ارزيابي تنوع ژنتيكي زعفران (Crocus sativus L.) با استفاده از نشانگرهاي مولكولي iPBS و SSR

Genetic Diversity of Saffron (Crocus sativus L.) using iPBS and SSR Molecular Markers

به منظور مطالعه تنوع ژنتيكي زعفران، شش اكوتيپ زراعي از نقاط مختلف استان خراسان رضوي (مشهد، تربت جام، گناباد و تربت-حيدريه) و استان خراسان جنوبي (قاين و بيرجند) تهيه و با استفاده از نشانگرهاي مولكولي iPBS و SSR مورد ارزيابي قرار گرفتند. نتايج تجزيه هاي مولكولي نشان داد كه 28 نشانگر iPBS و 22 نشانگر SSR به ترتيب 179 و 44 آلل چندشكلي را شناسايي نمودند و تعداد باندهاي تكثير يافته براي هر نشانگر به ترتيب 10-3 (ميانگين 4/6) و 3-1 (ميانگين 2) بود. همچنين ميانگين محتواي اطلاعات چندشكلي نشانگرهاي iPBS و SSR به ترتيب 79/0 و 40/0 تخمين زده شد. از طرفي، نتايج تجزيه واريانس مولكولي نشان داد كه بر اساس نشانگر iPBS واريانس درون اكوتيپ‏ها نسبت به واريانس بين اكوتيپ‏ها بيشتر مي‏باشد، در حالي كه بر اساس نشانگر SSR واريانس بين اكوتيپ‏ها بيشتر از واريانس داخل اكوتيپ‏ها بود. همچنين تجزيه خوشه، اكوتيپ هاي مورد مطالعه را در سه گروه قرار داد و اين گروه بندي توسط تجزيه به مولفه هاي اصلي مورد تاييد قرار گرفت. با اين حال، اكوتيپ هاي بيرجند و گناباد و همچنين اكوتيپ هاي تربت حيدريه و قاين از لحاظ هر دو تجزيه خوشه اي اختلاف معني داري با يكديگر نداشتند. با اين حال، شباهت ژنتيكي بالايي بين كليه اكوتيپ‏هاي زعفران گزارش شد. نتايج اين تحقيق نشان داد اگر چه هر دو نشانگر در ارزيابي تنوع ژنتيكي اكوتيپ هاي زعفران كارآمد بودند، ولي نشانگر iPBS در مقايسه با نشانگر SSR كارايي بالاتري در تعيين تنوع ژنتيكي اكوتيپ هاي مورد مطالعه زعفران داشت.

In order to study the genetic diversity of saffron, six cropping ecotypes from different regions of Razavi Khorasan province (Mashhad, Torbat-e Jam, Gonabad and Torbat-e Heydrieh) and South Khorasan province (Qaen and Birjand) were collected and evaluated with two molecular marker systems, iPBS and SSR. The results of molecular analysis showed that 28 iPBS markers and 22 SSR markers were detected 179 and 44 polymorphic alleles, respectively. The numbers of amplified bands for each marker were 3-10 (average 6.4) and 1-3 (average 2), respectively. Also, the average of polymorphism information content (PIC) for SSR and iPBS markers were estimated 0.79 and 0.40, respectively. On the other hand, the results of molecular variance analysis showed that the variance within ecotypes was more than between ecotypes based on iPBS markers, while the variance between ecotypes was greater than within ecotypes based on SSR markers. Also, cluster analysis grouped saffron ecotypes in three clusters and this classification was approved by principal coordinate analysis (PcoA). However, ecotypes Gonabad and Birjand and ecotypes Torbat-e Heydarieh and Qaen had no significant differences with each other in respect to both cluster analyses. Also, high genetic similarities between all saffron ecotypes were reported. Overall, the results of the present study showed that although both markers were efficient to assess genetic diversity of saffron but the iPBS markers in comparison with the SSR markers were higher efficiency to determine the genetic diversity of studied saffron ecotypes.