تعداد نشریات | 23 |
تعداد شمارهها | 383 |
تعداد مقالات | 3,036 |
تعداد مشاهده مقاله | 2,760,813 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 1,950,058 |
ارزیابی تنوع و ساختار جمعیت گندم دوروم (Triticum durum L.) با استفاده از نشانگرهای Dof | ||
بیوتکنولوژی و بیوشیمی غلات | ||
دوره 1، شماره 2، تیر 1401، صفحه 155-170 اصل مقاله (632.53 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22126/cbb.2022.7742.1011 | ||
نویسندگان | ||
سید احسان سنگی1؛ عبداله نجفی* 1؛ کیانوش چقامیرزا1؛ رضا محمدی2؛ کریم سرخه3 | ||
1گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده عاوم ومهندسی کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران | ||
2موسسه تحقیقات کشاورزی دیم کشور، معاونت سرارود، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرمانشاه، ایران | ||
3گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران. | ||
چکیده | ||
مقدمه: ارزیابی تنوع ژنتیکی در گیاهان زراعی برای برنامههای اصلاح نباتات و حفاظت از ذخایر توارثی کاربرد حیاتی دارد. تنوع ژنتیکی در گونههای گیاهی برای انتخاب والدین مناسب در دورگگیریها و تولید نتاج مناسب اهمیت دارد. تنوع ژنتیکی گندم دوروم نسبت به سایر گیاهان زراعی با گذشت زمان کاهش چشمگیری یافته است. این کاهش در ابتدا به دلیل اهلی کردن گیاه و به مرور به دلیل بهکارگیری ژرمپلاسم یکنواخت و اصلاح شده بوده که اکنون به صورت یک تهدید نمایان گردیده است. مواد و روشها: تنوع ژنتیکی و ساختار جمعیت یک مجموعه از ژرمپلاسم گندم دوروم شامل 36 رقم بومی و پنج رقم جدید ایرانی با استفاده از 15 آغازگر Dof مورد ارزیابی قرار گرفت. یافتهها: تعداد کل قطعات تکثیر شده 117 نوار بود که 79 عدد دارای چندشکلی بودند و میانگین درصد چندشکلی کل برابر با 32/62 بود. میانگین شاخص محتوای چندشکلی، شاخص نشانگر و قدرت تفکیک در جمعیت بهترتیب 34/0، 61/1 و 9/1 بود. بنابراین با توجه به شاخصهای محاسبه شده در این مطالعه، نشانگرهای Dof16، Dof20، Dof31 و Dof35 برای بررسی تنوع ژنتیکی گندم دوروم مناسبتتر تشخیص داده شدند. تجزیه ساختار جمعیت، ژرمپلاسم را به سه زیرگروه (K=3) تقسیم کرد. همچنین تجزیه واریانس مولکولی بر اساس سه زیرگروه حاصل از STRUCTURE برای نشانگرهای Dof، نشان داد که سهم واریانس درون و بین زیرگروهها به ترتیب 85 و 15 درصد از واریانس کل بود. تجزیه به مختصات اصلی تقریباً با نتایج تجزیه ساختار جمعیت مطابقت داشت و ژرمپلاسم را به سه گروه تقسیم کرد. نتیجهگیری: نتایج مطالعه حاضر سطح بالایی از چندشکلی و تنوع را با استفاده از نشانگرهای Dof نشان داد که بیانگر کارایی این نشانگرها در تمایز ژنوتیپهای گندم دوروم در این تحقیق بود. بهدلیل حفاظت شدگی بسیار بالای توالیهای Dof، این نشانگر اختصاصی در گیاهان از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. بنابراین میتوان در بررسی تنوع ژنتیکی در گونههای گیاهی مختلف از این سیستم نشانگری استفاده کرد. | ||
کلیدواژهها | ||
تنوع ژنتیکی؛ تجزیه به مختصات اصلی؛ تجزیه واریانس مولکولی؛ شاخصهای مولکولی | ||
مراجع | ||
Alipour, H., Bihamta, M. R., Mohammadi, V., Peyghambari, S. A., Bai, G., & Zhang, G. 2017. Genotyping-by-sequencing (GBS) revealed molecular genetic diversity of Iranian wheat landraces and cultivars. Frontiers in Plant Science, 8, 1293. https://doi.org/10.3389/fpls.2017.01293 Altıntaş, S., Toklu, F., Kafkas, S., Kilian, B., Brandolini, A., & Özkan, H. 2008. Estimating genetic diversity in durum and bread wheat cultivars from Turkey using AFLP and SAMPL markers. Plant Breeding, 127 (1), 9-14. https://doi.org/10.1111/j.1439-0523.2007.01424.x Anderson, J. A., Churchill, G. A., & Auntrique, J. E. 1993. Optimizing parental for genetic linkage maps. Genome, 36 (1), 181-186. https://doi.org/10.1139/g93-024 Baloch, F. S., Alsaleh, A., Shahid, M. Q., Ciftci, V., Saenz de Maria, L., Aasim, M., Nadeem, M. A., Aktas, H., Ozkan, H., & Hatipoglu, R. 2017. A whole genome DArTseq and SNP analysis for genetic diversity assessment in durum wheat from central fertile crescent. PLoS One, 12 (1), e0167821. