بررسی تنوع ژنتیکی ارقام گوجه‌فرنگی با استفاده از نشانگر‌ scot

هدف: مطالعه حاضر با هدف بررسی قابلیت نشانگر scot برای ارزیابی تنوع ژنتیکی گوجه‌فرنگی انجام شد. در این پژوهش همچنین میزان تنوع ژنتیکی ارقام این گیاه که پیشتر در ایران بصورت تجاری کشت شده‎اند، در حال حاضر کشت می‎شوند و یا ارقام امید‌بخش می باشند هدف دیگر مطالعه بود.مواد و روش‌ها: تعداد 99 رقم گوجه‌فرنگی (.lycopersicon esculentum mill) با استفاده از نشانگر scot مورد ارزیابی قرار گرفتند. برای این منظور dna از نمونه‌های برگی تازه استخراج گردید. برای بررسی ابتدا از 36 آغازگر scot  استفاده شد که پانزده آغازگر به منظور تجزیه و تحلیل نهایی در نظر گرفته شدند.نتایج: با استفاده از 15 آغازگر ارقام مورد بررسی 207 نوار تولید نمودند که 206 نوار آن چندشکل بود. اندازه نوارها بین 250 تا 3200 جفت باز متغیر بود. میانگین درصد چند شکلی و میانگین محتوای اطلاعات چندشکلی به‌ترتیب 99.52 و 0.30 برآورد شد. از ضریب تشابه ژنتیکی جاکارد استفاده شد که میانگین آن 0.52 بود. در بررسی شباهت ژنتیکی بین ارقام، کمترین دامنه ضریب تشابه ژنتیکی جاکارد 0.17 و متعلق به ارقام شماره‌های 34 و 97 و بیشترین آن 0.84 و مربوط به رقم‌های شماره 86 و 87 بود. تجزیه خوشه‌ای بر اساس ضریب تشابه جاکارد و روش centroid انجام شد که  ارقام را به سه خوشه تقسیم کرد. تجزیه به مختصات اصلی رقم‌ها را به چهار گروه تقسیم نمود که سه مولفه اول 58.82 درصد تغییرات مولکولی را توجیه کردند. نتایج حاصل از تجزیه به مختصات اصلی تا حد زیادی با نتایج تجزیه خوشه‌ای مطابقت داشت. آغازگرهای scot12 و scot23 با داشتن محتوای اطلاعات چندشکلی، شاخص نشانگری، نسبت چندشکلی موثر و قدرت تفکیک بالا کارایی مناسبی در تمایز ارقام داشتند.نتیجه‌گیری: مطالعه حاضر نشان داد نشانگر مولکولی scot برای بررسی تنوع ژنتیکی گوجه‌فرنگی مناسب است. این نشانگر توانست سطح بالایی از چندشکلی را ایجاد ‎کند و کارایی مناسبی در تمایز ژنوتیپ‌های گوجه‌فرنگی را نشان دهد. آغازگرهای scot12 و scot23 نسبت به سایر آغازگرهای مورد استفاده کارآیی بیشتری داشتند. همچنین بر اساس یافته‌های این پژوهش به نظر می‎رسد ارقام گوجه‌فرنگی مورد استفاده در ایران از تنوع ژنتیکی بسیار بالایی برخوردار نیستند اما برای بررسی دقیقتر استفاده از تعداد بیشتر آغازگر scot و نیز نشانگرهای دیگر توصیه می‌گردد.

Study on the genetic diversity of tomato’s cultivars via SCoT marker

ObjectiveThis study was conducted to investigate the application of the start codon targeted (SCoT) markers in the genetic diversity of tomato. In addition, the genetic diversity in important cultivars of tomato, which have been previously cultivated, are being cultivated, or are hoped to be cultivated in Iran were assessed. Materials and MethodsNinety nine 99 tomato cultivars were investigated for SCoT polymorphism. DNA isolation and SCoT analysis were carried out using the fresh leaf samples. Thirtysix SCoT primers were initially screened for analysis and fifteen primers were considered for the further analysis. ResultsThe cultivars produced 207 amplicons while the 206 were polymorphic. Amplicon size varied from 250 to 3200 base pair (bp). The average of polymorphism and the mean of polymorphic information content were 99.52 and 0.30, respectively. Also, Jaccard’s similarity coefficient was applied and the mean Jaccard genetic similarity coefficient was 0.52. According to Jaccard’s coefficient, the lowest similarity (0.17) has been observed for cultivars 34 and 97 while the highest similarity (0.84) were detected between cultivars 86 and 87. In addition, the cluster analysis was conducted based on Jaccard similarity coefficient and centroid method which classified cultivars into three clusters. Besides, the principal coordinate analysis was considered. Accordingly, the cultivars divided into four groups and the first three components explained 58.82% of the molecular variation. The results of the principal coordinate analysis were largely consistent with the results of the cluster analysis. Having high polymorphic information content, marker index, effective multiplex ratio, and resolution power, SCoT12 and SCoT23 primers were properly effective in differentiating the cultivars. ConclusionsThis study showed that SCoT molecular markers are appropriate for investigating the genetic diversity amongst tomato genotypes and generate a high level of polymorphism. Thus, these markers have considerable efficiency in differentiating tomato genotypes. In addition, this investigation indicated that SCoT12 and SCoT23 primers were suitably effective in differentiating the cultivars. Furthermore, our resech claimed that tomato cultivars that are used in Iran do not have high genetic diversity while for more precise conclusion; it is suggested to practice more SCoT primers along with other markers.