محمدجعفر آقایی
-
ارزیابی تنوع ژنتیکی گشنیز برای برنامه های اصلاحی و حفاظت از ذخایر ژنتیکی اهمیت زیادی دارد. در این تحقیق، با هدف بررسی ساختار جمعیت های گشنیز ایران، تعداد20 جمعیت گشنیز که از نواحی مختلف کشور جمع آوری شده بود، با استفاده از 10 نشانگر ISSR مورد ارزیابی قرار گرفتند. این نشانگرها در مجموع تعداد 111 بند در جمعیت های مورد بررسی ایجاد کردند که از این تعداد،80 قطعه چندشکل بوده و میانگین چندشکلی از 2/0 تا 35/0 به ازای هر آغازگر متفاوت بود. به منظور تعیین کارایی نشانگرها، محتوای اطلاعاتی چندشکلی (PIC) و همچنین درصد چندشکلی آن ها محاسبه شد. میانگین درصد چندشکلی تعیین شده در مجموع جمعیت های مورد بررسی 2/72 بود. آغازگر P2 با دارا بودن تنوع و قدرت تمایز در میان جمعیت ها، آغازگر بهتری جهت بررسی تنوع ژنتیکی در میان جمعیت های گشنیز ایران بود. نتایج حاصل از گروه بندی تجزیه خوشه ای به روش UPGMA بر اساس ضریب تشابه جاکارد جمعیت ها را در سه گروه طبقه بندی نمود. بر اساس نتایج این تحقیق، گشنیزهای ایران دارای تنوع ژنتیکی بالایی بوده و نشانگر ISSR به خوبی قادر به تفکیک جمعیت های گشنیز می باشد. وجود تنوع ژنتیکی زیاد بین جمعیت های گشنیز این امکان را فراهم می سازد تا به نژادگران از این تنوع ژنتیکی وسیع برای انجام تلاقی های هدفمند به منظور پیشبرد برنامه های اصلاحی و راهبردهای حفاظتی این گونه گیاهی بهره برداری کنند.
کلید واژگان: تجزیه خوشه ای, تنوع ژنتیکی, گشنیز, نشانگرISSRJournal of Genetics, Volume:18 Issue: 4, 2024, PP 397 -405Genetic diversity of coriander is very important for future breeding programs and genetic resource conservation. To evaluate genetic diversity and population structures, 20 populations of coriander collected from different regions of Iran were assessed using 10 ISSR markers. The markers generated a total of 111 bands in the studied populations of which 80 bands were polymorphic. The average polymorphism ranged from 0.2 to 0.35 per primer. To determine the efficiency of ISSR markers, their polymorphic information content (PIC) and polymorphic percentage were calculated. The average polymorphism was 72.2 percent among the assessed population. Primers P2 showed the best marker parameters and were identified as the most effective primers for assessing genetic diversity in Iranian coriander populations. Cluster analysis based on the Jaccard coefficient by UPGMA classified populations into three groups. According to the results, there is a high genetic diversity among Iranian coriander and ISSR can effectively differentiate the populations. This genetic diversity could be employed by the plant breeders in further breeding programs to introduce new varieties and improve conservation strategies as well.
Keywords: Cluster analysis, Coriander, Diversity, ISSR marker -
مقدمه و هدف
گشنیز از مهم ترین گیاهان دارویی در دنیا است که به طور گسترده در صنایع دارویی، آرایشی و بهداشتی مورد استفاده قرار می گیرد.
مواد و روش هابه منظور بررسی تنوع ژنتیکی این گیاه در ایران، 20 توده بومی گشنیز از نقاط مختلف کشور جمع آوری شده و در آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در سال های زراعی 1398-1397 و 1399-1398 در مزرعه تحقیقاتی پژوهشکده سبزی و صیفی موسسه تحقیقات علوم باغبانی کرج انجام شد. در طول دوره رشد صفات فنولوژیک، مورفولوژیک و زراعی اندازه گیری و یادداشت برداری شدند. صفات بررسی شدند. صفات روز تا جوانه زنی، طول بلندترین برگ پایه، تعداد برگ پایه، روز تا گلدهی کامل، روز تا رسیدگی کامل، ارتفاع بوته، تعداد چتر در بوته، تعداد چتر بارور در بوته، تعداد چتر نابارور در بوته، تعداد چترک در چتر، تعداد دانه در چترک، وزن هزار دانه، عملکرد دانه تک بوته، بیوماس تک بوته، شاخص برداشت تک بوته، عملکرد دانه، بیوماس و شاخص برداشت بررسی شدند. داده ها با استفاده از نرم افزار آماری SAS و SPSS مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و به منظور گروه بندی جمعیت ها تجزیه خوشه ای به روش وارد و تجزیه به عامل ها با استفاده از روش چرخش وریماکس انجام شد.
یافته هابر اساس نتایج تجزیه واریانس، بین توده های بومی مورد مطالعه از لحاظ اکثر صفات شامل طول بلندترین برگ پایه، تعداد برگ پایه، ارتفاع گیاه، تعداد چتر در بوته، تعداد چتر بارور در بوته، تعداد چترک در هر چتر، تعداد دانه در چترک، وزن هزار دانه، عملکرد دانه تک بوته، بیوماس تک بوته، شاخص برداشت تک بوته، عملکرد دانه، بیوماس و شاخص برداشت اختلاف معنی داری وجود داشت. ضرایب تغییرات فنوتیپی و ژنوتیپی برای بیشتر صفات بالا بود که نشان از تنوع زیاد این صفات در توده های بومی مورد بررسی داشت. وراثت پذیری عمومی صفات طول بلندترین برگ پایه، تعداد برگ پایه، ارتفاع، تعداد چتر در بوته، تعداد چتر بارور در بوته، تعداد چترک در چتر، تعداد دانه در چترک، وزن هزار دانه، وزن دانه تک بوته، بیوماس تک بوته، شاخص برداشت تک بوته، عملکرد دانه، بیوماس و شاخص برداشت بالا بود که پاسخ به گزینش این صفات را در برنامه های اصلاحی مورد انتظار می سازد. تجزیه خوشه ای 20 توده بومی مورد مطالعه را در پنج گروه دسته بندی کرد.
نتیجه گیریبا توجه به نتایج، توده کرمانشاه بیشترین عملکرد دانه را در دو سال دارا بود. عملکرد بیشتر این توده نسبت به دیگر توده های مورد بررسی به دلیل دارا بودن بیشترین تعداد چتر در بوته، تعداد چتر بارور، تعداد چترک در چتر و وزن هزاردانه بود. همچنین صفات طول بلندترین برگ پایه، تعداد برگ پایه، تعداد چتر در بوته، تعداد چتر بارور در بوته، تعداد چترک در چتر، تعداد دانه در چتر، وزن هزار دانه، عملکرد دانه تک بوته، بیوماس تک بوته، شاخص برداشت تک بوته، عملکرد دانه، بیوماس و شاخص برداشت از وراثت پذیری بالایی برخوردار بودند که نشان دهنده نقش بالای عامل ژنتیک و تاثیر کم عوامل محیطی بر کنترل این صفات می باشد.
کلید واژگان: اجزای عملکرد, به نژادی, تجزیه خوشه ای, گیاهان دارویی, وراثت پذیریIntroduction and ObjectiveCoriander is one of the important medicinal plants in the world which has been used widely in medicinal, cosmetic and health care industries.
Materials and MethodsIn order to investigate the genetic diversity of this plant in Iran, 20 Coriander populations were collected from different parts of the country and evaluated out using randomized complete block design with three replications in Karaj Vegetable Research Center of Horticultural Sciences Research Institute in 2018-2019 and 2019-2020 crop years. During the growth period, the phenological, morphological and physiological characteristics were recorded. Days to generation, Largest basal leaf length, Basal leaf number, Days to full flowering, Days to Maturity, Plant height, Umbel number per plant, Fertile umbel number per plant, Unfertile umbel number per plant, Umbellate number per umbel, Seed number per umbel, thousand seed weight, Grain yeild per plant, Biomass per plant, Harvest index per plant, Grain yield, Biomass and Harvest index traits were investigated. Data were analyzed using SAS and SPSS software and for Grouping of the population, the cluster analysis was performed by Ward’s method and factor analysis was done using the Variomax rotation method.
ResultsAccording to the results of analysis of variance, there were significant differences between the studied populations in terms of most traits include the largest basal leaf length, basal leaf number, plant height, umbel number per plant, fertile umbel number per plant, unfertile umbel number per plant, umbellate number per umbel, grain number per umbel, 1000-seed weight, seed weight per plant, biomass per plant, harvest index per plant, grain yield, biomass and harvest index. Phenotypic and genotypic coefficients of variation were high for most of the traits which indicated the high diversity of these traits in the studied populations. The heritability in broad-sense of the traits largest basal leaf length, basal leaf number, plant height, umbel number per plant, fertile umbel number per plant, umbellate number per umbel, seed number per umbel, 1000-seed weight, seed weight per plant, biomass per plant, harvest index per plant, grain yield, biomass and harvest index were high, which makes the response to the selection of these traits expected in breeding programs. Cluster analysis classified 20 studied populations into five groups.
