شناسايي آلل‌هاي خود ناسازگاري در ارقام و ژنوتيپ‌هاي بادام ايراني به روش واكنش زنجيره‌اي پليمراز (PCR)

Identification of Self-Incompatibility (S-) Genotypes of Iranian Almond Genotypes and Cultivars using PCR

بادام (Prunus dulcis L.) از گونه‌هاي اقتصادي جنس پرونوس و از خانواده رزاسه است. قسمت تجاري ميوه بادام بذر خوراكي آن (مغز) مي‌باشد، بنابراين انجام گرده‌افشاني و تلقيح براي توليد محصول در بادام ضروري است. اكثر ارقام تجاري بادام، خودناسازگار و برخي نيز دگرناسازگار هستند. خودناسازگاري در بادام گامتوفتيك بوده و توسط يك مكان ژني با چندين فرم آللي و به صورت همبارز كنترل مي‌شود. در اين مطالعه آلل‌هاي خودناسازگاري 70 رقم و ژنوتيپ بادام ايراني و 17 رقم خارجي به روش واكنش زنجيره‌اي پليمراز(PCR) و با استفاده از تركيب آغازگرهاي دژنره كه بر اساس توالي نواحي حفاظت شده مكان ژني ناسازگاري در جنس پرونوس طراحي شده‌اند، تعيين گرديد. جداسازي محصول PCR روي ژل آگارز و اندازه باندهاي تكثير شده در ارقام بادام ايراني با اندازه آلل‌هاي شناخته شده در ارقام بادام خارجي شاهد و نشانگر يك كيلو جفت بازي مقايسه گرديدند. بر اساس نتايج در 50 رقم و ژنوتيپ ايراني ازجمله ارقام ربيع (S7S27)، يلدا (S1S7)، آذر-2(S3S4) ، حرير (S4S24)، سهند (S1S2)، زرقان-7(S1S4) ، زرقان-8 (S1S2)، منقاي ديرگل (S1S13)، منقا (S7S14)، خورشيدي(S4S8) ، شيربادام (S2S4)، شمشيري (S7S24)، مامايي اصفهان (S10S12) و ژنوتيپ‌هاي A-92 (S8S23)، (S8S13) A-2، (S8S9) K-10-15، (S7S24) K-1-16، (S1S4) K-11-40و (S1S9) A200 هر دو آلل خودناسازگاري و در 20 رقم و ژنوتيپ مورد بررسي يك باند مربوط به آلل‌هاي گزارش شده قبلي مشاهده شد در حالي كه اندازه باند دوم مشابه با اندازه باند هيچ يك از آلل‌هاي شناسايي شده قبلي در بادام نبوده و احتمالاً مربوط به يك آلل جديد است كه براي معرفي قطعي آلل‌هاي جديد بايد توالي كامل آنها تعيين گردد. تعداد 8 باند تكثير يافته جديد بودند كه اندازه آنها متفاوت با اندازه آلل‌هاي شناخته شده در بادام بود. به طور مثال ارقام مامايي، سفيد و تجاري به ترتيب داراي آلل‌هاي S25، S7، S24 و باندهاي جديدي به اندازه 1250، 1000 و 1065 جفت باز بودند. در بين جمعيت بادام‌هاي ايراني مورد مطالعه، آلل‌هاي خود ناسازگاري S4، S1، S24، S7، S12 و S2 به ترتيب بيشترين فراواني را در اين تحقيق نشان دادند. استفاده از آغازگرهاي دژنره، يك روش مناسب براي شناسايي ژنوتيپ ناسازگاري در ارقام و ژنوتيپ‌هاي بادام مي‌باشد.

Almond (Prunus dulcis [Webb] D.A. Mill) is an economically important species of genus Prunus (Rosaceae, subfamily Prunoideae). The commercial edible part of almond fruit is kernel. Fertilization is essential for nut production in almond but most cultivars are self or even cross-incompatible. Self-incompatibility in almond is gametophytic and controlled by a single S-locus with multiple codominant alleles. Determination of S-genotype in almond is necessary for orchard design and also for choosing parents in breeding programs. In this study, S-genotypes of seventy Iranian almond accessions as well as sixteen foreign cultivars (as standard) were amplified by using the degenerate consensus primers. The PCR products separated on agarose gel. Sizes of bunds were estimated by comparison with both reference alleles in standard cultivars and 1 kb DNA ladder. According to the results, cultivars Rabie (S7S27), Yalda (S1S7), Harir (S4S24), Sahand (SiS2), Monagha (S7S14), Khorshidi (S4S8), Shirbadam (S2S4), Shamshiri (S7S24), K-10-15(S8S9), A-92 (S8S23) showed two S- alleles. Twenty genotypes and cultivars showed one band of known S-allele and one band different to known S-alleles in reference cultivars. These new bands need to be identified through full sequencing. Mamaei, Safied and Tejari cultivars had S25, S7, S24 alleles and also one new band in sizes of 1250, 1000 and 1065 bp respectively. Totally eight new bands were amplified among cvs that were different in size from those alleles observed in reference cultivars. Alleles S4, Si, S24, S7, Si2 and S2 had the highest frequencies in Iranian almonds. Combinations of these primers are useful for S-genotyping in almond germplasms.