بررسي تنوع ژنتيكي ارقام ناشناخته و تجاري مركبات شمال كشور با استفاده از نشانگر SSR

Assessment of genetic diversity in unknown and commercially citrus cultivars of north of Iran using SSR markers

سابقه و هدف: اطلاع از روابط فيلوژنتيك و تنوع ژنتيك در مركبات جهت تشخيص روابط ژنتيكي، شناسايي ژرم‌پلاسم و ثبت ارقام جديد، امري مهم و ضروري مي‌باشد. در كلكسيون‌هاي مركبات كشور، تعدادي بيوتيپ‌ وجود دارد كه شناسايي آنها عمدتاً بر اساس صفات مرفولوژي بوده و تحقيقات ژنتيكي چنداني بر روي آنها انجام نشده است. نشانگرهاي ملكولي مي‌توانند در اين زمينه مفيد باشند. مواد و روش‌ها: به منظور بررسي تنوع ژنتيكي و روابط خويشاوندي بين 45 ژنوتيپ از ارقام ناشناخته و تجاري مركبات موجود در ايستگاه تحقيقات كترا، از نشانگر SSR استفاده گرديد. استخراج DNA از برگ هاي جوان مركبات با روش موري و تامسون انجام شد و سپس تكثير با ده جفت آغازگر ريزماهواره صورت گرفت. محصولات تكثير شده با استفاده از ژل پلي‌آكريلاميد 6% داراي اوره ? مولار و تحت شرايط واسرشتگي تفكيك شده و با رنگ‌آميزي نيترات نقره قابل رويت گرديد. الگوي باندي براساس حضور باند (يك) يا عدم حضور باند (صفر) نمره‌دهي شده و محتواي اطلاعات چندشكلي براي هر جفت نشانگر محاسبه گرديد و با استفاده از نرم‌افزار NTSYS ، فاصله ژنتيكي ژنوتيپ‌ها براساس ضريب تشابه جاكارد محاسبه وروش تجزيه خوشه‌اي دورترين همسايه براي گروه‌بندي استفاده شد. يافته‌ها: ميانگين چندشكلي 685/0 برآورد شد. تعداد آلل‌ها از 3 تا 13متغير بوده و در مجموع 72 آلل شناسايي شد. تجزيه كلاستر 45 ژنوتيپ مورد بررسي را براساس نشانگرهاي SSR به شش گروه تقسيم نمود. ارقام پرتقال، نارنگي و 24 ژنوتيپ ناشناخته در گروه A، گريپ‌فروت و پوملو و نارنج و شش ژنوتيپ ناشناخته در گروه B، سه ژنوتيپ ناشناخته در گروهC ، دو ژنوتيپ ناشناخته و يوزو به ترتيب در گروه هاي D و E و در نهايت ارقام ليمو و بالنگ و دو ژنوتيپ ناشناخته در گروه F قرار گرفتند. نتيجه‌گيري: هر يك از اين نشانگرها سطوح مختلفي از تنوع را در سطح ژنوم ارايه مي‌دهند كه مي‌تواند در مديريت ژرم‌پلاسم و ذخاير توارثي مفيد باشد. تجزيه تنوع ژنتيك و روابط خويشاوندي در مركبات، اطلاعات مفيدي را براي برنامه‌هاي به نژادي، انتخاب و ثبت ارقام جديد فراهم مي‌كند.

Aim and Background: Understanding phylogenic relationships and genetic diversity in Citrus is considered to be important in clarifying their genetic relationships, germplasm characterization and the registration of new varieties. There are some Citrus biotypes in the country Citrus collections which have been classified merely based on their morphological traits and many genetic researches were not done on them. Molecular markers would help to infer their relations with known cultivars. Materials and Methods: In order to investigate about phylogenic relationships among 45 Citrus genotypes including 33 unknown local genotypes and 12 commercially important Citrus varieties at the collection in Agricultural Research Institute of Kotra, Ten SSR primer pairs were used. DNA was extracted from young leaf tissues according to the procedure of Murry and Thompson (1980). One SSR primer was chosen from each corn chromosome and totally ten primers were assayed using the sample of 45 genotypes. The amplified products were separated using 6% polyacrylamide gel with 7 M urea under denaturing conditions and visualized by staining with silver nitrate. Gels were then scored based on either the presence or absence of bands. Polymorphism information content (PIC) for each SSR marker was determined with 1- ?fi 2- ?2fi2 fj2 where fi is the frequency of the ith allele and fj is frequency of the ith allele + 1. Estimation of genetic similarities was done among these lines using the NTSYS program. The 45 genotypes were clustered based on the matrix of Jaccard genetic similarity using the complete clustering algorithm. Results: Ten primers revealed 0.685 polymorphism rate. The number of alleles per locus ranged from 3 to 13. Among all, 72 alleles were identified. Cluster analysis was resulted in designating the 45 samples into six major groups. Orange, mandarin and 24 unknown genotypes into group A, grapefruit, Pummelo, sour orange and six unknown genotypes into group B, three unknown genotypes into group C, two unknown genotypes and Yuzo into groups D and E, citron, Eureka lemon, sweet lime, Mexican lime and two unknown genotypes into group F. Conclusion: SSR markers revealed different levels of diversity which can be useful in germplasm and genetic resources management. Genetic diversity and phylogenetic analysis in Citrus provide useful information for further breeding programs, selection, and registration of new varieties.