فصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی

با همکاری مشترک دانشگاه پیام نور و انجمن بیوتکنولوژی جمهوری اسلامی ایران

شماره جاری

بر اساس شماره‌های نشریه

بر اساس نویسندگان

بر اساس موضوعات

نمایه نویسندگان

نمایه کلیدواژه ها

درباره نشریه

اهداف و چشم انداز

اعضای هیات تحریریه

اصول اخلاقی انتشار مقاله

بانک ها و نمایه نامه ها

پیوندهای مفید

پرسش‌های متداول

فرایند پذیرش مقالات

اطلاعات آماری نشریه

اخبار و اعلانات

بررسی ارتباط ارزیابی تنوع مورفولوژیک و مولکولی در ژنوتیپ‌های گلرنگ

نوع مقاله : علمی پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد اصلاح نباتات، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

2 استادیار، گروه .بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران.

3 استاد گروه بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

چکیده

این آزمایش با هدف بررسی تنوع ژنتیکی و گروه‌بندی ژنوتیپ‌های گلرنگ با استفاده از نشانگرهای ISSR و رتروترانسپوزون و صفات زراعی در سال 1394 در آزمایشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی دانشگاه گیلان و موسسه اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج انجام شد. تعداد 28 ژنوتیپ گلرنگ با استفاده از 7 نشانگر ISSR، سه نشانگر رتروترانسپوزون و 12 نشانگر ترکیبی ISSR و رتروترانسپوزون، و همچنین تعداد هشت صفت مختلف مورفولوژی با روش‌های مختلف آماری ارزیابی شد. از 22 آغازگر 117 نوار چند شکل ایجاد شد. از بین آغازگرها، آغازگر‌های UBC827 و TOS1 با تعداد 13 نوار بیش‌ترین تعداد نوار و آغازگرهای UBC811 و UBC822 ترکیبی با TOS1 با تعداد پنج نوار کمترین تعداد نوار را برای آغازگرهای ISSR و رتروترانسپوزون نشان داد. درصد چندشکلی به دست آمده برای نشانگرهای ISSR، رتروترانسپوزون و آغازگرهای ترکیبی ISSR و رتروترانسپوزون از 46/38 تا 88/88 درصد متغیر بود و میانگین درصد چندشکلی برابر با 62 درصد بدست آمد. بالا بودن معیارهای تنوع ژنی نی، شاخص شانون، میزان PIC و تعداد آلل مؤثر برای آغازگرهای UBC810، UBC811 و آغازگرهای ترکیبی TOS-2+HB-12، TOS1+HB12 و TOS1+ UBC822 نشان‌دهنده کارایی بالای این آغازگرها در ارزیابی تنوع ژنتیکی در این تحقیق می‌باشد. در بررسی ژنوتیپ‌ها براساس صفات مورفولوژی به روش UPGMA و معیار فاصله اقلیدسی 28 ژنوتیب در چهار گروه قرار گرفتند. صحت گروهبندی حاصل از تجزیه خوشه‌ای توسط تجزیه تابع تشخیص کانونی به روش خطی فیشر با 1/82 درصد برای صفات مورفولوژی تأیید شد. تجزیه به مختصات اصلی در بررسی مولکولی نیز نشان داد که 12 بردار اول در مجموع 47/63 درصد تنوع کل را توجیه کردند. آزمون منتل ارتباط بین دو ماتریس داده مولکولی و مورفولوژی را 214/0 نشان داد که نشان‌دهنده‌ی ارتباط کم بین دو داده است. در مجموع نتایج نشان داد که تنوع ژنتیکی قابل ملاحظه‌ای وجود دارد که می‌تواند جهت گزینش ژنوتیپ‌هایی مطلوب در برنامه‌های به نژادی گلرنگ مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Investigating the relationship between morphological and molecular diversity in safflower genotypes

نویسندگان [English]

  • Mohammad Saleh Shahvardi 1
  • Mohammad mohsenzadeh 2
  • Habibollah Habibollah Samizadeh Lahiji 3

1 M.Sc, Plant Breeding, Faculty of Agricultural Sciences, University of Guilan, Rasht, Iran,

2 Assistant Professor, Department of Plant Biotechnology, Faculty of Agricultural Sciences, University of Guilan, Rasht, Iran.

