بررسی تنوع ژنتیکی و مطالعه ساختار جمعیت در گونههای آژیلوپس حاوی ژنوم U با استفاده از نشانگرهای CBDP
نویسندگان
1 فارغ التحصیل دکتری گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران. محقق، موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران
2 استاد، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران.
3 استادیار، موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران
4 استاد، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
5 استادیار، موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران
doi
10.22103/jab.2024.22506.1524چکیده
گونههای آژیلوپس حاوی ژنوم U دارای بیشترین پراکنش در سطح دنیا میباشند و با توجه به محدودیت تنوع ژنتیکی در گندمهای زراعی اصلاح شده، استفاده از این خویشاوندان وحشی و سایر گونههای آژیلوپس میتواند به عنوان منبع ژنی غنی و متنوع از اللهای جدید و ایدهال برای بهنژادگران مورد استفاده قرار گیرد. از اینرو، هدف این تحقیق ارزیابی تنوع ژنتیکی و بررسی روابط و ساختار جمعیت در گونههای آژیلوپس جمعآوری شده از نواحی مختلف ایران با استفاده از نشانگرهای CBDP بود.مواد و روشها: در این مطالعه 77 توده وحشی آژیلوپس جمعآوری شده از 18 استان ایران و متعلق به پنج گونه Ae. biuncialis (ژنوم UUMM)، Ae. columnaris (ژنوم UUMM)، Ae. neglecta (ژنوم UUMM)، Ae. triuncialis (ژنوم UUCC) و Ae. umbellulata (ژنوم UU) با استفاده از 15 آغازگر CBDP مورد ارزیابی قرار گرفتند. پس از جمعآوری دادههای مولکولی به دست آمده تجزیه و تحلیلهای آماری با استفاده از نرم افزارهایGenAlEx ver. 6.502 ، DARwin ver. 6 و Structure ver. 2.3.4 انجام شد.نتایج: با توجه به نتایج بهدست آمده، 15 آغازگر CBDP در مجموع 189 قطعه چند شکل (27/95 درصد) تکثیر نمودند. شاخص محتوای اطلاعات چندشکلی (PIC) در آغازگرهای مورد مطالعه، دارای دامنه تغییرات 28/0 (CBDP15) تا 42/0 (CBDP-2 و CBDP-4) و با میانگین 35/0 بود. نتایج تجزیه واریانس مولکولی (AMOVA) بیشترین درصد واریانس ژنتیکی را درون گونهها (76 درصد) نشان داد. بررسی شاخصهای ژنتیکی نشان داد گونه Ae. triuncialis از تنوع بیشتری نسبت به سایر گونهها برخوردار بود. بیشترین میزان تشابه ژنتیکی بین Ae. biuncialis و Ae. columnaris (905/0) و Ae. biuncialis و Ae. neglecta (879/0) مشاهده گردید. تجزیه خوشهای بر اساس دادههای به دست آمده منجر به تفکیک کلیه تودههای مورد بررسی در سه گروه اصلی شد. الگوی گروهبندی به وجود آمده دقیقآً منطبق با ساختار ژنومی گونهها بود و نتایج تجزیه به مختصات اصلی، نتایج به دست آمده را تأیید نمود. در بررسی تجزیه ساختار جمعیت نیز مطابق با نتایج تجزیه خوشهای و PCoA، تودهها بر اساس ساختار ژنومی، میزان تشابه ژنتیکی، و تشابهات جغرافیایی گروهبندی شدند.نتیجه گیری: نتایج حاصل از این پژوهش بیانگر سودمندی بالای آغازگرهای CBDP در ارزیابی تنوع ژنتیکی موجود در گونههای ژرمپلاسمی آژیلوپس بود. از اینرو به نظر میرسد این نشانگرها قابلیت استفاده در برنامههای مرتبط با تهیه نقشههای ژنتیکی و مطالعات مولکولی فیلوژنتیک را دارند. همچنین وجود تنوع ژنتیکی بالا در میان برخی از گونههای آژیلوپس ایران میتواند چشماندازه قابل توجهی را برای بهنژادگران جهت استفاده از آنها در برنامههای پیشاصلاحی