ConclusionAccording to the results, the Kermanshah population had the highest grain yield in two years. The higher yield of this populaion was due to having the highest number of umbels per plant, number of fertile umbels, number of umbels per umbel and weight of 1000 seeds. Also, the traits of the length of the longest basal leaf, the number of basal leaves, the number of umbels per plant, the number of fertile umbels per plant, the number of umbels per umbel, the number of seeds per umbel, the weight of 1000 seeds, the yield of seeds per plant, the biomass of a single plant, the harvest index of a single plant, seed yield, biomass and harvest index had high heritability, which indicates the high role of genetic factors and the low influence of environmental factors on the control of these traits.
Keywords: Breeding, Cluster Analysis, Heritability, Medicinal plants, Yield components -
سابقه و هدف
پژوهش حاضر در راستای شناسایی گونه های ممرز، کچف و لور (C. betulus, C. schuschaensis وCarpinus orientalis)، به ارزیابی ریخت شناسی برگ و بذر می پردازد. خصوصیات ریخت شناسی و فیزیولوژیک همواره تحت تاثیر عوامل اقلیمی و بوم شناسی هستند؛ درختان جنس ممرز نیز به دلیل پراکنش وسیع در سطح جنگل های هیرکانی دست خوش تغییراتی در ویژگی های ظاهری خود می شوند که این مسئله شناسایی سریع گونه های این جنس را کمی مشکل می سازد. برای حفاظت و مدیریت اصولی رویشگاه های گونه های این جنس ، شناسایی دقیق گونه ها، شناخت نیازهای بوم شناختی و مطالعه تنوع ژنتیکی آن مفید به نظر می رسد.
مواد و روش هانمونه برداری از برگ و بذر درختان جنس ممرز از دو منطقه درازنو شهرستان کردکوی و هزارجریب نکا در استان مازندران به طور تصادفی از گونه های ممرز، کچف و لور (هر گونه 5 پایه) که دارای حداقل 100متر فاصله از هم بودند انجام گرفت. صفات مورفولوژیک مورد بررسی در برگ شامل طول برگ (AL)، عرض برگ (WL)، فاصله پهن ترین قسمت برگ تا قاعده (WPL)، تعداد دندانه (NT)، طول منقارک (DB) ، عرض منقارک (WB)، تعداد دندانه در 2 سانتیمتر (NT 2cm)، حداکثر پهنای برگ (MWL)، طول دمبرگ (PL) تعداد رگبرگ (VN)، عرض در 1/0 طول برگ (W0.1)، عرض در 9/0 طول برگ (W0.9)، مساحت برگ (LA)، نسبت طول برگ به عرض برگ (شکل برگ) (LS)، نسبت طول برگ به پهن ترین قسمت برگ تا قاعده (AL/WPL)، نسبت پهن ترین قسمت برگ تا قاعده به طول دمبرگ (WPL/PL) و در بذر شامل وزن کل بذر (TW)، وزن پوسته خارجی (WS)، وزن مغز بذر (BW)، طول بذر (A) و عرض بذر (W) بودند. اندازه گیری صفات بر حسب مورد با استفاده از کولیس و خط کش و همچنین وزن بذور با استفاده از ترازوی دیجیتال با دقت 001/0 انجام شد. از طرح آماری آشیانه ای، آزمون دانکن و آنالیز تحلیل مولفه های اصلی (PCA) استفاده شد. نحوه پخش پایه های درختی در فضای محور مختصات، تحلیل تشخیص و آنالیز خوشه ای نیز ارزیابی گردید.
یافته هانتایج انالیز واریانس نشان داد که در بین جمعیت ها بجز صفات NT, MWL, TW, BW سایر پارامترهای موردمطالعه تفاوت معنی داری را با یکدیگر نشان دادند. نتایج PCA نشان داد در بذر 7/66 درصد از واریانس ها در مولفه اول و در برگ 69/96 درصد از واریانس ها در چهار مولفه اول توجیه شده اند. نتایج تجزیه خوشه ای نشان داد سه جمعیت در سه گروه (خوشه) مجزا جای گرفتند. نتایج آنالیز تشخیص نشان داد صفات NT 2cm ، PL ، LS ، AL/WPL ، TW ، WS و BW صفات تفکیک کننده سه گونه میباشند.
نتیجه گیریبه لحاظ شناسایی ساده، بذرهای جنس ممرز از لحاظ ابعاد اختلاف معنی داری ندارند ولی از لحاظ برگ، گونه ممرز بزرگترین ، لور کوچکترین و گونه کچف حالت بینابینی را دارد. مطالعات ریخت شناسی این تحقیق با توجه به تفکیک کامل صفات، مستقل بودن گونه های ممرز، کچف و لور را تایید می نماید. اگرچه هیبرید بودن کچف نیز می تواند محتمل باشد.
کلید واژگان: ممرز, ریخت شناسی, برگ و بذرBackground and objectivesThe present study evaluates the morphological characteristics of leaves and seeds to more easily identify the species of Carpinus betulus, C. schuschaensis and C. orientalis. Morphological and physiological characteristics are always influenced by climatic and ecological factors; hornbeam trees also change in their appearance due to their wide distribution, which makes it a little difficult to quickly identify the species. For the conservation and basic management of habitats of this species, accurate identification of species, recognition of ecological needs, and study of its genetic diversity seems useful.
Materials and methodsSampling of hornbeam leaves and seedlings from two regions of Kordkoy, Derazno and Neka, Hezar Jarib was done randomly from 5 individuals of Carpinus betulus, C. schuschaensis and C. orientalis species that were at least 100 meters apart. Morphological traits studied in leaf was as follows: leaf length (AL), leaf width (WL), distance from the widest part of the leaf to the base (WPL), number of teeth (NT), beak length (DB), beak width (WB), number of teeth in 2 cm (NT 2cm), maximum leaf width (MWL), petiole length (PL), number of veins (VN), width in 0.1 leaf length (W0.1), width at 0.9 leaf length (W0.9), leaf area (LA), the ratio of leaf length to leaf width -leaf shape(LS), the ratio of leaf length to the widest part of the leaf to the base (AL/WPL), the ratio of the widest part of the leaf to the base to the length of the petiole (WPL/PL). Also, the morphological traits in seeds were including total weight of seeds (TW), outer shell weight (WS), seed kernel weight (BW), seed length (A), and seed width (W). Traits were measured on a case-by-case basis using calipers and rulers, as well as seed weight using a digital scale with an accuracy of 0.001. Nest statistical design, Duncan test, and principal component analysis (PCA) were used. The distribution of tree trunks in the coordinate axis space, Discriminant analysis, and cluster analysis were also evaluated.
ResultsThe results of analysis of variance indicated that among the populations, all studied parameters except NT, MWL, TW and BW traits were significantly different from each other. The results of PCA indicate that in seeds 66.7% of the variances in the first component and in leaves 96.69% of the variances in the first four components are justified. The results of cluster analysis showed that the three populations were divided into three separate groups (clusters). The results of diagnostic analysis showed that NT 2cm, PL, LS, AL / WPL, TW, WS and BW are the distinguishing traits of the three species.
ConclusionIn terms of simple identification, hornbeam seeds do not differ significantly in terms of dimensions, but in terms of leaves, Carpinus betulus are the largest, C. orientalis is the smallest and C. schuschaensis species is intermediate species. Morphological studies of this study confirm the independence of Carpinus betulus, C. schuschaensis and C. orientalis species due to complete separation of traits. However, it may be possible that C. schuschaensis to be a hybrid.
