بررسی تنوع ژنتیکی و تجزیه ساختار ژنوتیپ‌های مختلف مرکبات با استفاده از آغازگرهای issr

در برنامه‌های اصلاحی به آگاهی از قرابت و تنوع ژنتیکی موجود در ذخایر ژرم‌پلاسمی نیاز است. گستردگی کشت و میزان بالای تولید مرکبات بیانگر اهمیت آن در اقتصاد جهانی است. در این تحقیق 110 ژنوتیپ مرکبات با استفاده از 12 آغازگر issr مورد ارزیابی قرار گرفتند. در مجموع 154 نوار چند‌شکل با میانگین 12.8 آلل امتیاز‌دهی شد. درصد چندشکلی از 57 درصد برای آغازگر issr1 تا 82 درصد برای آغازگر issr9 متغیر بود. متوسط محتوای اطلاعات چندشکلی (pic)، میزان متوسط شاخص نشانگر (mi)، شاخص تنوع ژنی (nei)، شاخص شانون (i) و تعداد آلل موثر (ne) به‌ترتیب 0.002 ± 0.48، 1.17 ± 6.14، 0.11 ± 0.42، 0.12 ± 0.61 و 0.27 ± 1.78 برآورد شد. بر اساس آماره‌های تنوع ژنتیکی، جمعیت مورد مطالعه تنوع ژنتیکی بالایی داشت و چهار آغازگر issr11، issr9، issr4 و issr5 از پتانسیل بیشتری جهت تمایز ژنوتیپ‌ها برخوردار بودند.‌ تجزیه‌ خوشه‌ای و تجزیه ساختار به‌ترتیب بر اساس روش اتصال همسایگی (nj) و روش بیزی ژنوتیپ‌ها را به پنج گروه و چهار زیرجمعیت تقسیم کرد. بر مبنای هر دو تجزیه، قرار گرفتن ژنوتیپ‌های ناشناخته با ارقام شاهد در یک گروه، فرض زمینه ژنتیکی مشترک بین این ژنوتیپ‌ها را تقویت نمود. در گروه‌بندی ژنوتیپ‌ها، سه گونه حقیقی پوملو (c. maxima)، ماندارین (c. reticulate) و سیترون (c. medica) در گروه‌های مجزا قرار گرفتند. بر اساس نتایج، علاوه‌بر سه گونه حقیقی، حداقل یک گونه یا جنس دیگر از خویشاوندان مرکبات در ریخته ارثی جمعیت مورد مطالعه سهم داشت. در این تحقیق اگرچه هر دو تجزیه مورد استفاده در تکمیل اطلاعات هم کارآمد بودند، امّا با لحاظ نمودن میزان اختلاط ژنتیکی و اطلاعات منشا ژنوتیپ‌ها، شاید بتوان بر اثربخشی بیشتر تجزیه ساختار مبتنی بر مدل در ارزیابی روابط ژنتیکی دست یافت.

Investigation of Genetic Diversity and Structure Analysis of Different Citrus Genotypes Using ISSR Markers

In breeding programs, it is necessary having knowledge of the relatedness and genetic diversity in germplasm pools. The spread of cultivated regions and the high levels of production indicates citrus importance in the global economy. Therefore, 110 citrus genotypes were evaluated using 12 ISSR markers. Overall, 154 polymorphic bands were scored with an average of 12.8 alleles per primer. The polymorphism percentage ranged from 57 for the ISSR1 to 82 for the ISSR9. Averages of polymorphic information content (PIC), marker index (MI), gene diversity index (Nei), Shannon index (I) and number of effective alleles (Ne) were 0.48 ± 0.002, 6.14 ± 1.17, 0.42 ± 0.11, 0.61 ± 0.12 and 1.78 ± 0.27, respectively. Based on genetic diversity statistics, the studied population had high genetic diversity, and four markers (ISSR11, ISSR9, ISSR4, and ISSR5) had more potential for differentiation of genotypes. Cluster analysis and modelbased structure analysis, divided the genotypes into five groups and four subpopulations based on the NeighborJoining method (NJ) and Bayesian approach, respectively. Based on both analyses, grouping of unknown genotypes and control cultivars in the same group probably confirms the assumption of a common genetic background between these genotypes. Results from the two analyses showed that Pummelo (C. maxima), Mandarin (C. reticulate), and Citron (C. medica), as three true citrus species, separated in different groups. In addition to the three true species, at least one species or another genus of citrus relatives is involved in the genetic makeup of the studied population. In this study, although both used analyses were effective in completing each otherchr('39')s information, by considering the degree of genetic mixing and the information of the origin of the genotypes, the effectiveness of modelbased structure analysis in evaluating genetic relationships could be achieved.