ارزيابي تنوع ژنتيكي لاين هاي ذرت دانه اي با استفاده از نشانگرهاي ريزماهواره

مقدمه: ذرت يكي از مهم ترين منابع تآمين انرژي در تغذيه طيور، دام و همچنين انسان و ماده خام توليدات صنعتي و غذايي است. اين گياه زراعي ارزشمند از نظر توليد جهاني بعد از گندم و برنج در رتبه سوم دنيا قرار دارد. از آن جايي كه آگاهي از ميزان تنوع ژنتيكي در مجموعه ژرم پلاسم و تعيين روابط ژنتيكي بين مواد اصلاحي، اولين و اصلي ترين مرحله در پژوهش هاي به نژادي است، از اين رو شناسايي لاين هاي با پتانسيل ژنتيكي مناسب و تنوع بالا يكي از اهداف به نژادگران گياهي جهت تهيه و معرفي ارقام جديد مي باشد. هدف از اين پژوهش، بررسي ميزان تنوع ژنتيكي 18 لاين اينبرد ذرت با استفاده از نشانگرهاي ريزماهواره (SSR)، ارزيابي كارآيي نشانگرها و معرفي مناسب ترين آنها در تعيين تنوع ژنتيكي لاين هاي ذرت بود.مواد و روش ها: مواد گياهي اين تحقيق شامل 18 لاين اينبرد ذرت تهيه شده از مركز تحقيقات كشاورزي و منابع طبيعي استان خراسان رضوي بود. استخراج DNA به روش CTAB از نمونه هاي برگي تازه و جوان پس از رسيدن گياهچه ها به مرحله سه برگي انجام شد. واكنش زنجيره اي پليمراز (PCR) در حجم نهايي 10 ميكروليتر انجام و جهت مشاهده قطعات تكثيرشده، از الكتروفورز افقي روي ژل هاي آگارز سه درصد و نيز از الكتروفورز عمودي روي ژل هاي پلي آكريل آميد شش درصد استفاده شد. براي تجزيه و تحليل داده ها، ابتدا قطعات تكثيرشده (نوارها) روي ژل ها، ارزش گذاري و كمي شدند، به اين ترتيب كه اعداد يك و صفر به ترتيب براي وجود و عدم وجود هر نوار در هر يك از لاين هاي ذرت در نظر گرفته شد. سپس جهت ارزيابي تنوع ژنتيكي، شاخص هاي مختلف تنوع از جمله تعداد آلل موثر، محتواي اطلاعات چندشكلي و تنوع ژني نئي با استفاده از نرم افزار POPGEN برآورد و مناسب ترين نشانگرها معرفي شدند. براي گروه بندي لاين هاي ذرت مورد مطالعه نيز تجزيه خوشه اي و تجزيه به مختصات اصلي انجام و نمودارهاي مربوطه با استفاده از نرم افزار2.0  NTSYSpc رسم شدند.يافته هاي تحقيق: ارزيابي تنوع ژنتيكي لاين هاي ذرت بر اساس نشانگرهاي ريزماهواره نشان داد كه 20 نشانگر ريزماهواره استفاده شده در اين پژوهش در مجموع 81 مكان قابل امتيازدهي توليد كردند كه اندازه آنها در محدوده 200-65 جفت باز متغيير بود. متوسط تعداد آلل موثر، محتواي اطلاعات چندشكلي و تنوع ژني نئي به ترتيب 2.05، 0.71 و 0.62 محاسبه شد و نشان داد كه تنوع قابل توجهي بين لاين هاي مورد مطالعه وجود داشت. بررسي محتواي اطلاعات چندشكلي (PIC) نشان داد كه نشانگرهاي استفاده شده در اين پژوهش داراي PIC بسيار متغير از 0.28 (براي نشانگر Phi024) تا 0.91 (براي نشانگر Phi038) با ميانگين 0.71 بودند. تجزيه خوشه اي به روش UPGMA با استفاده از ضريب تشابه جاكارد، 18 لاين اينبرد ذرت را در سه خوشه متمايز به ترتيب با تعداد 1، 6 و 11 لاين گروه بندي كرد. تجزيه واريانس مولكولي بر اساس سه گروه حاصل از تجزيه خوشه اي نيز نشان داد كه 11 درصد از تنوع كل در بين گروه ها و 89 درصد در درون گروه ها وجود داشت. نتايج حاصل از تجزيه به مختصات اصلي و گروه بندي لاين ها بر اساس باي پلات حاصل از دو بردار اول و دوم، گروه بندي حاصل از تجزيه خوشه اي را مورد تاييد قرار داد.نتيجه گيري: نتايج حاصل از اين تحقيق نشان داد كه تنوع ژنتيكي قابل توجهي در بين لاين هاي ذرت مورد مطالعه وجود داشت كه از اين تنوع مي توان در برنامه هاي به نژادي استفاده كرد. همچنين، نشانگرهاي ريزماهواره (SSR) توانايي تشخيص تنوع و تفكيك ژنوتيپ هاي ذرت را از يكديگر دارند. ارزيابي شاخص هاي مختلف تنوع براي نشانگرهاي مطالعه شده در اين تحقيق نشان داد كه نشانگرهايPhi034 ، Phi038،Phi076 ، Phi084 و Phi092 نشانگرهاي بهتري براي تعيين تنوع ژنتيكي بودند. بنابراين، استفاده از اين نشانگرهاي آگاهي بخش جهت تعيين تنوع ژنتيكي و نيز شناسايي الگوي هتروتيك در برنامه هاي به نژادي ذرت پيشنهاد مي شود.