کارایی نشانگرهای مولکولی RAPD و SCOT در تمایز جمعیت‌های خارشتر (Alhagi maurorum)

نوع مقاله : مقاله علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند

2 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد اصلاح نباتات، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند

3 استادیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند

چکیده

    بررسی تنوع ژنتیکی اهمیت ویژه‌ای دردرک چگونگی ایجاد جمعیت‌ها در طول زمان و مکان‌های جغرافیایی دارند. در این تحقیق تنوع ژنتیکی 22 جمعیت خارشتر (Alhagi maurorum) با استفاده از 27 آغازگر RAPD و 24 آغازگر SCOT طی سال‌های 98-1397 مورد مطالعه قرار گرفت. از 27 آغازگر RAPD، 19 و از 24 آغازگر SCOT، 18 آغازگر چندشکلی بالایی نشان دادند. در مجموع آغازگرهای RAPD، 100 درصد چندشکلی و آغازگرهای SCOT، 42/95 درصد چندشکلی نشان دادند. بالاترین شاخص محتوای اطلاعات چندشکلی را آغازگرهای R3 و R11 (42/0) و S12 (44/0)، بالاترین شاخص نسبت چندشکلی (EMR) را آغازگرهای R10 (17) و S2، S4،S6 ، S7 وS10 (13)، بالاترین شاخص نشانگری (MI) را آغازگرهای R13 (92/5) و S7 (36/5) و بالاترین شاخص قدرت تفکیک (RP) را آغازگرهای R4 (54/9) و S14 (7/11) به خود اختصاص دادند. نتایج تجزیه واریانس مولکولی نشان داد که در هر دو نشانگر 14 درصد از تغییرات مربوط به بین گروه‌ها و 86 درصد مربوطه به درون گروه‌ها بود. تجزیه خوشه‌ای بر اساس داده‌های نشانگر RAPD، جمعیت‌ها را در سه و بر اساس نشانگر SCOT، جمعیت‌ها را در شش خوشه گروه‌بندی نمود. بررسی خوشه‌ها نشان داد که تنوع ژنتیکی از تنوع جغرافیایی تبعیت نمی کند و پیشنهاد می شود که در مطالعات آتی از تلاقی بین جمعیت تهران با جمعیت‌های گناباد، طبس، بشرویه، سربیشه و نیلشهر که فاصله ژنتیکی بیشتری دارند، جهت ایجاد دورگ‌های برتر استفاده شود. کلیه پارامترهای ژنتیکی در هر دو نشانگر تقریبا برابر و بر این اساس کارایی هر دو نشانگر در مطالعه کنونی تقریباً یکسان بود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مراجع

