بررسی تنوع ژنتیکی و تجزیه ساختار جمعیت در گونه های گندم وحشی aegilops cylindrica و ae. crassa با استفاده از نشانگرهای ریزماهواره (ssr)

جنس آژیلوپس به‌واسطه پتانسیل اصلاحی خود هم‌چون تحمل به انواع تنش های غیر زیستی و زیستی یک منبع ژنتیکی غنی و متنوع برای اصلاحگران گندم بشمار می آید. هدف اصلی این پژوهش ارزیابی تنوع ژنتیکی موجود در 91 توده آژیلوپس متعلق به دو گونه ae. cylindrica و ae. crassa با استفاده از نشانگرهای ریزماهواره (ssr) بود. تعداد 25 آغازگر ssr استفاده شده در این ارزیابی در مجموع 49 قطعه تکثیر نمودند. متوسط شاخص های محتوای اطلاعات چندشکل (pic)، تنوع ژنی (h)، قدرت تفکیک (rp) و شاخص نشانگر (mi) به‌ترتیب برابر با 0.26، 0.34، 1.29 و 0.51 بود. نتایج حاصل از تجزیه واریانس مولکولی (amova) نشان داد بیشترین سهم تنوع ژنتیکی مربوط به تنوع بین گونه ای بود. بر اساس پارامترهای ژنتیکی مشخص شد که گونه ae. crassa نسبت به ae. cylindrica از تنوع ژنتیکی بیشتری برخوردار است. تجزیه خوشه ای بر اساس ضریب جاکارد و الگوریتم neighborjoining کلیه توده های مورد بررسی را در دو گروه اصلی تفکیک نمود، به طوریکه توده های مربوط به هر گونه به خوبی از یکدیگر متمایز شدند. نتایج تجزیه به مختصات اصلی (pcoa) نشان داد دو مولفه نخست 64.98 درصد تغییرات مولکولی را توجیه نمودند و بای پلات ترسیم شده توده های مربوط به هر گونه را در گروه جداگانه ای تفکیک نمود. تجزیه ساختار جمعیت نشان داد توده های مورد بررسی در پنج زیر جمعیت واقعی تفکیک شدند به‌طوری‌که متوسط شاخص تمایز جمعیت ها (fst) نیز بین 0.52 تا 0.90 با میانگین 0.76 متغیر بود. به‌طور‌کلی نتایج این پژوهش نشان داد سطح بالایی از تنوع ژنتیکی درون جمعیت های وحشی ae. cylindrica و ae. crassa بر اساس داده های ssr وجود دارد که این میزان تنوع ژنتیکی می تواند به‌عنوان ابزاری جهت بهره برداری از این منابع ژرم پلاسمی در برنامه های اصلاحی گندم و همچنین می‌توان از این نشانگر در سایر مطالعات ژنتیکی مانند نقشه‌یابی qtl و تجزیه ارتباط به‌کار گرفته شود.

Assessment of genetic diversity and population structure in two wild wheat species Aegilops cylindrica and Ae. crassa using microsatellite (SSR) markers

Aegilops genus is the main genetic source of variation for wheat breeders due to its breeding potential such as tolerance to both abiotic and biotic stresses. The main objective of this study were to evaluate the genetic diversity in 91 Aegilops accessions belonging to Ae. cylindrica and Ae. crassa using microsatellite (SSR) markers. A total of 49 fragments were amplified using 25 tested primers in which 48 products were polymorphic. The average values of polymorphic information content (PIC) and gene diversity (H), resolving power (Rp) and marker index (MI) were 0.26, 0.34, 1.29 and 0.51, respectively. The results of molecular variance analysis (AMOVA) showed the highest portion of genetic variance referred to interspecies compared to intraspecies. Based on genetic variation parameters, the highest values of variation parameters were recorded in Ae. crassa than Ae. cylindrica accessions. Cluster analysis based on Jaccard rsquo;s coefficients and neighborjoining algorithm grouped all investigated accessions into two main clusters, so that all accessions were clearly separated from each other. The result of principal coordinate analysis (PCoA) revealed that the first two components accounted for 64.98% of the total molecular variation. The PCoAbased biplot grouped all investigated accessions into two main groups. The result of population structure showed that all investigated accessions were recognized into five subpopulations, and FST index among them varied between 0.52 and 0.76 with an average of 0.76. In conclusion, these results indicated high genetic variation in Aegilops genus collection and could be used in Wheat improvement programs and other genetic studies like QTL and association mapping are recommended.