Keywords: Carpinus, Morphology, Leaf, seed -
تنوع ژنتیکی پایه و اساس برنامه های به نژادی محسوب شده و اصلاح گیاهان با صفات و خصوصیات مطلوب را ممکن می سازد. جنس آژیلوپس (.Aegilops spp) یکی از خویشاوندان وحشی گندم نان است و پراکنش وسیعی در خاورمیانه و غرب آسیا دارد که ایران بخش وسیعی از این منطقه را در بر می گیرد. در این تحقیق 154 توده بومی گونه آژیلوپس ترنسیالیس (Aegilops triuncialis L.) تهیه شده از بانک ژن گیاهی ملی ایران در قالب طرح بلوکی آگمنت با سه تکرار مورد ارزیابی قرار گرفتند. ارزیابی صفات مورفولوژیکی طبق دستورالعمل موسسه بین المللی ذخایر ژنتیکی انجام شد. بر اساس نتایج، بیشترین تنوع ژنتیکی مربوط به توده هایAe. triuncialis استان های آذربایجان شرقی و قزوین و کمترین تنوع مربوط به توده های استان های کردستان و خراسان شمالی بود. از لحاظ ضریب تنوع صفات کیفی توده های استان های آذربایجان شرقی، آذربایجان غربی و زنجان در اغلب صفات دارای بالاترین شاخص و توده های استان سمنان در بیشتر صفات فاقد تنوع بودند. تجزیه همبستگی نشان داد که صفات مربوط به سنبله و ساقه دارای بیشترین ضرایب همبستگی با یکدیگر هستند. بر اساس تجزیه خوشه ای توده ها با صفات مورفولوژیک، در برخی موارد گروه بندی ایجاد شده با پراکنش جغرافیایی توده ها مطابقت نشان داد. همچنین نتایج این تحقیق نشان داد تنوع ژنتیکی بالایی بین جمعیت های مختلف این گونه وجود دارد. با توجه به اینکه به کارگیری خویشاوندان وحشی گندم در برنامه های اصلاحی مستلزم وجود تنوع ژنتیکی می باشد، نتایج این مطالعه بر اهمیت به سزای گونه Ae. triuncialis به عنوان منبعی از ژن های با ارزش که دارای پتانسیل ژنتیکی بالا جهت اصلاح گندم می باشد تاکید می کند.کلید واژگان: آژیلوپس ترنسیالیس, پراکنش جغرافیایی, تجزیه به عاملی, تنوع ژنتیکیGenetic diversity is the basis of breeding programs and allows plant breeding with desirable traits and characteristics. Aegilops spp. is one of the wild relatives of bread wheat and has a large distribution in the Middle East and West Asia, with Iran covering a large part of this region. In this research, 154 native populations of Aegilops triuncialis L. from the National Iranian Genetic Bank were evaluated in an Agement block design with three replications. Evaluation of morphological traits was carried out according to the instructions of the International Institute of Genetic Resources. According to the results, the highest genetic diversity was related to the Aegilops triuncialis populations of East Azarbaijan and Ghazvin provinces, and the least diversity was in the populations of Kurdistan and North Khorasan provinces. In terms of diversity coefficient of qualitative traits, the accessions of East Azarbaijan, West Azarbaijan and Zanjan provinces in most of the traits have the highest indices and the accessions of Semnan province were in most of the traits lacking diversity. Correlation analysis showed that spike and stem traits had the highest correlation coefficients. Based on the cluster analysis of the accessions with morphological traits, in some cases, the grouping pattern was matched with the geographic distribution of the accessions. Given that the use of wild wheat relatives in breeding programs requires genetic diversity, the results of this study emphasize the importance of Ae. triuncialis species as a source of valuable genes that have high genetic potential for wheat breeding.Keywords: Aegilops triuncialis, Factor analysis, Genetic diversity, Geographic distributhion
-
تنوع ژنتیکی پایه و اساس اصلاح گیاهان محسوب می شود که گزینش و بهبود گیاهان با صفات و خصوصیات مطلوب را ممکن می سازد. جنس آژیلوپس (Aegilops spp) یکی از خویشاوندان وحشی گندم نان است و پراکنش وسیعی در خاورمیانه و غرب آسیا دارد که ایران بخش وسیعی از این منطقه را در بر می گیرد. در این تحقیق 75 توده از جمعیت های گونه آژیلوپس ترنسیالیس (Aegilops triuncialis) که در بانک ژن گیاهی ملی ایران نگهداری می شوند، از نظر تنوع زیر واحدهای گلوتنین با وزن مولکولی بالا (HMW-GS) با استفاده از روش SDS-PAGE مورد ارزیابی قرار گرفتند که در مجموع 10 باند پروتیینی در قالب 20 الگوی مختلف در میان نمونه ها مشاهده شد. بیشترین فراوانی باندی مربوط به باندهای h و i با فراوانی 93/0 و کمترین فراوانی مربوط به باند k با فراوانی 026/0 بود که تنها در استان های قزوین و گلستان مشاهده گردید. بالاترین مقدار تنوع ژنتیکی تصحیح شده مربوط به استان مرکزی و برابر 4/0 و کمترین تنوع ژنتیکی تصحیح شده مربوط به استان کردستان برابر 13/0 بود. ماتریس فاصله ژنتیکی استان ها بر اساس شاخص نی نشان داد که بیشترین فاصله ژنتیکی را نمونه های دو استان گلستان و خراسان شمالی از استان آذربایجان غربی داشتند و کمترین فاصله ژنتیکی بین استان خراسان رضوی و سمنان و همچنین بین استان خراسان شمالی و مازندران مشاهده شد. تجزیه خوشه ای زیر واحدهای HMW-GS با استفاده از روش UPGMA، استان های موردبررسی را به سه گروه تقسیم کرد و مشخص گردید که رابطه منطقی مشخصی بین تنوع ژنتیکی و تنوع جغرافیایی وجود دارد.
کلید واژگان: آژیلوپس, تنوع آللی, زیر واحدهای گلوتنین, HMW-GSJournal of Genetics, Volume:15 Issue: 4, 2021, PP 317 -326Genetic diversity is the basis of plant breeding that allows selection and improvement of plants with desirable traits and characteristics. Aegilops spp. is one of the wild relatives of bread wheat and has a large distribution in the Middle East and West Asia, that Iran covering a large part of this region. In this study, 75 accessions of Aegilops triuncialis species, stored in the National Genetic Bank of Iran, were evaluated for the diversity of high molecular weight glutenin subunits (HMW-GS) using SDS-PAGE method. Generally 10 protein bands in 20 different patterns were observed among the samples. The highest band frequency was for bands h and i with frequency of 0.93 and the least frequency was related to band k with frequency of 0.026 that was observed only in Qazvin and Golestan provinces. The highest corrected genetic variation (uh) was observed in Markazi province (0.4) and the least corrected genetic variation was for Kurdistan province (0.13). The genetic distance matrix of the provinces based on Nei index showed that the highest distance was between Golestan and North Khorasan provinces with West Azarbaijan province, and the lowest genetic distances observed between Khorasan Razavi and Semnan provinces as well as North Khorasan and Mazandaran provinces. Cluster analysis using UPGMA method divides the studied provinces into three groups. There was a clear logical relationship between genetic diversity and geographical variation.
Keywords: Aegilops, Allelic diversity, Glutenin subunits, HMW-GS -
یکی از محدودیت های توسعه کشت لوبیا چشم بلبلی در مناطق مساعد زراعت این گیاه وجود تنش شوری می باشد. به منظور بررسی اثر شوری بر جوانه زنی و رشد گیاهچه لوبیا چشم بلبلی، آزمایشی در آزمایشگاه ژنتیک و بانک ژن گیاهی ملی ایران به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار انجام شد. عوامل آزمایش شامل 15 ژنوتیپ مختلف لوبیا چشم بلبلی (مشهد، امید بخش1، امید بخش2، 001، 002، 7245، 7254، 7262، 7288، 7244، 7256، 7291، 7289، 7278و 7305) و چهار سطح NaCl با غلظت های صفر، 50، 100 و 150 میلی مول بودند. نتایج آزمایش نشان دادند که اثر ژنوتیپ و سطوح شوری بر اکثر صفات از نظر آماری در سطح پنج درصد معنی دار بود در بررسی اثر متقابل ژنوتیپ و سطوح شوری، ژنوتیپ مشهد در سطح شوری 150 میلی مول دارای بالا ترین درصد جوانه زنی (84%) و قدرت جوانه زنی (1/8) بود. همچنین بیش ترین و کم ترین سرعت جوانه زنی در بالا ترین سطح شوری به ترتیب در ژنوتیپ 7291 با 3/5 بذر در روز و امید بخش2 با 7/3 بذر در روز مشاهده شد. با افزایش شوری وزن تر و خشک ریشه چه و ساقه چه کاهش یافت. به طور کلی، ژنوتیپ مشهد و 001 به ترتیب به عنوان متحمل ترین و حساس ترین ژنوتیپ نسبت به شوری انتخاب شدند. بر اساس نتایج این آزمایش تنوع ژنتیکی لازم برای انتخاب ارقام متحمل به شوری در میان ژنوتیپ های لوبیا چشم بلبلی ایران وجود دارد
کلید واژگان: ژنوتیپ, وزن خشک, رقم مشهد, NaClOne of the constraints in development of cowpea cultivation in growing areas of this crop is soil salinity. In order to investigate the effect of salinity on germination and seedling growth of cowpea (Vigna unguiculata), an experiment was conducted as factorial based on completely randomized design with 4 replications. The study was carried out June 2013 at the genetic and gene nation bank laboratory of Seed and Plant Improvement Institute, Karaj, Iran. Treatments were including of 4 levels of salinity (0, 50, 100 and 150 mM), 15 genotypes of cowpea (mashhad, omid bakhsh1, omid bakhsh 2, 001, 002, 7245, 7254, 7262, 7288, 7244, 7256, 7291, 7289, 7278 and 7305). The results showed that the effects of genotypes and salinity levels on different measured traits were significant at 5% probability level. Germination under saline conditions gave significant reductions for each treatment tested. The interaction effects of genotype and salinity, cultivar Mashhad in 150 mM NaCl salinity had the highest final germination percentage (84 %) and vigor germination (8.1). Also, the highest and lowest germination rate in high salinity (150 mM NaCl) had obtained in 7291 (5.3 seed per dar) and omid bakhsh 2 (3.7 seed per dar) cultivar, respectively. Increasing NaCl applications generally decreased the fresh and dry weight of Plumule and fresh and dry weight radicle. In high salinity level (150 mM NaCl), the highest of fresh and dry weight of Plumule had obtained in cultivar Mashhad (0.76 and 0.995 gr). Decrease in Plumule and radicle weight by NaCl application is due to increase in osmotic pressure of soil and decrease in availability of soil water because of NaCl Genotypes mashhad and 001 in NaCl salinity were evaluated as the most resistant and susceptible genotypes, respectively. Based on the results of this experiment, there is necessary genetic diversity among the Cowpea genotypes of Iran for selection of salinity resistant cultivars.
