بررسی تنوع ژنتیکی بنه‌های زعفران (Crocus sativus L.) القا شده با پرتو گاما با استفاده از نشانگر SCoT

نویسندگان

1 استادیار بیوتکنولوژی کشاورزی گروه مدیریت مناطق خشک و بیابانی، دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی، دانشگاه یزد، ایران

2 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده منابع طبیعی و کویرشناسی، دانشگاه یزد، ایران

doi
10.22103/jab.2023.20666.1448
چکیده

هدف: زعفران به دلیل عقیم بودن، صرفا از طریق غیرجنسی تکثیر می‌یابد و از این جهت، به استثنای برخی جهش‌های خود به خودی، تغییرات ژنتیکی دیگری، به ‌طور طبیعی در آن ایجاد نمی‌شود. از‌ این ‌رو، جهش‌های القایی می‌توانند به عنوان روشی مناسب جهت ایجاد تنوع در ساختار ژنتیکی گیاه و بهبود خصوصیات رشدی، عملکردی و کیفی آن عمل نمایند. مطالعه حاضر به منظور بررسی تنوع ژنتیکی پرتودیده‌های گیاه زعفران نسبت به نمونه‌های شاهد (بدون پرتوتابی) با استفاده از نشانگر SCoT انجام شد. مواد و روش‌ها: بنه‌های سالم زعفران در دو سطح 15 و 18 گری پرتو گاما، پرتوتابی و بلافاصله پس از پرتوتابی به‌ همراه بنه شاهد در گلخانه کشت شدند. به منظور بررسی تنوع ژنتیکی ایجاد شده، پس از استخراج DNA از نمونه برگ و تعیین کیفیت و کمیت DNA استخراج شده با استفاده از دستگاه نانودراپ، از 30 آغازگر SCoT استفاده شده، در نهایت 9 آغازگر برای این بررسی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج: در مجموع 47 نوار نمره‌‌دهی شد که 33 نوار چندشکلی نشان داد به‌ طوری که بیشترین تعداد نوار چندشکل مربوط به SCoT05 (6 نوار) و کمترین تعداد مربوط به SCoT04، SCoT11 و SCoT12 (2 نوار) بود. میانگین درصد و محتوای اطلاعات چندشکلی به ترتیب 35/69 و 36/0 بدست آمد که بیشترین شاخص محتوای چندشکلی، مربوط به SCoT11 و SCoT17 (45/0) و کمترین آن مربوط به SCoT13 (23/0) بود. بیشترین مقدار شاخص نشانگر را نیز SCoT17 (33/0) به خود اختصاص داد. بر اساس نتایج ماتریس ضرایب تشابه جاکارد، دامنه تغییرات از 45/0 تا 88/0 متغییر و میانگین آن برابر با 70/0 گزارش شد. نتایج تجزیه خوشه‌ای نیز نشان داد که 2 نمونه شاهد در خوشه اول، 3 پرتودیده از 4 پرتودیده دوز 15 گری در خوشه دوم و به جز پرتودیده 18G105 که در خوشه مجزا قرار گرفت، سایر پرتودیده‌های 18 گری به همراه پرتودیده 15G132 از سطح 15 گری در یک خوشه گروه‌بندی شدند. بیشترین آلل‌‌های مشاهده شده (Na) در تیمار 15 گری (55/1) و کمترین آن در شاهد (2767/1) برآورد شد. میزان تنوع در جمعیت 15 گری بر اساس شاخص‌های شانون و نی (2061/0=I و 3064/0 =He) بیشتر از شاهد و 18 گری بود. نتیجه‌گیری: نتایج حاصل از این پژوهش نشان‌داد نشانگر SCoT17 کارایی بالایی در بروز چندشکلی میان پرتودیده‌ها و نمونه‌های شاهد زعفران دارد. تجزیه واریانس مولکولی نیز تنوع درون گروه‌ها را بیشتر از بین گروه‌ها ارزیابی نمود. همچنین تفاوت در الگوی نواری نشانگرهای SCoT، الگوی خوشه‌بندی و یافته‌های فاصله ژنتیکی، سودمندی پرتودهی گاما و کارایی جهش‌زایی را برای ایجاد تنوع در گیاه زعفران نشان داد.