ارزیابی تنوع ژنتیکی و ساختار جمعیت برخی از ژنوتیپ‌های گوجه‌فرنگی (Solanum lycopersicum) با استفاده از نشانگرهای ISSR

نویسندگان

1 استادیار، پژوهشکده فناوری تولیدات گیاهی، پژوهشگاه افضلی‌پور، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران.

2 گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

3 گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران.

4 دانشجو دکتری، گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران.

5 استادیار، پژوهشکده فناوری تولیدات گیاهی، پژوهشگاه افضلی پور، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران.

doi
10.22103/jab.2025.25205.1700
چکیده

چکیده هدف: این پژوهش با هدف بررسی ساختار جمعیت و تنوع ژنتیکی ۳۳ ژنوتیپ گوجه‌فرنگی (Solanum lycopersicum) شامل تیپ‌‌های معمولی و گیلاسی، با بهره‌گیری از نشانگرهای ISSR و تحلیل‌های AMOVA، PCoA و STRUCTURE انجام شد تا منابع ژنتیکی مناسب برای برنامه‌های به‌نژادی شناسایی شود.مواد و روش‌ها: در این پژوهش ۳۳ ژنوتیپ گوجه‌فرنگی در دو تیپ میوه معمولی و گیلاسی از ایران و سایر کشورها مورد بررسی قرار گرفتند. جهت بررسی تنوع ژنتیکی ژنوتیپ‌های مورد مطالعه، نمونه‌های برگی در مرحله ظهور اولین میوه‌ها برداشت و پس از استخراج DNA با استفاده از روش CTAB و با اندکی تغییرات با استفاده از 10 نشانگرISSR مورد آزمایش قرار گرفتند. داده‌های حاصل پس از جداسازی با الکتروفورز، بر اساس شاخص‌های نشانگر (تعداد و درصد باندهای چندشکل، PIC و MI)، تجزیه واریانس مولکولی (AMOVA)، خوشه‌بندی UPGMA (ضریب جاکارد)، تجزیه به مختصات اصلی (PCoA) و تحلیل ساختار جمعیت (STRUCTURE) مورد بررسی قرار گرفتند. در این مطالعه از میان 130 باند ایجاد شده 71 عدد باند (بیش از 5/54 درصد) چند شکل بودند. بیشترین محتوای چند شکلی در نشانگرهای GA)8C)، AC)8G) و AG)8YC) به ترتیب با 47/76، 75 و 42/68 درصد و کمترین درصد چندشکلی در نشانگر AGG)6) با مقدار 07/23 درصد مشاهده گردید. بر اساس نتایج این پژوهش نشانگرهای دارای بیشترین درصد چند شکلی به عنوان نشانگرهای مناسب در بررسی تنوع ژنتیکی گوجه‌فرنگی انتخاب شدند. تحلیل ساختار جمعیت (STRUCTURE) ژنوتیپ‌ها را به سه زیرجمعیت متمایز تفکیک کرد. AMOVA با گروه‌بندی به دو تیپ میوه (معمولی و گیلاسی) نشان داد ۹۱٪ از واریانس کل درون‌گروهی و ۹٪ بین‌گروهی است. PCoA بر پایه فاصله‌ی جاکارد نیز پراکنش ژنوتیپ‌ها را در سه خوشه بازنمایی کرد. خوشه‌بندی UPGMA (فاصلهٔ جاکارد) با خط بُرش ۰٫۴۲ سه گروه مشخص ارائه داد که در آن Maya (T12) و Lucid Gem American (T16) به‌ صورت شاخه‌های دورافتاده، بیشترین فاصله‌ی ژنتیکی را نسبت به سایر ژنوتیپ‌ها نشان دادند. هم‌سویی STRUCTURE و PCoA سه‌گانگی جمعیت را تأیید کرد و DFA نیز جدایی گروه‌ها را با دقت ۱۰۰٪ تایید نمود.نتیجه‌گیری: این پژوهش نشان داد که نشانگرهایISSR ، به‌ویژه (GA)8C و (AC)8G ابزاری کارآمد برای تفکیک ژنوتیپ‌های گوجه‌فرنگی هستند. سهم بالای تنوع درون‌جمعیتی (۹۱٪) در برابر بین‌جمعیتی، همراه با هم‌پوشانی نسبی تیپ‌های معمولی و گیلاسی، بیانگر تاریخچه اصلاحی مشترک اما غنی از نظر منابع آللی است. در عین حال، شناسایی ژنوتیپ‌های متمایز مانند Maya (T12) و Lucid Gem American (T16) فرصت ارزشمندی برای استفاده در تلاقی‌های دور و گسترش تنوع ژنتیکی فراهم می‌کند.