مقایسه تنوع ژنتیکی در دو گونه‌ی یولاف (avena sativa و avena fatua) با استفاده از خصوصیات فنوتیپی، نشانگرهای مولکولی و پارامترهای کروموزومی

ارزیابی و مقایسه تنوع ژنتیکی در گونه‌های گیاهی، برای اهداف به‌نژادی ضروری است. در این مطالعه، تنوع دو گونه‌ی یولاف زراعی (avena sativa) و وحشی (avena fatua) با استفاده از نشانگرهای مولکولی، صفات فنوتیپی و پارامترهای کروموزومی مقایسه شد. با استفاده از نشانگرهای scot وirap به‌ترتیب 283 و 117 نوار تشکیل شد. نشانگرهای scot چندشکلی بیشتری را در گونه‌ی وحشی (65.37 درصد) در مقایسه با گونه‌ی زراعی (60.07 درصد) نشان دادند. نشانگرهایirap نیز به‌ترتیب با 76.07 و 69.23 درصد چندشکلی، روند مشابهی داشتند. بر اساس شاخص‌های تنوع ژنتیکی ne، he و pic نیز تنوع ژنتیکی نسبتاً بیشتری در گونه‌ی وحشی نسبت به گونه‌ی زراعی برای هر دو سیستم نشانگری برآورد شد؛ اما فاصله ژنتیکی نسبتاً کمتری بین دو گونه وجود داشت. تجزیه‌ی ساختار جمعیت، با استفاده از روش‌های بیزین، تجزیه‌ به مختصات اصلی (pcoa) و تجزیه واریانس مولکولی (amova)، زیرجمعیت‌های متمایز و تنوع ژنتیکی قابل‌توجهی را در درون گونه‌ها نشان داد و نتایج هر سه روش‌ همسو بودند. بین ژنوتیپ‌های یولاف از نظر صفات فنوتیپی تفاوت معنی‌داری وجود داشت. ارتفاع بوته و وزن صددانه به‌ترتیب در ژنوتیپ‌های زراعی و در ژنوتیپ‌های وحشی بیشتر بودند. بر اساس، نقشه حرارتی مبتنی ‌بر صفات فنوتیپی اندازه‌گیری شده، ژنوتیپ‌ها در سه دسته گروه‌بندی شدند. همه‌ی ژنوتیپ‌های یولاف هگزاپلوئید بودند؛ اما از نظر پارامترهای کروموزومی نظیر طول کل کروموزوم‌ها، شاخص سانترومری و شاخص پراکندگی تفاوت‌هایی داشتند. با این وجود، تفاوت معنی‌داری بین گونه‌های زراعی و وحشی از نظر پارامترهای کروموزومی وجود نداشت. تجزیه به مولفه‌های اصلی (pca) بر اساس پارامترهای کروموزومی، 94.72 درصد از واریانس تجمعی را تبیین کرد. در این تجزیه، مولفه‌های اول و دوم به‌ترتیب بیانگر موقعیت سانترومر و عدم تقارن بین کروموزومی بودند. نتایج این مطالعه، می‌تواند در برنامه‌های به‌نژادی یولاف و راهبردهای حفاظت گونه‌ها سودمند باشد.

comparison of genetic diversity between two oat species (avena sativa and avena fatua) using phenotypic traits, molecular markers, and chromosomal parameters

evaluating genetic diversity in plant species is essential for crop improvement. this research compared the genetic diversity between common oat (avena sativa) and wild oat (avena fatua) using molecular markers, phenotypic traits, and chromosomal characteristics. scot and irap markers generated 283 and 117 bands, respectively. both marker systems revealed higher polymorphism in wild oat compared to common oat. scot markers showed 65.37 percent polymorphism in wild oat versus 60.07 percent in common oat, while irap markers exhibited 76.07 and 69.23 percent polymorphism, respectively. genetic diversity indices (ne, he, and pic) indicated slightly higher genetic diversity in wild oat for both marker systems, although the genetic distance between the two species was relatively low. population structure analysis using bayesian methods, principal coordinate analysis (pcoa), and analysis of molecular variance (amova) consistently identified distinct subpopulations and significant genetic variation within species. phenotypic trait analysis revealed significant differences among genotypes. common oat genotypes generally exhibited greater plant height, while wild oat genotypes had higher 100-seed weight. heatmap cluster analysis grouped genotypes into three clusters based on phenotypic traits. all genotypes were hexaploid but showed differences in chromosomal parameters such as total chromosome length, centromeric index, and dispersion index. however, no significant differences were found between common and wild oat species in these parameters. principal component analysis (pca) of chromosomal parameters explained 94.72 percent of the cumulative variance, with pc1 emphasizing centromere position and pc2 highlighting chromosomal asymmetry. this comprehensive study provides valuable insights for breeding and conservation strategies in oat species.