018. Molecular Population Genetics. Oxford university press, London.
  • Karamenderes, C. and Apaydin, S., 2003. Antispasmodic effect of Achillea nobilis subsp. sipylea (O. Schwarz) Bässler on the rat isolated duodenum. Journal of Ethnopharmacology, 84(2-3): 175-179.
  • Lin, X.C., You, Y.F., Liu, J., Peng, J.S., Liao, G.L. and Fang, W., 2010. Crossbreeding of Phyllostachys species (Poaceae) and identification of their hybrids using ISSR markers. Genetics and Molecular Research, 9(3): 1398-1404.
  • Lofgren, A., 2002. Effects of isolation on distribution, fecundity, and survival in the self-incompatible Achillea millefolium (L.). Ecoscience, 9(4): 503-508.
  • Mantel, N., 1967. The detection of disease clustering and a generalysed regression approach. Cancer Research, 27, 209-220.
  • Morsy, A.A., 2007. Molecular variations of fragranissima (Forssk.) SCH. BIP. growing in five areas of South Sinai. International Journal of Agriculture and Biology, 9: 11–17.
  • Mozaffarian, V., 2007. Flora of Iran (No. 59). Research Institute of Forests and Rangelands, Tehran (In Persian).
  • Muminović, J., Melchinger, A.E. and Lübberstedt, T., 2004. Genetic diversity in corn salad (Valerianella locusta ) and related species determined by AFLP markers. Plant Breeding, 123: 460-466.
  • Powell, W., Morgante, M., Andre, C., Hanafey, M., Vogel, J., Tingey, S. and Rafalski, A., 1996. The comparison of RFLP, RAPD, AFLP and SSR markers for germplasm analysis. Molecular Breeding, 2: 225-238.
  • Rahimmalek, M., Gharibi, S., Mirlohi, A., Majidi, M. M. and Tabatabaei, B., 2011. Assessment of genetic diversity in Achillea millefolium subsp. millefolium and Achillea millefolium elbursensis using morphological and ISSR markers. Journal of Medicinal Plants Research, 11(5): 2413-2423.
  • Reed, D.H. and Frankham, R., 2003. Correlation between fitness and genetic diversity. Conservational Biology, 17: 230-237.
  • Roldan-Ruiz, F. A., Galliland, T. J., Dubreuil, C., Dillman, C. and Lallemand, J., 2001. A comparative study of molecular and morphological methods of describing relationships between perennial ryegrass (Lilium perenne ) varieties. Theoretical and Applied Genetics, 103: 1161-1168.
  • Sharifi sirchi, Gh.,Taheri, E., Shirzadian Khorramabad, R., Sabouri, A. and Abbaszadeh, Kh., 2016. Investigation of genetic and photochemical diversities of yarrow (Achillea wilhelmsii) in Iran. Modern Genetics Journal (MGJ), 11(3): 367-376.
  • Spooner, D., van Treuren, R. and de Vicente, M. C. 2005. Molecular markers for genebank management. IPGRI Technical Bulletin No. 10. Plant Genetic Resources Institute (now Bioversity International, Inc.), Rome, Italy.
  • Varshney, R.K., Chabane, K., Hendre, P.S., Aggarwal, R.K. and Graner, A., 2007. Comparative assessment of EST-SSR, EST-SNP and AFLP markers for evaluation of genetic diversity and conservation of genetic resources using wild, cultivated and elite barleys. Plant Science, 173:638–649.
  • Yang, B.C., Xiao, B.G., Chen, X.J. and Shi, C.H., 2005. Genetic diversity of flue-cured tobacco varieties based on ISSR markers. Yi Chuan-Hereditas, 27:753-758.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار