
تعداد نشریات | 31 |
تعداد شمارهها | 783 |
تعداد مقالات | 7,516 |
تعداد مشاهده مقاله | 22,838,523 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 7,546,306 |
ارزیابی تنوع ژنتیکی ژنوتیپهای جو (Hordeum vulgare L.) با استفاده از نشانگرهای ریزماهواره | ||
تحقیقات غلات | ||
دوره 14، شماره 2 - شماره پیاپی 51، شهریور 1403، صفحه 183-195 اصل مقاله (355.32 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22124/cr.2024.26685.1809 | ||
نویسندگان | ||
هما زلقی1؛ محمد مقدم* 2؛ سید ابوالقاسم محمدی2؛ بهزاد صادقزاده3 | ||
1دانشآموخته کارشناسی ارشد، گروه بهنژادی و بیوتکنولوژی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران | ||
2استاد، گروه بهنژادی و بیوتکنولوژی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران | ||
3دانشیار پژوهش، موسسه تحقیقات دیم کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مراغه، ایران | ||
چکیده | ||
مقدمه: آگاهی از سطح تنوع ژنتیکی و برآورد آن در ژرمپلاسمهای گیاهی، اساس بسیاری از برنامههای بهنژادی بهشمار میرود. نشانگرهای ریزماهواره (SSR) بهدلیل تکرارپذیری بالا، ماهیت چندآللی، توارث همبارز و فراوانی ژنومی بالا، کاربرد فراوانی در بررسی تنوع ژنتیکی و تعیین روابط بین ژنوتیپها دارند. هدف از این تحقیق، مطالعه تنوع ژنتیکی 40 ژنوتیپ جو با استفاده از نشانگرهای ریزماهواره و شناسایی نشانگرهای برخوردار از بیشترین توانایی متمایزکنندگی بود. مواد و روشها: در این تحقیق تنوع ژنتیکی 39 رقم جو زراعی و یک ژنوتیپ جو وحشی با استفاده از 57 نشانگر ریزماهواره بررسی شد که از این تعداد، 51 نشانگر چندشکل و برخوردار از تکثیر واضح و قابل قبول، برای ارزیابی مولکولی ژنوتیپها انتخاب شدند. امتیازدهی الگوی نواری نشانگرها بهصورت یک (وجود نوار) و صفر (عدم وجود نوار) و نیز بهصورت همبارز انجام شد. سپس کارآیی نشانگرها بهوسیله میزان اطلاعات چندشکلی، فراوانی آللهای شایع، تعداد آللها، هتروزیگوسی مشاهده شده و تنوع ژنی (هتروزیگوسی مورد انتظار) ارزیابی شد. افزون بر این، ژنوتیپهای جو با استفاده از روش تجزیه خوشهای بر مبنای الگوریتم Minimum Evolution و ضریب P-distance گروهبندی شدند. یافتههای تحقیق: در مجموع 200 آلل (با میانگین 3.92 آلل بهازای هر جایگاه) تکثیر شد. متوسط میزان اطلاعات چندشکلی و تنوع ژنی (هتروزیگوسی مورد انتظار) برای این نشانگرها بهترتیب 0.48 و 0.54 بود. فراوانی آللهای شایع از 0.25 تا 0.92 با میانگین 0.56 متغیر بود که بهترتیب به نشانگرهای GBMS021 و GBM1275 اختصاص داشت. نشانگر GBMS027 نیز از بیشترین میزان اطلاعات چندشکلی، هتروزیگوسی مورد انتظار و تعداد آلل برخوردار بود. تجزیه خوشهای ژنوتیپها را در سه گروه قرار داد. گروه اول دارای بیشترین تعداد ژنوتیپهای مناطق معتدل (اعم از گرم یا سرد) با عادت رشدی بهاره بود. گروه دوم عمدتاً از ژنوتیپهای مناطق معتدل و سرد با عادت رشدی بهاره و بینابین تشکیل شد. گروه سوم، بیشتر شامل مخلوطی از ژنوتیپهای مناطق معتدل و گرمسیر با عادت رشدی بینابین و بهاره بود و بیشتر ژنوتیپهای خارجی نیز در این گروه واقع شدند. در عین حال، تجزیه خوشهای بر اساس نشانگرهای ریزماهواره قادر به تفکیک کامل ژنوتیپهای مناطق جغرافیایی مختلف و با عادت رشدی متفاوت نبود. نتیجهگیری: بهطور کلی تنوع ژنتیکی قابل توجهی بین ژنوتیپهای جو مورد مطالعه از نظر نشانگرهای ریزماهواره وجود داشت. نشانگرهای GBMS027، GBMS021، GBMS006، GBMS180، GBMS0160، GBM1272 و GBMS002 بهعلت دارا بودن میزان اطلاعات چندشکلی، هتروزیگوسی مورد انتظار و تعداد آلل بالاتر، بهعنوان نشانگرهای برخوردار از بیشترین توانایی متمایز کنندگی شناسایی شدند. از تنوع موجود میتوان در برنامههای بهنژادی جو استفاده کرد. | ||
کلیدواژهها | ||
آلل شایع؛ تجزیه خوشهای؛ تنوع ژنی؛ محتوای اطلاعات چندشکلی؛ نشانگرهای ریزماهواره؛ هتروزیگوسی مورد انتظار | ||
مراجع | ||