3 Professor, Department of Plant Biotechnology, Faculty of Agriculture, University of Guilan, Rasht, Iran

چکیده [English]

This experiment was conducted in order to assess genetic variation and determination of the best genetic structure and the grouping of safflower genotypes using ISSR and retrotransposon markers and different agricultural traits. In this study, 28 safflower genotypes were evaluated using 7 ISSR markers, 3 retrotransposon markers and 12 combined ISSR and retrotransposon markers, as well as eight different morphological traits with different statistical methods. From 22 primers, 117 polymorphic bands were created. The primers, primer-of UBC-827 and TOS-1 with 13 band maximum number of bands, and primer UBC-811 and UBC-822 in combination with 5-band TOS-1 with the lowest band for ISSR primers and Retrotransposons. The average percent polymorphism obtained in this study for markers ISSR, Retrotransposons and primer combinations was from 38.46 to 88.88 percent ISSR and Retrotransposons is variable and the mean percentage of polymorphic for this is equal to 62. High standards of straw gene diversity, Shannon index, the PIC and the number of effective allele primer UBC-810, UBC-811 and primer combination TOS-2 + HB-12, TOS-1 + HB12 and TOS-1+ UBC822 show performance Primers on the assessment of genetic diversity in this article. The morphological traits of 28 genotypes by UPGMA and Euclidean distance criteria were divided into 4 groups. Grouping results of cluster analysis by linear discriminant analysis using Fisher's focal 82.1 percent for morphological traits were confirmed. Principal component analysis showed that the main vectors of the first and second respectively are 8.22 and 6.84 and the 10 first components validated 63.47 percent of total variance. Mantel test the relationship between molecular and morphological data matrix equivalent 0.214 that show little correlation between the two data. Overall, the results showed that there is a considerable genetic variation in safflower germplasm that can be used to select parents and desirable genotypes in safflower breeding programs.

کلیدواژه‌ها [English]

