ارزیابی تنوع ژنتیکی ژنوتیپ‌های freesia hybrida با استفاده از نشانگر مولکولی issr

هدف: هدف از پژوهش حاضر، ارزیابی تنوع ژنتیکی 23 ژنوتیپ گیاه زینتی فریزیا (freesia hybrida) شامل شش ژنوتیپ والدینی و 17 دورگf1   حاصل از تلاقی آنها، با استفاده از 10 آغازگر issr به منظور بهره­برداری از این تنوع در برنامه­های به­نژادی این گیاه بوده­است.مواد و روش‌ها: پس از استخراج dna از برگ­های تازه و تکثیر نواحی نشانگری در دستگاه pcr و تفکیک قطعات نشانگری بر روی ژل الکتروفورز، نوارها نمره­دهی شدند و بر اساس ماتریس داده­های صفر و یک، پارامترهای نشانگری شامل تعداد لوکوس­های چند شکل، محتوای اطلاعات چندشکلی، نسبت چندگانه موثر، شاخص قدرت تفکیک، شاخص نشانگری و شاخص­های تنوع ژنتیکی شامل تعداد مشاهده شده و تعداد موثر آلل­ها، شاخص تنوع ژنی نی و شاخص اطلاعات شانون مبتنی بر داده­های نشانگر issr محاسبه شدند. تجزیه به مولفه­های اصلی بر اساس ضریب تشابه جاکارد با الگوریتم upgma و تجزیه خوشه­ای با استفاده از از ضرایب دایس به روش گروه­بندی وارد انجام شد.نتایج: از مجموع 110 مکان ژنی تکثیر یافته برای 10 نشانگر issr، متوسط درصد چندشکلی برابر با 7/94 درصد در میان ژنوتیپ­های تحت بررسی برآورد شد. نشانگر ishb11 بیشترین تعداد مکان ژنی چندشکل (12)، نسبت چندگانه موثر (39/7)، شاخص قدرت تفکیک (83/7) و شاخص نشانگری (67/2) را به خود اختصاص داد. تجزیه خوشه­ای، ژنوتیپ­ها را به چهار گروه تفکیک و تجزیه به مولفه­های اصلی درستی این گروه­بندی را تائید کرد.نتیجه‌گیری: اندازه نسبتا بالای شاخص محتوای اطلاعات چندشکلی (368/0)، نشان داد که نشانگرهای به­کار رفته در این پژوهش از اطلاعات ژنتیکی مناسب از لحاظ  تعداد آلل­های شناسایی شده و نیز توزیع فراوانی مناسب در ژنوم گیاه فریزیا برخوردار بوده و کارایی بالای خود را در تفکیک ژنوتیپ­ها نشان دادند. همچنین بر اساس شاخص­های تنوع ژنی برآورد شده، بین والدین و دورگ­های حاصل از تلاقی آن­ها اختلاف معنی داری مشاهده نشد. با وجود این، سطح تنوع ژنتیکی موجود قابل قبول بوده و می­توان از این تنوع در برنامه­های به­نژادی فریزیا بهره­برداری نمود.

Evaluation of genetic diversity of Freesia hybrida genotypes using ISSR marker

ObjectiveThe objective of present study was to evaluate the genetic diversity within 23 genotypes of Freesia hybrida including 6 parents and their 17 F1 hybrids, using 10 ISSR primers in order to utilize such diversity in breeding program of this plant. Materials and methodsAfter extraction of genomic DNA from fresh leaves and amplification of marker regions by the PCR, followed by the electrophoresis, a matrix of binary data was created based on scoring of electrophoretic bands. Marker parameters including number of polymorphic loci, polymorphism information content, effective multiple ratio, resolution power index, and marker index as well as genetic variation indices including observed number of alleles, effective number of alleles, Nei’s gene diversity index, and Shannon’s information index were calculated by using the ISSR marker data. Principle components analysis based on the Jaccard similarity coefficient with UPGMA algorithm were done followed by the cluster analysis using Dice coefficient and based on Ward’s grouping method. ResultsOut of 110 amplified loci of the 10 ISSR markers, the mean of polymorphism percentage 94.7% within the used genotypes was estimated. Maker ISHB11 showed maximum number of polymorphic loci (12), effective multiple ratio (7.93), resolution power index (7.83), and marker index (2.67) as well. Cluster analysis grouped genotypes into four clusters, which was confirmed by the result of principle component analysis. ConclusionsRelative high value of the polymorphism information content (0.368), showed that the ISSR makers utilized in present study were genetically well informative regarding to the number of identified alleles and their distribution in the genome of Freesia. Based on the gene diversity indices, there was no significant difference between the parental genotypes and the F1 hybrids in terms of genetic variation. However, the level of this variation was acceptable and is capable to be utilized for breeding program in this plant.