Abebe, T. D., Abate, A., & Leon, J. (2023). Genetic diversity within landraces of barley (Hordeum vulgare L.) and its implications on germplasm collection and utilization. Genetic Resources & Crop Evolution, 70, 1985-1998. doi: 10.1007/s10722-023-01549-0.##Ali, M., Shaukat, F., Khan, W., Syed, A., Maqsood, J., Kamal, H., Ercisli, S., Balijagic, J., Ullah, R., Bari, A., Anwar, Z., Ijaz, A., Kashif, M., Khalid, M. N., Mustafa, H. S. B., & Zafar, M. M. (2023). Microsatellite-based diversity analysis and the development of core-set germplasm in Pakistani barley lines: Microsatellite-based diversity in Pakistani barley lines. Cellular & Molecular Biology, 69(10), 100-108. doi: 10.14715/cmb/2023.69.10.##Badr, A., Muller, K., Scafer-Pregl, R. El., Rabey, H., Effgen, S., Ibrahim, H. H., & Pozi, C. (2000). On the origin and domestication history of barley (Hordeum vulgare). Molecular Biology & Evolution, 17(4), 499-510. doi: 10.1093/oxfordjournals.molbev.a026330.##Dido, A. A., Krishna, M. S. R., Assefa, E., Degefu, D. T., Singh, B. J. K., & Tesfaye, K. (2022). Genetic diversity, population structure and relationship of Ethiopian barley (Hordeum vulgare L.) landraces as revealed by SSR markers. Journal of Genetics, 101, 9. doi: 10.1007/s12041-021-01346-7.##FAO. (2022). FAOSTAT. Food and Agriculture Organization. http://faostat.fao.org.##Ferreira, J. R., Pereira, J. F., Turchetto, C., Minella, E., Consoli, L., & Delatorre, C. A. (2016). Assessment of genetic diversity in Brazilian barley using SSR markers. Genetics & Molecular Biology, 39(1), 86-96. doi: 10.1590/1678-4685-GMB-2015-0148.##Ghomi, K., Rabiei, B., Sabouri, H., & Gholamalipour Alamdari, E. (2021). Association analysis, genetic diversity and population structure of barley (Hordeum vulgare L.) under heat stress conditions using SSR and ISSR markers linked to primary and secondary metabolites. Molecular Biology Reports, 48(10), 6673-6694. doi: 10.1007/s11033-021-06652-y.##Gupta, P. K., & Varshney, R. K. (2000). The development and use of microsatellite markers for genetic analysis and plant breeding with emphasis on bread wheat. Euphytica, 113, 163-185. doi: 10.1023/A:1003910819967.##Heidari, A., Mohammadi, S. A., Moghaddam, M., Shakiba, M. R., Ghasemi-Golezani, K., & Yousefi, A. (2011). Analysis of genetic diversity in barley genotypes using SSR and EST-SSR markers. Iranian Journal of Crop Sciences, 13, 146-156. [In Persian]. doi: 10.5539/jas.v5n7p12.##Jan, S., Khan, M. N., Jan, S., Zaffar, A., Rashid, R., Khan, M. A., Sheikh, F. A., Ashraf Bhat, M., & Mir, R. R. (2022). Trait phenotyping and molecular marker characterization of barley (Hordeum vulgare L.) germplasm from Western Himalayas. Genetic Resources & Crop Evolution, 69, 661-676. doi: 10.1007/s10722-021-01251z.##Khalil, M. R., Almahasneh, H. A., & Lawand, S. Y. (2020). Detection of genetic polymorphism in seven barley (Hordeum vulgare L.) varieties using SSR. Basrah Journal of Agricultural Sciences, 33(2), 115-124. doi: 10.37077/25200860.2020.33.2.10.##Kumar, P., Banjarey, P., Malik, R., Tikle, A. N., & Verma, R. P. S. (2020). Population structure and diversity assessment of barley (Hordeum vulgare L.) introduction from ICARDA. Journal of Genetics, 99, 70. doi: 10.1007/s12041-020-01226-6.