ارزیابی تنوع ژنتیکی پرتقال Citrus sinensis با استفاده از نشانگر ISSR و رتروترانسپوزون

مشخص شدن رده بندی، روابط فیلوژنتیک و تنوع ژنتیکی در مرکبات جهت تعیین روابط ژنتیکی، شناسایی ژرم پلاسم، کنترل فرسایش ژنتیکی، ایجاد برنامه های اصلاحی و ثبت ارقام جدید، امری مهم و حیاتی است. محققین معتقدند که تنوع ژنتیکی از اهمیت بسیار بالایی برخوردار بوده و جز اساسی هر برنامه اصلاحی است. استفاده از تکنیک های مولکولی برای ارزیابی در سطح DNA، تنوع ژنتیکی و فاصله ژنتیکی در نمونه های ژرم پلاسم به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد. بنابراین هدف از این پژوهش بررسی تنوع ژنتیکی ژنوتیپ های پرتقال به کمک نشانگرهای مولکولی است.

این تحقیق به منظور بررسی تنوع ژنتیکی 40 ژنوتیپ پرتقال شهرستان رودسر در استان گیلان مورد ارزیابی گرفت. استخراج DNA از نمونه های برگی جوان با استفاده از روش ادوارد با اندکی تغییر انجام شد. پس از استخراج DNA ژنوتیپ ها، واکنش زنجیره ای پلیمراز با 15 آغازگر صورت گرفت. تصاویر DNA ژنومی تکثیر شده مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و داده ها به صورت یک ماتریس وارد نرم افزار اکسل شد. محتوای اطلاعات چندشکلی، شاخص نشانگری، نسبت چندگانه موثر، تعداد آلل موثر، شاخص شانون و تنوع ژنی نی نیز بررسی شدند.

پانزده آغازگر مورد استفاده در این مطالعه توانستند در مجموع 140 باند ایجاد کنند که از این تعداد 101 باند چند شکل بودند که از این بین آغازگرهای TOS-1 و TOS-2 با 9 نوار بیشترین و آغازگر UBC811 و آغازگر ترکیبی UBC8821+UBC826 با 4 نوار کمترین تعداد نوار چند شکل را ایجاد کردند. آغازگرهای TOS-1، UBC813، UBC823 و TOS-2 و UBC811 به ترتیب با داشتن بالاترین مقدار PIC، بهترین شاخص های نشانگری و مقادیر بالای تعداد آلل موثر، شاخص شانون، تنوع ژنی نی به عنوان آغازگرهای برتر جهت بررسی تنوع ژنتیکی در این پژوهش معرفی شدند. بر اساس نتایج بدست آمده نشانگرهای مورد استفاده توانستند تنوع ژنتیکی ژنوتیپ ها را به خوبی ارزیابی کنند. محتوای اطلاعات چند شکل در این تحقیق بین 22/0 تا 45/0 متغیر بود. تجزیه به مختصات اصلی نشان داد که سه مولفه اول توانستند در مجموع 08/29 درصد از واریانس کل را توجیه کنند. تجزیه خوشه ای به روش دورترین همسایه 40 ژنوتیپ پرتقال را بر اساس تشابه و تفاوت در پنج گروه مجزا قرار داد. صحت گروه بندی حاصل از تجزیه خوشه ای توسط تابع تشخیص کانونی به روش خطی فیشر 100 درصد تایید شد. نشانگرهای به کار رفته در این پژوهش چندشکلی قابل قبولی را نشان دادند. بررسی صفات ریخت شناسی و نشانگرهای مولکولی استفاده شده در این پژوهش درجه قرابت و تفاوت ژنوتیپ ها را به خوبی نشان داد هرچند که تفاوت هایی در نتایج بدست آمده از بررسی های ریخت شناسی و مولکولی مشاهده شد که می تواند ناشی از بالا بودن دقت نشانگرهای مولکولی باشد. به طور کلی در این پژوهش استفاده از صفات ظاهری و مورفولوژی امکان تفکیک ژنوتیپ های پرتقال از یکدیگر به خوبی محیا شد.

نتایج این پژوهش نشان داد که تنوع ژنتیکی بالایی در بین ژنوتیپ های پرتقال وجود دارد. با توجه به اینکه نشانگرهای به کار رفته در این پژوهش چندشکلی قابل قبولی را نشان دادند می توان در تحقیقات آینده روی این گیاه و سایر گیاهان تیره مرکبات از آن ها استفاده کرد. به طور کلی با توجه به نتایج این پژوهش آغازگرهای ISSR و رتروترانسپوزون می توانند به عنوان یک روش مولکولی ساده مبتنی بر PCR و نسبتا مطمین و قابل اعتماد در تعیین سطح تنوع ژنتیکی و روابط فیلوژنتیک در مرکبات به کار روند.