پديد آورندگان :
جهانگيرزاده خياوي، شاهين سازمان تحقيقات آموزش و ترويج كشاورزي لاهيجان - موسسه تحقيقات علوم باغباني - پژوهشكده چاي , عاشورپور، معصومه جهاد كشاوري شهرستان رشت , كشاورزي، شب ناز دانشگاه آزاد اسلامي تهران - گروه شيمي آلي واحد علوم و تحقيقات
كليدواژه :
Malus , هاپلوتايپ , چندشكلي شكافتن قطعات تكثيرشده (CAP) , پرايمر عمومي كلروپلاست , آنزيم برشي
چكيده فارسي :
سابقه و هدف: سيب يكي از مهم‌ترين محصولات ميوه‌اي مناطق معتدله مي‌باشد. كشت و كار اين محصول از زمان‌هاي بسيار دور در ايران انجام مي‌شد و حتي برخي منابع، ايران را يكي از زادگاه‌هاي اين گياه ناميده‌اند. جمع‌آوري و ارزيابي ذخاير ژرم پلاسم داخلي و خارجي، اساسي‌ترين مرحله در برنامه‌هاي بهنژادي درختان ميوه مي‌باشد. اصلاح درختان سيب، امروزه با توجه به اهميت تغذيه سالم و توليد پايدار ميوه با كيفيت بيشتر سيب، بر پايه ژن‌هاي مقاومت مي‌باشد. با توجه به اينكه اكثر واريته‌هاي سيب به صورت رويشي تكثير مي‌گردند، تنوع ژنتيكي كمي مورد انتظار مي‌باشد؛ اما در مورد ژنوتيپهاي بومي كه حاصل انتخاب ويژگي‌هاي برتر مي‌باشند، اين تنوع مورد انتظار افزايش مي‌يابد زيرا اين ژنوتيپ‌ها اكثراً نتاج بذري مي‌باشند. در اين تحقيق سعي شده است نسبت به بررسي تنوع ژنتيكي اندامكي برخي ژنوتيپهاي بومي سيب مربوط به مناطق كاشت عمده اين محصول در شمال غرب ايران و البرز مركزي و مقايسه آن‌ها با دو رقم تجاري رد دليشز و فوجي و دو پايه M4 و M9، اقدام گردد.
مواد و روش‌ها: به‌منظور انجام اين تحقيق، نمونه‌برداري از برگ‌هاي جوان و كاملاً توسعه يافته صورت گرفت و DNA ژنومي آن‌ها استخراج شد. براي بررسي تنوع اندامكي، 30 نمونه سيب، چهار جفت آغازگر اختصاصي براي ژنوم كلروپلاست (K1K2، CS، HK و TF) و دو آنزيم برشي (EcoRI و MseI) در روش چندشكلي شكافتن قطعات تكثير شده (CAP) بكار برده شد. برنامه‌هاي NTSYS و POPGENE براي آناليز داده‌ها، مورد استفاده قرار گرفتند.
يافته‌ها: از بين اين چهار نشانگر بكار برده شده، سه نشانگر داراي قدرت تكثير مناسب بودند كه در كل، 13/4 درصد كل ژنوم كلروپلاست سيب را تكثير نمودند. با بررسي هاپلوتايپي نمونه‌ها، در مجموع هشت هاپلوتايپ شناسايي شد كه هاپلوتايپ H4 با پوشش 66/26 درصد از كل نمونه‌ها، بزرگترين گروه بود. تمام اين گروه‌بندي‌ها به دليل رخ دادن جهش‌‌هاي حذف و اضافه ايجاد شده بود. حداكثر تنوع ژنتيكي (Ht)، ميانگين تنوع بين جمعيتي (Hs) و تفاوت ژنتيكي بين جمعيت‌ها (Gstc) به ترتيب 467/0، 4451/0 و 0481/0 بدست آمد.
نتيجه‌گيري: نتايج اين بررسي نشان داد كه هيچ‌گونه ساختار ژنتيكي مدوني مابين نمونه‌هاي مناطق مورد بررسي وجود ندارد؛ همچنين اين نتايج تأييد نمودند كه امكان كاربرد روش چندشكلي شكافتن قطعات تكثير شده براي شناسايي ژنوتيپهاي سيب و ارقام آن وجود دارد. با استفاده از اين نشانگرها، تنوع ژنتيكي در DNA اندامكي بين ژنوتيپهاي سيب مشاهده شد اما اين تنوع به‌گونه‌اي نبود كه قادر باشد ژنوتيپهاي مناطق مختلف را از هم منفك نمايد. به نظر مي‌رسد شايد با افزايش تعداد آغازگرها و آنزيم‌هاي برشي، بتوان به اين تفكيك دست‌يافت. همچنين نتايج اين بررسي نشان داد كه ژنوتيپهاي سيب بومي ايران به دليل آنكه اكثراً درگذشته به‌صورت جنسي تكثير شده‌اند، داراي تنوع ژنتيكي بالايي مي‌باشند.
چكيده لاتين :
Background and objectives: Apple is one of the most important fruit products in temperate regions. The cultivation of this product has been done during a very long time in Iran and even according to some resources; Iran has been called as one of the hometowns of this plant. The most basic step in breeding programs for fruit trees is collecting and evaluating internal and external germplasm resources. Nowadays considering the importance of healthy eating and sustainable production of apple with higher quality, modifying apple trees, is essentially based on “resistance genes”. Given that most apple varieties are being propagated asexually, low genetic diversity is expected. But among genotypes that are the result of the upgrade, expected diversity increases because these genotypes are mostly seed progenies. In this study we have tried to evaluate the genetic diversity of organelles of some local genotypes of apple cultivated on the main cultivation areas in North West of Iran and Central Alborz and compare them with two commercial cultivars (Red Delicious and Fuji) and also M4 and M9.
Materials and Methods: For this investigation, young, fully developed leaves were sampled, their DNA genomes were extracted. In order to evaluate organelles diversity, 30 apples, four pairs of specific primers for the chloroplast genome (K1K2, CS, HK and TF) and two restriction enzymes (EcoRI and MseI) in Cleaved Amplified Polymorphic Sequences (CAPS) method were used. NTSYS and POPGENE were used for data analysis.
Results: Among these four markers, three markers have the ability to amplify appropriately, in which 4.13% of apple chloroplast genomes were amplified. By haplotype examination of samples, a total of eight haplotypes were identified which among them, H4 was the largest group with 26.66 percent of the total samples. All this groupings have been created due to the occurrence of mutations and/or deletions. Mean of genetic variation within (HS), Total (HT) and degree of genetic differentiations (GST) were 0.4451, 0.467 and 0.0481, respectively.
Conclusion: The results showed that there is no systematic genetic structure between samples of studied regions. These results also confirmed the possibility of applying Cleaved Amplified Polymorphic Sequences (CAPS) method to identify genotypes and varieties of apples. Using these markers, genetic diversity in organelle DNA was observed amongst apple genotypes, however, this variation was not able to separate the genotypes in different regions.
It seems perhaps by increasing the number of primers and restriction enzymes, this distinction can be achieved. The results of this study showed that native apple genotypes in Iran, posses high genetic diversity due to sexual reproduction in the past.
