| تعداد نشریات | 285 |
| تعداد نشریات سازمان | 83 |
| تعداد شمارهها | 3,094 |
| تعداد مقالات | 34,531 |
| تعداد مشاهده مقاله | 49,353,825 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 79,810,635 |
تاثیر خشکی برتنوع گونه راش شرقی با استفاده ازنشانگر مولکولی ریزماهواره و ایزوآنزیم پراکسیداز | ||
| تحقیقات ژنتیک و اصلاح گیاهان مرتعی و جنگلی ایران | ||
| دوره 28، شماره 2 - شماره پیاپی 56، اسفند 1399، صفحه 191-202 اصل مقاله (799.87 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله علمی - پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/ijrfpbgr.2020.125964.1339 | ||
| نویسندگان | ||
| زهره سعیدی1؛ داوود آزادفر* 2؛ مسعود توحیدفر3؛ خسرو ثاقب طالبی4 | ||
| 1دانش آموخته دکترای علوم جنگل، دانشکده علوم جنگل، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان | ||
| 2نویسنده مسئول مکاتبات، دانشیار، دانشکده علوم جنگل، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان پست الکترونیکی: azadfar@gau.ac.ir | ||
| 3دانشیار، دانشکده مهندسی فناوریهای نوین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران | ||
| 4استاد، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران | ||
| چکیده | ||
| راش شرقی یکی از مهمترین گونههای پهنبرگ جنگلهای هیرکانی بوده و قابلیت سازگاری فنوتیپی و ژنتیکی این گونه به تغییرات اقلیمی اهمیت بسیاری دارد. تعیین کمیّت و ارزیابی تنوع ژنتیکی بین و درون جمعیتهای گونه راش این امکان را فراهم میکند تا تنوع جمعیتها به بهترین نحو حفظ و نگهداری شود. این پژوهش روی درختان بالغ چهار جمعیت (منطقه) مختلف از این گونه در دو گرادیان شاخص خشکی از غرب به شرق و ارتفاع پایینبند به بالابند در جنگلهای هیرکانی (جنگل شفارود گیلان، جنگل خیرودکنار پایینبند و بالابند مازندران و جنگل شصتکلاته گلستان) انجام شد. بررسی تنوع ژنتیکی و اکوتیپی در جمعیتهای مادری به کمک هفت نشانگر ریزماهواره و یک نشانگر بیوشیمیایی انجام گردید. نتایج حکایت از تنوع بالا در تمام جمعیتها بهویژه جمعیت شصتکلاته گلستان داشت. نتایج آنالیز واریانس مولکولی با نشانگر ریزماهواره SSR نشان داد که 77 درصد از کل تنوع مربوط به درون جمعیتها و 23 درصد مربوط به بین جمعیتها بود. نتایج این تحقیق نشان داد که وجود تنوع ژنتیکی بیشتر در درون جمعیتهای راش جنگلهای هیرکانی حکایت از پایه ژنتیکی قوی آنها برای سازگاری با شرایط محیطی داشته و ممکن است سازگاری کوتاهمدت به تغییرات اقلیمی را تسهیل نماید. از سوی دیگر وجود تنوع ژنتیکی بالاتر در منطقه شصتکلاته نسبت به سایر مناطق، نشاندهنده وجود نیروهای تکاملی قویتر برای سازگاری درختان با شرایط محیطی منطقه است. همچنین جریان ژنی بیشتر در جمعیتهای دگرگشن راش شرقی باعث تمایز ژنتیکی کم بین جمعیتها در گرادیان شاخص خشکی جنگلهای هیرکانی شده است. | ||
| کلیدواژهها | ||
| تنوع؛ گرادیان خشکی؛ راش شرقی؛ نشانگر مولکولی و بیوشیمیایی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Drought effect on the diversity of Fagus orientalis L. populations using microsatellite molecular markers and peroxidase isoenzyme | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Z. Saeedi1؛ D. Azadfar2؛ M. Tohidfar3؛ K. Saghebtalebi4 | ||
| 1PhD graduated, Forest Science Faculty, Gorgan University of Agricultural Science and Natural resources, Gorgan, I.R. Iran | ||
| 2Corresponding Author, Assoc. Prof., Forest Science Faculty, Gorgan University of Agricultural Science and Natural resources, Gorgan, I.R. Iran, E-mail: azadfar@gau.ac.ir | ||
| 3Assoc. Prof., Shahid Beheshti University, Tehran, I.R. Iran. | ||
| 4Prof., Research Institute of Forests and Rangelands, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, I.R. Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Fagus orientalis is one of the most important broadleaf species in Hyrcanian forests. The phenotypic and genetic adaptation potential of this species to climate change is very important. Quantifying and evaluating genetic diversity between and within oriental beech populations makes it possible to best preserve the diversity of populations. This study was conducted on mature trees of four different populations (regions) of this species in two drought index gradients from West to East and lowland to highland in Hyrcanian forests (Shafarood forest of Gilan, Khairudkenar forest of lowland and highland of Mazandaran and Shast Kalateh forest of Golestan). Genetic diversity was studied in native