  • Agrama, H. and Tuinstra, M., 2003. Phylogenetic diversity and relationships among sorghum accessions using SSRs and RAPDs. African journal of biotechnology 2: 334-340.
  • Ambasht, R. S., 1963. Ecological studies of Alhagi camelorum Tropical Ecology, 4472-82.
  • Amirkhosravi, A., Asri, Y., Assadi, M. and Mehregan, I., 2020. Systematics of Alhagi: molecular phylogeny and morphology revisited. Rostaniha, 21(2): 174–184.
  • Amirkhosravi, A., Asri, Y., Assadi, M. and Mehregan, I., 2021. Genetic structure of Alhagi (Hedysareae, Fabaceae) populations using ISSR data in Iran. Molecular Biology Reports, 48:5143–5150.
  • Arjmand Ghahestani, R., Tavassolian, I. and Mohammadi Nejad, G. H., 2015. Evaluation of genetic diversity in 25 Iranian Pistachio genotypes using ISSR markers. Journal of Agricultural Biotechnology, 7 (3): 1 - 17.
  • Bagheri, A., Izadi Darbandi, A. and Malboobi, M., 2012 Practical applications of plant molecular biotechnology (translation). Mashhad University Press, Mashhad, Iran, 234 p. (In Persian).
  • Bazoobandi, M., Barati, M. and Sadrabadi Haghighi, M.R., 2006. Physiological response of Alhagi pseudoalhagi to root exhausting management during fallow season. Iranian Journal of Weed Science, 2(2): 84-95. (In Persian).
  • Botstein, D., White, R. L., Skolnick, M. and Davis, R.W., 1980. Construction of a genetic linkage map in man using restriction fragment length polymorphisms. American Journal of Human Genetics. 32 (3): 314.
  • Bryan, G., Collins, A., Stephenson, P., Orry, A. and Smith, J., Gale, M., 1997. Isolation and characterization of microsatellites from hexaploid bread wheat. Theoretical and Applied Genetics 94: 557-563.
  • Charlesworth, B, 1998. Measures of divergence between population and the effect of forces that reduce variability. Molecular Biology and Evolution. 15: 538-543.
  • Doyle, J. J. and Doyle, J. L., 1987. A rapid DNA isolation procedure for small quantities of fresh leaf tissue. Phytochemical Bulletin. 19:11-15.
  • Ebrahimpour Norabadi, M., Yazdanbakhsh, Z. and Keshavarzi, M., 2012. Cytogenetic Study of Two Alhagi Species. Journal of Herbal Drugs, 3(3): 167-173.
  • Farshadfar, M., Moradzade, N., Farshadfar, E., Shirvani, H., 2017 Genetic diversity among fennel (Fueniculum vulgare) accessions using morphological and SCoT markers. Iranian Journal of Rangelands and Forests Plant Breeding and Genetic Research, 25(2): 212-231. (In Persian)
  • Farshadfar, M., Shirvani, H., Amjadian M., Yaghotipoor, A., 2018 .Application of SCoT marker to discriminate Lolium perenne and Lolium multiflorum species. Iranian Journal of Rangelands and Forests Plant Breeding and Genetic Research, 6(2): 207 - 220. (In Persian)
  • Headrick, P. W, 1999. Highly variable loci and their interpretation in evolution and conservation. Evolution. 53: 313-318.
  • Kayis, S. A., Hakki, E. E. and Pinarkara, E., 2010. Comparison of effectiveness of ISSR and RAPD markers in genetic characterization of seized marijuana (Cannabis sativa) in Turkey. African Journal of Agricultural Research 5(21): 2925-2933.
  • Lewontin, R.C. 1972. The Apportionment of Human Diversity. In: Dobzhansky T., Hecht M.K., and Steere W.C., eds., Evolutionary Biology, vol. 6. New York: Springer, pp. 381–398.
  • Kimura, M. and Crow, J. F, 1963. The measurement of effective population number. Evolution. 17: 279-288.
  • Manifesto, M. M., Schlatter, A. S., Hopp, H. E., Suarez, E. Y. and Dubcovky, J., 2001. Quantitative evaluation of genetic diversity germplasm using molecular markers. Crop. Sci. 41: 682-690.
  • Matin Fard, M. M., Bazoobandi, M. and Karimi Shahri, M. R., 2010. Investigation of Genetic diversity of Alhaji Pseudoalhagi using RAPD-PCR molecular markers. Third Iranian Weed Science Conference, February 17, 2010, Babolsar, Iran. (In Persian)
  • Milbourne, D., Meyer, R.., Bradshaw, J. E., Baird, E., Bonar, N., Provan, J., Powell, W., and Waugh, R., 1997. Comparison of PCR-based marker systems for the analysis of genetic relationships in cultivated potato. Molecular Breeding 3: 127–136.
  • Mirzaei, S. and Salari, H., 2021. Study on the genetic diversity of tomato’s cultivars via SCoT marker. Agric Biotechnol J 13 (4), 101-120. (In Persian)
  • Moshrefi-Araghi, A. R, Nemati, H., Azizi, M., Moshtaghi, N. and Shoor, M., 2020. Study of genetic diversity of some genotypes of Iranian wild mint (Mentha longifolia) using ISSR marker and its correlation with dry yield and essential oil content. Agricultural Biotechnology Journal 12 (3): 117-138. (In Persian).
  • Noorian, A. M. and Shirvani, H., 2019. Genetic variability of Malva neglecta ecotype using ISSR molecular markers. CMR Iranian Journal of Biology, 32(4):984-994. (In Persian)
  • Rahmati, H., Farshadfar, M. and Shirvani, H., 2018. Study of Genetic Diversity of Festuca Arundinacea Based on ISSR Molecular. J Crop Breed 9(24): 87-94. (In Persian)
  • Rashed Mohassel, M. H., Najafi, H. and Akbarzadeh, M. D., 2009. Biology and Weed Control. Ferdowsi University of Mashhad Press, Mashhad, Iran, 404 P. (In Persian)
  • Rezaie, M., Naghavi, M. R. and Maali Amiri, R., 2011. Assessment of genetic diversity in Alfalfa (Medicago Sativa ) ecotypes from central and eastern regions of Iran using SSR markers. IJoCS, 12, 4(48): 520-532. (In Persian).
  • Roder, M. S., Plaschke, J., König, S. U., Börner, A., Sorrells, M. E., Tanksley, S. D. and Ganal, M. W. 1995. Abundance, variability and chromosomal location of microsatellites in wheat. Molecular and General Genetics MGG 246: 327-333.
  • Sheidai, M. and Rashid, S., 2007. Cytogenetic study of some Hordeum L. species in Iran. Acta Biologica Szegediensis, 51(2): 107–112.
  • Taghizad, A., Ahmadi, J., Haddad, R. and Zarrabi M., 2012.Study of genetic diversity in Iranian Pistachio cultivars with Inter- Microsatellite ISSR Markers. Journal of Horticulture Science, 25(4):453 - 460.
  • Thimmappaiah, W., Santhosh, G., Shobha, D. and Melwyn, G. S., 2009. Assessment of genetic diversity in cashew germplasm using RAPD and ISSR markers. Scientia Horticulturae 120(3): 411-417.
  • Wei, Y. M., Hou, Y. C., Yan, Z. H., Wu, W., Zhang, Z. Q., Liu, D. C. and Zhang, Y. L., 2005. Microsatellite DNA polymorphism divergence in Chinese wheat landraces highly resistant to Fusarium head blight. Theoretical and Applied Genetics. 46: 3-9.
  • Weir, B. S, 1996. Intraspecific differentiation. In: M. Hillis et al. (Ed). Molecular systematics, 2nd edition. Sunderland: Sinauer Associates Pub. pp: 385- 403.
  • Wright, S, 1951. The genetical structure of Annals of European Genetics, 15: 323-354.
  • Zeinali, H., Tavakoli, M., Kamalion, A. R., Nourzad Moghaddam, M., Ahmadi, K., Pourianejad, F. and Pour-Ali, P., 2019. Introduction to Alhaji medicinal plant and its production method. National Medicinal Plants Plan Center. Available at https://agrilib.areeo.ac.ir/book_7726.pdf. (In Persian)
  • Zimmerman, J. A. C, 1998. Ecology and distribution of Alhagi maurorum Medikus, Fabaceae. USGS Colorado Plateau Field Station, South West Exotic Plant Mapping Programme. http://www.usgs.nau.edu/swewp/info_pages/plants/Alhagi/alhagititle.htm.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار