polymorphism
در نشریات گروه زراعت-
مقدمه و هدف
مطالعه تنوع ژنتیکی به کمک نشانگرهای مولکولی، پیش شرط اصلی و گامی مهم در اصلاح گیاهان صیفی از جمله گوجه فرنگی بوده و اساس استفاده موثر از هتروزیس و حفاظت از ذخایر ژنتیکی است. پژوهش های متعددی به کمک نشانگرهای مولکولی در بین لاین های مختلف گوجه فرنگی صورت گرفته است، اما مطالعات کمی در ایران انجام شده است. بر این اساس مطالعه حاضر در نظر دارد با استفاده از نشانگرهای مولکولی ISSR، فاصله ژنتیکی میان تعدادی از لاین های گوجه فرنگی را برآورد کند.
مواد و روش هادر پژوهش حاضر 12 لاین گوجه فرنگی توسط آغازگرهای بین ریزماهواره ای (ISSR) در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری مورد بررسی قرار گرفتند. واکنش زنجیره ای پلی مراز (PCR) توسط آغازگرهای ISSR انجام و فرآورده های PCR با استفاده از الکتروفورز ژل آگارز 1/5 جداسازی و باندها مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند.
یافته هاآغازگرهای مورد استفاده چندشکلی قابل قبول (85/28) و الگوهای قابل امتیازدهی مناسبی را نشان دادند. بیش ترین و کم ترین شاخص اطلاعات چندشکلی (PIC) با مقادیر 0/40 و 0/22 به ترتیب مربوط به آغازگرهای ISSR2 و ISSR10 بود. آغازگر ISSR2 نسبت به سایر آغازگرها کارایی بالایی در شناسایی و طبقه بندی لاین های مورد مطالعه داشت. میزان قرابت ژنتیکی از 0/23 تا 0/95 بین افراد مورد مطالعه مشاهده شد و لاین های Fanal و Harlekyn دارای بیش ترین شباهت و لاین های CP با Bibor و پس از آن لاین های SP با Bibor دارای بیشترین فاصله ژنتیکی با یکدیگر بودند. نتایج تجزیه خوش ه ای و ارزیابی ویژگی های کمی لاین های مورد مطالعه نشان داد که ژنوتیپ های 4، 5، 6 و 8 موجود در گروه اول دارای ویژگی های عملکردی و زودرسی بهتری نسبت به سایر ژنوتیپ ها بودند.
نتیجه گیریلاین های CP، SP و Bibor دارای فاصله ژنتیکی زیادی از یکدیگر بودند و تلاقی هریک از لاین های CP و SP با Bibor و نیز استفاده از ژنوتیپ های منتخب گروه اول برای برنامه های آتی به نژادی گوجه فرنگی توصیه می گردد. آغازگر ISSR2 نیز دارای اطلاعات سودمندی در تمایز افراد مورد مطالعه نسبت به سایر آغازگرها بوده و استفاده از آن در برنامه های به نژادی در گوجه فرنگی توصیه می شود.
کلید واژگان: تجزیه خوشه ای، چندشکلی، گوجه فرنگی، نشانگر مولکولی، فاصله ژنتیکیIntroduction and ObjectiveThe study of genetic diversity with the help of molecular markers is the main precondition and an important step in the improvement of vegetable plants, including tomato and is the basis for the effective use of heterosis and the protection of genetic pools. Several studies have been conducted using molecular markers between different tomato lines, but there is little studies in Iran. Based on this, the present study intends to estimate the genetic distance between a numbers of tomato lines using ISSR molecular markers.
Materials and MethodsIn the present study, 12 tomato lines were investigated using microsatellite primers (ISSR) at Sari University of Agricultural Sciences and Natural Resources. Polymerase chain reaction (PCR) was performed by ISSR primers and PCR products fractioned on 1.5% using agarose gel electrophoresis then the bands were analysed.
ResultsThe primers used showed acceptable polymorphism (85.28) and suitable score able banding patterns. The highest and lowest polymorphism information content (PIC) with values of 0.40 and 0.22 were related to ISSR2 and ISSR10 primers, respectively. The ISSR2 primer was more efficient than other primers in identifying and classifying the studied lines. The degree of genetic similarity varied from 0.23 to 0.95 between the studied lines and lines Fanal and Harlekyn had the most similarity and lines CP with Bibor and after that SP with Bibor showed greatest genetic distances. Results of cluster analysis and evaluation of quantitative characterestics of studied lines showed that genotypes 4, 5, 6 and 8 placed in first group had better yield and earliness comparing other genotypes.
ConclusionLines CP, SP and Bibor had a great genetic distance from each other and hybridization between CP and SP with Bibor as well as utilizing of selected genotypes in first group is recommended for next breeding programs in tomato. The ISSR2 primer has useful information in distinguishing the studied lines than other primers and its useful in breeding programs of tomato.
Keywords: Cluster analysis, Genetic distance, Molecular markers, Polymorphism, Tomato -
در این تحقیق کارآیی 11 نشانگر ISSR، دو نشانگر رتروترانسپوزون و 15 نشانگر ترکیبی ISSR + رتروترانسپوزون (REMAP) در 27 ژنوتیپ سویا، مورد ارزیابی قرار گرفتند. از 28 آغازگر تعداد 130 نوار چند شکل به دست آمد. بیشترین درصد چندشکلی به دست آمده 77 درصد برای UBC808 در نشانگر های ISSR، 54 درصد برای TOS-2 در نشانگرهای رتروترانسپوزون و درصد چندشکلی در آغازگرهای ترکیبی در آغازگر UBC808+TOS-1، 70 درصد به دست آمد. بالا بودن معیار های تنوع ژنی نی، شاخص شانون و میزان PIC برای آغازگر های UBC825، UBC811، TOS-2، HB-12، UBC834+TOS-1، UBC807+TOS-1، UBC807+TOS-2 و UBC808 نشان دهنده کارآیی بالای این آغازگر ها در ارزیابی تنوع ژنتیکی در این تحقیق می باشد. نتایج حاصل از تجزیه خوشه ای داده های مولکولی به روش دورترین همسایه با استفاده از ترکیب داده های نشانگر ها 27 ژنوتیپ ها را در چهار گروه قرار داد، گروه ها به ترتیب شامل چهار، نه، نه و پنج ژنوتیپ بود. تجزیه تابع تشخیص به روش خطی فیشر نشان داد که روش دورترین همسایه ژنوتیپ ها را با دقت 3/96 درصد جداسازی کرد. خصوصیات جوانه زنی بذر ژنوتیپ های سویا در سطوح مختلف تنش شاهد، 30، 60 و 90 میلی مولار NaCl در طرح فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی ارزیابی شد. نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد که تفاوت معنی داری بین ارقام، سطوح تنش از نظر تمامی صفات جوانه زنی اندازه گیری شده و برای اثر متقابل رقم × تنش برای تمامی صفات به غیر از صفات وزن تر ساقه چه، وزن خشک ساقه چه، وزن خشک ریشه چه و تفاوت وزن تر و خشک ساقه چه وجود داشت. نتایج حاصل از تجزیه خوشه ای داده های جوانه زنی به روش دورترین همسایه با معیار فاصله اقلیدوسی، ژنوتیپ های مورد مطالعه را نیز در چهار گروه مجزا قرار داد. نتایج حاصل از تجزیه تابع تشخیص نشان داد که صحت گروه بندی حاصل از تجزیه خوشه ای 6/92 درصد می باشد. همبستگی بین دو ماتریس تشابه داده های جوانه زنی و مولکولی توسط آزمون مانتل معنی دار نبود. تجزیه و تحلیل ارتباط نشانگر با صفات جوانه زنی نشان داد باند هایی که موجب افزایش میانگین صفات مرتبط با تحمل به تنش شوری می شوند، می توان برای شناسایی ژنوتیپ های متحمل سویا استفاده کرد.
کلید واژگان: چندشکلی، تجزیه خوشهای، رتروترانسپوزون، ISSR، PICIn the present study, 11 ISSR, 2 Retrotransposon and 15 Retrotransposon + ISSR composed markers (REMAP) were evaluated among 27 genotypes of Soybean. 130 polymorphic bands were produced from 28 primers. The maximum percentage of polymorphism were 77% for UBC808, 54% for TOS-2 and 70% in UBC808+TOS-1 marker. The mount of Nei′s, Shanon and PIC index for UBC808, UBC811, UBC825, HB-12, TOS-2, UBC807+TOS1 and UBC834+TOS-1 indicated that theses markers could be used to assessment of genetic variation. The result of cluster analysis using complete linkage algorithms clustered 27 studied genotype in 4 distinct groups with 4, 9, 9 and 5 genotype in respected group. Discriminant function analysis using the Fisher′s linear method showed that the complete linkage method separated the genotypes with 96/3 percent accuracy. Morphological characteristics of genotype were evaluated in a completely randomized design with factorial arrangements whit two factors, The first factor were salt stress treatments at 0 (check), 30, 60 and 90 mM NaCl and the second factors was genotypes. ANOVA showed significant differences among varieties and level of Treatment for all measured morphological traits, and in interaction of cultivar×stress for all traits except Shoot fresh weight, shoot dry weight, root dry weight and shoot's weight difference between wet and dry. The cluster analysis based on within group′s method clustered genotype at different salt stress treatment in 4 clusters, and the accuracy of cluster analysis revealed by discriminant analysis was 92/6%. The correlation between the two similarity matrices was not significant by Mantel test. Analysis using marker-assisted selection of bands that enhance salt tolerance traits mean they can be used to identify resistant soybean genotypes..
Keywords: Cluster analysis ISSR, Polymorphism, PIC, Retrotransposon -
زعفران گیاهی تریپلویید و عقیم بوده و تنوع ژنتیکی طبیعی در آن ناچیز است یا بطورکلی وجود ندارد. یکی از راه های افزایش تنوع، جهش زایی القایی با کمک جهش زاهای فیزیکی از قبیل اشعه گاما است. اولین قدم در راستای القاء جهش، آزمون بردباری تشعشع جهت تعیین دوز مناسب اشعه گاما می باشد. لذا، هدف از این تحقیق آزمون حساسیت به دوزهای مختلف اشعه گاما در دو شرایط تیمار سرمایی و بدون تیمار سرمایی بنه های زعفران بود. بدین منظور، آزمایشی بصورت فاکتوریل با دو فاکتور پیش تیمار سرمایی (در دو سطح بنه ها سرمادیده و سرما ندیده) و دوزهای مختلف اشعه گاما (دوزهای 5، 10، 15، 20 و 25 گری) به همراه تیمار شاهد (دوز صفر) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. خصوصیات رشدی و مورفولوژیکی مانند ارتفاع بوته، تعداد برگ در بوته، وزن خشک برگ ها، سرعت رشد، درصد و نرخ سبزشدن درسال اول (MV1)، و صفات مربوط به عملکرد گل مانند متوسط ارتفاع کلاله و وزن خشک کلاله و وزن بنه های دختری در سال دوم (MV2)، اندازه گیری شد. به منظور بررسی تنوع ژنتیکی نمونه های پرتوتابی شده زعفران از نشانگرهای مولکولی RAPD و ISSR به ترتیب با 6 و 5 آغازگر استفاده شد. نتایج بررسی نسل MV1 نشان داد که با افزایش دوز اشعه گاما نسبت به شاهد کاهش معنی داری برای اکثر صفات وجود داشت. همچنین، نتایج تجزیه واریانس بر روی صفات رشدی در سال دوم نشان داد که اثر فاکتور اشعه گاما و فاکتور سرما و اثر متقابل سرما و اشعه در صفات متوسط وزن بنه ها و تعداد بنه و وزن کل بنه های دختری در سطح احتمال 1 % معنی دار بود. آزمون حساسیت به اشعه گاما در صفات متوسط ارتفاع بوته، شاخص و نرخ جوانه زنی، وزن بنه های دختری و صفت وزن خشک گیاه در دو سطح سرمادیده و سرماندیده، برای 50 درصد زنده مانی در محدوده ی دوز 2±15 گری تعیین شد. نتایج نشان داد که نمونه های مورد مطالعه در هر دو سیستم نشانگری بین نمونه های شاهد (پرتوندیده) با نمونه های پرتو دیده چندشکلی وجود داشت. به طورکل نتایج نشان داد که نشانگرهای مولکولی RAPD و ISSR در شناسایی چندشکلی و شناسایی جهش یافته ها می توانند نشانگرهای سودمندی باشند.کلید واژگان: تیمار سرمایی، تنوع ژنتیکی، موتاسیون، چند شکلی، نشانگر مولکولیSaffron is a triploid and sterile plant having no or little genetic variation. Mutation induction is a way of increasing genetic diversity in vegetatively propagated plants. The first step in the mutation induction is to perform a radio-sensitivity test for determining the proper dose of gamma ray. Therefore, the aim of this study was to test the sensitivity of different doses of gamma ray in two conditions of cold and non-cold treatment of saffron corms. For this purpose, a factorial experiment with two factors including cold pre-treatment (cold and non-cold) and different doses of gamma ray (0, 5, 10, 15, 20 and 25 Gy) was conducted in a randomized complete block design with three replications. Growth and morphological characteristics such as plant height, number of leaves per plant, leaf dry weight, sprouting rate and percentage in the first year (MV1), and attributes related to daughter corms and flower yield, such as mean height of the stigma and dry weight of the stigma in the second year (MV2) were measured. The results of the study showed that the effect of cold treatment, radiation and their interaction was statistically significant, with the increase in gamma dose, most of the traits decreased significantly compared to the control. The radio-sensitivity test for the mean of plant height and sprouting rate and percentage, corm weight in two levels of pre-cold treatments showed that 50% survival was in the range of 15±2 Gray. According to the radio-sensitivity test, the number of leaves per plant was less susceptible to gamma rays. In order to study the genetic diversity of the gamma-irradiated saffron. The mutated samples of saffron were evaluated using RAPD and ISSR molecular markers. Cluster analysis was performed using the UPGMA method for both marker systems. The results showed that there was polymorphism between the control samples and radiated samples. In general, the results showed that the RAPD and ISSR markers could detect the polymorphic mutants and identify saffron mutants.Keywords: Cold treatment, Genetic variation, Mutation, Molecular marker, Polymorphism
-
بیماری پاخوره گندم یکی از مهم ترین بیماری های گندم در مناطق مرطوب می باشد و موجب خسارت قابل توجه در این مناطق می شود و هنوز رقم مقاومی نسبت به این بیماری شناسایی نشده است؛ لذا پژوهش در جهت شناسایی ژن های مقاومت به این بیماری و تولید ارقام مقاوم و یا ارقام با حساسیت کمتر در گندم نان از اهمیت زیادی برخوردار است. در این پژوهش، به منظور شناسایی نشانگرهای مرتبط با مقاومت به یک جدایه از قارچ عامل بیماری پاخوره (T-41)، از جمعیت F2 حاصل از تلاقی ژنوتیپ های حساس (1546 و 164) و مقاوم (1528) و تجزیه تفرق توده ای استفاده شد. پس از کاشت جمعیت F2 و والدین در گلخانه و آلودگی مصنوعی گیاهان به قارچ عامل بیماری، فنوتیپ گیاهان با توجه به میزان آلودگی از طریق نمره دهی تعیین گردید و پس از استخراج DNA والدین و افراد F2، براساس نمره بیماری دو بالک از DNA افراد مقاوم و حساس تهیه گردید که همراه با DNA والدین توسط آغازگرهای RAPD، SCoT، ISSR و SSR مورد تجزیه (PCR) قرار گرفتند. از آغازگرهای مورد استفاده تنها یک آغازگر ISSR در والد و بالک مقاوم تولید باندی در محدوده 400 جفت باز نمود که در والد و بالک حساس وجود نداشت. سپس کلیه افراد بالک ها و F2 برای این نشانگر تعیین ژنوتیپ گردیدند و تجزیه رگرسیون و تجزیه کای مربع ارتباط معنی دار بین نشانگر مذکور و نمره بیماری را نشان داد. رگرسیون نمره بیماری روی باند 400 (*709/0-b =) بیانگر وجود این باند در نمره های پایین (افراد مقاوم) است. همچنین توزیع افراد F2 در تلاقی 1528 × 1546 بر اساس نمره بیماری وجود رابطه اپیستازی (9: حساس، 6: نیمه حساس، 1: مقاوم) را تایید نمود که نشان داد احتمالا حساسیت به این بیماری توسط ژن های غالب کنترل می شود.
کلید واژگان: تجزیه تفرق تودهای، چندشکلی، پاخوره گندم، اپیستازی، نشانگرTake-all is one of the most important diseases of wheat in wet areas, causing significant damage in these areas, and there has not introduced any resistant varieties against this disease until now. Therefore, efforts to identify the resistance genes to this disease and developing resistant varieties or cultivars with lower susceptible in bread wheat have a great importance.In this research, in order to identify the markers related to resistance to a isolate of take-all (T-41), a population of F2 derived from crosses of susceptible genotypes (1546 and 164) with resistant genotype (1528) and bulk segregate analysis (BSA) where used. After planting the F2 population and parents in the greenhouse and artificial infection the plants with the fungus, the plant phenotype was determined according to the amount of contamination by scoring. After DNA extraction of parents and F2 population, two bulk of DNA was prepared from resistant and susceptible individuals based on disease scores. The bulks and parental DNAs where analyzed by RAPD, SCoT, ISSR and SSR primers and PCR reaction. Among the primers are used, only one ISSR primer produced a band of 400 bp in the resistant parent and bulk which was not found in the susceptible parent and bulk. Then, all individuals of bulks and F2 where genotyped for this marker and regression and chi-square analysis showed a significant relationship between this marker and the disease score. The regrsion of disease score on band 400bp (b = -0.709) indicates that this band is more abundant in low scores (resistant individuals). Also, the distribution of F2 individuals in one of the crosses confirmed the existence of the epistatic (9sensetive: 6 semi sensitive: 1resistance) relationship
Keywords: Bulk Segregate Analysis (BSA), Polymorphism, Wheat Take-All, Epistatic, Marker -
زعفران زراعی به عنوان با ارزش ترین ادویه جهان از نظر ژنتیکی کلون مونومورفی بوده، ولی تفاوت هایی نیز در فنوتیپ و کیفیت گزارش شده است که مهم ترین تنوع فنوتیپی از نظر زراعی و اقتصادی، وجود گل های با بیش از سه کلاله است، بنابراین هدف از این تحقیق استفاده از نشانگرهای مولکولی مختلف جهت مطالعه مولکولی زعفران های با بیش از 3 کلاله در منطقه و اندازه گیری تنوع ژنتیکی بین آن ها بود. در این تحقیق، کلون های زعفران با بیش از سه کلاله به طور کامل همراه با خاک اطراف ریشه از مزارع کشاورزان جمع آوری و بطور کامل در جعبه های پلاستیکی، جهت حفظ شرایط زیستی، مستقر گردیدند. استخراج DNA به روش CTAB از برگ های گل دارای بیش از سه کلاله انجام شد. زعفران های با بیش از سه کلاله در مقایسه با حالت معمولی دارای گل های بزرگتر و تعداد گلبرگ های به نسبت بیشتری بودند. بیشترین فراوانی تعداد کلاله در بین نمونه های بیش از سه کلاله مربوط به چهار و پنج کلاله با 38 درصد بود. نمونه های دارای شش کلاله با فراوانی 14 درصد مشاهده شد. در بین نمونه های جمع آوری شده تنها یک نمونه با تعداد کلاله هفت نیز مشاهده گردید. از مجموع 48 آغازگر ISSR آزمون شده روی نمونه DNAی بالک، تنها 16 آغازگر تشکیل نوار دادند. نتایج حاصل از الکتروفورز ژل آگاروز برای آغازگرهای ISSR نشان داد که محدوده نوارهای تشکیل شده در فاصله 100 تا 1000 جفت باز بود. با بررسی نوارهای تشکیل شده برای آغازگرهای ISSR، چندشکلی قابل ملاحظه ای بین کلون های مختلف زعفران مورد بررسی مشاهده نشد. لذا، براساس این سیستم نشانگری تنوع ژنتیکی بین کلون های با تعداد کلاله متفاوت ملاحظه نشد. از بین نشانگرهای SSR آزمون شده، 10 نشانگر چند شکلی را بین کلون ها نشان دادند. نتایج تجزیه همبستگی براساس ضریب همبستگی اسپیرمن نشان داد که ارتباط معنی دار آماری بین هیچ کدام از آلل های نشانگر ریزماهواره و تعداد کلاله ها مشاهده نشد.
کلید واژگان: اپی ژنتیک، تنوع ژنتیکی، چندشکلیSaffron is the most valuable spice in the world. It is genetically a monomorphic clone. However, differences in phenotype and quality have been reported. The most important agro-economically phenotypic variation is the appearance of flowers with more than three stigmas. The main objective of this study was to study the genetic variability of saffron clones with more than 3 stigmas using SSR and ISSR molecular markers. In this research, saffron clones with more than three stigmas were collected along with the corm and the root from Saffron fields of Qaen and Sarayan, South Khorassan province, then transferred as a whole to the Biotechnology Laboratory of the Faculty of Agriculture, the University of Birjand. The number of stigmas in each flower was counted. Genomic DNA was extracted according to the CTAB method from leaves of the flower with more than three stigmas. Flower with more than three stigmas was larger and had more petals than ordinary ones. The most frequent number of flowers with more than three stigmas was related to four and five stigmas with 38%. Six-spike samples with a frequency of 14% were observed. Among the collected samples, only one specimen with seven stigmas was observed. Of the 48 tested ISSR primers on the bulk of DNA, only 16 primers had amplified bands and selected. The results of agarose gel electrophoresis for ISSR primers amplified the bands ranged from 100 to 1000 bp. By examining the bands formed for ISSR primers, no significant polymorphism was observed between different clones of saffron. Therefore, based on this marker system, no sign of genetic diversity was observed between clones with different number of stigmas. Among the tested SSR markers, 10 primer pairs showed amplified band among the clones. The results of correlation analysis based on Spearman correlation coefficient showed that there was no statistically significant correlation between microsatellite marker alleles and number of stigmas.
Keywords: Epigenetics, genetic diversity, Polymorphism -
در طی سال های اخیر، ارشته خطایی (Lepyrodiclis holosteoides) به یکی از مشکل ساز ترین علف های هرز پهن برگ مزارع گندم و کلزا در مناطق معتدل و سرد سیر کشور تبدیل شده است. با توجه به اهمیت زمان سبز شدن در میزان موفقیت علف های هرز در بوم نظام های زراعی و هم چنین اتخاذ راه کارهای مدیریتی کارآمد علیه این علف هرز مهاجم، مطالعاتی در زمینه برخی جنبه های زیستی حاکم بر خواب و جوانه زنی بذرهای این علف هرز، در مزارع شهرستان کرج و بخش علف های هرز موسسه تحقیقات گیاه پزشکی کشور، در سال های 1396-1393 انجام شد. بر اساس نتایج این بررسی، بذرهای ارشته خطایی از پدیده چند شکلی در خواب بذر برخوردارند و این گونه به نظر می رسد که خواب حاکم بر این بذرها، از نوع خواب فیزیولوژیک (مربوط به مواد بازدارنده داخل بذر و تعادل هورمونی بین آبسیزیک اسید و جیبرلیک اسید) باشد. هم چنین بذرهای ارشته خطایی در فرایند جوانه زنی، حساسیت بسیار بالایی به نور نشان دادند. نخستین تاریخ سبز شدن ارشته خطایی، در نیمه دوم آبان ماه رخ داد و قدرت رویش بذر این علف هرز، با افزایش طول عمر بذرها، کاهش چشم گیری نشان داد. اگرچه بر اساس یافته های این بررسی، ارشته خطایی از موج های متعدد سبز شدن برخوردار است (که به احتمال قوی، این پدیده ناشی از چند شکلی خواب بذرهای است)؛ با این حال، بیش از 85 درصد از سبز شدن دانه رست ها با دریافت 552 درجه-روز رشد حرارت محیطی تجمعی و در بازه زمانی 12 آذر ماه تا 12 دی ماه به انجام رسید.
کلید واژگان: تاریکی، درجه-روز رشد، چند شکلی، طول عمر بذر، نور سبزIn the recent years, false jagged-chickweed (Lepyrodiclis holosteoides) has become one of the most problematic broadleaf weeds in wheat and canola fields of temperate and cold regions of Iran. Due to the the importance of the time of emergence of seedlings in the success of weed competition in crop ecosystems and consequently, the use of effective weed management methods, a series of studies were conducted in the fields of Karaj and in the Weed Research Department of Iranian Institute of Plant Protection (Tehran) during 2013-2016 to determine the biological aspects of dormancy and germination of this invasive weed seeds. Results showed that there is polymorphism in seed dormancy of false jagged-chickweed. Dormancy of false jagged-chickweed seeds can be classified in the physiological category (which is related to the presence of chemical inhibitors inside the seed and the hormonal balance between Abscisic acid and Gibberellic acid). Also, seeds of false jagged-chickweed are very photo sensitive in the germination process. The results showed that first date of the emergence of false jagged-chickweed occurred in the second half of November and seed vigor of this weed reduced significantly by increasing of seeds longevity. Lepyrodiclis seedlings emerged in form of multiple flashes during autumn and winter, however more than 85 percent of total emerged seedlings appeared after receiving 552 GDD over the period of December 12th to January 12th.
Keywords: Darkness, Green light, Growing Degree Days (GDD), Polymorphism, seed longevity -
در این پژوهش، 119 ژنوتیپ گردوی ایرانی در سال 1393 و 1394 از مناطق مختلف غرب کشور جمع آوری شده بودند، بر اساس صفات مربوط به خشک میوه در آزمایشگاه گروه علوم باغبانی دانشگاه ایلام مورد ارزیابی قرار گرفتند. ارزیابی اولیه ژنوتیپ های گردو نشان داد که تنوع بالایی در صفات اندازه گیری شده مرتبط با خشک میوه و مغز وجود دارد. در بین صفات خشک میوه، چروکیدگی مغز دارای بیشترین مقدار ضریب تنوع (02/114 درصد) بود، در حالی که کمترین ضریب تنوع مربوط به قطر خشک میوه (68/8 درصد) بود. در بین ژنوتیپ های گردو، وزن خشک میوه و مغز به ترتیب از 7 تا 8/19 گرم و 8/2 تا 20/9 گرم متغیر بود. بر اساس ارزیابی اولیه، از بین 119 ژنوتیپ مورد بررسی، 30 ژنوتیپ برتر که دارای صفات مطلوبی در ویژگی های خشک میوه و مغز مانند وزن خشک میوه و مغز، درصد مغز، سهولت جدایی مغز از خشک میوه، گوشتی و توپر بودن مغز بودند، انتخاب شدند و سپس تنوع ژنتیکی بین آن ها با استفاده از 10 آغازگر ISSR بررسی و تنوع قابل توجهی مشاهده گردید. آغازگرهای ISSR در مجموع 79 آلل میان ژنوتیپ ها تولید کردند که 77 آلل دارای چندشکلی بودند. اندازه قطعات تکثیر شده در محدوه 200 تا 1700 جفت باز قرار داشت. تعداد آلل مشاهده شده برای هر مکان در دامنه سه (HB10) تا 13 آلل (UBC-807) با میانگین 77/7 آلل برای هر مکان به دست آمد. شاخص محتوی چندشکلی (PIC)برایمکانUBC-807 دارای بیشترین مقدار (82/0) و برای مکان HB10 دارای کمترین مقدار (51/0) بود و میانگین آن در همه مکان های ISSR برابر با75/0 بود. دامنه تشابه ژنتیکی میان ژنوتیپ ها از 31/0 تا 85/0 متغیر بود. تجزیه خوشه ایبا استفاده از داده های ISSR به روشUPGMA ، ژنوتیپ ها را در فاصله ژنتیکی 58/0، به هفت گروه اصلی تقسیم کرد. نتایج کلی این تحقیق نشان داد برخی از این ژنوتیپ ها (16، 4، 24، 26، 11 و 17) دارای صفات مطلوبی در خشک میوه و مغز هستند که می توانند از طریق روش های رویشی تکثیر و به صورت تجاری کشت شوند و یا در اصلاح سنتی گردو و مطالعات پیشرفته بیوتکنولوژی برای دستیابی به نتاج بهتر مورد استفاده قرار گیرند.کلید واژگان: آلل، تجزیه خوشه ای، چندشکلی، درصد مغز، قطر میوهPlant Production, Volume:42 Issue: 2, 2019, PP 279 -294Background and ObjectivesPersian walnut (Juglans regia L.) belongs to the family of Juglandaceae and is one of the most important nut crops in Iran. Until recently, all of the fruitful walnut trees grown in Iran are seedling originated and thus, they exhibit a significant variation, especially in nut and kernel characteristics. Therefore, the identification of the promising genotypes based on the phenotypic traits is essential in breeding programs. The aims of the current work were to evaluate 119 Persian walnut trees in different western regions of Iran based on nut and kernel characteristics, and then to detect genetic relationships among desirable genotype using ISSR marker.
Materials and MethodsIn this research, 119 Persian walnut genotypes collected from different parts of the west of Iran were evaluated based on nut characteristics. Based on the primary evaluation, 30 superior genotypes that had desirable characters in nut and kernel properties, such as nut and kernel weight, kernel percentage, kernel removal from the nut, kernel plumpness, and kernel filled were selected and then, the genetic variation among them was evaluated using 10 ISSR primers.
ResultsThe preliminary evaluation of 119 walnut genotypes illustrated that most of the evaluated genotypes showed high variability for the measured traits related to nut and kernel. Among the nut and kernel characters, the kernel shriveling showed the highest coefficient of variation (114.02%), while the lowest CV was related to the nut diameter (8.68%). Among walnut genotypes, both nut and kernel weight varied from 7-19.8 g and 2.8-9.20 g, respectively. The genetic relationship among 30 promising genotypes with ten ISSR primers indicated a considerable level of variability. All of the ISSR primers were polymorphic and produced a total of 79 alleles among the 30 genotypes, which 77 alleles were polymorphic. The size of the amplified fragments ranged from 200 bp to 1700 bp. The number of the observed alleles for each locus ranged from 3 (HB10) to 13 (UBC-807), with an average of 7.7 alleles per locus. Polymorphic index content (PIC) was observed to be highest (0.82) in the UBC-807 locus, while the HB10 locus had the lowest value (0.51) with an average of 0.75 among ISSR locus. The Jaccard’s genetic similarity coefficient ranged from 0.31 to 0.85 among the genotypes. The cluster analysis performed based on ISSR data using UPGMA, divided the genotypes into seven major groups.
DiscussionFinally, the results of this study showed that there was high variability among walnut genotypes in terms of quantitative and qualitative characteristics of the nut and the kernel. In this study, the average nut and kernel weight among walnut genotypes varied. The difference in nut and kernel properties of germplasm under the same geographical conditions may be the result of genotypic factors. The results indicated that some genotypes (16, 4, 24, 26, 11, and 17) had desirable traits in the nut and kernel. Moreover, the Persian walnut is of most important horticultural crops grown in Iran. Therefore, these genotypes can be propagated according to the vegetative methods and used for commercial cultivation or utilized for traditional breeding and advanced biotechnology studies to achieve superior progenies.Keywords: Allele, Cluster analysis, Fruit diameter, Kernel percentage, Polymorphism -
بررسی تنوع ژنتیکی ارقام کشت شده زعفران (Crocus sativus L) در ایران با استفاده از نشانگرهای SSR و SNPSaffron (Crocus sativus L.), one of the most expensive spices in the world, is used mainly as food coloring and flavoring in food industry and its effective components are also used in medicine. A collection of twenty-two cultivars of saffron grown in different regions of Iran was screened with 25 SSR and 5 SNP primers in order to determine genetic identities and genetic diversity in these cultivars. On an average, 50 alleles were amplified using SSR primers with scorable fragment sizes ranging from approximately 160 to 400 bp. Among these, 33 alleles were polymorphic thus revealing 72% of polymorphism. The genetic similarity estimated according to SSR data was scaled between 9.5 and 87.8%. In determination of genetic diversity, five polymorphic SNP markers were used. Since SNP markers are mainly bi-allelic, all SNPs showed two alleles only, suggesting the potential of SSR and SNP markers in discriminating among plants of distant genetic backgrounds. Un-weighted pair group method with arithmetic mean clustering grouped the cultivars into four groups. In this study, we tried to expand the genetic diversity of C. sativus in Iran despite their asexual reproduction. Due to the similarity of climatic conditions in Iran, a certain genetic variation was observed in saffron plants. For saffron cultivation and production of high quality crop around the world, research on genetic diversity among the large family of C. sativus adds value this product.Keywords: Genetic identity, Pair Group method, Polymorphism, Saffron, UPGMA
-
خارمریم با نام علمی Silybum marianum L. گیاهی از خانواده کاسنی است که به دلیل دارا بودن متابولیت های ثانویه ی مهمی مانند سیلی مارین از خواص درمانی بالایی برخوردار است. با توجه به اثر درمانی قابل توجه این گیاه و لزوم کشت آن در ایران، شناخت تنوع ژنتیکی آن به منظور بهره گیری در برنامه های به نژادی از اهمیت بالایی برخوردار است. در تحقیق حاضر، قرابت ژنتیکی هشت نمونه جمعیتی خارمریم با استفاده از نشانگرهای CDDPو SCoT مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج ارزیابی مولکولی، از تعداد هفت آغازگر SCoT، در مجموع 62 نوار قابل تشخیص به دست آمد که 53 نوار (48/85%) چندشکل بود در حالی که از هفت آغازگر CDDP، در مجموع 58 نوار قابل تشخیص به دست آمد که 50 نوار (2/86%) چندشکلی نشان دادند. میانگین شاخص محتوای چندشکل (PIC) حاصل از نشانگرهای CDDP و SCoT به ترتیب برابر با 39/0 و 23/0 بود. نتایج حاصل از تجزیه خوشه اینشانگر SCoTو CDDP توانست نمونه های خار مریم را به سه گروه تقسیم کند. نشانگرهای CDDP و SCoT هر دو تنوع درون جمعیتی بیشتری را نسبت به تنوع بین جمعیتی نشان دادند. سطح بالای تنوع ژنتیکی مشاهده شده در نمونه های مورد مطالعه می تواند در برنامه های به نژادی آینده مورد استفاده قرار گیرد.کلید واژگان: تنوع ژنتیکی، چندشکلی، متابولیت، نشانگر مولکولی، سیلی مارینMilk Thistle (Silybum marianum L.) is a plant from the Asteraceae family that has high therapeutic properties due to its secondary metabolites, such as silymarin. Considering the significant therapeutic effects of this plant and the necessity of its cultivation in Iran, evaluation of its genetic diversity is important for breeding purposes. In the present study, the genetic relationship of eight milk thistle accessions was studied using CDDP and SCoT markers. Based on the results of the molecular evaluation, a total of 62 detectable bands were obtained from seven selective SCoT primers, of which 53 polymorphic band (85.48%) were found, while from the seven CDDP primers, a total of 58 detectable bands were obtained, of which 50 bands were polymorphic (86.2%). The mean polymorphic information content index (PIC) obtained from CDDP and SCoT markers were 0.39 and 0.23, respectively. Both the CDDP and SCoT markers showed more variation between accessions than within accessions. The high level of genetic diversity observed in the studied accessions can be used in milk thistle breeding programs.Keywords: Genetic diversity, Molecular marker, Metabolite, polymorphism, Silymarin
-
The objectives of the study were to investigate the genetic relationships of sweetpotato [Ipomoea batatas (L.) Lam] genotypes, acquired from different origins and to evaluate the genetic relations among them,using eight SSR markers. A high level of polymorphism was found, with an average of 7.5 alleles per SSR locus. High average values of Shannons information index (0.864) and expected heterozygosity (0.739) revealed high level of genetic diversity of the Sweetpotato genotypes. Favorable applicability and informativity of selected set of SSR markers was confirmed by high global polymorphic information content (0.690) and low probability of genotype identity (1.4×10-8). The overall fixation index was negative (-0.562), reflecting excess of heterozygosity, due to negative assortative selection as a consequence of vegetative propagation of sweetpotato. Estimation of Rst based on AMOVA shows 23% of molecular variance; the first two coordinates of PCoA cumulatively explaining 62.33% of genetic variability. The assignment of individual genotypes into three genetic groups is highly concordant with the PCoA and Bayesian approach in Structure analysis. Our results suggest that selection and breeding can also improve genetic potential and increase genetic uniformity in sweetpotato. Evaluation of genetic background and relationships among and within genotypes provided baseline data for introduction, management, production and conservation of sweetpotato germplasm, regarding its favorable consumer acceptance in Central Europe.Keywords: Genetic structure, Genotypes, Polymorphism, SSR markers, Sweetpotato
-
شناخت تنوع ژنتیکی و طبقه بندی ذخایر توارثی یکی از فعالیت های مهم درزمینه ی به نژادی و حفظ ذخایر ژنتیکی در گیاهان است. به منظور ارزیابی تنوع ژنتیکی در 48 ژنوتیپ گندم، تکثیر مکان های ژنی با استفاده از 10 آغازگر ISSR در آزمایشگاه ژنتیک و اصلاح نباتات دانشکده ی کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه گنبدکاووس در سال 1393 انجام شد. از تعداد 62 نوار تولید شده در کل ژنوتیپ ها، 41 نوار چند شکل بودند. تعداد نوارهای چند شکل از 2 تا 8 به ازای هر آغازگر متفاوت بود. بیشترین نوارهای چند شکل مربوط به آغازگر PRI-10 بود. مقادیر محتوای چندشکلی (PIC) بین 375/0 تا 498/0 و شاخص نشانگری (MI) هم بین 75/18 تا 84/39 در هر آغازگر متغیر بود. بیشترین درصد چندشکلی به آغازگرهای PRI-4 و PRI-10 با 80 درصد و کمترین درصد چندشکلی به آغازگرهای (PRI-2+PRI-4)، (PRI-3+PRI-4) و PRI-5 با 50 درصد تعلق داشت. آغازگر (PRI-3+PRI-4) بیشترین میزان شاخص شانون را با مقدار 666/0 و آغازگر PRI-5 با 502/0 کمترین را نشان دادند. بیشترین میزان تنوع ژنتیکی نی در آغازگر (PRI-3+PRI-4) با مقدار 474/0 و کمترین در آغازگر PRI-5 با مقدار 336/0 مشاهده شد. بیشترین تعداد آلل موثر برای آغازگر (PRI-3+PRI-4) با مقدار 908/1 و کمترین تعداد آلل موثر برای آغازگر PRI-5 با مقدار 584/1 به دست آمد. تجزیه ی خوشه ایبه روش UPGAM و با استفاده از ضریب تشابه جاکارد، 48 ژنوتیپ را در چهار گروه مجزا گروه بندی کرد. کمترین شباهت ژنتیکی بین ژنوتیپ های گروه یک و پنج مشاهده شد و این موضوع نشان دهنده اختلاف ژنتیکی زیاد بین دو گروه می باشد. لذا می توان از آن ها در صورت داشتن صفات مطلوب به عنوان والد در برنامه های اصلاحی و دورگ گیری برای به دست آوردن حداکثر هتروزیس استفاده نمود.کلید واژگان: تنوع ژنتیکی، چند شکلی، گندم، نشانگرISSR، PICIdentification and classification of genetic source are important in plant breeding and genetic diversity. In order to evaluate genetic diversity of 48 Facultative wheat genotypes belong to north of IRAN, an experiment was done using 10 ISSR primers in the genetic laboratory of Gonbad Kavous University. Out of 62 produced fragments, 41 fragments were polymorphic. The number of polymorphic bands were different from 2 to 8 for each primer. The maximum number of polymorphic bands were related to PRI 10. PIC value were variable between 0.375 to 0.498 and Marker index were variable between 18.75 to 39.84. The maximum percent of polymorphism with 80% were belong to PRI-4 and PRI10, and the minimum percent of polymorphism with %50 were belong to (PRI -2 PRI -4), (PRI -3 PRI -4) and PRI-5. (PRI-3 PRI-4) and PRI-5 showed maximum Shanon index with 0.666 and 0.502, respectively. The maximum and minimum Nei genetic variability were observed for (PRI-3 PRI-4), and PRI-5 as 0.336 and 0.474 respectively. Maximum (1.908) and minimum (1.584) number of effective alleles obtained for (PRI-3 㴒4), and PRI-5, respectively. The 48 genotypes were grouped in four groups by using Jacard Coefficient similarity in UPGMA cluster analysis. Cluster analysis showed that ISSR markers are reliable to manifest higher level polymorphism. It also showed that ISSR indicators is useful to evaluate genetic variability and breeding programs in wheat.Keywords: Genetic diversity, ISSR marker, Polymorphism, PIC, Wheat
-
ایران به عنوان یکی از مراکز مهم پراکنش گونه های دارویی از جمله گیاه زعفران ( (Crocus sativus L.است. وجود یا عدم وجود تنوع ژنتیکی در ارقام بومی و تجاری رایج زعفران کشور همواره یکی از سوالات مهم محققین این زمینه بوده است. در مطالعه حاضر، نمونه های مختلف زعفران از مناطق مختلف ایران شامل 17 نمونه زراعی از استان های خراسان شمالی، خراسان رضوی، خراسان جنوبی، لرستان و ایلام، 8 نمونه وحشی (C. haussknechtii) از استان های لرستان، کرمانشاه و ایلام و 1 نمونه وحشی (C. cancellatuse) از استان کرمانشاه جمع آوری و سپس تنوع ژنتیکی آنها با استفاده از مارکر مولکولی RAPD مورد بررسی قرار گرفت. تعداد 8 آغازگر در مجموع 113 قطعه چند شکل با میانگین 13/14 قطعه تکثیر نمودند که بیشترین تعداد آلل مربوط به آغازگر 340Oligo بود. درصد چندشکلی نیز 77/73 محاسبه شد. تجزیه خوشه ایبا استفاده از الگوریتم UPGMA، نمونه ها را به 4 گروه تقسیم نمود. در این گروه بندی کمترین فاصله میان جمعیت های زعفران جمع آوری شده از استان های کرمانشاه و ایلام وجود داشت، به عبارت دیگر این دو جمعیت بیشترین شباهت ژنتیکی را با یکدیگر داشتند. بیشترین شباهت بین نمونه های جمع آوری شده از صالح آباد و لومار در استان ایلام و کمترین شباهت بین اکوتیپ های جمع آوری شده از بیستون در استان کرمانشاه و تربت جام در استان خراسان رضوی مشاهده شد. در بیشتر موارد نمونه های گونه های مختلف در گروه های متفاوتی قرار گرفتند که می توان گفت این جنس از تنوع بالایی برخوردار است. ولی به دلیل اینکه در مواردی نمونه های یک گونه وحشی (C. haussknechtii) با گونه زراعی زعفران در یک گروه قرار گرفتند، نتیجه گیری می گردد که هنوز وجوه مشترک زیادی در سطح مولکولی بین این گونه ها وجود دارد که حکایت از یک پیشینه ژنتیکی مشترک دارد.کلید واژگان: تجزیه خوشه ای، چند شکلی، زعفران، فاصله ژنتیکیIran is one of the important distribution centers of medicinal species, including plant saffron (Crocus sativus L.). The presence or absence of genetic diversity in common native and commercial cultivars of saffron of the country has always been one of the important questions for researchers of this filed. In the present study, varioussaffronsamplesfrom different regions of Iran, including seventeen cultivated samplesfrom North Khorasan, Khorasan Razavi, South Khorasan, Lorestan and Ilam, eight wild types (C. haussknechtii) from Lorestan, Kermanshah and Ilam and one wild type (C. cancellatuse) from Kermanshah were collected and then their genetic diversity was obtained using random amplified polymorphism DNA (RAPD) marker. A total number of 161 DNA bands were produced by eight primers with an average of 14.3 bands; the primer Oligo 340 produced the most number of bands. The polymorphism percentage mean was 73.77%. Cluster analysis using UPGMA method divided the samplesinto four groups. In this grouping, there was a minimum distance between saffron populations collected from Kermanshah and Ilam. In other words, these two populations had the maximum genetic similarity with each other. The maximum similarity was observed between the samplescollected from Saleh-Abad and Lomar in Ilam and the minimum similarity was observed between ecotypes collected from Bisotoon in Kermanshah and Torbat-jam in the Khorasan Razavi province. In most cases, samples of different species were divided into different groups such that it can be said that this Genus has a great diversity. Although there are some samples of wild species (C. haussknechtii) that were with saffron crop species in a group in which there exists many molecular Genetics similarities between these species that is indicative of a common genetic background.Keywords: Saffron, Polymorphism, Cluster analysis, Genetic diversity
-
شناخت تنوع ژنتیکی و طبقه بندی ذخایر توارثی یکی از فعالیت های مهم در زمینه ی به نژادی و حفظ ذخایر ژنتیکی در گیاهان است. به منظور ارزیابی تنوع ژنتیکی در 48 ژنوتیپ سویا، تکثیر مکان های ژنی با استفاده از 10 آغازگر ISSR در آزمایشگاه ژنتیک و اصلاح نباتات دانشکده ی کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه گنبدکاووسانجام شد. از تعداد 68 قطعه ای که در کل ارقام تولید شد 34 قطعه چند شکل بودند. تعداد باندهای چند شکل از 2 تا 5 به ازای هر آغازگر متفاوت بود. بیشترین باندهای چند شکل مربوط به آغازگر PRl-4 بود. مقادیر PIC بین 147/0 تا 058/0 و شاخص نشانگری بین 39/8 تا 65/1 در آغازگرها متغیر بود. بیشترین و کمترین میزان چندشکلی به ترتیب به آغازگر 2-PRl با 66/66 درصد و آغازگر PRl-5 با 57/28 درصد تعلق داشت. آغازگر PRl-5 بیشترین میزان شاخص شانون را با مقدار 678/0 و آغازگر PRl-1 کمترین میزان شاخص شانون را با مقدار 467/0 نشان دادند. بیشترین میزان تنوع ژنتیکی در آغازگر PRl-5 با مقدار 485/0 و کمترین میزان تنوع ژنتیکی در آغازگر PRl-1 با مقدار 300/0 مشاهده شد. بیشترین تعداد آلل موثر برای آغازگر PRl-5 با مقدار 943/1 و کمترین تعداد آلل موثر برای آغازگرPRl-1 با مقدار 479/1 به دست آمد. بیشترین میزان شاخص نشانگری مربوط به آغازگر PRl-6 با مقدار 39/8 به دست آمد که نشان دهنده قدرت تفکیک بالاتر این آغازگر نسبت به سایر آغازگرها است و کمترین شاخص نشانگری در آغازگر PRl-5 با مقدار 65/1 مشاهده شد. 48 ژنوتیپ مورد مطالعه با استفاده از تجزیه ی خوشه ایبه روش UPGAM و ضریب تشابه ژاکارد در چهار گروه مجزا گروه بندی شدند. نتایج حاصل نشان داد نشانگر ISSR سیستم نشانگری قابل اطمینان برای آشکارسازی سطح بالایی از چندشکلی است و می توان از آن در بررسی تنوع ژنتیکی و انجام برنامه های اصلاحی در سویا استفاده نمود.کلید واژگان: تنوع ژنتیکی، چندشکلی، سویا، نشانگر ISSRRecogniting the genetic diversity and classification of inheritancepools is one of important activities in the field of breeding and maintaining genetic resources in plants. In order to assess the genetic diversity in 48 genotypes of soybean amplification of gene loci was performed by using 10 ISSR primers In Genetics and Plant Breeding laboratory, College of Agriculture andNatural Resources, University of gonbad Kavos.Among 68 amplifed fragment of caltivars were generated, 34 fragments were ploymorphic.The number of polymorphic bands per primer varied from 2 to 5 and the most of polymorphic bands was related to PRI-4. Pic values varied between 0.147 to 0.058 and the marker indexwasbetween 8.39 to 1.56, for primers. The highest and lowest percentage of polymorphic belonged to primer PRI-2 (66.66) and primer PRI-5 (28.57). Primer PRI-5 showed the maximum value of Shanon index (0.678) and primer PRI-1 had the lowest Shanon index with a value of 0.467. The greatest amount of genetic variation was observed in primer PRI-5 with value of 0.485 and the lowest genetic diversity in primer PRI-1 with value 0.3. The highest number of effective alleles obtained for primer PRI-5 with a value of 1.943 and a minimal number of effective allels for primer PRI-1 with a value of 1.479. Maximum level ofmarker index obtained forprimer PRI-6 with value of 8.39 which indicating a higher resolution of this primer than the otherand the lowest was observed in primer PRI-5 with a value of 1.65. Culaster analysis method UPGAM and jacards similarity coefficient grouped 48 genotypes in four separate groups.The result showed ISSR marker is amarker system for detecion of high levels of polymorphism and can be usedto investigation genetic diversity and breeding program in soybean.Keywords: Genetic diversity, ISSR marker, Polymorphism, Soybean
-
تعیین سطح تنوع ژنتیکی و روابط بین ژنوتیپ ها جهت شناسایی والدین مناسب برای اهداف اصلاحی مختلف ضروری است. در این تحقیق، روابط ژنتیکی 55 نمونه از ژرم پلاسم جو وحشی اسپونتانئوم (Hordeum spontaneum) متعلق به مناطق مختلف جهان با استفاده از 14 جفت آغازگر ریزماهواره بررسی شد. در مجموع 53 آلل با میانگین 2/5 آلل به ازای هر جفت آغازگر تکثیر شد. میانگین فراوانی آلل رایج 51/0 بود. میزان اطلاعات چند شکلی در دامنه 37/0 تا 81/0 با میانگین 63/0و تنوع ژنی یا هتروزیگوسیتی مورد انتظار در محدوده 38/0 تا 82/0 با میانگین 64/0 بود. نتایج حاصل از ارزیابی شاخص های تنوع نشان داد که نشانگرهای Bmag007، EBmac0701 و Bmac134 مناسب ترین نشانگرها برای تفکیک ژنوتیپ ها بودند. تجزیه خوشه ایبا روش UPGMA بر اساس داده های مولکولی، ژنوتیپ ها را به شش گروه تقسیم کرد. ژنوتیپ های موجود در هر یک از گروه ها، عموما از یک منطقه جغرافیایی خاص جمع آوری شده بودند. در تعدادی از نمونه ها نیز تطابق بین توزیع جغرافیایی با گروه بندی ژنوتیپ ها مشاهده نشد. بر اساس نتایج، بیشترین شباهت را ژنوتیپ های سوریه و اردن و کمترین شباهت را نمونه های قزاقستان با این دو کشور داشتند. نتایج این تحقیق وجود تنوع ژنتیکی قابل توجه در نمونه های جو وحشی مورد مطالعه را نشان داد که با شناسایی ژن های مفید، می توان از آنها جهت اصلاح و بهبود ارقام زراعی استفاده کرد.کلید واژگان: تجزیه خوشه ای، چندشکلی، هتروزیگوسیتیDetermining the level of genetic diversity and relationships among genotypes is necessary to identify the parents for different breeding purposes. In the present study, genetic diversityof 55 samples of wild barley germplasm, Hordeum spontaneum, collected from different regions of the world was evaluated using 14 microsatellite (SSR) markers. A total of 52 alleles were amplified with an average of 5.2 alleles per locus and average frequency of the major allele was 0.51. Polymorphic information content (PIC) ranged from 0.37 to 0.81 with an average of 0.629 and gene diversity or expected heterozygosity ranged from 0.38 to 0.82 with an average of 0.635. Results of the measured diversity parameters in the studied markers showed that Bmag007, EBmac0701 and Bmac134 were the most appropriate markers to separate genotypes. Cluster analysis based on SSR data and UPGMA method using simple matching similarity matrix assigned the genotypes into six groups. The genotypes belonging to each group were generally collected from a specific geographical region. In many cases, a mismatch between the genotypes and its geographical region was observed. Based on these results, the highest similarity was observed between Syria and Jordan genotypes and the samples from Kazakhstan had lowest similarity to the genotypes collected from these two countries. The result of this research showed that there is considerable genetic diversity in the studied wild barley samples which can be used to improve the cultivated barley after the identification of their useful genes.Keywords: Cluster analysis, Heterozygosity, Polymorphism
-
A study was conducted to identify SSR markers linked to leaf rust resistance genes Lr24 and Lr28 and to be used for Marker-Assisted Selection (MAS) to transfer both genes to a widely cultivated wheat variety MP 3299 under rainfed condition. F2 individuals of the cross MP 3299×NIL PBW 343 were used for generating genotypic data employing closely linked SCAR markers S73719 and S421570 to Lr24 and Lr28, respectively, and further subjected to bulk segregant analysis. A total of 70 SSR markers that amplify sequences on long arm of chromosome 3D and long arm of chromosome 4A were used for polymorphism assay between the parents MP 3299 and NIL PBW 343. Eighteen SSRs were polymorphic between the parents, of which 10 were located on chromosome 3DL and eight on chromosome 4AL. Three SSR markers out of 18 polymorphic markers differentiated two contrasting bulks and further used for F2 genotyping. Finally, one SSR marker i.e. barc 71 linked to SCAR marker SCS73719 at a distance of 3.36 cM based on the per cent recombination frequency was identified. Thus, the newly identified SSR marker barc 71 linked to Lr24 can serve as a useful marker in gene pyramiding instead of SCAR marker SCS73719.Keywords: Bulked segregant analysis, Major gene, Marker, assisted selection, Seedling resistance, Polymorphism
-
تنوع ژنتیکی 45 رقم گندم با استفاده از نشانگرهای چند شکلی طول قطعات تکثیر یافته (AFLP) بررسی شد. از یازده ترکیب آغازگر PstI و Mse1 برای بررسی چند شکلی AFLP، شش ترکیب آغازگر (P-CGA/M-CTA، P-ATG/M-CTG، P-ATG/M-CAT، P-AGT/M-CTA، P-AGT/M-CAG و P-ATG/M-CAG) نوارهای چند شکل تولید کردند. در مجموع 328 نوار به دست آمد که از بین آنها 207 نوار (10/63%) در بین ژنوتیپ ها چند شکل بود که نشان دهنده درصد بالای چند شکلی در بین ژنوتیپ ها است. میزان اطلاعات چند شکلی (PIC) بین 39/0 در آغازگر P-AGT/M-CAG تا 44/0 در آغازگر P-ATG/M-CTG متغیر بود. بر طبق شاخص تنوع ژنی نی و شاخص اطلاعات شانون، بیشترین و کمترین تنوع ژنتیکی درون ژنوتیپ ها بر اساس ترکیبات آغازگر در P-ATG/MM-CAT و P-CGA/M-CTA به دست آمد. تجزیه کلاستر بر اساس روش دورترین همسایه ها1 و با استفاده از فاصله ژنتیکی نی ژنوتیپ ها را به شش گروه طبقه بندی کرد. بیشترین تعداد ژنوتیپ ها در کلاستر ششم (86/41%) و کمترین آنها در کلاستر چهارم (65/4%) قرار گرفتند. دامنه تشابه بر اساس ضریب تشابه دایس از 57/0 تا 99/0 متغیر بود. دو ژنوتیپ آرتا و قدس بیشترین تشابه ژنتیکی (99/0) و دو ژنوتیپ آزادی و کوهدشت کمترین شباهت (569/0) را با سایر ژنوتیپ ها داشتند.
کلید واژگان: چندشکلی، تجزیه خوشه ای، تجزیه به بردارهای اصلیGenetic diversity of 45 wheat varietions were studied using AFLP markers. From 11 primer combinations of PstI and Mse1for obtaining AFLP polymorphism, six primer combinations (P-CGA/M-CTA, P-ATG/M-CTG, P-ATG/M-CAT, P-AGT/M-CTA, P-AGT/M-CAG and P-ATG/M-CAG) produced polymorphic bands. Totally, 328 bands be produced that 207 bands (63.10%) were polymorphic, which showing high polymorphism among genotypes. PIC was variable between 0.39 in P-AGT/M-CAG and 0.44 in P-ATG/M-CT. According to Nei’s gene index and Shanon’s information index, the highest and the lowest genetic diversity within genotypes on the basis primer combinations were obtained in P-ATG/MM-CAT and P-CGA/M-CTA primer combinations. Cluster analysis based on furthest neighbors linkage and Nei's genetic distance categorized the genotypes into six clusters. The highest and lowest number of genotypes situated in sixth (41.86%) and fourth (4.65%) clusters, respectively. The similarity's range based on Dice similarity coefficient changed between 0.57-0.99. Arta and Ghods had the highest genetic similarity (0.99) and Azadi and Koohdasht owned the lowest genetic similarity.Keywords: Polymorphism, Cluster Analysis, PCoA -
گندم با نام علمی (Triticum aestivum L.) گیاهی یک ساله و خودگشن، از خانواده گندمیان و دارای سه گروه 14، 28 و 42 کروموزومی با فرمول ژنومی AA، AABB، AABBDD می باشد که کروموزوم ها در سه ژنوم همیولوگ A، B و D قرارگرفته اند. ژنوم گندم بسیاربزرگ، شامل 109× 16 جفت باز بوده و دارای حدود 80 درصد DNA تکراری با متوسط 810 مگا جفت باز در هر کروموزوم با طول 10 میکرومتر است. گندم به عنوان مهم ترین گیاه زراعی در جهان و ایران و از جمله محصولات اساسی و استراتژیک است. این گیاه که نقش و اهمیت زیادی از جنبه های مختلف، هم در تولید و هم مصرف دارد و دارای ژنوتیپ های زیادی است که لازمه استفاده کارآمد و صحیح از آنها، شناسایی روابط ژنتیکی ژنوتیپ ها و تعیین سطوح تنوع می باشد. هدف از این مطالعه بررسی تنوع ژنتیکی و تعیین فاصله ژنتیکی بین تعداد 91 لاین دابل هاپلوئید موجود به همراه دو والد آنها با استفاده از نشانگرهای SSR (میکروساتلایت یا ریزماهواره) و ارزیابی توانایی ریزماهواره در تشخیص محتوای چندشکلی بر اساس تفاوت های موجود در ژرم پلاسم آنها می باشد. بر این اساس، تعداد آلل های چندشکل از 2 تا 8 با میانگین 6/5 متغیر بود و آغازگر Xgwm186 با 6 آلل بیشترین مقدار چندشکلی (87/0) و آغازگر Xgwm46 با 2 آلل کمترین مقدار چندشکلی (12/0) را نشان دادند. بعلاوه تعداد کل باندهای محاسبه شده توسط 11 جفت آغازگر SSR برابر 39 باند بود. تنوع و روابط ژنتیکی نمونه ها توسط روش های آماری نی و لی و UPGMA بررسی شد و هرکدام از لاین های مورد بررسی در گروه های مشترک طبقه بندی شدند.
کلید واژگان: گندم نان، نشانگرهای SSR، چندشکلی، تنوع ژنتیکیWheat (Triticum aestivum L.) is a member of the Poaceae family، an annual and self-pollinated crop which has three groups of 14، 28 and 42 chromosomes with genome formula AA، AABB، AABBDD that the chromosomes are located in three homeologous genomes A، B and D. Wheat has an extremely large genome of 16 × 109 base pairs with more than 80% repetitive DNA and an average of 810 mega base pairs in each chromosome with 10 µm length. Wheat is the most important crop in universe and in Iran، known as strategic and basic commodities. This crop plays an important role in both aspects of production and consumption with a lot of genotypes that requires efficient and accurate means of identifying their relationships and determining their genetic diversity levels. Present study aims to determine the genetic diversity and genetic distances of 91 doubled haploid lines of wheat and their parents using SSR markers and assess the ability of microsatellite markers for detecting polymorphisms based on the variants among their germplasm. Results showed that the number of alleles per locus ranged from 2 to 8 and the allelic value of polymorphism information content (PIC) ranged from 0. 12 for Xgwm46 to 0. 87 for Xgwm186 with an average of 0. 5. A total of 39 alleles were detected. Diversity and genetic relationships of the samples were analyzed using Nei and Li and UPGMA statistical methods and the studied lines were classified into three common groups.Keywords: Triticum aestivum, SSR Marker, Polymorphism, Genetic diversity -
Exploitation of the full potential of any hybrid requires the possessing of genetically high-purity seeds. Commercial soybean hybrids have been developed using a cytoplasmic male sterility (CMS) system. In order to avoid reduction in yield caused by using low-purity seeds, development of a simple, rapid, and accurate method for hybrid purity assessment is of great essence and significance. Therefore, the parental lines of HybSoy 1 to 5 were screened using 160 Simple Sequence Repeat (SSR) makers, of which 8 markers exhibited polymorphism. A PCR-based assay with these markers detected both alleles of the parental lines in pure hybrids, proving their heterozygosity, whereas impurities were identified by the presence of only one parental allele. The confirmation of hybrid purity indicated that a single polymorphic marker was sufficient for detection of contaminations of these hybrids from their parents. It was also found that if a hybrid seed lot was contaminated by another hybrid or its parental lines, two or more appropriate markers could be used to easily detect such contamination. This method could accurately and effectively identify the hybrid purity in a predetermined sample of soybean hybrids constituted by deliberately mixing seeds of parental lines. This is the first report that demonstrates the utility of SSR markers for assessment of genetic purity of soybean hybrids.Keywords: Cytoplasmic male sterility, Genetic purity, Molecular marker, Contamination, Polymorphism
-
نشریه نهال و بذر، سال سیام شماره 1 (بهار 1393)، صص 115 -131شناسایی ویژگی ها و پتانسیل ژنتیکی ژرم پلاسم کاهو در ایران و امکان استفاده از آن ها در ایجاد ارقام از اهداف مهم به نژادی این محصول است. در این آزمایش 42 ژنوتیپ کاهوی ایرانی از مناطق مختلف کشور همراه با یک رقم خارجی با استفاده از هفده آغازگر تصادفی RAPD در واکنش زنجیره ای پلی مراز در آزمایشگاه سبزی و صیفی موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر مورد ارزیابی قرار گرفتند. تجزیه های آماری شامل تجزیه به مولفه های اصلی، تجزیه خوشه ایبا استفاده از الگوریتم UPGMA به منظور تعیین کارآیی نشانگرها محتوی اطلاعات چند شکلی، شاخص نشانگری، نسبت چندگانه موثر و قدرت تفکیک انجام شد. آغازگرها در مجموع 807 باند چند شکل تولید کردند که بیشترین تعداد مربوط به آغازگر P9 با 78 باند و کمترین آن آغازگر P6 با 15 باند بود. دامنه اندازه باندهای تولید شده در آغازگرها بین 280 تا 3000 جفت باز متغیر بود. در محاسبه ضرایب تشابه به روش جاکارد، ضرایب تشابه از صفر تا 324/0 متغیر بود. بیشترین تشابه به ترتیب، بین ژنوتیپ بابل و لاین11 مازندران (324/0)، لاین های 19 و 23 مازندران (0/314) و ژنوتیپ کرج و سفید نیشابور (0/300) به دست آمد. تجزیه خوشه ایداده های مولکولی توانست ژنوتیپ ها را در سطح تشابه 25/0 مطابق با صفات مورفولوژیک به چهار گروه تقسیم ندی کند. نتایج نشان داد ژنوتیپ های مورد بررسی از تنوع بالایی برخوردار بودند و استفاده از نشانگرهای RAPD برای گروه بندی کاهوهای بومی ایران روش مفید و موثری است.
کلید واژگان: کاهو، ژنوتیپ های بومی، واکنش زنجیره ای پلی مراز، چند شکلی، تنوع ژنتیکیEvaluation of the genetic potential of lettuce germplasm by classical methods or using molecular markers is crucial in breeding programs and introduction of new cultivars. Assessment of genetic diversity of Iranian lettuce genotypes collected from different provinces was conducted in laboratory at Seed and Plant Improvement Institute, Karaj. Forty two genotypes of Iranian lettuce with a foreign cultivar were evaluated using 17 RAPD primers. Primers produced total of 807 polymorphic bands. The highest number of polymorphic bands (78 bands) was produced by primer P9 and the lowest number (15 bands) by P6. The size of produced bands of primers varied from 280 to 3000 bp. Jaccard similarity coefficients was calculated for 43 genotypes, that varied from 0 to 0.324. The highest similarity was observed between genotypes no. 13 and 14 (0.324), no. 19 and 20 (0.314) and no. 7and 8 (0.300). Cluster analysis of molecular data, at the similarity level variation 0.25 clustered Iranian lettuces into four groups. Generally, the results of this experiment showed a high genetic diversity in Iranian lettuce genotypes and revealed that RAPD is a useful and effective technique for classification of Iranian lettuces.Keywords: Lettuce, native genotypes, RAPD, polymorphism, genetic diversity -
In the present study, random amplified polymorphic DNA (RAPD) and inter-simple sequence repeat (ISSR) markers were used to estimate genetic diversity and relationships among 35 cluster bean [Cyamopsis tetragonoloba (L.) Taub] genotypes. For RAPD analysis, 20 random primers were used which amplified 164 bands, 147 of which were polymorphic with an average polymorphism of 90.3%. The amplified products varied in size from 250 to 2,050 bp. For ISSR analysis, 10 primers were used which produced 105 bands, 102 of which were polymorphic (97%). The size of amplified bands ranged from 450 to 3,500 bp. The efficiency of primers in generating sufficient information for genetic diversity analysis was computed using discriminatory power (Dj), which ranged from 0.40 to 0.98 for RAPDs and 0.44 to 0.99 for ISSRs. Jaccard similarity coefficients were used to estimate the genotypic association with each other, which varied from 0.38 to 0.91 for RAPDs and from 0.20 to 0.88 for ISSRs. Cluster analysis indicated that all 35 genotypes could be distinguished by both RAPD and ISSR markers. Both of the methods (RAPD and ISSR) showed significant correlation (r= 0.69), implying their equal importance in cluster bean diversity analysis.Keywords: Cluster analysis, Discrimination Power, Polymorphism, Similarity coefficient
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.