بررسی تنوع ژنتیکی و مطالعه ساختار جمعیت در گونه‌های آژیلوپس حاوی ژنوم u با استفاده از نشانگرهای cbdp

گونه‌های آژیلوپس حاوی ژنوم u دارای بیشترین پراکنش در سطح دنیا می‌باشند و با توجه به محدودیت تنوع ژنتیکی در گندم‌های زراعی اصلاح شده، استفاده از این خویشاوندان وحشی و سایر گونه‌های آژیلوپس می‌تواند به عنوان منبع ژنی غنی و متنوع از الل‌های جدید و ایده‌ال برای به‌نژاد‌گران مورد استفاده قرار گیرد. از این‌رو، هدف این تحقیق ارزیابی تنوع ژنتیکی و بررسی روابط و ساختار جمعیت در گونه‌های آژیلوپس جمع‌آوری شده از نواحی مختلف ایران با استفاده از نشانگرهای cbdp بود.مواد و روش‌ها: در این مطالعه 77 توده وحشی آژیلوپس جمع‌آوری شده از 18 استان ایران و متعلق به پنج گونه ae. biuncialis (ژنوم uumm)، ae. columnaris (ژنوم uumm)، ae. neglecta (ژنوم uumm)، ae. triuncialis (ژنوم uucc) و ae. umbellulata (ژنوم uu) با استفاده از 15 آغازگر cbdp مورد ارزیابی قرار گرفتند. پس از جمع‌آوری داده‌های مولکولی به دست آمده تجزیه و تحلیل‌های آماری با استفاده از نرم افزارهایgenalex ver. 6.502 ، darwin ver. 6 و structure ver. 2.3.4 انجام شد.نتایج: با توجه به نتایج به‌دست آمده، 15 آغازگر cbdp در مجموع 189 قطعه چند شکل (95.27 درصد) تکثیر نمودند. شاخص محتوای اطلاعات چندشکلی (pic) در آغازگرهای مورد مطالعه، دارای دامنه تغییرات 0.28 (cbdp15) تا 0.42 (cbdp 2 و cbdp 4) و با میانگین 0.35 بود. نتایج تجزیه واریانس مولکولی (amova) بیشترین درصد واریانس ژنتیکی را درون گونه‌ها (76 درصد) نشان داد. بررسی شاخص‌های ژنتیکی نشان داد گونه ae. triuncialis از تنوع بیشتری نسبت به سایر گونه‌ها برخوردار بود. بیشترین میزان تشابه ژنتیکی بین ae. biuncialis و ae. columnaris (0.905) و ae. biuncialis و ae. neglecta (0.879) مشاهده گردید. تجزیه خوشه‌ای بر اساس داده‌های به دست آمده منجر به تفکیک کلیه توده‌های مورد بررسی در سه گروه اصلی شد. الگوی گروه‌بندی به وجود آمده دقیقآً منطبق با ساختار ژنومی گونه‌ها بود و نتایج تجزیه به مختصات اصلی، نتایج به دست آمده را تایید نمود. در بررسی تجزیه ساختار جمعیت نیز مطابق با نتایج تجزیه خوشه‌ای و pcoa، توده‌ها بر اساس ساختار ژنومی، میزان تشابه ژنتیکی، و تشابهات جغرافیایی گروه‌بندی‌ شدند.نتیجه گیری: نتایج حاصل از این پژوهش بیانگر سودمندی بالای آغازگرهای cbdp در ارزیابی تنوع ژنتیکی موجود در گونه‌های ژرم‌پلاسمی آژیلوپس بود. از‌ این‌رو به نظر می‌رسد این نشانگرها قابلیت استفاده در برنامه‌های مرتبط با تهیه نقشه‌های ژنتیکی و مطالعات مولکولی فیلوژنتیک را دارند. همچنین وجود تنوع ژنتیکی بالا در میان برخی از گونه‌های آژیلوپس ایران می‌تواند چشم‌اندازه قابل توجهی را برای به‌نژادگران جهت استفاده از آن‌ها در برنامه‌های پیش‌اصلاحی

investigation of genetic diversity and study of population structure in aegilops species with u genome by cbdp markers

aegilops species possessing the u genome are the most widely distributed species in the world. considering the limitation in the genetic diversity in cultivated wheat, the use of wild relatives and other species of aegilops can be provided a rich and diverse gene pool of new and ideal alleles for breeders. therefore, the main goals of the present study were investigation of genetic diversity and population structure in aegilops accessions collected from different regions of iran using the cbdp markers.materials and methodsin this study, the genetic diversity among 77 aegilops accessions collected from 18 provinces in iran and belonging to five species including ae. biuncialis (uumm genome), ae. columnaris (uumm genome) ae. neglecta (uumm genome), ae. triuncialis (uucc genome), ae. umbellulata (uu genome) , was evaluated using 15 cbdp primers. the obtained molecular data were subjected to statistical analyses using genalex ver. 6.502, darwin ver. 6, and structure ver. 2.3.4 softwares. resultsa total of 189 polymorphic fragments were amplified using 15 used cbdp primers (95.27%). the pic index ranged from 0.28 (cbdp15) to 0.42 (cbdp 2 cbdp 4) with an average of 0.35. the results of analysis of molecular variance (amova) revealed that the highest proportion of genetic variance referred to within species (76%). among all species, ae. triuncialis showed the highest values of genetic parameters. the highest level of genetic similarity was found between ae. biuncialis with ae. columnaris (0.905) and ae.biuncialis with ae. neglecta (0.879). although cluster analysis based on cbdp data classified all accessions into three main groups the grouping pattern was exactly in accordance with the genomic constitution of species. moreover, the clustering pattern was confirmed by a principal coordinate’s analysis (pcoa). the population structure analysis further confirmed the results obtained from the cluster analysis and pcoa, so all studied accessions were grouped based on their genomic structure, degree of genetic similarity, and geographic similarities.conclusionresults of the present study showed a high usefulness of cbdp markers in evaluating the genetic diversity in the aegilops germplasm. therefore, it seems that this marker technique can be used in programs related to the preparation of genetic maps and molecular phylogenetic studies. also, the existence of high genetic diversity among some iranian aegilops species can provides a significant prospect for breeders to use them in pre breeding programs in wheat.