| تعداد نشریات | 282 |
| تعداد نشریات سازمان | 80 |
| تعداد شماره‌ها | 3,258 |
| تعداد مقالات | 36,030 |
| تعداد مشاهده مقاله | 55,063,897 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 94,084,150 |
بررسی قرابت ژنتیکی ژنوتیپهای منتخب گل‌محمدی (Rosa damascena) در شرایط دیم با تکیه بر روش مولکولی | ||
| تحقیقات ژنتیک و اصلاح گیاهان مرتعی و جنگلی ایران | ||
| مقاله 7، دوره 33، شماره 2 - شماره پیاپی 66، اسفند 1404، صفحه 176-188 اصل مقاله (776.8 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله علمی - پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/ijrfpbgr.2026.371164.1486 | ||
| نویسندگان | ||
| یوسف محمدی* 1؛ بهلول عباسزاده2 | ||
| 1استادیار، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران | ||
| 2دانشیار، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| مقدمه: عوامل مختلف ژنتیکی و محیطی باعث تغییر در ساختار ژنتیکی ژنوتیپهای مختلف یک گونه گیاهی میشود و استفاده از تنوع بوجود آمده در راستای اهداف اصلاحی، بسیار حائز اهمیت است. استفاده از صفات مورفولوژیکی برای بررسی تنوع ژنتیکی، به دلیل معایب نشانگرهای مورفولوژیکی، کمرنگ شده است و به همین دلیل امروزه محققان در کنار نشانگرهای مورفولوژیکی از نشانگرهای مولکولی برای بررسی تنوع ژنتیکی بین ژنوتیپهای مختلف یک گونه گیاهی استفاده میکنند. گل‌محمدی یکی از مهمترین گیاهان زینتی و دارویی میباشد که در صنایع غذایی، دارویی، عطرسازی و آرایشی استفاده میشود و تولید ارقام گل‌محمدی دیم سازگار به اقلیمهای مختلف، اهمیت به‌سزایی در تولید این گیاه ارزشمند دارد. این طرح با هدف بررسی قرابت ژنتیکی ژنوتیپهای برتر گل‌محمدی کشت شده با استفاده از نشانگرهای مولکولی SCoT و براساس صفات عملکردی در شرایط دیم طراحی شد. مواد و روش‌ها: در این تحقیق تنوع ژنتیکی 12 ژنوتیپ گل‌محمدی (7 ژنوتیپ گل‌محمدی که پیش‌تر براساس صفات ارتفاع گیاه، تعداد گل در هکتار و درصد اسانس گل در شرایط دیم انتخاب شده بودند و پنج ژنوتیپ که از استان‌های آذربایجان‌شرقی و غربی جمع‌آوری شده بودند) با استفاده از نشانگرهای مولکولی SCoT مورد مطالعه قرار گرفتند. نمونه‌های برگی از ژنوتیپهای مادری جدا شدند و استخراج DNA با روش CTAB تغییر یافته انجام شد و واکنش زنجیره‌ای پلیمراز با استفاده از 29 نشانگر SCoT برای تولید باندهای DNA انجام گردید. باندهای تکثیر شده بر روی ژل پلی آکریلامید 5 درصد تفکیک شدند. پس از رتبه‌بندی باندهای حاصل به صورت صفر و یک، شاخص‌های محتوای اطلاعات چندشکلی (PIC) نشانگرها، شاخص نشانگر (MI) و نسبت چندگانگی مؤثر (EMR) با نرم‌افزار Excel محاسبه گردید. در این مطالعه، شاخص‌های ژنتیکی شامل تعداد آلل مؤثر (Ne)، شاخص شانون (I)، شاخص هترویگوزیسیتی (He) و شاخص هتروزیگوسیتی تصحیح شده (uHe) و تجزیه به مختصات اصلی با استفاده از نرم‌افزارGenAlex انجام شد. محاسبه ضریب تشابه ژاکارد و خوشه‌بندی ژنوتیپهای منتخب با نرم‌افزار NTSYS انجام گردید. علاوه بر این، خوشه‌بندی ژنوتیپهای براساس صفات عملکردی در شرایط دیم نیز انجام شد و نتایج آن با خوشه‌بندی نشانگرهای ملکولی مقایسه شد. نتایج: براساس نتایج به دست آمده از الکتروفورز عمودی محصولات PCR، از 29 نشانگر SCoT، در 13 نشانگر تکثیر قطعه انجام شد. در مجموع، برای 13 نشانگرSCoT ، 88 آلل چند شکل در 12 ژنوتیپ منتخب گل‌محمدی دیم شناسایی گردید، بهطوری‌که آغازگر SCoT12 با 17 آلل چند شکل، بیشترین و آغازگرهای SCoT46 و SCoT61 با دو آلل چند شکل کمترین تعداد آلل چند شکل را به خود اختصاص دادند. بهطور میانگین 76/6 آلل چند شکل برای هر آغازگر SCoT شناسایی گردید. پس از تشکیل ماتریس تشابه بین ژنوتیپهای منتخب، تجزیه وتحلیل داده مولکولی با استفاده از نرم‌افزار GenALEx انجام شد. خوشه‌بندی ژنوتیپهای مختلف براساس روش UPGMA، نشان داد که 12 ژنوتیپ منتخب با در نظر گرفتن ضریب تشابه 71/0، در چهار کلاد اصلی قرار گرفتند. بهطوری‌که در کلاد I، ژنوتیپ G40، G28، G8، G35، G29 و G6، در کلاد II، ژنوتیپ G21، در کلاد III دو ژنوتیپ GA1 و GA2 و نهایتاً در کلاد IV سه ژنوتیپ GA3, GA4, GA5 قرار گرفته‌اند. در تجزیه خوشه‌ای ژنوتیپهای کلکسیون گل‌محمدی دیم براساس صفات ارتفاع گیاه، تعداد گل در هکتار و درصد اسانس گل، سه خوشه اصلی تشکیل شد. در کلاد 1، سه ژنوتیپ G6، G8، G35، در کلاد2 ژنوتیپهای G21، G28 و G29 و در کلاد3، ژنوتیپ G40 قرار گرفتند. نتیجه‌گیری: با عنایت به نتایج بدست‌آمده، تنوع ژنتیکی بالایی در بین ژنوتیپهای گل‌محمدی دیم کلکسیون مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور و ژنوتیپهای آذربایجان وجود دارد که نشان‌دهنده این است که ژنوتیپ‌ها دارای منشأ یکسانی نمی‌‌باشند. با وجود این، در مقایسه تجزیه خوشه‌ای براساس نشانگرهای ملکولی و تجزیه خوشه‌ای صفات زراعی 7 ژنوتیپ دیم نتایج نشان داد که الگوی گروه‌بندی ژنوتیپ‌ها در این دو رویکرد تا حدی همخوانی داشتند. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| تنوع ژنتیکی؛ گل محمدی دیم؛ نشانگرهای مولکولی؛ GenALEx؛ SCoT | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Investigating the genetic variation of selected genotypes of Rosa damascena grown in rain-fed conditions using molecular markers | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Yousef Mohammadi1؛ Bohloul Abbaszadeh2 | ||
| 1Assist. Prof., Research Institute of Forests and Rangelands (AREEO), Tehran. Iran. | ||
