بررسی تنوع در جمعیت‌های بلوط ایرانی (Quercus brantii) جنگل‌های زاگرس شمالی براساس نشانگرهای ریخت‌شناختی و مولکولی ISSRو IRAP

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

چکیده

در این تحقیق، تنوع ژنتیکی درون و بین‌جمعیتی 125 ژنوتیپ از نه جمعیت برودار (Quercus brantii) در جنگل‌های زاگرس شمالی با استفاده از نشانگرهای ریخت‌شناختی برگ، توالی‌های تکراری سادة میانی (ISSR) و چندشکلی تکثیرشده بین رتروترانسپوزون‌ها (IRAP) بررسی شده است. براساس تجزیة خوشه‌ای مبتنی بر داده‌های ریختاری، جمعیت‌های مورد بررسی به‌طور معنی‌داری از هم متمایز شدند و در شش خوشة اصلی قرار گرفتند. از مجموع 18 آغازگر ISSR 233 نوار ایجاد شد که 224 نوار (96 درصد) چندشکل بودند. تعداد کل نوارهای تکثیرشده با آغازگر IRAP برابر با 129 نوار بود که 126 نوار (97 درصد) چندشکل بودند. در سطح گونه، تنوع ژنتیکی زیادی ISSR]: 24/0 =h‏، درصد لوکوس‌های چندشکل (PPL) = 71/98 درصد؛ IRAP: 21/0 =h، PPL) = 22/99 درصد[ توسط دو نشانگر ISSR و IRAP برآورد شد. مقدار ضریب تمایز ژنتیکی بین‌جمعیتی (ΦSt) برآوردشده از هر دو نشانگر ISSR وIRAP به‌ترتیب 23/0 و 16/0 بود که بیانگر تقسیم بخش عمدة تنوع ژنتیکی کل، به تنوع ژنتیکی درون‌جمعیت‌ها بوده است و این موضوع، توسط تجزیه واریانس مولکولی نیز تایید شد. به نظر می‌رسد پایین بودن تمایز ژنتیکی بین جمعیت‌ها و در مقابل بالا بودن تمایز ژنتیکی بین پایه‌های داخل جمعیت‌ها به دلیل جریان ژنی گسترده ناشی از گرده‌افشانی به کمک باد در بلوط‌ها باشد. تجزیه خوشه‌ای مبتنی بر هر دو نشانگر مولکولی، نه جمعیت Q. brantii این تحقیق را در خوشه‌های مشخص دندروگرام UPGMA گروه‌بندی کرد. براساس آزمون مانتل، همبستگی بین فواصل ژنتیکی جمعیت‌ها و فواصل جغرافیایی آنها معنی‌دار نبود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Assessment of diversity in Quercus brantii populations of the north Zagros forests using morphological and molecular ISSR and IRAP markers

چکیده [English]

In this study, the intra- and inter-population genetic diversities of 125 genotypes representing nine populations of Quercus brantii from North-Zagros forests were studied using leaf morphological characteristics, inter simple sequence repeats (ISSR) andinter retrotransposal amplified polymorphism (IRAP) markers. Cluster analysis based on morphological characteristics differentiated significantly the nine Q. brantii populations into six main groups.  Eighteen ISSR and 10 IRAP primers amplified a total of 233 and 129 fragments of which 224 and 126 fragments were polymorphic, respectively. Both ISSR and IRAP marker systems revealed high genetic diversity at species level (ISSR: h= 0.24, PPL = 98.71%; IRAP: h= 0.21, PPL = 99.22%). Estimated coefficient of genetic differentiation (ΦST) based on ISSR and IRAP primers were 0.23 and 0.16, respectively indicating most of the total genetic variation distributed within populations than between populations for both marker systems that confirmed with molecular analysis of variance (AMOVA). The low level of genetic diversity between populations and high genetic differentiation among individuals within populations were probably due to extensive gene flow resulted from wind pollination of oaks. Cluster analysis for both molecular marker systems grouped these nine populations into distinct clusters within UPGMA dendrograms. There was no significant correlation between genetic distances of populations and geographic distribution distances with mantel test. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Gene flow
  • genetic diversity
  • Inter-simple sequence repeats (ISSR)
  • Molecular marker
  • Oak