##Lahoot, F., Zeinolabedini, M., Karimi, J., Shahbazi, M., & Sadeghzadeh, B. (2016). Assessment of genetic diversity of Iranian and non-Iranian barely genotypes (Hordeum vulgare L.) using SSR markers. Crop Biotechnology, 6(1), 25-35. [In Persian]. dor: 20.1001.1.22520783.1395.6.15.3.9.##Liu, K., & Muse, S. V. (2005). PowerMarker: Integrated analysis environment for genetic marker data. Bioinformatics, 21, 2128-2129. doi: 10.1093/bioinformatics/bti282.##Marcussen, T., Sandve, S. R., Heier, L., Spannagl, M., Pfeifer, M., Jakobsen, K. S., Wulff, B. B. H., Steuernagel, B., Mayer, K. F., & Olsen, O. A. (2014). Ancient hybridizations among the ancestral genomes of bread wheat. Science, 345, 1250092. doi: 10.1126/science.1250092.##Mariey, S. A., El-Mansoury, M. A., Agwa, A. M., & Nashed, M. E. (2020). Genetic diversity of Egyptian barley cultivars for water stress using SSR markers. International Journal of Environment, 9(1), 14-25. doi: 10.36632/ije/2020.9.1.2.##Marzougui, S., Kharrat, M., & Ben Younes, M. (2020). Assessment of genetic diversity and population structure of Tunisian barley accessions (Hordeum vulgare L.) using SSR markers. Acta Agrobotanica, 73(4), 7343. doi: 10.5586/AA.7343.##Mayer, K. F. X., Martis, M., Hedley, P. E., Simkova, H., Liu, H., & Morris, J. A. (2012). Unlocking the barley genome by chromosomal and comparative genomics. The Plant Cell, 23(4), 1249-1263. doi: 10.1105/tpc.110.082537.##Mohammadi, S. A., Abdollahi Sisi, N., & Sadeghzadeh, B. (2020). The influence of breeding history, origin and growth type on population structure of barley as revealed by SSR markers. Scientific Reports, 10, 19165. doi: 10.1038/s41598-020-75339-4.##Namavar, A., Tahmasebi, Z., Erfani Moghaddam, J., Fatehi, F., Yousefi, Z., & Zarei, B. (2016). Investigating genetic diversity of a sample of wild barely germplasm using SSR molecular marker. Cereal Research, 6(2), 201-214. [In Persian]. dor: 20.1001.1.22520163.1395.6.2.6.6.##Piacentini, K. C., Savi, G. D., Pereira, M. E. V., & Scussel, V. M. (2015). Fungi and natural occurrence of deoxynivalenol and fumonisins in malting barley (Hordeum vulgare L.). Food Chemistry, 187, 204-209. doi: 10.1016/j.foodchem.2015.04.101.##Saghai-Maroof, M. A., Biyashev, R. M., Yang, G. P., Zhang, Q., & Allard, R. W. (1994). Extraordinarily polymorphic microsatellite DNA in barley: Species diversity, chromosomal locations, and population dynamics. Proceedings of the National Academy of Sciences, 91(12), 5466-5470. doi: 10.1073/pnas.91.12.5466.##Schulman, A. H. (2007). Molecular markers to assess genetic diversity. Euphytica, 58, 313-321. doi: 10.1007/s10681-006-9282-5.##Shoorvazdi, A., Mohammadi, S. A., Noroozi, M., & Sadeghzadeh, B. (2014). Molecular analysis of genetic diversity and relationships of barley landraces based on microsatellite markers. Journal of Plant Genetic Research, 1(1), 51-64. [In Persian]. doi: 10.29252/pgr.1.1.51.##Tamura, K., Dudley, J., Nei, M., & Kumar, S. (2011). MEGA 5: Molecular evolutionary genetics analysis (MEGA) software, version 5.0. Molecular Biology & Evolution, 24, 1596-1599. doi: 10.1093/molbev/msr121.##Wang, L., Jiao, S., Jiang, Y., Yan, H., Su, D., Sun, G., Yun, X., & Sun, L. (2013). Genetic diversity in parent lines of sweets sorghum based on agronomical traits and SSR markers. Field Crops Research, 149, 11-19. doi: 10.21276/sjavs.2018.5.10.2. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 711 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 64 |