| تعداد نشریات | 282 |
| تعداد نشریات سازمان | 80 |
| تعداد شماره‌ها | 3,272 |
| تعداد مقالات | 36,149 |
| تعداد مشاهده مقاله | 55,721,419 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 94,498,250 |
بررسی تنوع ژنتیکی ژنوتیپهای منتخب علفپشمکی (Bromus inermis Leyss.) با استفاده از آغازگرهای مولکولی ISSR به منظور تولید ارقام سنتتیک | ||
| تحقیقات ژنتیک و اصلاح گیاهان مرتعی و جنگلی ایران | ||
| مقاله 5، دوره 33، شماره 1 - شماره پیاپی 65، شهریور 1404، صفحه 44-58 اصل مقاله (1.12 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله علمی - پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/ijrfpbgr.2025.370344.1480 | ||
| نویسندگان | ||
| یوسف نامی1؛ صالح امیری2؛ رضا محمدی* 3 | ||
| 1استادیار پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی شمالغرب و غرب کشور، پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی، سازمان تحقیقات، ترویج و آموزش کشاورزی، | ||
| 2محقق پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی شمالغرب و غرب کشور، پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی، سازمان تحقیقات، ترویج و آموزش کشاورزی، | ||
| 3دانشیار پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی شمالغرب و غرب کشور، پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی ایران، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی. | ||
| چکیده | ||
| سابقه و هدف: درک تنوع ژنتیکی در گیاهان علوفه‌ای نقش کلیدی در به‌نژادی و تولید ارقام سنتتیک با سازگاری و عملکرد بهینه دارد. گونه علفپشمکی (Bromus inermis Leyss.) به دلیل مقاومت نسبتاً بالا به خشکی و شرایط نامساعد اقلیمی، از اهمیت ویژه‌ای در مراتع نیمه استپی ایران برخوردار است. اطلاع از سطح تنوع ژنتیکی در گراس‌های علوفه‌ای برای انتخاب والدین در برنامه‌های اصلاحی از اهمیت زیادی برخوردار می‌باشد. استفاده از نشانگرهای مولکولی، سبب کاهش مدت زمان اصلاح و هزینه‌های پروژه‌های اصلاحی می‌شود. 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 ژنوتیپهای مناسب برای برنامه‌های اصلاحی می‌باشد. مواد و روشها:در این مطالعه، ۲۰ ژنوتیپ منتخب از گونه علفپشمکی که در تحقیقات قبلی از بین منابع ژرم‌پلاسم 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 زنجیره‌ای پلیمراز (PCR) با استفاده از معرف‌های استاندارد و شرایط بهینه دمایی انجام شد و محصولات حاصل روی ژل آگارز الکتروفورز شدند. داده‌های حاصل از حضور یا عدم حضور باندها به‌صورت ماتریس دودویی (Binary Matrix) ثبت گردیدند. به‌منظور تعیین کارایی نشانگرها، محتوای اطلاعات چندشکلی (PIC)، شامل درصد چندشکلی، تعداد مؤثر آلل (Ne)، شاخص شانون (I) و هتروزیگوسیتی مورد انتظار (He) محاسبه شد. برای تحلیل ساختار ژنتیکی، از روش گروهبندی UPGMA براساس ضریب جاکارد و تحلیل مؤلفه‌های هماهنگ اصلی (PCA)استفاده شد. کلیه محاسبات با نرم‌افزارهای 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 نشان‌دهند تنوع ژنتیکی بالا میان ژنوتیپ‌هاست. شاخص‌های تنوع نشان دادند که تنوع ژنتیکی در حد متوسط تا بالا قرار دارد؛ به‌طوری‌که میانگین تعداد مؤثر آلل 533/1، شاخص شانون 447/0 و هتروزیگوسیتی مورد انتظار 315/0 گزارش شد. تجزیه خوشه‌ای، ژنوتیپ‌ها را در چهار گروه طبقه‌بندی نمود که خوشه چهارم بیشترین میزان تنوع را داشت. این گروه به‌عنوان منبع بالقوه برای وارد کردن صفات جدید از طریق تلاقی‌های هدفمند معرفی شد. نتایج تحلیل مؤلفه‌های هماهنگ اصلی نیز این گروهبندی را تأیید کرده و بر واگرایی ژنتیکی قابلتوجه بین ژنوتیپ‌ها دلالت داشت. نشانگرهای ISSR به‌عنوان ابزار قدرتمندی در شناسایی ژنوتیپهای متمایز و تحلیل ساختار ژنتیکی شناخته شدند و کارایی بالای آنها برای مطالعات تنوع ژنتیکی تأیید شد. نتیجهگیری: نتایج پژوهش نشان داد که نشانگرهای ISSR24، ISSR07، ISSR06، ISSR13،ISSR14 و ISSR35 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 ژنوتیپهای علفپشمکی هستند و می‌توانند در برنامه‌های اصلاحی، به‌ویژه برای بهبود عملکرد علوفه، به‌کار روند. همچنین امکان انتخاب 8 تا 12 ژنوتیپ برتر علفپشمکی شامل ژنوتیپهای B.in06، B.in14، B.in19، B.in17، B.in12، B.in16، B.in08 و B.in15 که در سه خوشه متفاوت گروهبندی شدند با فاصله ژنتیکی مناسب برای ایجاد رقم سنتتیک میسر شد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| واژه‌های کلیدی: علفپشمکی؛ تنوع ژنتیکی؛ آغازگرهای ISSR؛ ارقام سنتتیک | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Determining the genetic diversity of the selected genotypes of smooth brome grass (Bromus inermis Leyss.) using ISSR molecular markers for synthetic variety development | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Yousef Nami1؛ ُSaleh Amiri2؛ Reza Mohammadi3 | ||