Keywords: Cowpea, cultivar Mashhad, Dry weight, Genotype, NaCl -
سابقه و هدف
این پژوهش با هدف بررسی و مقایسه صفات مورفولوژیکی برگ گونه ها، ژنوتیپ ها و هیبریدهای بین گونه ای درختان گردو موجود در ایستگاه تحقیقاتی کمال شهر کرج، بخش تحقیقات باغبانی موسسه اصلاح و تهیه نهال و بذر صورت گرفت. خصوصیات ریخت شناسی جزو نخستین و پرکاربردترین نشانگرهایی هستند که از دیر باز همواره مورد توجه گیاهشناسان بوده اند که در این میان صفات ریختی برگ دارای جایگاه ویژه ای در رده بندی گیاهان است. اهمیت این خصوصیات تا حدی است که می توان با مطالعه آن ها به روند تنوع ژنتیکی در گیاهان کمک شایانی کرد. با استفاده از این نشانگرها می توان گونه ها و حتی کلن های داخل یک گونه را از هم متمایز کرد.
مواد و روش هاارزیابی خصوصیات برگ هشت ژنوتیپ گردوی سیاه (N1, N2, N3, N4, N5, N6, N7, N8) هفت رقم گردوی ایرانی (دماوند، جمال Ronde de Montignac, Pedro, Hartley, Chandler, Seer, وK72, B21)، پنج ژنوتیپ از هیبریدهای بین گونه ای(J. hindsii × J. nigra) و چهار ژنوتیپ از هیبریدهای بین گونه ای(J. hindsii × J. regia) و یک ژنوتیپ از گونه J. hindsii با نمونه-گیری در تابستان از برگ هایی که رشد کامل رسیده بودند انجام شد. در مجموع 14 صفت شامل 7 صفت کمی (طول و عرض کلی برگ aوb ، عرض برگچه e، طول برگچهf ، طول دمبرگc ، تعداد و شاخص سطح برگ) و 7 صفت کیفی (شکل برگ و برگچه، حاشیه برگ، رنگ برگ و دمبرگ، زمان باز شدن جوانه های برگ، کرک دار بودن، زمان خزان برگ و دوام دمبرگ اصلی) مورد ارزیابی قرار گرفت.
یافته هانتایج حاکی از وجود تنوع زیاد مورفولوژیکی بین گونه ها و هیبریدهای گردو است. نتایج آماری موید آن است که با صفات انتخابی می توان تا حد زیادی ژنوتیپهای گردو را از یکدیگر تفکیک نمود.
نتیجه گیریبیشترین سطح برگ متعلق به رقم 21B مربوط به گونه گردوی ایرانی با 3/336 سانتیمترمربع و کمترین سطح برگ نیز متعلق به گونه گردوی سیاه ژنوتیپ 8N با سطح برگ2/76 سانتیمترمربع بود. میانگین صفات کمی برگ نمونه های مورد بررسی نشان داد که ارقام گردوی ایرانی دارای بیشترین میانگین طول و عرض برگ و گردوی سیاه نیز دارای کمترین طول و عرض بودند. همچنین میانگین بیشترین عرض و طول برگچه مربوط به گردوی ایرانی و در مقابل هیبرید بین گونه ای پارادوکس (J. hindsii x J. regia) نیز دارای کمترین عرض برگچه بود. کمترین طول برگچه نیز برای گونه گردوی سیاه اندازه گیری شد. در میان گونه های مورد بررسی، گردوی ایرانی دارای کمترین تعداد برگچه و برگ گونه J. hindsii بیشترین تعداد برگچه را داشت. ژنوتیپ های گردو با استفاده از تجزیه خوشه ای (کلاستر) بر اساس صفات کمی و کیفی برگ مورد بررسی به سه خوشه مجزا تفکیک گردیدند. خوشه اول شامل: شش ژنوتیپ مختلف گردوی سیاه، گونه J. hindsii و هیبریدهای بین گونه ای رویال و پارادوکس، خوشه دوم شامل ارقام مربوط به گردوی ایرانی و خوشه سوم دربرگیرنده ژنوتیپ (B21) از گردوی ایرانی بود.
کلید واژگان: گردو, صفات مورفولوژیکی, سطح برگ, برگچهBackground and aimThis study was conducted in order to evaluate and compare the morphological traits of species leaflet, genotypes and inter-species hybrids of walnut tree in the Research Center of Kamal-Shahr, Karaj, Iran, Horticultural Research station, Seed and Plant Improvement Institute. Morphological characteristics are one of the first and most widely used markers that have always been considered by botanists in the past. In this regard, morphological traits of leaf have a special place in the classification of plants. The importance of morphological characteristics is such an extent that the study of them can be helpful to process genetic diversity in plants. Using these markers, species and even clones within a species can be distinguished from one another.
Materials and MethodsEvaluation of traits from following genotypes was performed with sampling in the summer from the leaves that were grown fully: eight genotypes of black walnut (N1, N2, N3, N4, N5, N6, N7, N8), seven cultivars / genotypes of Iranian walnut (Seer Damavand, Jamal, Chandler, Hartley, Pedro, Ronde de Montignac, B21 and K72), five genotypes of inter-specific hybrids (J. hindsii × J. nigra) and four genotypes of inter-specific hybrids (J. hindsii × J. regia) and a genotype of J. hindsii species. In total, 14 traits were evaluated including 7 quantitative traits (length and width of leaves (a and b), leaf width (e), leaflet length (f), petiole length (c), number and leaf area) and 7 qualitative traits (shape of the leaflet, leaf edge, leaf and petiole color, time of opening leaf bud, having wool, time of falling leaf and main petiole durability).
ResultsThe results indicated that there was much morphological diversity among above species and hybrids. Statistical results showed that this species can be distinguished with selected traits.
ConclusionsThe highest leaf area was belonged to B21 genotype of Iranian walnut species with 336.3 cm2 and the lowest leaf area was measured for N8 genotype of black walnut with 76.2 cm2. The average of quantitative traits for leaf samples showed that Iranian walnut cultivars had the maximum mean of leaf length and width and black walnut had the minimum length and width of leaf. The mean of maximum width and length of leaflet was observed in Iranian walnut and the lowest leaflet width was observed in paradox (J. hindsii x J. regia) inter-specific hybrid. The minimum of leaflet length were measured in black walnut. Among the evaluated species, the minimum and maximum number of leaflets was achieved in Iranian walnut and J. hindsii species, respectively. Genotypes were studied and grouped using cluster analysis and based on quantitative and qualitative characteristics of leaves. The genotypes were separated into three distinct clusters. The first cluster includes: six different genotypes of Black Walnut, J. hindsii species and inter-specific hybrids of Royal and paradox, a second cluster includes the cultivar of Iranian walnut and third cluster includes (B21) genotypes of Iranian walnuts.
