بررسي وراثت‌پذيري و تنوع ژنتيكي ژنوتيپ‌هاي توتون با استفاده از نشانگر‌هاي بين ريز‌ماهواره‌اي و صفات مورفو فيزيولوژيك

Investigation of Heritability and Genetic Diversity among Tobacco Genotypes using ISSR Markers and Morpho-Physiological Traits

تنش آبي يكي از رايج­ ترين تنش­هاي محيطي است كه توليد محصول توتون را در ايران با محدوديت روبرو مي ­سازد. شناسايي تنوع موجود در ژرم پلاسم توتون و درك روابط ژنتيكي صفات به اصلاح ارقام متحمل به تنش خشكي كمك شاياني مي‌نمايد. در اين مطالعه، تنوع ژنتيكي 100 ژنوتيپ توتون گرمخانه ­اي نسبت به تنش خشكي، با استفاده از 15 صفت مورفولوژيك و 25 نشانگر بين ريز ماهواره مورد ارزيابي قرار گرفت. ارقام در قالب طرح لاتيس ساده 10×10 با 2 تكرار (در شرايط ديم و آبي) در مؤسسه تحقيقات توتون تيرتاش كشت شدند. نتايج نشان داد مقدار محتوي نسبي آب و پايداري غشاء سيتوپلاسمي در شرايط آبياري نرمال بيشتر از مقدار آن در شرايط تنش خشكي بود. محاسبه وراثت‌پذيري كم براي اين دو صفت در شرايط تنش خشكي نشان دهنده‌ي تاثير زياد محيط روي دو صفت بود. نتايج بدست آمده از خوشه‌بندي ارقام به روش UPGMA با نشانگر بين ريز ماهواره و خوشه‌بندي به روش WARD با صفات مورفولوژيك منطبق نبود. آغازگر UBC814:(CT)8A با 16 باند چند شكل از كل 17 باند، قدرت تفكيك بالاتري نسبت به ساير آغازگرها داشت و براي بررسي‌هاي تنوع مولكولي توتون مناسب به نظر مي‌رسد. رقم K394 نيز به دليل عملكرد بالا و پايداري بيشتر عملكرد در دو شرايط، به‌عنوان متحمل‌ترين رقم به خشكي شناسايي و معرفي شد. با استفاده از نتايج اين تحقيق مي‌توان ژنوتيپ‌هايي با تفاوت ژنتيكي زياد و صفات مطلوب را انتخاب و در برنامه‌هاي توليد واريته هيبريد با هتروزيس بالا جهت تحمل به تنش خشكي در توتون استفاده نمود.

Water stress is one of the most common environmental stresses that limited tobacco production in IRAN. Identification of genetic diversity in tobacco germplasm and genetic relationships between traits help to improve tolerant varieties. In this study, the genetic diversity of 100 flue–cured tobacco (Nicotiana tabacum L.) cultivars was analyzed using 15 morpho-physiological traits and 25 ISSR primers. The cultivars were cultured in a simple lattice design (10×10) with two replications (with and without water stress) in Tirtash Tobacco Institute, Iran. Results showed relative water content (RWC) and cell membrane stability (CMS) in normal condition were significantly higher than stress condition. The estimated broadsense heritability was low for RWC and CMS that represents large environmental effects on these two traits. The results of genotypes clustering by UPGMA method with ISSR markers and by WARD method with morph-physiological traits did not match. Primer UBC814: (CT) 8A with 16 polymorphic bands of the 17 bands, had higher resolution than other primers and seems appropriate for molecular diversity studies in tobacco. The K394 genotype was identified as well as drought tolerant varieties. We can use results of this study for selecting genotypes with great genetic differences and chose the desirable traits and use in breeding programs for producing high heterosis hybrid with tolerance to drought stress in tobacco.