Molecular and morphological assessment of genetic variability induced by gamma radiation in canola

القاي جهش را‌هكاري موثر در جهت افزايش تنوع ژنتيكي گياهان، بويژه براي صفاتي با سطوح پايين تنوع ژنتيكي مي‌باشد. اين مطالعه به منظور بررسي تنوع ريزماهواره‌اي و مورفولوژيك القا شده با اشعه گاما در لاين‌هاي M2 و M3 كلزا (Brassica napus L.) و شناسايي موتانت هاي مفيد از لحاظ صفات زراعي اجرا شد. شصت و دو لاين موتانت حاصل از جهش‌زايي با گاما به همراه ارقام شاهد تيپ وحشي (ارقام RGS003 و Sarigol) استفاده شد. بيست و پنج آغازگر چند شكل SSR هم در اين مطالعه بكار رفت. نتايج تجزيه خوشه‌اي بر اساس هر دو داده‌هاي مورفولوژيك شامل صفات ارتفاع بوته، روز تا گلدهي، روز تا رسيدگي، تعداد غلاف در بوته، تعداد دانه در غلاف، وزن هزار دانه و عملكرد دانه در بوته و SSR نشان داد كه لاين‌هاي موتانت از ارقام شاهد تفكيك شده‌اند. ضمن اينكه تجزيه و تحليل داده‌هاي SSR نشان داد كه تنوع ژنتيكي قابل ملاحظه‌اي ميان لاين‌هاي موتانت القا شده، بطوري كه 83% آغازگرها باندهاي چندشكل با 32/3 آلل در هر مكان ژني ايجاد كردند. فاصله ژنتيكي محاسبه شده بين لاين‌هاي موتانت و ارقام شاهد حاكي از اختلاف معني‌دار بين لاينهاي موتانت و شاهد بوده است. مشابها، تجزيه و تحليل واريانس مولكولي اختلاف معني‌داري بين لاينهاي موتانت و شاهد را نشان داد. اگرچه هر دو نشانگرهاي مولكولي و مورفولوژيك بطور موفقي لاين‌هاي مونانت را از شاهد تفكيك كردند، اما نشانگرهاي SSR لاين‌هاي حاصل از دو رقم را هم از يكديگر جدا كرد. با در نظر گرفتن تنوع ژنتيكي القا شده سودمند براي برنامه هاي اصلاحي، لاين‌هاي موتانت 24 RGS003 و 16 و 26 متعلق به Sarigol براي اصلاح كلزا برتر بوده و قابل استفاده در برنامه‌هاي ژنتيكي اصلاحي آينده كلزا مي باشند. وجه تمايز گروه‌بندي ژنوتيپ‌ها بر اساس نشانگرهاي مورفولوژيك و SSR حاكي از جنبه‌هاي متفاوت تنوع ژنتيكي القا شده در لاين‌هاي موتانت بوده است.

Mutation induction is considered as an effective way to enrich plant genetic variation, particularly for traits with a very low level of genetic variation. This research was conducted to assess genetic variation induced by gamma radiation in M2 and M3 mutant lines of canola (Brassica napus L.) by SSR and morphological characteristics and to identify useful mutants in terms of agronomic traits. Sixty-two mutant lines derived from gamma mutagenesis and their wild-type progenitors (‘RGS003’ and ‘Sarigol’ cvs) were used. Twenty-five polymorphic SSR primers were used in this study. Results of cluster analysis based on both morphological traits comprising plant height, days to flowering, days to maturity, number of pods/plant, number of seeds/pod, 1000-seed weight and seed yield/plant and SSR data revealed a separate grouping of mutant lines from control cultivars. SSR data analysis of mutant lines and controls demonstrated a considerable genetic variation among mutant lines, where 83% of primers generated polymorphic bands with 3.32 alleles per locus. The genetic distance calculated between mutant lines and their controls indicated a significant difference between mutant lines and controls. Although both morphological and SSR markers successfully discriminated mutant lines from controls, SSR primers could further discriminate between the mutant lines derived from the related cultivar. Mutant lines 24 derived from ‘RGS003’ and 16 and 26 from ‘Sarigol’ were considered as superior for breeding canola, which could be utilized in future genetic and breeding programs. Distinct classification of genotypes based on agromorphological and SSR data in the present study implies that morphological and SSR markers reflected different aspects of genetic variation among mutant lines.