بررسی تنوع ژنتیکی ژنوتیپ های گندم دیم با استفاده از نشانگرهایRAPD و صفات مورفولوژیکی

محورهای موضوعی : بوم شناسی گیاهان زراعی

رضا دریکوند ¹ , سلاحورزی الهام ² , طهماسب حسین پور ³ , احمد اسماعیلی ⁴

1 - عضو هیأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد خرم آباد،
2 - عضو هیأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد خرم آباد،
3 - عضو هیأت مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی لرستان
4 - عضو هیأت علمی دانشکده کشاورزی دانشگاه لرستان.

تاریخ دریافت : 1390/02/03 تاریخ پذیرش : 1390/09/20 تاریخ انتشار : 1390/07/01

کلید واژه: تنوع ژنتیکی, صفات مورفولوژیک, گندم دیم, تجزیه خوشه&lrm, ای, RAPD,

چکیده مقاله :

تنوع ژنتیکی در بین ژنوتیپ‌های گندم دیم برای اهداف بهنژادی بسیار مهم است، زیرا ژرم پلاسم یکنواخت ممکن است در معرض تنش‎های زیستی و غیر زیستی قرار گیرد. در این تحقیق تنوع ژنتیکی 25 ژنوتیپ گندم دیم با استفاده از صفات مورفولوژیکی و 20 آغازگر RAPD بررسی شدند. ژنوتیپ ها از نظر اغلب صفات مورفولوژیکی اختلاف معنی دار داشتندکه بیانگر وجود تنوع ژنتیکی بین آن‎ها است. بر اساس داده‎های مولکولی، در مجموع 197 نوار متمایز در 25 ژنوتیپ بدست آمد. میانگین تعداد نشانگر به‎ازای هر آغازگر 8/9 بود. از تعداد کل نوارها، 160 نوار چند شکل بودند. با توجه به ماتریس تشابه ژنوتیپ ها و داده‌های مولکولی و مورفولوژیکی بر اساس فاصله اقلیدسی آن‎ها، دامنه تشابه ژنوتیپ‌ها به ترتیب بین 56/0 تا 83/0 و 92/1 تا 69/108 متغیر بود. بیشترین میزان شباهت بر اساس نشانگر RAPD و صفات مورفولوژیکی به ترتیب مربوط به ژنوتیپ‌های مارون با گهر(83%) و کوهدشت با Pigo (92/1) بود. نشانگر RAPD و صفات مورفولوژیکی توانستند ژنوتیپ های تیپ بهاره، زمستانه و هم‎چنین ژنوتیپ های با عملکرد بالا (Nestor, TV2, Katila-11 و GHK) را به‎خوبی از هم تفکیک نمایند، ولی در تفکیک ژنوتیپ‌های گندم نان و دوروم نشانگرها متفاوت بودند. بین ماتریس تشابه داده‌های مولکولی و صفات موفورلوژیک همبستگی منفی ولی غیرمعنی‌دار وجود داشت.

چکیده انگلیسی:

 Diversity is very important for the breeding objectives, since a narrow genetic base of germplasm is very vulnerable to biotic and abiotic stresses. In this study, genetic diversity of 25 rainfed wheat genotypes were assessed using morphological traits as well as 20 primers of RAPD markers. There were significant differences among genotypes for the most traits, indicating high genetic variations among wheat genotypes. Based on the molecular data, 197 bands were detected within 25 genotypes and 160 bands were polymorphs. Average mean number of bands per primer was 9.8. According to cluster analysis of similarity matrix of molecular and morphological data based on euclidean distances, similarities ranged between 0.56-0.83 and 1.92-108.96, respectively. Based on molecular data and morphological traits, the highest similarities were belonge to Gahar and Maron (0.83), and Kuhdasht and Pigo (1.92) varieties, respectively. The results showed that RAPD markers and morphological traits could distinct spring and winter wheat genotypes having high grain yield (Nestor, TV2, Katila-11 and GHK). Distinction of durum and bread wheat genotypes did not follow the same pattern. There was no significant correlation between two similarity matrices of molecular and morphological data.

