| تعداد نشریات | 282 |
| تعداد نشریات سازمان | 80 |
| تعداد شماره‌ها | 3,251 |
| تعداد مقالات | 35,917 |
| تعداد مشاهده مقاله | 54,573,239 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 93,694,807 |
بررسی تنوع سیتوژنتیکی ژنوتیپ‌های مختلف گونه Elymus hispidus (Opiz) Melderis var. villosus (Hackel) Assadi | ||
| تحقیقات ژنتیک و اصلاح گیاهان مرتعی و جنگلی ایران | ||
| مقاله 7، دوره 33، شماره 1 - شماره پیاپی 65، شهریور 1404، صفحه 76-95 اصل مقاله (1.64 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله علمی - پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/ijrfpbgr.2025.369681.1477 | ||
| نویسندگان | ||
| هومن شیروانی* 1؛ علیرضا اطمینان2؛ هوشمند صفری3 | ||
| 1دکتری اصلاح نباتات، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد کرمانشاه، ایران | ||
| 2گروه ژنتیک و بهنژادی گیاهی، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران | ||
| 3استادیار بخش تحقیقات جنگلها و مراتع، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان کرمانشاه، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج | ||
| چکیده | ||
| سابقه و هدف: گونهElymus hispidus (Opiz) Melderis var. villosus (Hackel) Assadi یکی از گراس‌های مهم علوفه‌ای است که به دلیل ارزش تغذیه‌ای بالا، مقاومت به تنش‌های محیطی، اهمیت ویژه‌ای در اصلاح گیاهان علوفه‌ای و احیا مراتع مخروبه دارد. بررسی تنوع سیتوژنتیکی این گونه می‌تواند به شناخت بهتر ساختار ژنتیکی و بهره‌برداری مناسب‌تر در برنامه‌های اصلاحی کمک کند. هدف این پژوهش، ارزیابی تنوع کاریوتیپی ۲۴ ژنوتیپ مختلف از مناطق مختلف ایران بود تا از طریق تحلیل صفات کروموزومی و شاخص‌های کاریوتیپی، تنوع سیتوژنتیکی آنها تعیین شود. مواد و روش‌ها: در این مطالعه، بذر ۲۴ ژنوتیپ از گونه E. hispidus var. villosus که از مناطق مختلف ایران جمع‌آوری شده بودند، از بانک ژن منابع طبیعی دریافت شدند. بذر نمونه‌ها در آزمایشگاه مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان کرمانشاه کشت و آماده‌سازی شدند و صفات کاریوتیپی آنها بررسی شد. کروموزوم‌های متافازی سلول‌های جوان ریشه با رنگ‌آمیزی متداول تهیه شده و زیر میکروسکوپ نوری مشاهده شدند. صفات کروموزومی شامل طول کل کروموزوم (CL)، طول بازوی بلند (LA)، طول بازوی کوتاه (SA) و ۱۹ شاخص کروموزومی مختلف اندازه‌گیری و ثبت شدند. به منظور بررسی تفاوت معنی‌دار بین اکوتیپ‌ها، داده‌های به دست آمده تجزیه واریانس گردیدند. میانگین داده‌ها مورد تجزیه همبستگی و تجزیه خوشه‌ای قرار گرفتند. همچنین، از شاخص‌های تقارن کاریوتیپی و کلاس‌های استبینز برای تعیین درجه تکامل و تقارن کاریوتیپ‌ها استفاده شد. نتایج: نتایج نشان داد تمامی ژنوتیپ‌های مطالعه شده هگزاپلوئید (n=6x=42) بودند، اما از نظر فرمول کاریوتیپی تنوع قابل توجهی مشاهده شد. ژنوتیپ شماره ۱۹ با بیشترین درصد شکل کلی کروموزوم (شاخص TF%) و کمترین مقدار شاخص نامتقارن بودن درون کروموزومی (A1)، کاریوتیپ متقارن‌تری داشت که نشان‌دهنده سطح تکامل پایین‌تر این ژنوتیپ بود، در حالی که در ژنوتیپ شماره ۱۴ کروموزوم‌های نامتقارن‌تر و درجه تکامل بالاتری داشتند. نتایج تجزیه واریانس اختلافات معنی‌داری را در تمامی صفات کروموزومی (در سطح احتمال 1 درصد) بین ژنوتیپ‌ها نشان داد. بیشترین طول کل کروموزوم در ژنوتیپ‌های شماره ۲۳ و ۱۰ و کمترین طول کل کروموزوم در ژنوتیپ‌های ۶ و ۷ مشاهده شد. تحلیل خوشه‌ای ژنوتیپ‌ها را در سه گروه متمایز دسته‌بندی کرد که با نتایج گروه‌بندی مقادیر شاخص‌های نامتقارن بودن درون کروموزومی (A1)، نامتقارن بودن بین کروموزومی (A2)، ضریب تغییرات طول کروموزوم (CVcl) و ضریب تغییرات موقعیت سانترومر (CVci) و طبقه‌بندی Stebbins تطابق داشت. همبستگی مثبت و معنی‌دار بین طول کل کروموزوم، طول بازوها و شاخص‌های ارزش نسبی کروماتین (VRC)، اختلاف طول نسبی کروموزوم (DRL) و شاخص ناهمگنی کاریوتیپ (AI) مشاهده شد. نتیجه‌گیری: این مطالعه نشان داد که گونهElymus hispidus var. villosus دارای تنوع سیتوژنتیکی و کاریوتیپی قابل توجهی است که می‌تواند منبعی ارزشمند برای اصلاح و بهبود این گونه در برنامه‌های اصلاح نباتات باشد. تفاوت‌های معنادار در شاخص‌های کروموزومی مانند طول کروموزوم‌ها، طول بازوهای بلند و کوتاه و شاخص‌های تقارن، بیانگر وجود تنوع ساختاری بالا در سطح ژنتیکی است. این تنوع می‌تواند در جهت انتخاب ژنوتیپ‌های مناسب با عملکرد و کیفیت علوفه مطلوب استفاده شود. استفاده از تنوع درون‌گونه‌ای، به‌ویژه از طریق تلاقی بین ژنوتیپ‌های با فاصله ژنتیکی زیاد (براساس تحلیل خوشه‌ای)، می‌تواند منجر به بروز پدیده هتروزیس و ارتقاء صفات کمی و کیفی شود. به‌کارگیری این ژنوتیپ‌ها در برنامه‌های تلاقی درون‌گونه‌ای، راهکاری مؤثر برای توسعه ارقام جدید با تحمل بالاتر به تنش‌های محیطی، بهبود عملکرد علوفه و افزایش پایداری بهره‌برداری از مراتع خواهد بود. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| تنوع ژنتیکی؛ کاریوتیپ؛ کروموزوم؛ Elymus hispidus var. villosus | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Cytogenetic Diversity Analysis of Genotypes of Elymus hispidus (Opiz) Melderis var. villosus (Hackel) Assadi | ||
