Population genetic structure of Fusarium verticillioides causal agent of rice crown and root rot in Ilam province using SSR Marker

ساختار ژنتيكي جمعيت‌هاي Fusarium verticillioidesعامل پوسيدگي ريشه و طوقه برنج در استان ايلام با استفاده از نشانگرهاي ريزماهواره اي

مطالعه ساختار ژنتيكي جمعيت هاي Fusarium verticillioidesاطلاعات مختلفي از مديريت بيماري پوسيدگي ريشه در مزارع برنج را فراهم مي كند. نشانگرهاي SSR براي تعيين ساختار ژنتيكي و تخمين تنوع ژنتيكي در 39 جدايهF. verticillioides از پنج منطقه مختلف از جمله: تنگه قير، لومار، شيروان، سرابله و دره شهر در استان ايلام استفاده شد. ميانگين آلل ها در هرمكان ژني 2/5 آلل بود و و تعداد آلل ها در جمعيت ها از جمله جمعيت لومار با تعداد 13 آلل بيش ترين آلل و جمعيت هاي تنگه قير و دره شهر با نه آلل به عنوان كم ترين تعداد آلل را دارا بودند. تعداد آلل هاي مشاهده شده(Na) و تعداد آلل هاي موثر (Ne) در لومار (276/1= Ne : 1= Na) نسبت به ديگر جمعيت ها بيش تر بودند. تنوع ژنتيكي (H) و شاخص شانون (I) در لومار بالا بود) 167/0 =He 254/0 = I (اما مقدار آنها در دره شهر كم تر بود) 141/0 =He 204/0 = I). كم ترين فاصله ژنتيكي بين تنگه قير و لومار و بعد شيروان مشاهده شد و بيش ترين فاصله ژنتيكي بين دره شهر و تنگ قير (018/0) وجود داشت. تنوع ژنتيكي كل(Ht) و تنوع ژني بين زير جمعيت ها (Hs) 125/0 و 116/0 به ترتيب تخمين زده شد. تنوع ژنتيكي موثر در تمايز بين جمعيت ها (Gst) 072/0 بود و ميزان جريان ژني(Nm) 368/6 بود. تجزيه كلاستر براساس UPGMA نشان داد كه بين تنگه قير و لومار و سپس شيروان كم ترين فاصله ژنتيكي وجود دارد و دندروگرام فاصله ژنتيكي بالايي بين دره شهر و چهار جمعيت ديگر را نشان مي دهد.

Study on the genetic structure of Fusarium verticillioides populations, provides different levels of information in management of root rot disease in rice farms. Simple Sequence repeat (SSR) markers were used to determine genetic structure and genetic diversity in 39 F. verticillioides isolates from five different regions in Ilam province, such as: Tangehghir, Lomar, Shirvan, Sarableh and Darehshahr. Average number of alleles in populations were 10.6, the number of alleles in populations varied from 9 allele in Tangehghir and Darehshahr as the lowest to 13 allels in Lomar as the highest. Observed number of alleles (Na) and effective number of alleles (Ne) were higher in Lomar (Na = 1; Ne = 1.276) compared to other populations. The genetic diversity (H) and Shannonʹs Information index (I) were also higher in Lomar (H = 0.167; I = 0.254) but lower values were estimated for Darehshahr (He = 0.141; I = 0.204). The lowest genetic distance was found between Tangehghir and Lowmar (0.00) and then Shirvan, while the highest genetic distance was revealed between Darehshahr and Tangehghir (0.018). Total gene diversity (Ht) and gene diversities between subpopulations (Hs) were estimated 0.125 and 0.116, respectively. Gene diversity attributable to differentiation among populations (Gst) was 0.072, while gene flow (Nm) was 6.368. Cluster analysis based on UPGMA showed the lowest genetic distance between Tangehghir and Lomar and then between Shirvan. The dendrogram indicated a high genetic distance between Darehshahr and four remaining populations. Results from this study will be useful in developing necessary control methods for Rice crown and root rot disease.