كارايي نشانگرهاي EST-SSR در تعيين تنوع و ساختار ژنتيكي توده هاي بومي جو

Efficiency of EST-SSR markers in determination genetic diversity and relationships of barley landraces

توده هاي بومي از ذخاير ژنتيكي با ارزش در برنامه هاي اصلاحي گياهان زراعي مي باشند. تعيين سطح تنوع و روابط ژنتيكي بين توده هاي بومي، لازمه حفاظت و بهره برداري بهينه از اين منابع با ارزش است. در پژوهش حاضر، تنوع و روابط ژنتيكي 119 توده بومي و 25 لاين پيشرفته و تجاري جو از كشورهاي ايران، چين، مصر، روسيه، پاكستان و اسپانيا با استفاده از 22 جفت آغازگرEST-SSR بررسي شد. در مجموع، 87 آلل در 21 جايگاه EST-SSR، با ميانگين 14/4 آلل به ازاي هر جايگاه تكثير شد. ميزان اطلاعات چندشكلي از 23/0 (GBM1212) تا 84/0 (SCSSR09398) با ميانگين 52/0 متغير بود. نشانگرهاي مورد مطالعه، داراي ميانگين تنوع ژني 58/0 با دامنه 24/0 تا 86/0 بودند. تجزيه خوشه اي بر اساس داده هاي EST-SSR و با استفاده از الگوريتم Neighbor-Joining و ضريب فاصله تكاملي Kimura 2-Parameter، ژنوتيپ ها را به پنج گروه منتسب كرد. در تجزيه به بردارهاي اصلي، سه بردار اول در مجموع 09/70 درصد از تغييرات مولكولي كل بين ژنوتيپ ها را تبيين كردند. نمايش دو بعدي ژنوتيپ ها بر اساس دو بردار اصلي اول، گروه بندي حاصل از تجزيه خوشه اي را تاييد كرد. بر اساس تجزيه واريانس مولكولي، تنوع ژنتيكي بالايي درون گروه هاي جغرافيايي مشاهده شد كه مي تواند در برنامه هاي اصلاح جو استفاده شود. نتايج نشان داد كه نشانگرهاي EST-SSR به عنوان نشانگرهاي عملكردي از كارايي مناسبي براي بررسي روابط ژنتيكي ژتوتيپ ها و تعيين ساختار جمعيت ها برخوردار هستند.

Landraces are valuable genetic resources in crop breeding program. Determining level of genetic variation and relationships between landraces is necessary for optimal conservation and utilization of these valuable resources. In the present study, genetic diversity and relationships of 119 barley landraces from Iran, China, Egypt, Russia, Pakistan and Spain as well as 25 commercial varieties and breeding lines were evaluated using 22 EST-SSR primer pairs. A total of 87 alleles were amplified with an average of 4.14 alleles per locus in 21 polymorphic EST-SSR loci. Polymorphic information content ranged from 0.23 (GBM1212) to 0.84 (SCSSR09398) with an average of 0.52. The average of gene diversity for the studied markers was 0.58 with range of 0.24 to 0.86. Cluster analysis based on EST-SSR data, using Neighbor-Joining algorithm and Kimura 2-parameter evolutionary distance coefficient assigned the genotypes into five groups. In principal coordinate analysis, the first three coordinates explained about 70.09% of total molecular variance. Biplot presentation of the genotypes based on the two first coordinates confirmed the grouping resulted from cluster analysis. Analysis of molecular variance revealed high within group variance in geographical groups of barley which could be utilized in barley breeding programs. The results indicated that EST-SSR markers as functional markers have acceptable efficiency in analysis of genotypes relationships and determining population structure.