| نویسندگان [English] | ||
| hooman shirvani1؛ Alireza Etminan2؛ Hosmand Safari3 | ||
| 1Ph.D. Plant Breeding, Young Researchers and Elite Club, Kermanshah Branch, Islamic Azad University, Kermanshah, Iran, | ||
| 2Department of Genetics and Plant Breeding, Kermanshah Branch, Islamic Azad University, Kermanshah, Iran | ||
| 3- Forests and Rangelands Research Department, Kermanshah Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Kermanshah, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Background and Objective: Elymus hispidus (Opiz) Melderis var. villosus (Hackel) Assadi is a key forage grass species with modrate nutritional value and notable resistance to environmental stresses. Investigating the cytogenetic diversity of this species can improve understanding of its genetic structure and support its effective utilization in breeding programs. The aim of this study was to evaluate the karyotypic diversity of 24 different genotypes from various regions of Iran by analyzing chromosomal traits and karyotypic indices. Materials and Methods: Twenty-four genotypes of E. hispidus var. villosus, collected from diverse regions of Iran and preserved in the National Natural Resources Gene Bank, were provided. Seeds were sown in Petri dishes and prepared for cytogenetic evaluation at the Agricultural and Natural Resources Research Center of Kermanshah Province, Iran. Metaphase chromosomes were prepared from young root cells using conventional staining and observed under a light microscope. Chromosomal parameters, including total chromosome length (CL), long arm length (LA), short arm length (SA), and 19 additional karyotypic indices, were measured. Data were analyzed using analysis of variance (ANOVA) to assess significant differences among genotypes, followed by correlation analysis and hierarchical clustering. Karyotype symmetry indices and Stebbins’ classification system were used to determine the degree of evolutionary advancement and structural symmetry among genotypes. Results: All studied genotypes were hexaploid (2n=6x=42), but exhibited considerable variation in karyotypic formula. Genotype 19 had the highest total form percentage (TF%) and the lowest intrachromosomal asymmetry index (A1), indicating a more symmetrical karyotype and lower evolutionary advancement, whereas genotype 14 showed greater asymmetry and a higher degree of chromosomal evolution. ANOVA revealed significant differences (p < 0.01) among genotypes for all chromosomal traits. The longest chromosomes were observed in genotypes 23 and 10, while genotypes 6 and 7 had the shortest chromosomes. Cluster analysis grouped the genotypes into three distinct clusters, which corresponded with patterns observed in A1, A2 (interchromosomal asymmetry), coefficient of variation of chromosome length (CVcl), centromeric index variation (CVci), and Stebbins’ classification. Significant positive correlations were observed between total chromosome length, arm lengths, and indices such as relative chromatin value (VRC), difference in relative chromosome length (DRL), and karyotype asymmetry index (AI), suggesting high genetic potential and breeding capacity within these genotypes. Conclusion: This study demonstrated substantial cytogenetic and karyotypic diversity within E. hispidus var. villosus, highlighting its value as a genetic resource for breeding and genetic improvement programs. Significant variation in chromosomal indices, including chromosome length, arm proportions, and symmetry metrics, reflects a high degree of structural diversity. Such diversity can be exploited to select genotypes with superior forage yield and quality. Utilizing intraspecific diversity, particularly through crosses between genotypes with high genetic distance (based on cluster analysis), can lead to heterosis and improve both quantitative and qualitative traits. These genotypes can be effectively used in intraspecific crossing programs to develop new varieties with higher tolerance to environmental stresses, enhanced forage yield, and increased sustainability of rangeland exploitation. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Genetic diversity, Karyotype, Chromosome, Elymus hispidus var. villosus | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 137 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 144 |
||