Keywords: Walnut, Morphological traits, Leaf area, Leaflet -
به منظور بررسی صفات کاریوتیپی و اندازه ژنوم گونه Ae. triuncialis جمع آوری شده از ایران، 209 جمعیت از کلکسیون موجود در بانک ژن گیاهی ملی ایران مورد مطالعه فلوسیتومتری و سیتوژنتیکی قرار گرفتند. جمعیت ها به روش فلوسیتومتری با استفاده از DAPI بررسی شدند. پیک فلوسیتومتری برای نمونه ها از 42 تا 95 با میانگین 74/63 و انحراف معیار 83/11 مشاهده شد. میانگین پیک نمونه شاهد گندم 67/120 با انحراف معیار 40/5 بود. نسبت محتوای DNA در نمونه های مورد بررسی به نمونه شاهد هگزاپلوئید بین 44/0 تا 57/0 با میانگین 53/0 بود. مطالعه کاریوتیپ نمونه ها، نشان داد که تمام نمونه های مورد بررسی تتراپلوئید و عدد پایه آن ها 7=x بود. کروموزوم های گونه Ae. triuncialis شامل پنج تا 10 جفت کروموزوم ساب متاسانتریک (sm) و چهار تا نه جفت کروموزوم متاسانتریک(m) بود. دو جفت ساتلیت در انتهای بازوهای کوتاه کروموزوم 8 و 12 مشاهده شد. میانگین طول بلندترین کروموزوم 87/14 و میانگین طول کوتاهترین کروموزوم 12/12 میکرومتر بود. نسبت طول بازوی بلند به کوتاه (AR) از 66/1 تا 03/2 و شاخص سانترومری (CI) از 35/0 تا 39/0 مشاهده شد. بنابراین این گونه در کلاس A2 جدول استبینز قرار گرفت. حداکثر شاخص درصد شکل کلی، 76/38 و حداقل آن، 63/34 درصد مشاهده شد. در مجموع این خصوصیات بیانگر تقارن نسبی کروموزوم ها بوده و به نظر می رسد که این گونه در مرحله اولیه تکامل خود قرار دارد.کلید واژگان: تنوع ژنتیکی, شاخصهای سیتوژنتیکی, فلوسیتومتری, Aegilops triuncialisTo evaluate the karyotype and genome size of Ae. triuncialis of Iran, 209 accessions from the collection of National Plant Gene Bank of Iran were studied using flow cytometry and cytogenetic traits. Accessions were analyzed by flow cytometry using DAPI method. The flow cytometry peak for Aegilops samples were in the range of 42 to 95 with average of 63.74 and standard deviation was 11.83.The average Peaks for control sample of hexaploid wheat was 120.67 with standard deviation 5.40. The mean ratio of sample peaks to check peaks for all samples was 0.44 -0.57 with average of 0.53. Karyotype studies showed that all Aegilops accessions were tertaploied and number of their genome was x=7. Karyotype of Ae. triuncialis was include 5-10 pairs of sub metacentric and 4-9 metacentric chromosomes, classified according to Levan et al. (1964). Two Pairs of satellite observed on short arms of chromosome number 8 and 12. The average of tallest chromosomes in accessions was 14.87 and average of shortest was 12.12 micrometer. Ratio of long to short arms observed from 1.66-2.03 and centromer indices from 0.35 to 0.39. So, Ae. triunciallis is in A2 according to Stebins table. Total form percentage (TF %) observed from 34.63 to 38.76. So, these characteristics show a relative symmetry for chromosomes of Ae. triuncialis and suggested that this species is in early steps of its evolutions.
-
این بررسی روی سیصد ژنوتیپ نخود تیپ کابلی که در کلکسیون هسته بانک ژن گیاهی ملی ایران به عنوان ژنوتیپ های متحمل به خشکی انتهای فصل گروه بندی شده اند انجام شد. ژنوتیپ ها در قالب طرح آگمنت در دو شرایط تیماری شاهد (کشت آبی با اعمال دو آبیاری در مرحله گلدهی و پر شدن غلاف) و تنش (کشت دیم) در دو سال زراعی متوالی (93-1391) در نیشابور کاشته شدند. برآورد شاخص های مقاومت و حساسیت به تنش نشان داد که بین ژنوتیپ ها تنوع قابل ملاحظه ای وجود داشت. ترسیم نمودار چند متغیره بای پلات و بررسی نمونه های واقع در مجاورت بردارهای مربوط به شاخص های تحمل به خشکی نشان داد در سال زراعی 92-1391 ژنوتیپ های 5215، 5375، 6072، 5211، 5856، 6223، 5233، 5989، 5445، 5384و 6193 و در سال زراعی 93-1392 ژنوتیپ های 5724، 5443، 5712، 5905، 5911، 6223، 5458، 5468 و 5856 جزء متحمل ترین ژنوتیپ ها بوده، بیشترین فاصله را از مرکز مختصات داشتند و در مجاورت بردار مربوط به شاخص تحمل تنش قرار گرفتند. ژنوتیپ های بومی در مجموع وضعیت بهتری از نظر تحمل به خشکی در مقایسه با ارقام شاهد متحمل نظیر جم، آرمان وآزاد داشتند. ژنوتیپ های 5375، 5445، 5856 ، 5989 ، 6193 و 6223 ژنوتیپ های متحمل شناسایی شده در هر دو سال بودند. به طور کلی نتایج این بررسی، پایداری بیشتر ژنوتیپ های بومی در شرایط یاد شده را با وجود اختلاف در شدت تنش رخ داده نشان داد.کلید واژگان: نخود تیپ کابلی, کلکسیون هسته, ژنوتیپ های بومی, تحمل به خشکی, شاخص های تحملThe present study was carried out on 300 Kabuli type chickpea genotypes clustered as terminal drought tolerant in chickpea core collection of National Plant Gene Bank of Iran. Genotypes were planted in Neyshabur in two separate experiments, one as control treatment (one irrigation at flowering and one at podding stages) and the other as drought treatment (rainfed) for two consecutive cropping seasons (2012-2014) using an augment design. High variation in drought tolerane and susceptibility suggested a high genetic diversity amoung the genotypes. Biplot display of genotypes in two growing seasons showed, that in 2012-13 growing season genotypes 5212, 5375, 6072, 5211, 5856, 6223, 5233, 5989, 5384, 5445, 6193 and in 2013-14 genotypes 5724, 5443, 5712, 5905, 5911, 6223, 5458, 5468 and 5856 were the most tolerant genotypes. Landrace genotypes were generally more tolerant than tolerant check cultivars such as Jam, Arman and Azad. Genotypes 6223, 5856, 5375, 5445, 5989 and 6193 were more tolerant genotypes in two years. These results demonstrated similar behavior of landrace genotypes in two different growing seasons and the stability of these genotypes despite the difference in stress intensity and makes clear the importance of valuable national chickpea genetic resources for development of pre breeding materials.Keywords: Kabuli chickpea, core collection, landrace genotypes, drought tolerance, tolerance indices
-
یکی از محدودیت های توسعه کشت لوبیا چشم بلبلی در مناطق مساعد زراعت این گیاه، وجود تنش شوری می باشد. به منظور بررسی اثر شوری بر جوانه زنی و رشد گیاهچه لوبیا چشم بلبلی، آزمایشی در آزمایشگاه ژنتیک و بانک ژن گیاهی ملی ایران بصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار انجام شد. فاکتورهای آزمایش شامل 15 ژنوتیپ مختلف لوبیا چشم بلبلی (مشهد، امید بخش1، امید بخش2، 001، 002، 7245، 7254، 7262، 7288، 7244، 7256، 7291، 7289، 7278 و 7305) و چهار سطح کلرید سدیم با غلظت های0، 50، 100 و 150 میلی مولار بودند. اثر ژنوتیپ روی تمام صفات مورد مطالعه به غیر از وزن تر ساقه چه و اثر شوری روی صفات درصد جوانه زنی، شاخص جوانه زنی، قدرت جوانه زنی، وزن تر ساقه چه و وزن خشک ریشه چه معنی دار بود. ژنوتیپ های مشهد و 7262 در بالاترین غلظت شوری دارای بیشترین درصد جوانه زنی نهایی (100 درصد) بودندو ژنوتیپ 001 در بالاترین سطح شوری دارای کمترین درصد جوانه زنی نهایی (38.88 درصد) بود. ژنوتیپ مشهد بالاترین شاخص قدرت جوانه زنی را به دست آورد و با افزایش غلظت شوری شاخص قدرت جوانه زنی، وزن تر و خشک ریشه چه و ساقه چه آن کاهش یافت. ژنوتیپ های مشهد و 7262 بعنوان مقاوم ترین و ژنوتیپ 1 به عنوان حساس ترین ژنوتیپ نسبت به شوری انتخاب شدند. نتایج تجزیه خوشه ای نشان داد که ژنوتیپ ها در سه خوشه جدا از هم قرار گرفتند به طوری که ژنوتیپ های 1 و امیدبخش 2 در خوشه های جداگانه و بقیه ژنوتیپ ها در خوشه سوم قرار گرفتند. بر اساس نتایج این آزمایش تنوع ژنتیکی لازم برای انتخاب ارقام مقاوم به شوری در میان ژنوتیپ های لوبیا چشم بلبلی ایران وجود دارد.
کلید واژگان: ژنوتیپ, وزن خشک, ژنوتیپ مشهد, کلرید سدیم, تجزیه خوشه ایIntroductionOne of the constraints in development of cowpea cultivation in growing areas of this crop is soil salinity. Soil salinity is a major factor limiting plant productivity, affecting about 95 million hectares worldwide. The UNEP (United Nations Environment Program) estimates that 20% of the agricultural land and 50% of the crop land in the world is salt-stressed (Othman et al, 2006). One of the most important problems in the semi-arid and arid regions is the salinity. In the rainy regions, the salt in the soil is washed by rain and reaches into underground water. Because of that, the salinity is not a problem in the rainy regions while it is not possible that the salt in the soil cannot be washed and it cannot reach the underground water in the semi-arid and arid regions. In these regions, the salt in the soil is collected in the ground water and it is carried towards surface of the soil by ground water movement. Other important reasons for soil salinity are the quality of irrigation water, irregular irrigation, and excessive fertilizer applications (Turkmen et al, 2000). Seed germination is an important and vulnerable stage in the life cycle of terrestrial angiosperms and determines seedling establishment and plant growth. Salinity affects seed germination through osmotic effects, ion toxicity or a combination of the two. In vegetative plants, salt stress causes reduced cell turgor and depressed rates of root and leaf elongation, suggesting that environmental salinity acts primarily on water uptake. Furthermore, high intracellular concentrations of both Na+ and Cl- can inhibit the metabolism of dividing and expanding cells, retarding germination and even leading to seed death (Zhang et al, 2010). The purpose of this research was to study the effects of salt stress on cowpea genotypes seed germination and seedling growth.