populations using seven microsatellite markers and one biochemical marker. The results showed high diversity in all populations, especially in the population of Shast Kalateh, Golestan. The results of molecular analysis of variance with SSR microsatellite marker showed that 77% of the total diversity was within populations and 23% was among the populations. The results of this study showed that the presence of more genetic diversity within the beech populations of Hyrcanian forests indicates their strong genetic basis for adaptation to environmental conditions and may facilitate short-term adaptation to climate changes. On the other hand, the presence of higher genetic diversity in Shast Kalateh than in other regions indicates stronger evolutionary forces for adapting trees to environmental conditions. Additionally, higher gene flow among allogamous populations of oriental beech has led to low genetic differentiation between populations in the drought index gradient of Hyrcanian forests. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Diversity, Drought gradient, Fagus orientalis, Molecular and biochemical markers | ||
| مراجع | ||
|
- Benbouza, H., Jacquemin, J.M., Baudoin, J.P. and Mergeai, G., 2006. Optimization of a reliable, fast, cheap and sensitive silver staining method to detect SSR markers in polyacrylamide gels. Biotechnology, Agronomy, Society and Environment, 10(2):77–81. - Bilela, S., Dounavi, A., Fussi, B., Konnert, M., Holst, J., Mayer, H., Rennenberg, H. and Simon, J., 2012. Natural regeneration of Fagus sylvatica L. adapts with maturation to warmer and drier microclimatic conditions. Forest Ecology and Management, 275: 60-67. - Buiteveld, J., Vendramin, G.G., Leonardi, S., Kamer, K. and Geburek, T., 2007. Genetic diversity and differentiation in European beech (Fagus sylvatica L.) stands varying in management history. Forest Ecology and Management, 247: 98–106. - Calagari, M., Jafari Mofidabadi, A., Tabari, M. and Hoseini, S.M., 2007. Genetical variation on natural populations of Populus euphratica Oliv. by peroxidase isoenzyme. Iranian Journal of Forest and Poplar research, 15(2): 115-122. (In Persian). - Carsjens, C., Nguyne, Ngoc Q., Guzy, J., Knutzen, F., Meier, I. Ch., Muler, M., Finkeldey, R., Leuschner, Ch. and Polle A., 2014. Intra- specific variation in expression of stress- related genes in beech progenies are stronger than drought–induced responses. Tree physiology, 34(12): 1348-1361. - Craciunesc, I., Ciocirlan, E., Sofletea, N. and Curtu, A.L., 2011. Genetic diversity of pedunculate oak (Quercus robur L.) in prejmer natural reserve. Agricultural Food Engineering, 4(53): 16-20. - Cvrckova, H., Machova, P., Polakova, L. and Trckova, O., 2017. Evaluation of the genetic diversity of selected Fagus sylvatica L. populations in the Czech Republic using nuclear microsatellites. Journal of forest science, 63(2):53-61. - Czajkowski, T. and Bolte, A., 2005. Different reaction of beech (Fagus sylvatica L.) provenances from Germany and Poland to drought. Allgemeine Forst- und Jagdzeitung, 177(2): 30-40. - Eberman, R. and Strich, K. 1982. Peroxidase and amylase isoenzymes in the sapwood and heartwood of trees- Phytochem, 21: 2401-2402. - Fang, J. and Lechowicz, M., 2006. Climatic limits for the present distribution of beech (Fagus L.) species in the world. Journal of Biogeography, 33: 1804-1819. - Gaudeul, M., Till-Bottraud, I., Barjon, F. and Manel, S., 2004. Genetic diversity and differentiation in Eryngium alpinum L. (Apiaceae): comparison of AFLP and microsatellite markers. Heredity, 92: 508-518. - Hamrick, J. L. and Godt, M. J. W., 1989. Allozyme diversity in plant species. IN: Differentiation patterns in higher plants (K. Urbanska, ed.) pp. 53-67. New York: Academic Press. - Hamrick, J.L. 2004. Response of forest trees to global environmental changes. Forest Ecology and Management, 197: 323-335. - Hartl, D. L. and Clark, A. G., 1997. Principles of population genetics (Vol. 116). Sunderland: Sinauer associates. - Jump, A.S. and Penuelas, J., 2007. Extensive spatial genetic structure revealed by AFLP but