ارزیابی تنوع مولکولی ژنوتیپ‌های گندم دوروم با استفاده از نشانگرهای rapd و issr

مقدمه:آگاهی از میزان تنوع ژنتیکی در ژرم‌پلاسم ها اطلاعات ارزشمندی را در جهت حفظ منابع ژنتیکی و کاربرد آنها را در اختیار به‌نژادگر قرار می دهد. دانش بیشتر درباره تنوع ژنتیکی و عوامل ژنتیکی تنوع برای کشف ژن‌های جدید بسیار سودمند است.مواد و روش:این تحقیق با هدف ارزیابی تنوع ژنتیکی در 20 ژنوتیپ متنوع گندم دوروم شامل ارقام بومی، ارقام اصلاح شده و لاین های اصلاحی با استفاده از 31 آغازگر rapd و 13 آغازگر issr انجام گرفت.یافته ها: بر اساس نتایج حاصل، ژنوتیپ های مورد بررسی بر اساس هر دو نشانگر تنوع قابل توجهی داشتند. در تجزیه و تحلیل rapd، 31 آغازگر 319 باند را تکثیر کردند که 204 باند از آنها چندشکل  بود و درصد نوارهای چندشکلی 63.94 درصد برآورد شد. در نشانگرهای issr، 13 آغازگر 125 باند تولید کردند که 88 باند از آنها چند شکل بود و درصد کل نوارهای چندشکل 70.4 درصد برآورد شد. برآورد تشابه ژنتیکی و تجزیه خوشه ای rapd و issr با استفاده از ضرایب تشابه جاکارد انجام شد. مقادیر ضرایب تشابه جاکارد برای rapd، از  0.22 تا 0.90 و برای issr از 0.22 تا 0.94 متغیر بود که نشان دهنده وجود تنوع ژنتیکی بالا در سطح مولکولی برای ژنوتیپ های مورد بررسی بود. نتایج حاصل از تجزیه خوشه ای و تجزیه به مختصات اصلی بر اساس هر یک از نشانگرهای rapd و issr ژنوتیپ ها را به چهار گروه تقسیم نمود. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که نشانگرهای rapd و issr، نشانگرهای مناسبی جهت مطالعات تنوع ژنتیکی در گندم دوروم می‌باشند. اما نشانگر issrبه‌دلیل تطابق بیشتر با منشا جغرافیایی، تکرار پذیری بالا و هزینه یکسان با rapd از ارجحیت بیشتری برخوردار است. نتایج نشان داد که الگوهای گروه بندی ژنوتیپ‌های گندم دوروم عمدتاً به‌دلیل منشا جغرافیایی آنها نیست. این نتایج بیانگر این است که گروه بندی توده‌های متعلق به مناطق جغرافیایی مختلف در گروه‌های مشابه احتمالاً به دلیل جریان ژن در بین مناطق از طریق تبادل تدریجی گندم بین کشاورزان باشد، همچنین ممکن است به دلیل گزینش قبلی برای برخی از ویژگی های زراعی در توده های مورد استفاده برای تحمل به تنش‌های محیطی باشد.نتیجه گیریبر اساس نتایج به‌دست آمده از هر دو نشانگر، ژنوتیپ شماره 20 (stj3//bcr/lks4) رفتاری کاملاً متفاوت با بقیه ژنوتیپ‌ها داشت، به طوریکه در بررسی به کمک هر یک از نشانگرها در گروهی جداگانه قرار گرفت. بنابراین می توان از این ژنوتیپ به عنوان یکی از والدین در تلاقی با سایر ژنوتیپ ها در مطالعات آتی استفاده نمود.

evaluation of molecular diversity of durum wheat genotypes using rapd and issr markers

introduction: knowledge of the amount of genetic diversity in germplasms provides plant breeders with valuable information for the effective preservation of genetic resources and their use. more knowledge about genetic diversity and genetic factors of diversity is very beneficial for exploring new genes. maintaining such diversity and using it in breeding programs is one of the main principles of biological conservation and genetic breeding of crop plants.materials and methods: this research was conducted to evaluate the genetic diversity in 20 different durum wheat genotypes, including landraces, improved cultivars, and breeding lines using rapd and issr molecular markers. in this research, 31 rapd primers and 13 issr primers were used to evaluate the genetic diversity in durum wheat genotypes.results: based on the results, the studied genotypes had significant diversity based on both molecular markers. in rapd analysis, 31 primers amplified 319 bands, of which 204 bands were polymorphic and the percentage of polymorphic bands was estimated at 63.94%. in issr markers, 13 primers produced 125 bands, of which 88 bands were polymorphic and the total percentage of polymorphic bands was estimated at 70.4%. genetic similarity and cluster analysis of rapd and issr were estimated using the jaccard coefficient. for rapd, the similarity index values ​​ranged from 0.22 to 0.90, and for issr from 0.22 to 0.94, which indicated the presence of high genetic diversity at the molecular level for the studied genotypes. the results of cluster analysis and principal coordinate analysis based on each of the rapd and issr markers grouped genotypes into four groups. the results of the research showed that rapd and issr markers are suitable markers for genetic diversity studies in durum wheat. but the issr marker is preferable due to its greater compatibility with the geographical origin, high reproducibility, and the similar cost as rapd. the results showed that the grouping patterns of durum wheat genotypes are not mainly due to their geographical origins. the results indicated that the grouping of populations in different geographical regions in similar groups is probably due to the gene flow between regions through the gradual exchange of grains between farmers. this could also be due to the previous selection for sum agronomical traits in the populations for tolerance to environmental stresses. conclusion: based on both markers, genotype # 20 (stj3//bcr/lks4) showed a different response from the other genotypes, so it was placed in a separate group in the analysis based on each of the markers. therefore, this genotype can be used as one of the parents in crossing with other genotypes in subsequent studies.