  • تجزیه به مولفه اصلی
  • تجزیه خوشه‌ای
  • رتروترانسپوزون
  • ISSR
مراجع
Akbarzade Lelekami, M., Pahlevani, M. H., Navabpour, S., & Zaynalinejad, K. (2017). Evaluation of Genetic Relationship and Identification of Specific Markers for Safflower and its Wild Relatives Existing in Iran. Journal of Crop Breeding, 8,145-152. (In Farsi) Amini, F., Saeidi, G., & Arzani, A. (2008). Study of genetic diversity in safflower genotypes using agro-morphological traits and RAPD markers. Euphytica, 163, 21-30. Ammiraju, J.S.S., Dholakia, B.B., Santra, D.K., Singh, H., Lagu, M.D., Tamhankar, S.A., Dhaliwal, H.S., Rao, V.S., Gupta, V.S., & Ranjekar, P.K. (2001). Identification of inter simple sequence repeat (ISSR) markers associated with seed size in wheat. Theoretical and Applied Genetics, 102, 726-732. Ash, G.J., Raman, R., & Crump, N. S. (2003). An investigation of genetic variation in Carthamus lanatus in New South Wales, Australia, using intersimple sequence repeats (ISSR) analysis. Weed Research, 43, 208-213. Bornet, B., & Branchard, M. (2001). Nonanchored inter simple sequence repeat (ISSR) markers, reproducible and specific tools for genome fingerprinting. Plant Molecular Biology Reporter, 19, 209-215. FAO. (2021). http,//www.fao.org/faostat/en/#data/QCL. Ghorbanzadeh Neghab, M., & Afzal, R. (2015). Evaluation of Genetic diversity of Iranian populations and foreign cultivars of safflower (Carthamus tinctorios L.) Using morphological traits and RAPD molecular markers. Journal of Cellular and Molecular Research (Iranian Journal of Biology), 28, 94-106. (In Farsi) Janmohammadi, M., Mohamadi, N., Shekari, F., Abbasi, A., & Esmailpour, M. (2017). The effects of silicon and titanium on safflower (Carthamus tinctorius L.) growth under moisture deficit condition. Acta Agriculturae Slovenica, 109, 443-455. Khan, M.A., Sabine, V., Witzke-Ehbrecht, B. & Becker, H., (2009). Relationships among different geographical groups, agro-morphology, fatty acid composition and RAPD marker diversity in safflower (Carthamus tinctorius). Genetic Resources and Crop Evolution, 56, 19-30. Khayam Nekouei, M., Jahantighi, R., Solouki, M., Mohammadi, R., & Emamjomeh, A. A. (2010). Study on genetic diversity of tall fescue (Festuca arundinacea Schreb.) genotypes using AFLP marker. Journal of Agricultural Sciences and Natural Resources, 16, 351-360. (In Farsi) Khidir, M. O. (1974). Genetic variability and inter-relationship of some quantitative characters in safflower. The Journal of Agricultural Science, 83, 197-202. Khounani, Z., Naghavi, M.R., Omidi, M., Sabokdast, M., & Talebi Kohyakhi, E. (2011). Assessment of Genetic Diversity in the Landraces of Ferula gummosa from Iran Using AFLP Marker. Journal of Medicinal Plants, 10, 117-126. Mahasi, M.J., Wachira, F.N., Pathak, R.S., & Riungu, T.C. (2009). Genetic polymorphism in exotic safflower (Carthamus tinctorious L.) using RAPD markers. Journal of Plant Breeding and Crop Science,1,008-012. Malleshappa, SM, I Hiremath & Ravikumar, R. I. (2003). Negative associations between important quantitative traits in safflower (Carthamus tinctorius L.). Sesame and Safflower Newsletter, 80-84. Mantel, N. (1967). The detection of disease clustering and a generalized regression approach. Cancer Research, 27, 209-220. Mohsenzadeh Golfazani, M., Alami, A., Samizade lahiji, S., Shoayi deylami, M., & Talesh Sasani, S. (2012a). Grouping of flue-cured tobacco genotypes based on multivariate statistical analysis. Iranian Society of Crops and Plant Breeding Sciences, 14, 250-263. (In Farsi) Mohsenzadeh Golfazani, M., Samizade lahiji, H., Alami, A., Shoayi deylami, M., & Talesh Sasani, S. (2012b). Study of Genetic Diversity of Flue-Cured Tobacco (Nicotiana Tabacum L.) Genotypes using ISSR and Retrotransposon Markers. Iranian Journal of Field Crop Science, 43, 371-380. (In Farsi) Mohsenzadeh Golfazani, M., Mohammad, F., Hasani Kumleh, H., & Samizadeh Lahiji, H. (2016). Grouping of some canola genotypes in various drought stress treatment in Germination Stages based on multivariate statistical methods. Iranian Journal of Seed Sciences and Research, 3, 53-65. Nei, M. (1972). Genetic distance between populations. The American Naturalist, 106, 283-292. Patel, D. P. (1990). Genetic divergence in safflower (Carthamus tinctorius L.). Indian Journal of Plant Genetic Resources, 3, 13-20. Powell, W., Morgante, M., Andre, C., Hanafey, M., Vogel, J., Tingey, S., & Rafalski, A. (1996). The comparison of RFLP, RAPD, AFLP and SSR (microsatellite) markers for germplasm analysis. Molecular Breeding, 2, 225-238. Rahimi, P., & Sharifnabi, B. (2017). Searching for resistance to Fusarium root rot in safflower genotypes using pathogenicity test and AFLP molecular markers. Iranian Journal of Plant Pathology,53,197-210. (In Farsi) Rashidi Monfard, S., Hosseinzadeh, A. H., Naghavi, M. R., & Ebrahimi, A., (2009). Plant Retrotransposons. Modern Gentics Journal, 4, 5-15. (In Farsi) Roopa, V. K. (2007). Molecular and morphological diversity analysis in different Carthamus species, UAS, Dharwad. Safavi, A., Pourdad, S., Taeb, M., & Khosroshahli, M. (2010). Assessment of genetic variation among safflower (Carthamus tinctorius L.) accessions using agro-morphological traits and molecular markers. Journal of Food, Agriculture & Environment, 8, 616-625. Saghai Maroof, M.A. (1994). Extraordinarily polymorphic microsatellite DNA in barley, species diversity, chromosomal locations, and population dynamics. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 91, 5466-5470. Samizade lahiji, H., Mohsenzadeh Golfazani, M., Edrisi Maryan, K., Shoaei Deilami, M., & Alami, A. (2013). Assessing the genetic diversity of 89 flue-cured tobacco varieties using morphological traits and inter-simple sequence repeat markers. Crop Breeding Journal, 3(2),79-85. Senior, M.L., Murphy, J.P., Goodman, M.M., & Stuber, C.W. (1998). Utility of SSRs for determining genetic similarities and relationships in maize using an agarose gel system. Crop Science, 38, 1088-1098. Shahverdei, M. S., Mohsenzadeh Golfazani, M. & Samizadeh Lahiji, H. (2022). Evaluation of the genetic diversity of some safflower (Carthamus tinctorius) cultivars by morphological characteristics. Modern Genetics Journal, 17, 359-363. (In Farsi) Shannon, C. E. (1948). A mathematical theory of communication. The Bell system technical journal, 27, 379-423. Siahsar, B. A., Allah Doo, M., & Shahsavand Hasani, H. (2010). Evaluation of Genetic Diversity of Tritipyrum, Triticale and Wheat Lines through RAPD and ISJ Markers. Iranian Journal of Field Crop Science, 41, 555-568. (In Farsi( Singh, V., Dhembare, A. J., Deshpande, M. B., & Nimbkar, N. (1993). Variability and character association studies in safflower. Journal of Maharashtra Agricultural Universities, 18, 483-483. Yang, Y. X., Wu, W., Zheng, Y. L., Chen, L., Liu, R. J., & Huang, C. Y. (2007). Genetic diversity and relationships among safflower (Carthamus tinctorius L.) analyzed by inter-simple sequence repeats (ISSRs). Genetic Resources and Crop Evolution, 54, 1043-1051. Zeinali, E. (1999). Safflower (characteristics, production and utilization). Gorgan University Press, Iran, 137 pp. (In Farsi( Zhu, J., Gale, M.D., Quarrie, S., Jackson, M.T., & Bryan, G. J. (1998). AFLP markers for the study of rice biodiversity. Theoretical and Applied Genetics, 96, 602-611.
فصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی
دوره 11، شماره 38 - شماره پیاپی 38
شهریور 1401
صفحه 93-110
فایل ها
هم رسانی
ارجاع به این مقاله
آمار