روابط ژنتیکی بین و درون گونه ای .Lepidium L با استفاده از نشانگرهای مولکولی SSR ،ISSR و SCoT

فصلنامه گیاه و زیست فناوری ایران

مقاله 1، دوره 17، شماره 3، دی 1401، صفحه 1-12   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

نیلوفر جلوه گر¹؛ سید مهدی میری^{* 2}؛ خداداد مصطفوی³؛ عبداله محمدی³

¹دانشجوی دکترای تخصصی، گروه اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، کرج، ایران

²دانشیار، گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، کرج، ایران

³دانشیار، گروه اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، کرج، ایران

چکیده

یکی از جنس‌های مهم تیره شب‌بو Lepidium L. می‌باشد که بیشتر در آسیای مرکزی، میانه و جنوب غربی پراکنش داشته و برخی از گونه‌های آن به عنوان گیاه دارویی یا سبزی مورد استفاده قرار می‌گیرند. مطالعه تنوع ژنتیکی با استفاده از نشانگرهای مولکولی در برنامه‌های بهنژادی و حفاظت از ذخایر ژنتیکی نقش بسیار مهمی دارد. در تحقیق حاضر، روابط ژنتیکی بین و درون گونه‌ای 22 توده Lepidium spp. با استفاده از نشانگرهای مولکولی SSR، ISSR و SCoT مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج تجزیه واریانس مولکولی (AMOVA) حاکی از تنوع درون گونه‌ای بالاتری نسبت به بین گونه‌ای در هر سه نشانگر بود. بالاترین تنوع درون گونه‌ای (88 درصد) نیز با نشانگرهای SCoT بدست آمد. نتایج ماتریس تشابه ژنتیکی نشانگرهای SSR، ISSR و SCoT توسط آزمون مانتل نشان داد که بالاترین همبستگی بین نشانگرهای SSR و ISSR (84/0 = r) وجود دارد و به دنبال آن ISSR وSCoT (74/0 = r) و سپس SSR وSCoT (57/0 = r) بودند. بر مبنای تشابه ژنی نی بین 22 توده Lepidium spp.، بالاترین شباهت (00/1 = r) بین توده‌های طبس 3 (L. latifolium) و خوسف (L. draba) با استفاده از نشانگرهای SSR، خاتم و مهریز (L. latifolium)، طبس 1 (L. latifolium) و سربیشه (L. draba)، طبس 3 (L. latifolium) و خوسف (L. draba)، نیر و ساوه (L. draba)، اصفهان و اراک (L. sativum) و نیز تهران و قزوین (L. sativum) بر اساس نشانگرهای ISSR و همچنین خاتم و مهریز (L. latifolium) و نیر و ساوه (L. draba) بر مبنای نشانگرهای SCoT مشاهده شد. با توجه به فاصله ژنتیکی توده‌ها نسبت به هم، در برنامه‌های بهنژادی برای بدست آوردن بالاترین مقدار هتروزیس، تلاقی توده‌های سربیشه (L. draba) با مشهد (L. sativum)، طبس 3 (L. latifolium) و خوسف (L. draba) با تهران و قزوین (L. sativum) و سربیشه (L. draba) با اراک (L. sativum) قابل توجیه است.