| 2Assoc. Prof., Research Institute of Forests and Rangelands (AREEO), Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Background and Objectives: Genetic and environmental factors continuously shape the genetic structure of plant populations, generating valuable diversity that can be exploited in plant breeding programs. Accurate assessment of genetic diversity is essential for the efficient selection of parental genotypes and the development of improved varieties. Although morphological traits have traditionally been used to evaluate genetic variation, their application has become increasingly limited because they are strongly influenced by environmental conditions and developmental stages. Consequently, molecular markers are now widely employed alongside morphological traits to provide a more reliable assessment of genetic diversity. Rosa damascena Mill. is one of the most economically important aromatic and medicinal plants, extensively utilized in the food, pharmaceutical, perfumery, and cosmetic industries. Therefore, the development of cultivars adapted to diverse climatic conditions is of considerable importance. The present study was conducted to investigate the genetic diversity of selected R. damascena genotypes using Start Codon Targeted (SCoT) molecular markers and to compare the molecular classification with grouping based on agronomic performance under rain-fed conditions. Materials and Methods: The genetic diversity of 12 R. damascena genotypes was evaluated using SCoT molecular markers. The plant materials consisted of seven elite genotypes previously selected based on plant height, flower yield, and flower essential oil content under rain-fed conditions, together with five additional genotypes collected from East and West Azerbaijan provinces of Iran. Young leaf samples were collected, and genomic DNA was extracted using a modified CTAB protocol. Polymerase chain reaction (PCR) amplification was performed using 29 SCoT primers, and the amplified DNA fragments were separated by electrophoresis on 5% polyacrylamide gels. Banding patterns were scored as presence (1) or absence (0). Polymorphic information content (PIC), effective multiplex ratio (EMR), and marker index (MI) were calculated using Microsoft Excel. Genetic diversity parameters, including the number of effective alleles (Ne), Shannon’s information index (I), expected heterozygosity (He), and unbiased expected heterozygosity (uHe), together with principal coordinate analysis (PCoA), were estimated using GenAlEx software. Jaccard’s similarity coefficients and cluster analysis were calculated using NTSYS software. In addition, hierarchical clustering based on agronomic traits measured under rain-fed conditions was performed and compared with the clustering obtained from molecular marker data. Results: Among the 29 SCoT primers evaluated, 13 generated clear and reproducible amplification products. A total of 88 polymorphic alleles were detected across the 12 R. damascena genotypes. Primer SCoT12 produced the highest number of polymorphic alleles (17), whereas primers SCoT46 and SCoT61 each generated only two polymorphic alleles. On average, 6.76 polymorphic alleles were detected per informative primer. Cluster analysis based on Jaccard’s similarity coefficient and the UPGMA algorithm grouped the 12 genotypes into four major clusters at a similarity coefficient of 0.71. Cluster I included genotypes G40, G28, G8, G35, G29, and G6; Cluster II contained genotype G21; Cluster III comprised genotypes GA1 and GA2; and Cluster IV consisted of genotypes GA3, GA4, and GA5. Principal coordinate analysis supported the clustering pattern obtained from the similarity matrix. Based on agronomic traits, including plant height, flower yield, and flower essential oil content, the seven elite rain-fed genotypes were classified into three major groups. Cluster I contained genotypes G6, G8, and G35; Cluster II included genotypes G21, G28, and G29; whereas Cluster III consisted solely of genotype G40. Conclusion: The results demonstrated substantial genetic divergence between the genotypes maintained at the Research Institute of Forests and Rangelands and those collected from East and West Azerbaijan provinces, suggesting that these materials do not share a recent common genetic origin. Comparison of the clustering patterns derived from SCoT molecular markers and agronomic traits revealed a moderate level of agreement between the two approaches. These findings indicate that combining molecular markers with phenotypic evaluation provides a more comprehensive assessment of genetic diversity and can facilitate the identification of suitable parental genotypes for future Rosa damascena breeding programs under rain-fed conditions. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Damask rose, Genetic diversity, molecular markers, GenALEx, SCoT | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 182 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 123 |
||