بررسی تنوع ژنتیکی ژنوتیپ های منتخب علف پشمکی (Bromus inermis Leyss.) با استفاده از آغازگرهای مولکولی ISSR به منظور تولید ارقام سنتتیک

سابقه و هدف: درک تنوع ژنتیکی در گیاهان علوفه ای نقش کلیدی در به نژادی و تولید ارقام سنتتیک با سازگاری و عملکرد بهینه دارد. گونه علف­پشمکی (Bromus inermis Leyss.) به دلیل مقاومت نسبتا بالا به خشکی و شرایط نامساعد اقلیمی، از اهمیت ویژه ای در مراتع نیمه استپی ایران برخوردار است. اطلاع از سطح تنوع ژنتیکی در گراس های علوفه ای برای انتخاب والدین در برنامه های اصلاحی از اهمیت زیادی برخوردار می باشد. استفاده از نشانگرهای مولکولی، سبب کاهش مدت زمان اصلاح و هزینه های پروژه های اصلاحی می شود. هدف این پژوهش، بررسی تنوع ژنتیکی و تعیین میزان خویشاوندی میان ۲۰ ژنوتیپ منتخب از این گونه با استفاده از نشانگرهای مولکولی ISSR و شناسایی ژنوتیپ های مناسب برای برنامه های اصلاحی می باشد.مواد و روش­ها:در این مطالعه، ۲۰ ژنوتیپ منتخب از گونه علف­پشمکی که در تحقیقات قبلی از بین منابع ژرم پلاسم داخلی و خارجی انتخاب شده بودند، با استفاده از ۳۴ آغازگر ISSR مورد ارزیابی مولکولی قرار گرفتند. ابتداDNA از بافت برگی استخراج شد و بعد کمیت و کیفیت آن با دستگاه نانودراپ بررسی گردید. واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR) با استفاده از معرف های استاندارد و شرایط بهینه دمایی انجام شد و محصولات حاصل روی ژل آگارز الکتروفورز شدند. داده های حاصل از حضور یا عدم حضور باندها به صورت ماتریس دودویی (Binary Matrix) ثبت گردیدند. به منظور تعیین کارایی نشانگرها، محتوای اطلاعات چندشکلی (PIC)، شامل درصد چندشکلی، تعداد موثر آلل (Ne)، شاخص شانون (I) و هتروزیگوسیتی مورد انتظار (He) محاسبه شد. برای تحلیل ساختار ژنتیکی، از روش گروه بندی UPGMA براساس ضریب جاکارد و تحلیل مولفه های هماهنگ اصلی (PCA)استفاده شد. کلیه محاسبات با نرم افزارهای MEGA و POPGENE و بسته R انجام گردید.نتایج: در مجموع، تعداد ۴۰۰ آلل شناسایی شد که از این میان ۳۵۵ آلل چندشکل بودند که نشان دهند تنوع ژنتیکی بالا میان ژنوتیپ هاست. شاخص های تنوع نشان دادند که تنوع ژنتیکی در حد متوسط تا بالا قرار دارد؛ به طوری که میانگین تعداد موثر آلل ۵۳۳/۱، شاخص شانون ۴۴۷/۰ و هتروزیگوسیتی مورد انتظار ۳۱۵/۰ گزارش شد. تجزیه خوشه ای، ژنوتیپ ها را در چهار گروه طبقه بندی نمود که خوشه چهارم بیشترین میزان تنوع را داشت. این گروه به عنوان منبع بالقوه برای وارد کردن صفات جدید از طریق تلاقی های هدفمند معرفی شد. نتایج تحلیل مولفه های هماهنگ اصلی نیز این گروه بندی را تایید کرده و بر واگرایی ژنتیکی قابل­توجه بین ژنوتیپ ها دلالت داشت. نشانگرهای ISSR به عنوان ابزار قدرتمندی در شناسایی ژنوتیپ های متمایز و تحلیل ساختار ژنتیکی شناخته شدند و کارایی بالای آنها برای مطالعات تنوع ژنتیکی تایید شد.نتیجه­گیری: نتایج پژوهش نشان داد که نشانگرهای ISSR۲۴، ISSR۰۷، ISSR۰۶، ISSR۱۳،ISSR۱۴ و ISSR۳۵ بیشترین تعداد باندهای چند شکل، واضح و تکرارپذیر را ایجاد کردند که به عنوان نشانگر مولکولی ارزان و ساده، ابزار مناسبی برای بررسی تنوع ژنتیکی در ژنوتیپ های علف پشمکی هستند و می توانند در برنامه های اصلاحی، به ویژه برای بهبود عملکرد علوفه، به کار روند. همچنین امکان انتخاب ۸ تا ۱۲ ژنوتیپ برتر علف­پشمکی شامل ژنوتیپ­های B.in۰۶، B.in۱۴، B.in۱۹، B.in۱۷، B.in۱۲، B.in۱۶، B.in۰۸ و B.in۱۵ که در سه خوشه متفاوت گروه­بندی شدند با فاصله ژنتیکی مناسب برای ایجاد رقم سنتتیک میسر شد.

کلیدواژه ها:

واژه های کلیدی: علف پشمکی ، تنوع ژنتیکی ، آغازگرهای ISSR ، ارقام سنتتیک