امروز چهارشنبه 1 آذر 1396

بررسی ساختار و تنوع ژنتیکی جمعیت‌های ایرانی زیره سبز (Cuminum cyminum L.) با استفاده از نشانگر مولکولی SCoT

The structure and genetic diversity of Iranian cumin populations (Cuminum cyminum L.) using SCoT molecular markers

MGJ-16-B-00378

ژنتیک گیاهی

پژوهشی کامل

Fa

 

 

زیره سبز گیاهی علفی، یک‌ساله، از خانواده چتریان و مهم‌ترین گیاه داوریی صادراتی مناطق خشک و نیمه‌خشک ایران است. بذور زیره سبز دارای مواد متعددی است که حاوی آنتی‌اکسیدان و خواص ضد نفخی هستند. تاکنون هیچ رقم اصلاح شده‌ای از زیره سبز در کشور معرفی نشده‌است. به‌منظور اجرای برنامه اصلاحی آگاهی از میزان تنوع ژنتیکی ضروری است. در این مطالعه، 10 آغازگر SCoT برای بررسی تنوع ژنتیکی 49 اکوتیپ جمع‌آوری شده از مناطق مختلف ایران شامل نه استان مورد استفاده قرار گرفت. در مجموع، از 48 باند تکثیر شده 41 باند چندشکل بوده و 03/62 درصد چندشکلی نشان دادند. یک آغازگر (SCoT26) فاقد باندهای چندشکل بود. میانگین باندهای چندشکل به ازای هر آغازگر 1/5 برآورد شد. اندازه باند‌ها بین 250 تا 3000 جفت‌باز بدست آمد. جهت تجزیه خوشه‌ای از روش Centriod Linkage استفاده شد. دندروگرام حاصل از تجزیه خوشه‌ای، اکوتیپ‌های مختلف را در پنج گروه عمده قرار داد. هر گروه به زیرگرو‌هایی قابل تقسیم ‌بود. بیش‌ترین فاصله، بین اکوتیپ‌های اصفهان-فریدون و خراسان شمالی- شیروان، و کم‌ترین فاصله بین اکوتیپ‌های خراسان شمالی-اسفراین و خراسان شمالی-مانه مشاهده شد. مقادیر شاخص شانون و ضریب فاصله ژنتیکی نی نشان داد که بیشترین تنوع درون جمعیتی در اکوتیپ‌های کرمان و کمترین تنوع درون جمعیتی در اکوتیپ‌های سمنان وجود دارد. مقادیر شاخص‌های FST و Nm، بیانگر بالابودن تبادل ژنی بین نه جمعیت زیره سبز در ایران می‌باشد. تجزیه واریانس مولکولی (AMOVA) درون و بین جمعیت‌ها انجام گرفت. با توجه به مقادیر هتروزیگوسیتی درون جمعیت‌ها، بین جمعیت‌ها و تنوع ژنتیکی کل، تنوع بین جمعیت‌ها بیشتر از تنوع درون جمعیت‌ها می‌باشد. این پژوهش نشان داد که تنوع قابل توجهی بین اکوتیپ‌های مختلف مورد بررسی جهت اصلاح جمعیت مانند گزینش توده‌ای ژنوتیپی و تولید ارقام مصنوعی وجود دارد.

Cumin (Cuminum cyminum) an annual herbaceous plant from Apiaceae is the most important medicinal plant for export in arid and semi-arid of Iran. Seeds contain phytochemicals with antioxidant and anti-flatulent properties. Till now, no cultivars have been introduced in the country. Getting an information about genetic diversity extent is a perquisite of any breeding program. In this study, ten SCoT primers were used to assess genetic diversity of 49 endemic varieties from different areas of Iran including nine provinces. Totally, 48 bands were amplified of which 41 were polymorphic resulting in a polymorphism frequency of 62.03% and an average of 5.1 polymorphic bands per primer. Out of nine primers, one primer (SCoT26) had no polymorphic band and one primer was not amplified. The size of bands varied between 250-3000 bp. Dendrogram was gained using Centroid Linkage and revealed five main clusters. Each cluster was subdivided into subgroups. The farthest genetic distance demonstrated among Esfahan-Feridoon and Northern Khorasan-Shirvan ecotypes and shortest revealed among Northern Khorasan-Esfarayen and Northern Khorasan-Maneh. According to Shannon-Weaver and Nie diversity indices, Kerman population have the maximum within population diversity and Semnan population have the minimum within population diversity. Fst and Nm amounts indicating high level of gene flow among nine Iranian cumin populations. Due to values of heterozygosity of subpopulations (Hs), total heterozygosity (Ht), there is more diversity among populations than diversity of within populations. Analysis of molecular variance within and among populations (AMOVA) evaluated. The present investigation revealed that significant genetic variations present among different ecotypes that could be successfully utilized in cumin breeding programs.

نویسندگان مقاله
ناممحل خدمتپست الکترونیکی

مهسا ابراهیمیان
M Ebrahimiyan

نویسنده مسئول

محسن ابراهیمی
M Ebrahimi

نویسنده مسئول

سیدمحمدمهدی مرتضویان
SM Mortazavian

mortazavian[AT]ut.ac.ir نویسنده مسئول

حسین رامشینی
H Ramshini

نویسنده مسئول

مقالات چاپ شده