تنوع ژنتیکی فامیل‌های تلاقی برگشتی حاصل از تلاقی جو زراعی و وحشی با نشانگرهای مولکولی

هدف: تنوع ژنتیکی در گیاهان در طی مدت طولانی اهلی شدن جو زراعی، بویژه پس از استفاده از روش‌های اصلاحی مدرن و کشت فشرده، به میزان قابل توجهی کاهش یافته و معضل فرسایش ژنتیکی در این گیاه مطرح می‌باشد. خویشاوندان وحشی جو زراعی دارای مواد ژنتیکی با ارزش برای اصلاح جو هستند. تنوع ژنتیکی گونه‌های وحشی متعلق به خزانه ژنی اولیه جو در بکارگیری برنامه‌های اصلاحی جو به خصوص برای تحمل در برابر تنش‌های زنده و غیر زنده حائز اهمیت بسیاری است. با توجه به قرابت گونه وحشی (spontaneum l. hordeum.) با گونه زراعی و عدم اقبال در یافتن ژن‌های مقاومت در گونه زراعی، اینترگرسیون ژنی راه حلی مناسب برای انتقال ژن‌های مطلوب است. مواد و روش‌ها: در این پژوهش تنوع ژنتیکی جمعیت تلاقی برگشتی حاصل از تلاقی بین‌گونه‌ای جو زراعی و وحشی با استفاده از نشانگرهای مولکولی که در تسریع انتخاب برای سهم بیشتر والد دوره‌ای در روند تلاقی برگشتی مفید است، با استفاده از نشانگرهای ریزماهواره ارزیابی شده است. نتایج: برای بررسی تنوع ژنتیکی و تجزیه واریانس مولکولی (amova) در بین 142 فامیل حاصل از تلاقی برگشتی، به ترتیب از دو نرم‌افزار popgene و arliquin استفاده شد. میانگین شاخص‌های gst و nm که نشان‌دهنده میزان تفرق ژنی و جریان ژنی بین گروه‌ها است به ترتیب معادل 0.59 و 0.34 بود، که بیانگر یک تبادل ژنی پایین بین 9 گروه حاصل از تلاقی برگشتی بوده است. تجزیه واریانس مولکولی گروه‌ها نشان داد که عمدة تنوع ژنتیکی 86.5 شناسایی شده مربوط به درون گروه‌ها بوده است. داده‌های حاصل از تشابه ژنتیکی نی در دامنه‌ای از 0.92-0.41 قرار گرفتند، که با نتایج فاصله ژنتیکی تطابق داشت. تجزیه ساختار جمعیت با استفاده از نرم‌افزار structre جمعیت را به پنج گروه با تعداد 40، 22، 27، 20 و 35 فامیل برای هر گروه تقسیم کرد. نتیجه‌گیری: نتی نشانگرهای ssr جهت افزایش کارایی برنامه‌های انتقال ژن از گونه‌های خویشاوند جو به‌منظور اصلاح جو بهویژه برای تحمل تنش‌های زنده و غیرزنده دارای پتانسیل ارزشمندی هستند.

Genetic diversity of backcross families derived from crossing between cultivated and wild barley using molecular markers

Objective Plant genetic variation, during the longterm domestication of the cultivated barley, especially after the modern breeding and intensive cultivation, reduced significantly, leading to genetic erosion in this crop as well. Wild relatives of cultivated barley are potential source of valuable genetic materials for barley improvement. Genetic variation of wild species belonging to primary gene pool of barley is important in employing in barley breeding program, particularly for tolerance to biotic and abiotic stresses. Being a close relative of wild species (H. spontaneum L.) and the lack of tolerance genes among the cultivated genotypes of barley makes gene introgression the appropriate avenue to transfer desired genes such as abiotic stress tolerance. Materials and methods In this research a backcross populations (BC2F1) developed from interspecific hybridization between cultivated barley and its wild relative (H. spontaneum L.) was assessed for genetic diversity using molecular markers which are valuable to assist background selection for recurrent parent. Results Arliquin and POPGENE softwares were used to analyze genetic diversity and molecular variance (AMOVA) among populations, respectively. Gst and Nm parameters had an average of 0.59 and 0.34, respectively, indicating a low gene flow among nine groups of backcross families. The AMOVA results showed that majority of genetic diversity belonged to within population variation (86.48%). Nei’s genetic similarity ranged from 0.41 to 0.92 which were consistent with those of genetic distance Conclusions Microsatellite markers have strong differentiation ability to discriminate the resultant genotypes from a biparental cross.