ارزيابي تنوع ژنتيكي برخي گونه‌هاي وحشي گندم با استفاده از نشانگرهاي مولكولي ISSR و SSR

Evaluating genetic diversity of some wheat genotypes using SSR and ISSR molecular markers

در راستاي اهميت بررسي تنوع ژنتيكي و به­ويژه ضرورت ارزيابي تنوع بين گونه‌هاي وحشي و خويشاوند گندم نان، پژوهش حاضر انجام شد كه هدف از اجراي آن، ارزيابي تنوع ژنتيكي 52 ژنوتيپ گندم (49 ژنوتيپ وحشي خويشاوند گندم نان و سه ژنوتيپ از گندم‌هاي زراعي بومي ايران) با استفاده از 10 نشانگر ISSR و دو نشانگر SSR بود. نتايج به­دست آمده نشان داد كه در مجموع 12 نشانگر مورد مطالعه، تعداد 145 نوار چند شكل توليد كردند كه ميانگين تعداد نوارهاي چند شكل براي نشانگرهاي ISSR و SSR به­ترتيب 4/11 و 5/15 نوار و تعداد آلل موثر به­ترتيب 60/1 و 43/1 آلل بود. نشانگر 17899A با دارا بودن بيش­ترين تعداد آلل موثر (8/1)، شاخص تنوع ژني نئي (44/0) و شاخص تنوع شانون (63/0)، باارزش­ترين نشانگر در اين مطالعه بود. گروه‌بندي ژنوتيپ­ها با استفاده از روش تجزيه خوشه­اي بر اساس ماتريس ضريب تطابق ساده و روش دورترين همسايه­ها، ژنوتيپ­هاي مورد مطالعه را در پنج گروه به­ترتيب شامل 10، 6، 24، 9 و 3 ژنوتيپ قرار داد و تجزيه تابع تشخيص نيز دقت گروه­بندي حاصل را 100 درصد تعيين كرد. نتايج حاصل از تجزيه به مختصات اصلي نيز نشان داد كه چهار بردار اصلي مهم­تر در مجموع 59/31 درصد از واريانس كل را توجيه كردند. گروه­بندي ژنوتيپ­ها با استفاده از بردارهاي اول و دوم كه به­ترتيب 94/10 و 22/8 درصد از تغييرات داده‌ها را توجيه كردند، ژنوتيپ­ها را در پنج گروه قرار دادند و سه ژنوتيپ زراعي و بومي گندم در مجاورت يك­ديگر قرار گرفتند. در مجموع، نتايج حاصل نشان داد كه نشانگرهاي استفاده شده در اين پژوهش چندشكلي قابل قبولي داشتند و به­عنوان نشانگرهاي مفيد و مطلوب جهت ارزيابي تنوع و تفكيك ژنوتيپ­هاي گندم و احتمالاً ساير غلات معرفي مي­شوند.

Due to the importance of genetic diversity especially the necessity to assess the diversity among wild relatives of bread wheat (Triticum aestivum L.), the present study was conducted to evaluate the genetic diversity of 52 wheat genotypes (49 wild relatives genotypes of bread wheat along with three Iranian wheat genotypes) using 10 ISSR and two SSR markers. The results showed that a total of 12 studied markers produced 145 polymorphic bands with an average number of 11.4 and 15.5 polymorphic bands and 1.60 and 1.43 effective alleles for ISSR and SSR markers, respectively. The ISSR marker 17899A with the highest effective number of alleles (1.8), Nei’s gene diversity index (0.44) and Shannon’d diversity index (0.63) was the most valuable marker in this study. Cluster analysis method based on simple matching coefficient matrix and farthest neighbor algorithm grouped the studied genotypes into five clusters including 10, 6, 24, 9 and 3 genotypes, respectively, and the discriminant function analysis also determined the accuracy of this grouping to be 100%. The results of principal coordinate analysis (PCoA) also showed that the four most important principal components accounted for a total of 31.59% of the total variance. Grouping the genotypes using the first and second components with explaining 10.94 and 8.22% of the total variance, respectively, divided the genotypes into five groups, so that three Iranian wheat genotypes were placed into one cluster. In total, the results showed that the markers used in this study with acceptable polymorphism could be introduced as useful and desirable markers for evaluating genetic diversity and differentiation of wheat genotypes and possibly other cereals