بررسی ساختار و تنوع ژنتیکی در ارقام و لاین های گندم ایرانی با استفاده از نشانگرهای Ssr

بهبود ژنتیکی گیاهان زراعی، از جمله گندم متکی بر وجود تنوع ژنتیکی است. در این تحقیق ساختار و تنوع ژنتیکی 99 لاین و 49 رقم گندم با استفاده از 20 جفت آغازگرssr بررسی شد. از آغازگرهای مورد استفاده، 19 آغازگر در بین ارقام و لاین ها مورد مطالعه چند شکل بودند و در مجموع 67 آلل چند شکل تکثیر شد. تعداد آلل در هر مکان از 1 (xgwm44) تا 7 (xgwm47) متغیر و میانگین آن 3.5 بود. میانگین هتروزیگوسیتی مورد انتظار (he) از 0.71 (xgwm149) تا 0.27 (xgwm469) متغیر بود. میانگین محتوای اطلاعات چند شکلی (pic) و بیشترین شاخص اطلاعاتی شانون (i) به ترتیب 0.52 و 0.88 بود. مقادیر تعداد آلل، شاخص اطلاعاتی شانون و میانگین هتروزیگوسیتی مورد انتظار در لاین های مورد مطالعه کمی بیشتر از ارقام بود. متوسط ضرایب تمایز ژنی بین لاین ها و ارقام (fst) و مقدار جریان ژنی (nm) برای تمامی آغازگرها به ترتیب برابر 0.067 و 6.96 بود. تجزیه واریانس مولکولی (amova) سطح بالایی از تنوع ژنتیکی را درون لاین ها + ارقام (92%) در مقایسه با بین لاین ها و ارقام (8%) نشان داد. تجزیه خوشه ای بر اساس ضرایب تشابه تطابق ساده به روش upgma انجام شد. دامنه ضرایب تشابه از 0.40 تا 1 متغیر و میانگین آن 0.7 بود. بر اساس تجزیه خوشه ای 148 لاین و رقم گندم در 5 گروه اصلی قرار گرفت. برخی لاین ها که در گروه های مشابه قرار گرفتند از نظر منشاء جغرافیایی نزدیک به هم بودند. شباهت ژنتیکی بالای بین ارقام می تواند نشان دهنده کاهش پایه ژنتیکی ژرم پلاسم گندم نان در ایران باشد. به هر حال مطابق با فاصله ژنتیکی بین گروه های مختلف، لاین ها می توانند به عنوان والدین بالقوه در برنامه های اصلاحی گندم مورد استفاده قرار بگیرند.

Study of Genetic Structure and Diversity of Iranian Wheat Lines and Cultivars using SSR Markers

Genetic improvement of crop plants such as wheat, relies on genetic diversity. In the current investigation, the genetic diversity of 99 wheat lines and 49 cultivars were assessed using 20 SSR primers. Out of the primers used, 19 were polymorphic among studied lines and cultivars and a total of 67 alleles were amplified. The number of alleles per locus ranged from 1 (Xgwm44) to 7 (Xgwm47), with a mean value of 3.5. The mean of expected heterozygosity (He) ranged from 0.71 (Xgwm149) to 0.27 (Xgwm469). The mean of polymorphism information content (PIC) and the maximum value of Shannon rsquo;s information index (I) were 0.52 and 0.88 respectively. The number of alleles (Na), Shannon rsquo;s information index (I) and mean of expected heterozygosity (He), for lines were slightly more than those of cultivars. Average of gene differentiation coefficients (Fst) and gene flow (Nm) for all primers were 0.067 and 6.96 respectively. Analysis of molecular variance (AMOVA) revealed a higher level of genetic variation within lines + cultivars (89%) compared to among lines and cultivars (11%). Cluster analysis using UPGMA method and simple matching coefficients placed the lines and cultivars in five groups. Similarity coefficients ranged from 0.40 to 1 with a mean value of 0.70. Some cultivars with the same geographic origin were located in the same cluster. The high level of genetic similarity detected in cultivars may demonstrate the narrow genetic base of Iranian wheat germplasm. However, according to the genetic distance between different groups, lines in divergent groups could be potentially used as parents in wheat breeding programs.