Materials and methodsIn order to investigate the effect of salinity on germination and seedling growth of cowpea (Vigna unguiculata), an experiment was conducted as factorial based on completely randomized design with 4 replications. The study was carried out June 2013 at the genetic and gene nation bank laboratory of Seed and Plant Improvement Institute, Karaj, Iran. Treatments were including of 4 levels of salinity (0, 50, 100 and 150 mM), 15 genotypes of cowpea (Mashhad, Omid bakhsh1, Omid bakhsh 2, 001, 002, 7245, 7254, 7262, 7288, 7244, 7256, 7291, 7289, 7278 and 7305). Four replicates of 6 seeds per Petri dish were used for each treatment. Petri dishes were randomly distributed in temperature controlled incubators (25C; 12-12 hours). The number of seeds germinated in each dish was counted daily for a period of 14 days. Seed were considered germinated when the radical attained a length of 2 mm. Germination percentage, index germination, vigor index germination, germination rate, Plumule dry weight, Plumule fresh weight, radical dry weight and radical fresh weight were estimated at germination and seedling stage. Data were statistically analyzed using analyses of variance (ANOVA) using the MSTAT-C program. Duncan multiple range test was used to compare means at the 5% level.
Results and discussionThe results showed that the effects of genotypes and salinity levels on different measured traits were significant at 5% probability level. Germination under saline conditions gave significant reductions for each treatment tested. The interaction effects of genotype and salinity, Mashhad and 7262 cultivars in 150 mM NaCl salinity had the highest final germination percentage (100 %) and 001 genotype had lowest final germination percentage (38.88 %). Also, the highest vigor germination in high salinity (150 mM NaCl) had obtained in Mashhad genotype and with increasing salinity fresh and dry weight of pulumle and radical were increased. Increasing NaCl applications generally decreased the fresh and dry weight of Plumule and fresh and dry weight radical. Mashhad and 7262 genotypes were evaluated as the most resistant and 001 genotype as susceptible genotypes, respectively. Cluster analysis of data showed genotypes categories in three cluster and 001 genotype and Omid bakhsh 2 was placed in separate group and rest of genotypes in another cluster. Based on the results of this experiment, there is necessary genetic diversity among the Cowpea genotypes of Iran for selection of salinity resistant cultivars.
Keywords: Genotype, Dry weight, Mashhad genotype, NaCl, Cluster analysis -
به منظور بررسی ذخایر توارثی نخود کابلی ایران تعداد 57 لاین نخود تیپ کابلی (Cicer arietinum L.) انتخابی از آزمایشات قبلی طی دو سال زراعی 89-1388 و 90-1389 در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج کشت و برای صفات مهم زراعی و مورفولوژیکی ارزیابی شدند. نتایج بیانگر تنوع قابل ملاحظه ای در بین نمونه ها بود. در تجزیه واریانس مرکب، بین میانگین سال ها و نمونه ها تفاوت معنی دار وجود داشت. معنی دار بودن اثر متقابل نمونه × سال برای صفات نشان دهنده واکنش متفاوت نمونه ها در سال های مختلف بود. در تجزیه به مختصات اصلی، چهار مولفه اول حدود 85 درصد از کل تغییرات داده ها را توجیه نمودند. مولفه اول با توجیه 59 درصد از تغییرات با صفات عادت رشد، کرک بوته، گل و غلاف در گل آذین، رنگ دانه، نقاط سیاه دانه، بافت پوسته مرتبط بود. صفات طول گلدهی، گل و غلاف در بوته، تعداد غلاف بوته، تعداد دانه غلاف به ترتیب دارای تنوع ژنتیکی (ضریب تغییرات ژنتیکی) برابر با 58/21، 88/24، 51/52، 01/27 بودند. وراثت پذیری این صفات به ترتیب برابر با 49/93، 67/66، 72/94، 86/82 بود. انتخاب مستقیم برای صفات یاد شده موجب افزایش عملکرد دانه در نخود تیپ کابلی می گردد.
کلید واژگان: تنوع ژنتیکی, نخود زراعی, وراثت پذیریEvaluation of genetic diversity, heritability and genetic progress in Kabuli type chickpea genotypesTo study breeding resource of Kabuli chickpea lines of National Plant Gene Bank of Iran، two separate experiments were conducted during 2010 and 2011. In this study، 57 lines of Kabuli type chickpeas- selected from primary evaluation experiments، out of 1500 accessions were planted at farm of Seed and Plant Improvement Research Institute in Karaj، Iran، according a randomized complete block design with three replications. All 57 lines were evaluated for different morphological and agronomical traits. Results showed high diversity for most of traits among accessions. Combined analysis of variance showed significant differences for years، genotypes and year × genotype interaction. Principal Coordinte Analysis resulted to four premier factors contributed around 85% of variations. Growth habit، number of flower and pod in plant، seed color، seed black dots and testa texture had higher coefficients in the first factor which contributed 59% of total variation. The yield components such as flowering duration، number of flower and pod in plant، number of pod per plant and number of seeds per pod showed high genetic diversity (21. 58، 24. 88، 52. 51، and 27. 01 respectively)، and high heritabilities (93. 49، 66. 67، 94. 72، and 82. 86 respectively). So، these traits are suggested as most important indices for selection of superior chickpea line in breeding programs.
Keywords: Chickpea, Genetic diversity, Heritability -
گندم قدیمی ترین و مهمترین گیاه زراعی دنیا و گسترده ترین محصول زراعی در جهان هم از نظر سطح زیر کشت و هم از نظر مصرف می باشد. کاهش تنوع ژنتیکی در ارقام زراعی مانع افزایش عملکرد متناسب با افزایش تقاضا و مصرف شده است. بر همین اساس معرفی و شناسایی مواد ژنتیکی مناسب جدید از بین توده های بومی و خویشاوندان وحشی گندم ابزاری مناسب در بهبود سازگاری و خصوصیات ارقام در برنامه های به نژادی گندم می باشد. در این پژوهش 45 ژنوتیپ از کلکسیون منتخب Aegilops umbellulata، موجود در بانک ژن گیاهی ملی ایران که از 8 استان کشور جمع آوری شده بودند، به منظور شناسایی و بررسی تنوع ژنتیکی، ساختار ژنتیکی و فاصله ژنتیکی بین جمعیت ها بر اساس استان های محل جمع آوری مورد بررسی قرار گرفتند. جهت بررسی تنوع ژنتیکی، از نشانگر RAPD و با استفاده از ده آغازگر 10 نوکلئوتیدی استفاده شد. حاصل این بررسی 97 باند بود که 97/94 درصد آنها پلی مورفیک بودند. میانگین تعداد آلل واقعی 1/97 و متوسط آلل موثر 1/53 بود. گستره تنوع ژنتیکی بر اساس شاخص نی، از 0/14 تا 0/28 در بین جمعیت های استانی بود و تنوع ژنتیکی کل 0/32 بود. شاخص های تمایز ژنتیکی بیانگر جریان ژنی نسبتا آزاد در میان جمعیت های این گونه و عدم تمایز شدید جمعیت ها بود. نمونه های جمع آوری شده از آذربایجان از بیشترین تنوع برخوردار بوده و کمترین فاصله ژنتیکی را با سایر نمونه ها داشت. بنابراین آذربایجان به عنوان مرکز تنوع این گونه در ایران پیشنهاد شد.
