ارزیابی تنوع ژنتیکی Lotus corniculatus L. در خوزستان با استفاده از نشانگرهای مولکولی و DNA بارکد

نویسندگان

1 گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

2 گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

doi
10.22103/jab.2025.24998.1681
چکیده

چکیدههدف: گونه .Lotus corniculatus L یک لگوم چندساله، تتراپلوئید و با پراکنش گسترده است که به‌دلیل سازگاری با شرایط متنوع محیطی و کاربردهای آن در تولید علوفه، بهبود خاک و مصارف دارویی، ارزش بالایی دارد. ارزیابی تنوع ژنتیکی این گونه با استفاده از نشانگرهای مولکولی، نقش کلیدی در تدوین راهبردهای اصلاح نژاد و حفاظت ژرم‌پلاسم ایفا می‌کند. این مطالعه، نخستین بررسی مولکولی این گونه را در استان خوزستان، جنوب‌غرب ایران، ارائه می‌دهد.مواد و روش‌ها: در این مطالعه، ۲۱ اکسشن L. corniculatus از هشت منطقه جغرافیایی متفاوت در خوزستان جمع‌آوری شد. برای بررسی تنوع ژنتیکی، از ۱۲ آغازگر SCoT و ۶ آغازگر ISSR استفاده گردید. روابط و ساختار ژنتیکی با بهره‌گیری از تحلیل خوشه‌ای، تحلیل مختصات اصلی (PCoA) و نرم‌افزار STRUCTURE بررسی گردید. به منظور تکمیل تحلیل مبتنی بر نشانگر، سه اکسشن دارای بیش‌ترین فاصله ژنتیکی برای توالی‌یابی دو ناحیه بارکدی ITS و trnH-psbA انتخاب شدند. جایگاه فیلوژنتیکی توالی‌های به‌دست‌آمده با BLAST و تحلیل Maximum Likelihood بررسی شد.نتایج: نشانگرهای SCoT و ISSR به ترتیب 87/96 درصد و 8/85 درصد چندشکلی را نشان دادند که بیانگر تنوع ژنتیکی قابل توجه در میان اکسشن‌ها بود. تحلیل خوشه‌ای و PCoA دو گروه ژنتیکی اصلی را شناسایی کردند به طوری‌که اکسشن جزیره مینو یک خوشه متمایز را تشکیل داد. تحلیل STRUCTURE وجود سه گروه ژنتیکی را تأیید کرد که بیانگر هم‌آمیختگی ژنتیکی و گروه‌بندی‌های مجزا در میان اکسشن‌ها بود. توالی‌یابی بارکدهای DNA نشان داد که هر سه اکشن منتخب (شامل اکسشن جزیره مینو) دارای توالی یکسان در نواحی ITS و trnH-psbA بودند که به‌عنوان هاپلوتیپ ایرانی تعریف شد. توالی ITS شباهت 71/99 درصدی با L. tenuis و ناحیه trnH-psbA تطابق کامل (۱۰۰ درصد) با L. japonicus را نشان داد. با این حال، این نواحی حفاظت شده توان تفکیک مناسبی در سطح درون‌گونه‌ای نداشتند. نتیجه‌گیری: هر دو نشانگر عملکرد مناسبی داشتند؛ نشانگرهای SCoT مقادیر بالاتری از درصد چندشکلی و میانگین محتوای اطلاعات چندشکلی را نشان دادند؛ در حالی که نشانگرهای ISSR قدرت تفکیک و شاخص نشانگر بیش‌تری داشتند. تمایز ژنتیکی آشکار اکسشن‌‌ جزیره مینو نشان‌دهنده‌ی سازگاری محلی و ضرورت حفاظت منطقه‌ای است. در مقابل، عدم تنوع در توالی‌های بارکدی، محدودیت نواحی محافظت‌شده مانند ITS و trnH-psbA را در شناسایی ساختار ژنتیکی ظریف نشان می‌دهد. استفاده از ابزارهای مکمل مانند شمارش کروموزومی و نشانگرهای ژنومی (تعیین ژنوتیپ SNP، توالی‌یابی RAD و توالی‌یابی کل ژنوم) برای بهبود تفکیک تاکسونومیکی پیشنهاد می‌شود.