پديد آورندگان :
زارع رشنودي، نسيم دانشگاه ايلام - دانشكده كشاورزي - گروه علوم باغباني , عرفاني مقدم، جواد دانشگاه ايلام - دانشكده كشاورزي - گروه علوم باغباني , فاضلي، آرش دانشگاه ايلام - دانشكده كشاورزي - گروه زراعت و اصلاح نباتات
كليدواژه :
آلل , تجزيه خوشه‌اي , چندشكلي , درصد مغز , قطر ميوه
چكيده فارسي :
در اين پژوهش، 119 ژنوتيپ گردوي ايراني در سال 1393 و 1394 از مناطق مختلف غرب كشور جمع‌آوري‌شده بودند، بر اساس صفات مربوط به خشك ميوه در آزمايشگاه گروه علوم باغباني دانشگاه ايلام مورد ارزيابي قرار گرفتند. ارزيابي اوليه ژنوتيپ‌هاي گردو نشان داد كه تنوع بالايي در صفات اندازه‌گيري‌شده مرتبط با خشك ميوه و مغز وجود دارد. در بين صفات خشك ميوه، چروكيدگي مغز داراي بيشترين مقدار ضريب تنوع (114/02 درصد) بود، در‌حالي‌كه كمترين ضريب تنوع مربوط به قطر خشك ميوه (8/68 درصد) بود. در بين ژنوتيپ‌هاي گردو، وزن خشك ميوه و مغز به‌ترتيب از 7 تا 19/8 گرم و 2/8 تا 9/20 گرم متغير بود. بر اساس ارزيابي اوليه، از بين 119 ژنوتيپ مورد بررسي، 30 ژنوتيپ برتر كه داراي صفات مطلوبي در ويژگي‌هاي خشك ميوه و مغز مانند وزن خشك ميوه و مغز، درصد مغز، سهولت جدايي مغز از خشك ميوه، گوشتي و توپر بودن مغز بودند، انتخاب شدند و سپس تنوع ژنتيكي بين آن‌ها با استفاده از 10 آغازگر ISSR بررسي و تنوع قابل توجهي مشاهده گرديد. آغازگرهاي ISSR در مجموع 79 آلل ميان ژنوتيپ‌ها توليد كردند كه 77 آلل داراي چند شكلي بودند. اندازه قطعات تكثير‌شده در محدوه 200 تا 1700 جفت‌باز قرار داشت. تعداد آلل مشاهده‌شده براي هر مكان در دامنه سه (HB10) تا 13 آلل (UBC-807) با ميانگين 7/77 آلل براي هر مكان به‌دست آمد. شاخص محتوي چندشكلي (PIC) براي مكان UBC-807 داراي بيشترين مقدار (0/82) و براي مكان HB10 داراي كمترين مقدار (0/51) بود و ميانگين آن در همه مكان‌هاي ISSR برابر با 0/75 بود. دامنه تشابه ژنتيكي ميان ژنوتيپ‌ها از 0/31 تا 0/85 متغير بود. تجزيه خوشه‌اي با استفاده از داده‌هاي ISSR به روش UPGMA ، ژنوتيپ‌ها را در فاصله ژنتيكي 0/58، به هفت گروه اصلي تقسيم كرد. نتايج كلي اين تحقيق نشان داد برخي از اين ژنوتيپ‌ها (16، 4، 24، 26، 11 و 17) داراي صفات مطلوبي در خشك ميوه و مغز هستند كه مي‌توانند از طريق روش‌هاي رويشي تكثير و به صورت تجاري كشت شوند و يا در اصلاح سنتي گردو و مطالعات پيشرفته بيوتكنولوژي براي دستيابي به نتاج بهتر مورد استفاده قرار گيرند.
چكيده لاتين :
Background and Objectives
Persian walnut (Juglans regia L.) belongs to the family of Juglandaceae and is one of the most important nut crops in Iran. Until recently, all of the fruitful walnut trees grown in Iran are seedling originated and thus, they exhibit a significant variation, especially in nut and kernel characteristics. Therefore, the identification of the promising genotypes based on the phenotypic traits is essential in breeding programs. The aims of the current work were to evaluate 119 Persian walnut trees in different western regions of Iran based on nut and kernel characteristics, and then to detect genetic relationships among desirable genotype using ISSR marker.
Materials and Methods
In this research, 119 Persian walnut genotypes collected from different parts of the west of Iran were evaluated based on nut characteristics. Based on the primary evaluation, 30 superior genotypes that had desirable characters in nut and kernel properties, such as nut and kernel weight, kernel percentage, kernel removal from the nut, kernel plumpness, and kernel filled were selected and then, the genetic variation among them was evaluated using 10 ISSR primers.
Results
The preliminary evaluation of 119 walnut genotypes illustrated that most of the evaluated genotypes showed high variability for the measured traits related to nut and kernel. Among the nut and kernel characters, the kernel shriveling showed the highest coefficient of variation (114.02%), while the lowest CV was related to the nut diameter (8.68%). Among walnut genotypes, both nut and kernel weight varied from 7-19.8 g and 2.8-9.20 g, respectively. The genetic relationship among 30 promising genotypes with ten ISSR primers indicated a considerable level of variability. All of the ISSR primers were polymorphic and produced a total of 79 alleles among the 30 genotypes, which 77 alleles were polymorphic. The size of the amplified fragments ranged from 200 bp to 1700 bp. The number of the observed alleles for each locus ranged from 3 (HB10) to 13 (UBC-807), with an average of 7.7 alleles per locus. Polymorphic index content (PIC) was observed to be highest (0.82) in the UBC-807 locus, while the HB10 locus had the lowest value (0.51) with an average of 0.75 among ISSR locus. The Jaccard’s genetic similarity coefficient ranged from 0.31 to 0.85 among the genotypes. The cluster analysis performed based on ISSR data using UPGMA, divided the genotypes into seven major groups.
Discussion
Finally, the results of this study showed that there was high variability among walnut genotypes in terms of quantitative and qualitative characteristics of the nut and the kernel. In this study, the average nut and kernel weight among walnut genotypes varied. The difference in nut and kernel properties of germplasm under the same geographical conditions may be the result of genotypic factors. The results indicated that some genotypes (16, 4, 24, 26, 11, and 17) had desirable traits in the nut and kernel. Moreover, the Persian walnut is of most important horticultural crops grown in Iran. Therefore, these genotypes can be propagated according to the vegetative methods and used for commercial cultivation or utilized for traditional breeding and advanced biotechnology studies to achieve superior progenies.