کلید واژگان: تنوع ژنتیکی, شاخص نی, RAPD نشانگر, Aegilops umbellulata, DNAWheat is the oldest and most important agricultural product، with widest farming area in the world. Narrow Genetic base in cultivated wheat lines، prevents yield improvement according to increasing demand. So، introduction and identification of genetic resources from landraces and wild relatives are important in yield and adaptability improvement programs of commercial wheat cultivars. In this study، 45 genotypes of Aegilops umbellulata collection، from 8 different provinces، were used to investigation and identification of genetic diversity، genetic structure and genetic distance between populations. Ten RAPD markers were used to evaluation of genetic diversity. The results showed 97 bands، which 97. 94 % were polymorphic. Observed number of alleles was 1. 97 and effective number of alleles was 1. 53. Data comparison based on Nei’s index، revealed a genetic diversity from 0. 14 to 0. 28 between different populations. Overall genetic diversity index was 0. 32. Gene differentiation indices suggest high gene flow between population and low subpopulation deviation. Azarbayejan accessions showed highest diversity and minimum genetic distances with other populations، thus، Azarbayejan was suggested as center of diversity of Ae. umbellulata in Iran.Keywords: Aegilops umbellulata, DNA, Genetic diversity, Nei index, RAPD markers -
Bean (Paseolus vulgaris L.) with 22% proteins has a significant role to provide required proteins of human and also storage protein are used as molecular marker in genetic diversity evaluation for different species. In this study، 84 accession of P. Vulgaris collection from National plant gene bank of Iran which originated from 24 different provinces of Iran are considered by means genetic diversity، genetic structure and genetic distance between population of agriculture type and origin provinces. SDS-PAGE unidimentional electrophoresis is used to study genetic diversity of seed storage proteins. Among of considered accessions 32 alleles were detected which 76 % were polymorphic. The average of real alleles was 1/84 and the average of effective allele was 1/35. The average of genetic diversity was 22%. The comparison of population shows a high level of similarity in diversity and shanon index (I=23% h=22%). cluster analysis using UPGMA method divided agriculture types of، red، white and cheeti in two groups. Agronomic types show different in color and similarity in storage proteins diversity that probably in long evaluation had similarity progenitors and provinces population clustered in three groups. Keywords:Keywords: Bean, genetic diversity, storage protein, electrophoresis SDS, PAGE
-
در این تحقیق سطح پلوئیدی و شمارش کروموزومی در گونه ها و هیبریدهای بین گونهای گردو (Juglans) جهت اهداف اصلاحی با دستگاه فلوسیتومتری مورد بررسی قرار گرفت. در بهار، برگ های جوان گردو شامل ارقام گردوی ایرانی (J. regia)، ژنوتیپ_های گونه گردوی سیاه (J. nigra)، گونه هیندسی (J. hindsii) و هیبریدهای بین گونهای رویال (J. hindsii × J. nigra) و پارادوکس (J. hindsii × J. regia) ازایستگاه تحقیقاتی کمال شهر کرج، بخش تحقیقات باغبانی موسسه اصلاح و تهیه نهال و بذر بطور تصادفی انتخاب شدند. سطح پلوئیدی با بهینه_سازی بافر مورد نیاز متناسب با درختان گردو توسط دستگاه فلوسیتومتری تعیین شد. جهت مقایسه و تعیین سطح پلوئیدی، کروموزوم های میتوزی نمونه هایی که دارای بیشترین و کمترین محتوای DNA بودند با روش اسکواش شمارش گردید. دامنه میانگین پیک های بدست آمده از جذب نوری سلولها در جریان فلوسیتومتری در نمونه های مورد بررسی، متغیر و از 24/46 تا 68/71 ارزیابی گردید. نمونه های مورد مطالعه دارای سطح پلوئیدی یکسان 32=x2=n2 بوده و تنوع مورفولوژی و محتوای DNA مشاهده شده در آنها، ناشی از تغییر در تعداد کروموزومها نمی_باشد. استفاده از فلوسیتومتری به عنوان روشی مقرون به صرفه، آسان و سریع جهت تعیین سطح پلوئیدی گونه های این جنس و سایر درختان قابل توصیه است.
کلید واژگان: گردو, سطح پلوئیدی, محتوای DNA, فلوسیتومتریIn this study, for the first time, the possibility of DNA content and ploidy level of species and inter-specific hybrids of walnut for breeding purposes were examined by flow cytometry. In the spring, the young leaves of samples, including of Persian walnut (J. regia), black walnut (J. nigra), J. hindsii and inter-specific hybrids Paradox (J. hindsii × J. nigra) and Royale (J. hindsii × J. regia) in research station of Karaj, Horticulture Research Department of Seed and Plant improvement Institution were selected, Randomly. DNA content of walnut trees were optimized on the base of tree leaves by method of flow cytometry. In order to comparison and determine the ploidy level, mitotic chromosomes of samples with highest and lowest level of DNA, were counted by using squash method. Ranges of mean or mod of DNA content in samples were different from 46.24 to 71.68. However, the samples had equal (2n=2x=32) chromosomes, so the diversity of DNA index among species were not from changes in the number of chromosomes such as Aneuploidy. The use of flow cytometry as an affordable, easy and rapid method for determination of ploidy level and other tree species is recommended Walnut and the other trees.Keywords: Ploidy level, DNA content, Flow cytometry -
گردو یکی از مهم ترین محصولات خشکباری به شمار می آید. با توجه به تکثیر بذری گردو، در حال حاضر این گونه در ایران دارای تنوع بسیار بالایی است. مطالعه رابطه میزان محصول با سطح مقطع شاخه، سطح مقطع تنه، سطح مقطع تاج و سطح برگ در گردو از اهمیت زیادی برخوردار می باشد. با بررسی این رابطه، امکان گزینش ژنوتیپ های برتر گردو با دقت بیشتری امکان پذیر خواهد بود. در این مطالعه سطح مقطع تنه، سطح مقطع تاج، نسبت تراکم میوه بر سطح مقطع تنه و تاج، نسبت تعداد برگ و سطح برگ به ازای هر میوه، نسبت تعداد میوه به سطح مقطع شاخه، نسبت تعداد برگ به سطح مقطع شاخه، نسبت سطح برگ به سطح مقطع شاخه و درصد سال آوری در هشت ژنوتیپ با عادت باردهی انتهایی و جانبی از کلکسیون گردوی موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر در دو سال (90-1389) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که میانگین دو ساله نسبت تعداد میوه به سطح مقطع تنه) cm2/تعداد(و تاج) m2/تعداد(به ترتیب برابر 68/1و 43/19 بود. میانگین نسبت تعداد برگ به میوه، 42/4 و سطح برگ به میوه 33/1346 سانتی مترمربع به ازای هر میوه بود. کمترین و بیشترین تراکم میوه به ترتیب مربوط به ژنوتیپ H1-1 با مقدار 74/2 و رقم پدرو با مقدار 36/4 بود. همبستگی ساده بین تراکم میوه و نسبت سطح برگ به میوه 7/0- به دست آمد. بیشترین درصد سال آوری، در رقم هارتلی با 38/15 درصد دیده شد. این بررسی نشان داد که تعداد میوه با سطح مقطع شاخه، تعداد میوه با سطح برگ، سطح برگ با سطح مقطع شاخه دارای رابطه معنی داری بوده و مدل رگرسیونی پلی نومیال (Polynomial) روابط بین صفات مورد مطالعه را به خوبی توجیه نموده و از ضریب تبیین(R2) بالایی برخوردار بود.
کلید واژگان: سطح برگ, سطح مقطع شاخه, گردو, مدل های رگرسیونیWalnut is one of the most important nut crops in Iran. Because of its sexual propagation in Iran, the tree shows a high genetic diversity. In this study, the correlations between trunk cross-sectional area, scaffold cross area, crop density per trunk cross-sectional area and scaffold cross area, number of leaves and leaf area per nut, nut number to branch cross-sectional area, leaf number to branch cross-sectional area, leaf area to branch cross-sectional area and alternate bearing in eight terminal and lateral nutting genotypes were studied in walnut collection of Seed and Plant Improvement Institute of Iran in two years. Number of nuts to trunk cross sectional area and number of nuts to scaffold cross area were 1.68 (nuts/cm2) and 19.43 (nuts/m2), respectively. The average number of leaves and leaf area per nut were 4.42 (leaf/nut) and 1346.33 (cm2 leaf/nut), respectively. The lowest nut density (number of nut/cm2 branch cross sectional area) was found to be in genotype H1-1 (2.74) and the highest value was found in ‘Pedro’ (4.36). The correlation coefficient between nut density and leaf area per nut was -0.7. The highest alternate bearing was detected in ‘Hartley’ (15.38 %). This study showed that nut number and branch cross sectional area, nut number and branch leaf area, and branch leaf area and branch cross sectional area had very high correlations, and the polynomial regression model was appropriate for studying the relationship between the evaluated traits with high determination coefficients.Keywords: Branch cross section Area, Leaf area, Regression models, Walnut -
توسعه سطح زیر کشت گردو در سال های اخیر با استفاده از نهال های بذری انجام شده و این مسئله غیریکنواختی زیادی در عملکرد و کیفیت میوه در باغ های احداث شده به وجود آورده است. با توجه به اهمیت معرفی ارقام جدید در گردو، در این بررسی 21 ژنوتیپ انتخابی داخلی به دلیل باردهی منظم و عملکرد بالا و تحمل به سرمای بهاره انتخاب و با سه رقم خارجی هارتلی، چندلر و پدرو و دو رقم گرده دهنده فرانکت و روند د مونتیگناک به عنوان شاهد در سال های 1389 و1390 مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفتند. وزن میوه در ژنوتیپ ها و ارقام مورد بررسی از حداقل 7 گرم در رقم روند د مونتیگناک تا 6/13 گرم در ژنوتیپ H2/11 متغیر بود. از نظر وزن مغز نیز تغییرات از 17/3 گرم در روند د مونتیگناک تا22/7 گرم در ژنوتیپ H2/11بود. درصد مغز بین ژنوتیپ ها و ارقام مورد بررسی بسیار متفاوت و از حداقل 5/41 درصد در رقم پدرو تا 45/58 درصد در H2/12 متغیر بود. بیشترین عملکرد مغز مربوط به ژنوتیپ H2/12 با 3133 کیلوگرم در هکتار و بیشترین عملکرد میوه هم مربوط به همین ژنوتیپ با 5369 کیلوگرم در هکتار بود که نسبت به ارقام خارجی از عملکرد بیشتری برخوردار بود. بر اساس نتایج به دست آمده پنج ژنوتیپ H2/12، H2/1، B10، H1/7 و H1/1 که وزن میوه بالاتر از 10 گرم، درصد مغز بالاتر از 45 درصد و ضخامت پوست چوبی کمتر از 5/1 میلی متر داشتند، به عنوان ژنوتیپ های امید بخش گردو انتخاب و برای بررسی سازگاری در مناطق مختلف کشور در نظر گرفته شدند.