not SSR molecular markers in the wind-pollinated tree, Fagus sylvatica. Mol Ecol., 16:925–936. - Jump, A.S., Hunt, J.M., Martnez-Izquierdo, J. A. and Peulas, J., 2006. Natural selection and climate change: temperature-linked spatial and temporal trends in gene frequency in Fagus sylvatica. Molecular Ecology, 15: 3469-3480. - Karimi, L. and Azadfar, D., 2011. Consideration and comparison of genetic diversity of English yew species (Taxus baccata L.) using branch and leaf peroxidase. Iranian Journal of Rangelands and Forests Plant Breeding and Genetic Research, 18(2): 227-238. (In Persian). - Khaksar, R., Aldaghi, M., A. Salimi, A. and Espahbodi, K., 2015. Investigation on qualitative and quantitative changes of peroxidase isozyme in maple (Acer velutinum) at different altitudes of Mazandaran forests. Iranian Journal of Rangelands and Forests Plant Breeding and Genetic Research, 23(2): 203-2014. (In Persian). - Kraj, W., Sztorc, A., 2008. Genetic structure and variability of phenological forms in the European beech (Fagus sylvatica L.). Annals of Forest Science, 66(2): 1-7. - Mahmoodi Zarinabadi, M.B., Azadfar, D. and Saeedi, Z., 2014. Comparison of the efficiency of leaf morphological and Peroxidase isozyme markers in segregation of Fagus orientalis Lipsky plus and none-plus trees in Shastkalateh forest-Gorgan. Journal of Wood & Forest Science and Technology, 20 (4): 197-210. (In Persian). - Marvie-Mohadjer, M.R., 1976. Some quantitative characteristics of Iranian beech forests. Iran J Nat Reso., 34: 77-97. (In Persian). - Nevo, E., 2001. Evolution of genome-phenome diversity under environmental stress. Proc Natl Acad Sci USA., 98: 6233-6240. - Nowakowska, J.A. and Oszako, T., 2008. Health condition and genetic differentiation level of beech in the Siewierz Forest District assessed with cpDNA markers. Sylwan, 152: 11-20. - Oddou-Muratorio, S., Klein, E.K., Vendramin, G.G. and Fady, B., 2011. Spatial vs. temporal effects on demographic and genetic structures: the roles of dispersal, masting and differential mortality on patterns of recruitment in Fagus sylvatica. Molecular Ecology, 20(9): 1997-2010. - Pastorelli, R., Smulders, M.J.M., Van’t Westende, W.P.C., Vosman, B., Giannini, R., Vettori, C. and Vendramin, G.G., 2003 Characterization of microsatellite markers in Fagus sylvatica L. and Fagus orientalis Lipsky. Molecular Ecology, 3: 76-78. - Pluess, A.R. and Weber, P., 2012. Drought-adaptation potential in Fagus sylvatica: linking moisture availability with genetic diversity and dendrochronology. PLose One, 7(3): e33636. - Puglisi, S., Lovreglio, R. and Attolico, M. 1999. Subpopulation differentiation along elevational transects within two Italian populations of Scot pine (Pinus sylvestris L.). Forest Genetics, 6:247-256. - Rajendra, K.C., 2011. Spatial dynamics of intraspecific genetic variation in European beech (Fagus sylvatica L.). PhD Thesis. Georg-August-University Göttingen, Germany. - Salehi Shanjani, P., Vendramin, G.G. and Calagari, M., 2006. Effects of artificial selection on genetic structure of beech (Fagus orientalis Lipsky) populations. Iranian Journal of Rangelands and Forests Plant Breeding and Genetic Research, 18(2): 165-180. (In Persian). - Salehi Shanjani, P., Vendramin, G.G. and Calagari, M., 2011. Altitudinal genetic variations among the Fagus orientalis Lipsky populations in Iran. Iranian Journal of Biotechnology, 9(1): 11-20. (In Persian). - Schraml, C. and Rennenberg, H., 2000. Sensitivity of different ecotypes of beech trees (Fagus sylvatica L.) to drought stress. Forstwissenschaftliches Centralblatt., 119: 51-61. - Taheri Abkenar, K. and Pilevar, B., 2008. Sylviculture. Publication:z Haghshenas press, Rasht, Iran 296p. (In Persian). - Truong, C., Palmé, A.E. and Felber, F. 2007. Recent invasion of the mountain birch Betula pubescens ssp. tortuosa above the tree line due to climate change: genetic and ecological study in northern Sweden Journal of Evolutionary Biology, 20: 369-380. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 517 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 439 |
||