بررسی ساختار تنوع ژنتیکی جمعیت‌های بلوط ایرانی (Lindi. Quercus brantii) در زاگرس میانی با استفاده از نشانگرهای بین ریزماهوارۀ ژنومی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری اصلاح نباتات، گروه زراعت و اصلاح نباتات دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی ایلام، ایلام

2 دانشیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام

3 استادیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی ایلام، ایلام

4 استادیار، دانشکدۀ کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی ایلام، ایلام

چکیده

تدوین برنامه­های توسعه و احیای رویشگاه­های بلوط ایرانی مستلزم بررسی ساختار تنوع ژنتیکی موجود در درون و بین جمعیت­های این گونه و اطلاع از میزان قرابت و فاصلۀ ژنتیکی آنهاست. همچنین کاهش سطح تنوع به آسیب­پذیری گونه­های گیاهی در مواجهه با تنش­های زیستی و غیرزیستی منجر می­شود. تنوع ژنتیکی 180 پایۀ بلوط ایرانی (18جمعیت) از جنگل­های منطقۀ زاگرس مرکزی شامل استان­های کرمانشاه، ایلام و لرستان با استفاده از 15 آغازگرISSR  بررسی شد. در مجموع 157 الل تکثیر شد­ که از این تعداد 156 الل به‌عنوان الل چندشکل تشخیص داده شدند. تعداد الل­های تکثیرشده از 4 تا 17 با میانگین 47/10 متغیر بود. محتوای اطلاعات چندشکلی از 052/0 در آغازگر UBC895 تا 425/0 برای آغازگر  UBC807 متفاوت بود. بیشترین تعداد کل الل­های تکثیرشده و تعداد الل­های چندشکل مربوط به آغازگر ISSR16 با 17 الل بود. آغازگر UBC814 نیز با چهار الل کمترین الل تولیدشده را در میان آغازگرهای مورد استفاده داشت. دامنۀ اندازۀ قطعات تولیدشده از 150 تا 1800 جفت باز بود. 20 درصد از تنوع آشکارشدۀ تنوع بین‌جمعیتی و 80 درصد از آن نیز تنوع درون‌جمعیتی بود که­ روش­های گروه‌بندی خوشه­ای و تجزیه به مختصات جمعیت­ها را به­خوبی از هم تفکیک کرد. کمترین فاصلۀ ژنتیکی درون جمعیت­های استان لرستان (59 درصد) و بیشترین میزان آن در استان کرمانشاه مشاهده شد. جمعیت­های موجود در استان کرمانشاه و لرستان نیز حداکثر فاصلۀ ژنتیکی را از همدیگر داشتند. تجزیۀ خوشه­ای، 18 جمعیت مورد بررسی را در سه گروه متمایز قرار داد که بیانگر تمایز بیشتر ژنوتیپ­های موجود در استان لرستان و کرمانشاه است. تکثیر و چندشکلی مناسب نشانگرهای ISSR مورد استفاده در بلوط ایرانی و همچنین میزان بالا و معنی­دار تنوع بین جمعیت­ها (20 درصد)، ظرفیت مطلوب این نشانگرها را در شناسایی الل­های آگاهی­بخش مرتبط با صفات فنوتیپی نشان می­دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Structure of genetic diversity in central Zagros populations of Persian oak (Quercus brantii Lindi.) using genomic ISSR markers

نویسندگان [English]

  • Abdolreza Shamari 1
  • A.A. Mehrabi 2
  • Abas Maleki 3
  • Ali Rostami 4
1 Ph.D Student, Department of Agronomy and Plant Breeding, Azad University of Ilam, Ilam, I. R. Iran
2 Associate Prof., Department of Agronomy and Plant Breeding, University of Ilam, Ilam, I. R. Iran
3 Assistant Prof., Department of Agronomy and Plant Breeding, Azad University of Ilam, Ilam, I. R. Iran
4 Assistant Prof., School of Agriculture, Azad University of Ilam, Ilam, I. R. Iran
چکیده [English]

Any restoration and improvement programs for Persian oak stands require assessment of the structure of genetic variation within and among the natural populations and realize the genetic distance patterns. Vulnerability against biotic and abiotic stresses is the consequence of the reduction in genetic diversity. Genetic variation is crucial for natural populations of organisms to evolve in response to changing environmental variables. Low level of diversity in the gene pool of plant spices may lead to increased risk of extinction in the face to abiotic and biotic environmental stresses. Genetic diversity of 180 Persian oak trees from central Zagros region including Kermanshah, Ilam and Lorestan provinces was investigated. Fifteen ISSR loci amplified and 157 alleles produced which 99.17 percent (156 alleles) were polymorph. Allele number per locus was in a range from 4 (UBC814) to 17 (ISSR16) with average 10.47; polymorphism information content was different from 0.052 (UBC895) to 0.425 (UBC807). Amplified fragments were in a range from 150bp to 1800bp. AMOVA shows 20 percent of variation among and 80 percent of variation within populations. The minimum genetic distance was manifested in Lorestan populations and the maximum distance was in Kermanshah. Results showed the higher levels of differentiation among Kermanshah and Lorestan genotypes. Heterogeny of evaluated loci in populations in Kermanshah was more than others in Lorestan and Ilam. Cluster analysis led to groping of genotypes in five distinct clusters. Amplification and suitable polymorphism of ISSR markers in Persian oak and also a high level of molecular variance between populations are promising for the capacity of this molecular marker system to detect the informative alleles for phenotypic traits. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • AMOVA
  • Genetic distance
  • ISSR markers
  • Polymorphism