ارزیابی تنوع ژنتیکی و ساختار جمعیت اکوتیپ‌های حنا بومی ایران با استفاده از نشانگر مولکولی ISSR و صفات فنوتیپی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری گروه علوم باغبانی، واحد استهبان، دانشگاه ازاد اسلامی استهبان استهبان، ایران.

2 استادیار، گروه علوم باغبانی، واحد استهبان، دانشگاه آزاد اسلامی استهبان، استهبان، ایران.

3 دانشیار بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی جنوب استان کرمان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، جیرفت، ایران.

4 استادیار، ژنتیک و اصلاح نباتات پژوهشکده فناوری تولیدات گیاهی، پژوهشگاه افضلی پور ،دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران.

5 استاد، ژنتیک و اصلاح نباتات پژوهشکده فناوری تولیدات گیاهی، پژوهشگاه افضلی پور و دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان.

doi
10.22103/jab.2024.23528.1573
چکیده

هدف: حنا با نام علمی L. Lawsonia inermis یکی از گیاهان دارویی ارزشمند که در طب و صنایع رنگرزی مورد استفاده قرار می‌گیرد. مطالعه حاضر با هدف بررسی تنوع ژنتیکی اکوتیپ‌های حنا بومی ایران با استفاده از نشانگرهای مولکولی ISSR و صفات فنوتیپی جهت حفظ ذخایر ژنتیکی و پیشبرد برنامه‌­های اصلاحی انجام شد.مواد و روش‌ها: در این مطالعه 140 اکوتیپ مختلف حنا در قالب طرح لاتیس با دو تکرار کشت گردید صفات مهم فوتیپی شامل: ارتفاع بوته، وزن خشک برگ، وزن خشک ساقه، شاخص سطح برگ، نسبت وزن خشک برگ به وزن خشک ساقه در 5 بوته انتخابی از هر پلات اندازه گیری شد. همچنین استخراج DNA از نمونه­ها به روش CTAB تغییر یافته انجام شد و تعداد 9 نشانگر ISSR بر اساس حداکثر تعداد باند چند شکل از بین 20 نشانگر انتخاب و استفاده شد.نتایج:  تجزیه واریانس نشان داد بین اکوتیپ‌ها از نظر تمامی صفات فنوتیپی مورد مطالعه اختلاف معنی‌داری وجود دارد. تعداد باند زیاد، میزان چند شکلی بالا و متمایز کردن اکوتیپ‌ها نشان­دهنده کارآیی بالای نشانگرهای ISSR در ارزیابی تنوع ژنتیکی حنا بود. تجزیه ساختار 140 اکوتیپ حنا را به 3 زیر جمعیت متفاوت تفکیک کرد. تجزیه خوشه‌ای داده‌های فنوتیپی بر اساس روش وارد 140 اکوتیپ حنا را به چهار گروه تقسیم بندی کرد. اکوتیپ‌های زهکلوت (HA245)، رودبار (ET244) و دو اکوتیپ قلعه‌گنج  ( EH100وGB107) با مقدار میانگین بالا از لحاظ کلیه صفات مورد مطالعه در گروه دوم کلاستر فنوتیپی قرار گرفتند. همچنین نتایج تجزیه کلاستر فنوتیپی نشان داد که اکوتیپ‌های با بالاترین مقدار میانگین ارتفاع بوته در گروه دوم  قرار گرفتند. سه اکوتیپ از منطقه قلعه‌گنج (AGH140، LA137 و NE253) و یک اکوتیپ از منطقه شهداد (SHH157) بیشترین مقدار وزن خشک ساقه را به خود اختصاص دادند و همه درگروه سوم تجزیه کلاستر فنوتیپی واقع شدند. نتایج تجزیه کلاستر داده‌های مولکولی بر اساس روش جاکارد و تجزیه به مولفه‌های اصلی بر اساس ماتریس فاصله داده‌های ژنوتیپی اکوتیپ­ها را در تعداد گروه‌های بیشتری قرار داد. داده‌های مولکولی نسبت به اطلاعات فنوتیپی توانست بین اکوتیپ‌ها از لحاظ ژنتیکی تمایز بیشتری نشان دهد. فاصله ژنتیکی بین اکوتیپ‌ها نشان داد کمترین تفاوت بین اکوتیپ‌های AGH140 و NG142 از منطقه قلعه‌گنج و بیشترین تفاوت را اکوتیپ GA198 از منطقه دلگان نسبت به سایر اکوتیپ‌ها نشان داد.نتیجه‌گیری: ساختار جمعیت حاصل در این مطالعه می‌تواند پیش نیاز لازم جهت انجام نقشه‌یابی ارتباطی در مطالعات بعدی باشد. نتایج حاصل از تنوع و فاصله ژنتیکی برای حفظ ذخایر ژنتیکی و انتخاب والدین به‌ منظور بهبود ارزش اصلاحی ژنوتیپ‌ها مفید است.