Determination of Genetic diversity of cultivated chickpea (Cicer arietinum L.) using Medicago truncatula EST-SSRs

از رهيافت هاي مناسب براي تشخيص تنوع درون جمعيت و بررسي قرابت هاي ژنتيكي استفاده از نشانگرهاي مولكولي است. نشانگرهاي مولكولي EST-SSR از منابع مهم مورد استفاده در بررسي تنوع ژنتيكي به شمار مي آيند. آغازگرهاي EST-SSR از روي مناطق بيان شونده طراحي شده و با وجود ايجاد تنوع كم تنوع نسبتاً واقعي تري نسبت به ديگر ريزماهواره ها نشان مي دهند. اين نشانگرها همچنين داراي قابليت انتقال پذيري بالايي در بين گونه هاي يك جنس مي باشند. با توجه به مدل بودن گياه يونجه يكساله (Medicago truncatula) براي گياهان لگومينوز، در اين پژوهش از توالي هاي EST اين گياه براي بررسي تنوع ژنتيكي بين برخي ارقام نخود زراعي استفاده شد همچنين قابليت انتقال پذيري بين اين گياه و نخود مورد ارزيابي قرار گرفت. بر اين اساس 650 توالي EST براي يافتن توالي هاي كوتاه تكراري مورد بررسي قرار گرفت كه از اين بين 131 تواليEST حاوي SSR با دو يا سه تكرار تشخيص داده شدند. در اين تحقيق از 30 جفت آغازگر براي بررسي تنوع ژنتيكي بين 10 رقم نخود زراعي استفاده شد. 13جفت (43%) از اين آغازگرها براي حداقل يك ژنوتيپ نخود تكثير باند را نشان دادند كه 8 جفت (5/61%) از اين تعداد داراي چند شكلي بودند. به طور كلي تعداد 24 آلل تشخيص داده شد كه به طور متوسط 3 آلل در هر پرايمر قابل تشخيص بود. ميانگين PIC محاسبه شده 75/78% بود و قابليت انتقال بين نخود زراعي (C. arietinum) و M. truncatula 32/43% محاسبه شد. نتايج نشان داد كه با توجه به مطرح بودن گياه M. truncatula به عنوان يگ گياه مدل براي خانواده لگومينوز مي توان از اين گياه به عنوان يك منبع غني از اطلاعات براي بررسي هاي ژنتيكي ديگر لگوم ها استفاده گرد. وجود تنوع با ارزش ايجاد شده توسط نشانگرهاي EST-SSR باعث توسعه روز افزون اين آغازگرها شده است از اين رو استفاده از توالي هاي EST موجود براي بررسي تنوع در گياهان خويشاوند مي تواند ابزاري با توجيه اقتصادي مناسب در اين راه باشد.

Expressed sequence tags simple sequence repeats (EST-SSRs) are important sources for investigation of genetic diversity and molecular marker development. Similar to genomic SSRs, the EST-SSRs are useful markers for many applications in genetics and plant breeding such as genetic diversity analysis, molecular mapping and cross-transferability across related species and genera. In spite of low polymorphism, these markers show variation in the expressed part of the genome. In this study, Medicago truncatula EST-SSRs were used for investigation of transferability between M. truncatula and some chickpea (Cicer arietinum L.) genotypes, also genetic diversity between used chickpea genotypes was determined. In this research, 650 M. truncatula ESTs were searched to find simple sequence repeats (SSRs). A total of 131 EST-SSRs were contained di-and trinucleotide motif SSRs. In this study, thirty pairs of primers were designed to amplify over 10 chickpea genotypes. Thirteen primer pairs (43%) generated reproducible bands in at least one chickpea genotype that eight bands (61.5%) were polymorphic in the chickpea genotypes. A total of 24 alleles were amplified with an average of 3 alleles per primer. The average of polymorphism information content (PIC) was 78.75% and transferability across M. truncatula and C. arietinum was 43.32%. The results indicate that the developed EST-SSR markers from M. truncatula as a model plant are valuable genetic markers for legume species such as chickpea. In addition to suitability of EST-SSR markers for genetic diversity analysis, their broad range of transferability also proved their potential for comparative genomics studies.