ارزیابی تنوع ژنتیکی ژنوتیپ‌های جو (Hordeum vulgare L.) با استفاده از نشانگرهای ریزماهواره

نویسندگان

1 دانشیار پژوهش، موسسه تحقیقات دیم کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، مراغه، ایران

2 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه به‌نژادی و بیوتکنولوژی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

3 استاد، گروه به‌نژادی و بیوتکنولوژی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

4 استاد، گروه به‌نژادی و بیوتکنولوژی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

doi
10.22124/cr.2024.26685.1809
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.