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0167821 Carvalho, A., Lima-Brito, J., Maçãs, B., & Guedes-Pinto, H. 2009. Genetic diversity and variation among botanical varieties of old Portuguese wheat cultivars revealed by ISSR assays. Biochemical Genetics, 47 (3-4), 276-294. https://doi.org/10.1007/s10528-009-9227-5 Ditta, A., Zhou, Z., & Cai, X. 2018. Assessment of genetic diversity, population structure, and evolutionary of uncharacterized genes in a novel germplasm collection of diploid and allotetraploid Gossypium accessions using EST and genomic SSR markers. International Journal of Molecular Sciences, 19 (8), 2401. https://doi.org/10.3390/ijms19082401 Dubcovsky, J., & Dvorak, J. 2007. Genome plasticity a key factor in the success of polyploid wheat under domestication. Science, 316 (5833), 1862-1866. https://doi.org/10.1126/science.1143986 Evanno, G., Regnaut, S., & Goudet, J. 2005. Detecting the number of clusters of individuals using the software STRUCTURE: a simulation study. Molecular Ecology, 14 (8), 2611-2620. https://doi.org/10.1111/j.1365-294X.2005.02553.x Gupta, S., Malviya, N., Kushwaha, H., Nasim, J., Bisht, N. C., Singh, V. K., & Yadav, D. 2015. Insights into structural and functional diversity of Dof (DNA binding with one finger) transcription factor. Planta, 241 (3), 549-562. https://doi.org/10.1007/s00425-014-2239-3 Hayden, M., Tabone, T., Nguyen, T., Coventry, S., Keiper, F., Fox, R., Chalmers, K., Mather, D., & Eglinton, J. 2009. An informative set of SNP markers for molecular characterisation of Australian barley germplasm. Crop and Pasture Science, 61 (1), 70-83. https://doi.org/10.1071/CP09140 Hu, X., Ren, J., Ren, X., Huang, S., Sabiel, S. A., Luo, M., Nevo, E., Fu, C., Peng, J., & Sun, D. 2015. Association of agronomic traits with SNP markers in durum wheat (Triticum turgidum L. durum (Desf.)). PLoS One, 10, e0130854. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0130854 Karp, A., Kresovich, S., Bhat, K. V., Ayad, W. G., & Hodgkin, T. 1997. Molecular tools in plant genetic resources conservation: a guide to the technologies. IPGRI. Rome. Kang, H. G., & Singh, K. 2000. Characterization of salicylic acid-responsive Arabidopsis Dof domain proteins: overexpression of OBP3 leads to growth defects. The Plant Journal, 21 (4), 329-339. https://doi.org/10.1046/j.1365-313x.2000.00678.x Kono, H., Imanishi, M., Negi, S., Tatsutani, K., Sakaeda, Y., Hashimoto, A., Nakayama, C., Futaki, S., & Sugiura, Y. 2012. Rational design of DNA sequence-specific zinc fingers. FEBS Letters, 586 (6), 918-923. https://doi.org/10.1016/j.febslet.2012.02.025 Kumar, M., Mishra, G. P., Singh, R., Kumar, J., Naik, P. K., & Singh, S. B. 2009. Correspondence of ISSR and RAPD markers for comparative analysis of genetic diversity among different apricot genotypes from cold arid deserts of trans-Himalayas. Physiology and Molecular Biology of Plants, 15 (3), 225-236. https://doi.org/10.1007/s12298-009-0026-6 Kummerfeld, S. K., & Teichmann, S. A. 2006. DBD: a transcription factor prediction database. Nucleic Acids Research, 34, 74-81. https://doi.org/10.1093/nar/gkj131 Mahjoob, B., Najafi-Zarini, H., & Hashemi, S. H. R. 