کلیدواژه‌ها

تجزیه واریانس مولکولی؛ تیره شب بو؛ روابط ژنتیکی؛ نشانگرهای مولکولی

مراجع

• پورابوقداره، ع.، اطمینان، ع.، شوشتری، ل. و ن، ملکی‌تبریزی. 1398. ارزیابی مقایسه‌ای نشانگرهای CBDP و SCoT در بررسی تنوع ژنتیکی موجود در توده‌های مختلف Aegilops. مجله بیوتکنولوژی کشاورزی. 11(4): 153-174.
• دهشیری، م م. 1399. مروری بر کاربردهای سنتی گیاهان دارویی تیره شب‌بو در ایران. مجله پژوهش­های گیاهی (مجله زیست شناسی ایران)، 33(4): 918-907.
• دیانت، م. و. س م، حسینی. 1396. تغییرات مورفولوژیکی جمعیت‌های ازمک (Lepidium draba) در ایران. مجله پژوهشهای گیاهی، 30(1): 98-85.
• روغنی، ا. مطالعه تنوع مورفولوژیکی و سیتوژنتیکی برخی از جمعیت­ها و گونه­های Lepidium. رساله دکتری تخصصی باغبانی، دانشگاه آزاد اسلامی- واحد علوم و تحقیقات تهران.
• مرتضوی مقدم، ف. ا.، شریفی‌سیرچی، غ ر. و. ا، قادری. 1394. ارزیابی تنوع ژنتیکی میان جمعیتهای مختلف ترتیزک (Lepidium sativum). زیست فناوری گیاهان دارویی، 1(2): 111-97.
• میرزاده‌واقفی، س س. و. م، محمودی. 1400. تیره Brassicaceae (شب­بو) در ایران. نشریه طبیعت ایران، 6(6): 63-51.
• Collard, B.C.Y. and D.J, Mackill. 2009. Start Codon Targeted (SCoT) polymorphism: A simple, novel DNA marker technique for generating gene-targeted markers in plants. Plant Molecular Biology Reporter, 27: 86-93.
• De Pace, C., Ricciardi, L., Kumar, A., Pavan, S., Lotti, C., Dixit, S. and C, Emani. 2013. Genomics and breeding for climate-resilient crops, Vol. 1. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
• Guo, Y., Zhai, L., Long, H., Chen, N., Gao, Ch., Ding, Zh. and B. Jin. 2018. Genetic diversity of Bletilla striata assessed by SCoT and IRAP markers. Hereditas, 155: Article number 35.
• Jelvehgar, N., Miri, S.M., Mostafavi, Kh. and A, Mohammadi. 2021. Genetic analysis of Lepidium by SSR and ISSR molecular markers. Plant Gene, 28(100332).
• Kaur, A., Kumar, R., Rani, S. and A, Grewal. 2015. Genetic diversity analysis of Lepidium sativum (Chandrasur) using inter simple sequence repeat (ISSR) markers. Journal of Forestry Research, 26: 107-114.
• Lowe, A., Jones, A.E., Raybould, A.F., Trick, M., Moule, C.L. and K.J, Edwards. 2002. Transferability and genome specificity of a new set of microsatellite primers among Brassica species of the U triangle. Molecular Ecology Notes, 2: 7-11.
• Luo, C., He, X.H., Chen, H., Ou, S.J., Gao, M.P., Brown, J.S., Tondo, C.T. and R.J, Schnell. 2011. Genetic diversity of mango cultivars estimated using SCoT and ISSR markers. Biochemical Systematics and Ecology, 39: 676-84.
• Mantel, N. 1967. The detection of disease clustering and a generalized regression approach. Cancer Research, 27: 209‑220.
• Marakli, S. 2018. A brief review of molecular markers to analyse medically important plants. International Journal of Life Sciences and Biotechnology, 1(1): 29-36.
• Mirzaei, S. 2021. Application of molecular markers in plant sciences; an overview. Central Asian Journal of Plant Science Innovation, 1(4): 192-200.
• Mohammed, S. and K, Tesfaye. 2015. Molecular genetic diversity study of Lepidium sativum population from Ethiopia as revealed by inter simple sequence repeat (ISSR) markers. African Journal of Biotechnology, 14: 1461-1470.
• Nasseh, Y. and M.R, Joharchi. 2019. A new record of Lepidium (Brassicaceae) for the flora of Iran. Nova Biologica Reperta, 6(3): 347-51.
• Nei, M. 1973. Analysis of gene diversity in subdivided populations. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 70: 3321-3323.
• Pour-Aboughadareh, A., Ahmadi, J., Mehrabi, A.A., Etminan, A. and M, Moghaddam. 2017. Assessment of genetic diversity among Iranian Triticum germplasm using agro morphological traits and start codon targeted (SCoT) markers. Cereal Research Communications, 45(4): 574-86.
• Roughani, A. and S.M, Miri. 2018. Lepidium species as antidiabetic herbal medicines. The First National Congress and International Fair of Medicinal Plants and Strategies for Persian Medicine that Affect Diabetes, Mashhad, Iran.
• Roughani, A., Miri, S.M., Hassandokht, M.R., Moradi, P. and V, Abdossi. Agro-morphological study on several accessions of garden cress (Lepidium sativum–Brassiaceae) in Iran. Pakistan Journal of Botany, 50: 655-660.
• Roughani, A., Miri, S.M., Hassandokht, M.R., Moradi, P. and V, Abdossi. Genetic variation within Iranian Lepidium species using morphological traits. Proceedings of the First National Congress and International Fair of Medicinal Plants and Strategies for Persian Medicine that Affect Diabetes, Mashhad, Iran.
• Roughani, A., Miri, S.M., Hassandokht, M.R., Moradi, P. and V, Abdossi. Morphological variation of some Lepidium draba and L. latifolium populations. Taiwania, 63: 41-48.
• Roughani, A., Miri, S.M., Hassandokht, M.R., Moradi, P. and V, Abdossi. Cytogenetic and micro–morphological studies on several accessions of some Lepidium L. species in Iran. Iranian Journal of Science and Technology Transaction A-science, 45: 417-426.
• Srivastava, S., Krishna, R., Sinha, R.P. and M, Singh. 2017. TDZ-induced plant regeneration in Brassica oleracea var. Botrytis: effect of antioxidative enzyme activity and genetic stability in regenerated plantlets. In Vitro Cellular and Developmental Biology – Plant, 53: 598-605.
• Tadesse, L., Mekbib, F., Wakjira, A. and Z, Tadele. 2018. Genetic diversity in the Ethiopian garden cress (Lepidium sativum) using microsatellite markers. Current Plant Biology, 16: 32-40.
• Zhang, Y., Zhang, X., Chen, X., Sun, W. and J, Li. 2018. Genetic diversity and structure of tea plant in Qinba area in China by three types of molecular markers. Hereditas, 155: 22.