منابع و مأخذ:

Abbas SA, Shah SRU, Rasool G, Ighbal A (2008) Analysis of genetic diversity in Pakistan wheat varieties by             using RAPD primers. American Eurasian Journal of Sustainable Agriculture 2: 29-33.

Aliyev RT, Abbasov MA, Mammadov AG (2007) Genetic identification of diploid and tetraploid wheat species with RAPD markers. Turkish Journal of Biology 31: 173-180.

 Bhutta WM, Akhtar J, Ibrahim M, Shabazad A (2006) Genetic variation between Pakistani wheat (Triticum aestivum L.) genotypes as revealed by random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers. South African Journal of Botany 72: 280-283.

 Bhutta WM, Shahzad A, Akhtar J, Ibrahim M (2005) Assessment of genetic diversity among wheat genotypes using RAPD analysis. Biologia Bratislava 60: 671-674.

 Dahlberg JA, Zhang X, Hart GE, Mullet JE (2002) Comparative assessment of variation among sorghum germplasm accessions using seed morphological and RAPD measurements. Crop science 42: 291-296.

 Dellaporta SL, Wood J, Ticks JB (1983) A plant molecular DNA minipreparation version II. Plant Molecular Biology Reporter 14: 19-21.

Farahani A (2003) Evaluation of genetic variation in durum wheat varieties using morphological and molecular markers.  M.Sc. Thesis, Faculty of Agriculture, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran. [In Persian with English Abstract].

Ghareyazie B (1995)  Application of DNA markers in plant breeding. Proceeding of 7^th Iranian Crop Science Congress. pp. 328-382. Isfahan University of Technology, Isfahan. Iran.

Hu CY, Yu SW, Zhao HX, Guoa AG (2005) Genetic distance revealed by morphological characters, Isozymes, Proteins and RAPD markers and relationships with hybrid performance in oilseed rape (Brassica napus L.) Theoretical and Applied Genetics 110: 511-518.

Joshig CP, Nguyen HT (1993) RAPD analysis based intervarietal genetic relationships among hexaploid wheats. Plant  Science 93: 95-103.

Mandolkany B, Seyedtabatabaei BA, Shahnejat-Bushehri AA, Omidi M (2002) Study the relationships and genetic diversity in wheat varieties and lines using RAPD marker. Journal of Iranian Agricultural Sciences. 2: 447-454. [In Persian with English Abstract].

Maric S, Bolaric S, Martinic J, Kozumplik V (2004) Genetic diversity of hexaploid wheat cultivars estimated by RAPD markers. Plant Breeding 123: 366-369.

Moradi A, Cheghamirza K (2006) Evaluation of genetic diversity in durum wheat genotypes using RAPD and ISSR markers. 5^th Iranian Biotechnology Congress. Tehran, Iran.

Pujar S, Tamkanker SA, Rao VS (1999)  Arbitrary primed PCR based diversity assessment reflect hierarchical grouping of Indian tetraploid wheat genotypes. Theoretical and Applied Genetics 99: 868-876.

Samiey K (2003) Evaluation of genetic variation in clover (Trifolium resupinatum L.) using molecular and morphological markers. M.Sc. Thesis, Faculty of Agriculture, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran. [In Persian with English Abstract].

Shahnejat-Bushehri AA, Syedtabatabaei BA, Abdollahi B (2002) Evaluation of  bread wheat cultivars relation using RAPD and AFLP markers. Proceeding of 7^th Iranian Crop Science Congress. Karaj, Iran. [In Persian with English Abstract].

Sharma KK, Crouch JH, Hash CT (2002) Application of biotechnology for crop improvement, prospects and constrains. Plant Science 163: 381-395.

Taran B, Zhang C, Warkentin T, Tullu A, Vandenberg A (2005) Genetic diversity among varieties and wild species accession of pea (Pisum Sativum L.) based on molecular markers and morphological and physiological characters. Genome 48: 257-272.

Teshal ET, Bansal S, Mishra A, Khanna VK (2008) DNA fingerprinting of wheat genotypes by RAPD markers. Wheat Information Service 96: 23-27.