2014. Assesment of genetic relationships among 36 Brassica genotypes using ISSR molecular markers. Journal of Crop Breeding, 6 (14), 96-106. [In Persian]. http://jcb.sanru.ac.ir/article-1-322-en.html Melchinger, A. 1993. Use of RFLP markers for analysis of genetic relationships among breeding materials and prediction of hybrid performance. International Crop Science I . CSSA, Madison, WI, USA Chap. 81, 621-628. https://doi.org/10.2135/1993.internationalcropscience.c98 Moreno-Risueno, M. A., Martinez, M., Vicente-Carbajosa, J., & Carbonero, P. 2007. The family of Dof transcription factors: from green unicellular algae to vascular plants. Molecular Genetics and Genomics, 277 (4), 379-390. https://doi.org/10.1007/s00438-006-0186-9 Mousapour Gorgi, A., Pocazi, P., Polgar, Z., & Taller, J. 2011. Efficiency of arbitrarily amplified dominant markers (SCoT, ISSR and RAPD) for diagnostic fingerprinting in tetrapoid potato. American Journal of Potato Research, 88, 226-237. https://doi.org/10.1007/s12230-011-9187-2 Powell, W. W., Koput, K. W., & Smith-Doerr, L. 1996. Interorganizational collaboration and the locus of innovation: Networks of learning in biotechnology. Administrative Science Quarterly, 41 (1), 116-145. https://doi.org/10.2307/2393988 Pritchard, J. K., Stephens, M., Rosenberg, N. A., & Donnelly, P. 2000. Association mapping in structured populations. The American Journal of Human Genetics, 67 (1), 170-181. https://doi.org/10.1086/302959 Riechmann, J. L., & Ratcliffe, O. J. 2000. A genomic perspective on plant transcription factors. Current Opinion in Plant Biology, 3 (5), 423-434. https://doi.org/10.1016/s1369-5266(00)00107-2 Rouhian, S., Ahmadi, D. N., & Sorkheh, K. 2017. Development of Dof (DNA binding with one finger) transcription factor gene-specific primers through data mining as a functional marker and their use for genetic diversity study in barley (Hordeum vulgare L.) germplasm. Genes & Genomics, 39, 567-579. https://doi.org/10.1007/s13258-016-0510-7 Spataro, G., Tiranti, B., Arcaleni, P., Bellucci, E., Attene, G., Papa, R., Zeuli, P. S., & Negri, V. 2011. Genetic diversity and structure of a worldwide collection of Phaseolus coccineus L. Theoretical and Applied Genetics, 122 (7), 1281-1291. https://doi.org/10.1007/s00122-011-1530-y Takatsuji, H. 1998. Zinc-finger transcription factors in plants. Cellular and Molecular Life Sciences, 54, 582-596. https://doi.org/10.1007/s000180050186 Xynias, I. N., Mylonas, I., Korpetis, E. G., Ninou, E., Tsaballa, A., Avdikos, I. D., & Mavromatis, A. G. 2020. Durum wheat breeding in the Mediterranean region: Current status and future prospects. Agronomy, 10 (3), 432. https://doi.org/10.3390/agronomy10030432 Yanagisawa, S. 2002. The Dof family of plant transcription factors. Trends in Plant Science, 7 (12), 555-560. https://doi.org/10.1016/s1360-1385(02)02362-2 Yanagisawa, S., & Izui, K. 1993. Molecular cloning of two DNA binding Proteins of maize that are structurally different but interact with the same sequence motif. Journal of Biochemical Chemistry, 268 (21), 6028-6036. Yanagisawa, S., & Schmidt, R. J. 1999. Diversity and similarity among recognition sequences of Dof transcription factors. The Plant Journal, 17 (2), 209-214. https://doi.org/10.1046/j.1365-313X.1999.00363.x | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 236 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 232 |