| 1Department of Food Biotechnology, Branch for Northwest and West Region, Agricultural Biotechnology Research Institute of Iran, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tabriz, Iran | ||
| 22Researcher, Branch for Northwest & West Region, Agricultural Biotechnology Research Institute of Iran (ABRII), Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tabriz, Iran. | ||
| 3Branch for Northwest & West region, Agricultural Biotechnology Research Institute of Iran (ABRII), Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tabriz, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Background and Objectives: Knowledge of genetic diversity in forage plants is crucial for breeding and developing synthetic varieties with optimal adaptability and performance. Smooth bromegrass (Bromus inermis Leyss.), due to its relatively high resistance to drought and unfavorable climatic conditions, holds particular importance in the semi-steppe rangelands of Iran. Assessing the level of genetic diversity in forage grasses is essential for parent selection in breeding programs, and the use of molecular markers reduces both the time and cost of these projects. This study aimed to investigate the genetic diversity and determine the degree of similarity among 20 selected genotypes of smooth bromegrass using ISSR molecular markers, to identify suitable genotypes for breeding improved varieties. Materials and Methods: Twenty genotypes of smooth bromegrass, previously selected from domestic and foreign germplasm resources, were evaluated using 34 ISSR primers. DNA was extracted from leaf tissue, and its quality and quantity were assessed using a NanoDrop device. Polymerase chain reaction (PCR) was performed under optimized conditions, and the resulting products were electrophoresed on agarose gel. Presence or absence of bands was recorded as a binary matrix. Marker efficiency was determined by calculating polymorphism information content (PIC), including percentage of polymorphic loci, effective number of alleles (Ne), Shannon's index (I), and expected heterozygosity (He). Genetic structure was analyzed using UPGMA clustering based on Jaccard’s coefficient and principal component analysis (PCA). All computations were conducted using MEGA, POPGENE software, and R packages. Results: A total of 400 alleles were identified, of which 355 were polymorphic, indicating high genetic diversity among the genotypes. Diversity indices revealed moderate to high genetic variation, with an average effective number of alleles of 1.533, Shannon's index of 0.447, and expected heterozygosity of 0.315. Cluster analysis grouped the genotypes into four clusters, with the fourth cluster exhibiting the highest diversity and identified as a potential source for introducing new traits through targeted crosses. The results of PCA also confirmed these groupings, highlighting considerable genetic divergence among genotypes. ISSR markers were recognized as a highly efficient, cost-effective, and reproducible tool for genetic analysis this plant species. Conclusion: ISSR24, ISSR07, ISSR06, ISSR13, ISSR14, and ISSR35 markers produced the highest number of clear, repeatable, and polymorphic bands, making them suitable, cost-effective tools for investigating genetic diversity in smooth bromegrass and applicable in breeding programs aimed at improving forage yield. Eight to twelve superior genotypes-including B.in06, B.in14, B.in19, B.in17, B.in12, B.in16, B.in08, and B.in15-were identified across three clusters with appropriate genetic distances, providing a foundation for creating improved synthetic varieties. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Bromus inermis Leyss, genetic diversity, ISSR primers, synthetic cultivars | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 183 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 153 |
||