کلید واژگان: گردو, مقاومت به سرما, زمان برگ دهی, وزن میوه, وزن مغزThe area of walnut orchards has been has increased rapidly in Iran, using seedling rootstocks in recent years. With the goal of releasing new walnut cultivar(s), in the present research twenty one walnut genotypes preselected based on their regular bearing, high productivity and spring frost resistance were compared with three foreign walnut cultivars Hartley, Chandler and Pedro and two pollinizer cultivars Franquette and Ronde de Montignac as control, during 2010 and 2011. Results showed that among cultivars and genotypes, nut weight varied from 7 g in Ronde de Montignac to 13.6 g in genotype H2/11. The kernel weight also varied from 3.17 g in the Ronde de Montignac to 7.22 g in the genotype H2/11. The kernel percentage varied from 41.5% in cultivar Pedro to 58% in genotypes H2/12. For the kernel yield, the genotype H2/12 with 3133 kgha-1 was most productive. Meanwhile, the highest nut yield belonged to genotype H2/12 with 5369 kgha-1. Based on the results the genotypes H1/1, H2/1, H1/7, H2/12 and B10 were selected as promising genotypes for further studies in different regions.Keywords: Walnut, frost resistance, leafing date, nut weight, kernel weight -
به منظور بررسی تنوع سیتوژنتیکی و تعیین روابط خویشاوندی شش ژنوتیپ منتخب داخلی و خارجی گردوی ایرانی، کاریوتیپ نمونه های مورد مطالعه شامل ارقامZ63، Pedro، Z30، Serr، و ژنوتیپهای B21 و K72 با استفاده از یاخته های ریشه حاصل از کشت بذور مورد بررسی قرار گرفت. ده صفحه متافازی مناسب از هر نمونه انتخاب و تعداد کروموزوم ها و کاریوتیپ استاندارد برای جمعیت ها به طور جداگانه تهیه و پارامترهای کروموزومها شامل طول کروموزوم، بازوی بلند، بازوی کوتاه، نسبت بازوی کوتاه به کل، نسبت بازوی بلند به کوتاه و شاخص کروموزومی اندازه-گیری شد. در نمونه های دیپلوئید، تعداد کروموزومها برابر 32n=2 و عدد پایه کروموزومی در آنها 16n= بوده و تیپ کروموزوم ها از نوع متاسانتریک، ساب متاسانتریک و به ندرت تلوسانتریک و بدون ماهواره بودند. اندازه متوسط کروموزومها در ارقام این جنس 8 میکرون محاسبه شد. با استفاده از تجزیه کلاستر به روش «وارد» نمونه ها براساس خصوصیات کاریوتایپی به سه گروه مجزا تقسیم شدند به طوری که در گروه اول رقم های Z30، Z63، Pedro و K72 در گروه دوم ژنوتیپ B21 و در گروه سوم نیز Serr به تنهایی قرار گرفت.
کلید واژگان: تنوع ژنتیکی, کاریوتایپ, کروموزوم, دیپلوئید, گردوی ایرانیTo evaluate the cytogenetic diversity of six selected exotic and domestic Persian walnut cultivars\genotypes, relationships among the cultivars, Z63, Pedro, Z30, Serr, and the genotypes, B21 and K72 were studied using Karyotyping of cells obtained from their roots. The karyotyping was done using 10 samples at metaphase stage. The parameters measured were chromosome long arm, short arm, short/long arm and short/whole chromosome length ratios, and chromosome index. All samples were diploid with 32 chromosomes, 2n=32. The types of chromosomes identified were all with no satellites, mostly of metacentric and submetacentric kinds and rarely telocentric type was observed. The average size of chromosomes in the genotypes studied was 8 microns. In order to classify the cultivars/genotypes studied based on their karyotypes’ characteristics, cluster analysis using Ward method was applied and the cultivars/genotype were categorized into three distinct groups: Group I, (K72, Z30, Z63, Pedro); Group II, B21 and Group III, where Serr was classified into it alone.Keywords: Chromosome, Diploid, Genetic diversity, Karyotype, Persian walnut (Juglans regia) -
تنوع ژنتیکی پایه و اساس اصلاح گیاهان محسوب شده که گزینش و بهبود گیاهان با صفات و خصوصیات مطلوب را ممکن می سازد. با توجه به اهمیت پروتئین های ذخیره ای دانه در برنامه های به نژادی گندم نان، مطالعه تنوع ژنتیکی برای این پروتئین ها در میان خویشاوندان گندم از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این بررسی تنوع ژنتیکی برای پروتئین های ذخیره ای دانه در میان 105 نمونه از گونه های Aegilopsشامل columnaris. Ae، crassa Ae.، cylindrica. Ae، kotschyi. Ae، Ae. neglecta، Ae. triuncialis، Ae. umbellulataa، Ae. speltoidesو Ae. tauschii طبق روش ژل اکریلامید سدیم دو دسیل سولفات (SDS-PAGE) مورد بررسی قرار گرفتند. در مجموع 22 باند پروتئینی در قالب 24 طرح مختلف در میان نمونه ها مشاهده شد. بیشترین تنوع در گونهAe. neglecta با شاخص 12/0 و کمترین تنوع در گونه Ae. cylindrica با شاخص 03/0 مشاهده گردید. در میان استان های مبدا نمونه ها، استان های تهران و آذربایجان شرقی با شاخص 13/0 بیشترین تنوع و استان لرستان با شاخص 06/0 از تنوع کمتری برخوردار بودند. در گروه بندی نمونه ها با استفاده از روش اتصال بین گروهی گونه ها و همچنین استان های مورد بررسی به سه گروه تقسیم شدند. بیشترین فاصله ژنتیکی بین گونه crassa. Ae و Ae. triuncialisو کمترین فاصله ژنتیکی میان گونه umbellulata. Ae و neglecta. Ae مشاهده شد. همچنین در میان استان های مبدا نمونه ها، استان های لرستان و سمنان بیشترین فاصله و استان های کرمانشاه و ایلام کمترین فاصله را از یکدیگر نشان دادند.
کلید واژگان: آژیلوپس, پروتئین های ذخیره ای, تنوع ژنتیکیIranian Journal of Rangelands Forests Plant Breeding and Genetic Research, Volume:21 Issue: 2, 2013, P 198Genetic diversity is a basic element in plant breeding which could be used to improve new lines with favorable traits. Because of importance of high molecular weight seed storage proteins in commercial wheat cultivars, investigation of diversity of the proteins in wheat lines and its wild relatives is an essential factor in breeding programs. Genetic diversity of seed storage proteins among 105 accessions of the 9 Aegilops species including Ae. columnaris, Ae. umbellulataa, Ae. triuncialis, Ae. neglecta, Ae. kotschyi, Ae. cylindrica, Ae.crassa, Ae. tauschii, and Ae. speltoides were evaluated by SDS-PAGE method. Twenty two protein bands were observed among the accessions, which grouped in 24 different patterns. The most diversity was observed on Ae. neglecta which its diversity index was 0.12 and the least was observed on Ae. cylindria with diversity index of 0.03. Among the origin provinces of the accessions, Tehran and East Azerbaijan with index of 0.13 showed the most diversity and Lorestan with index of 0.06 showed the least diversity. Cluster analysis using between group linkage method, clustered both the species and origin province of accessions into three groups. The most genetic distance was observed between Ae. triuncialis and Ae. crassa, and the least genetic distance was observed between Ae. neglecta and Ae. umbellulata. Moreover, the most genetic distance was observed among the samples of Lorestan and Semnan while the least was observed among the samples of Kermanshah and Ilam provinces.Keywords: Genetic diversity, Aegilops, Seed storage proteins -
جنس آژیلوپس Aegilops L. یکی از خویشاوندان وحشی گندم نان بوده و پراکنش وسیعی در خاور میانه و غرب آسیا دارد که ایران بخش وسیعی از این منطقه را در بر می گیرد. گونه های این جنس در تکامل گندم هگزاپلوئید نقش به سزایی داشته و به طور مستقیم و غیرمستقیم بخشنده ژنوم های D و B به این گندم می باشند. به منظور شناسایی و تعیین سطح پلوئیدی تعدادی از نمونه های آژیلوپس بومی ایران، 103 نمونه متعلق به 8 گونه که از نقاط مختلف ایران جمع آوری شده بودند، با دو روش فلوسیتومتری و سیتوژنتیکی مورد بررسی قرار گرفتند. سطوح پلوئیدی نمونه ها با مقایسه نمودار پیک فلوسیتومتری هر نمونه با پیک مشابه در نمونه های شاهد گندم هگزاپلوئید و جو دیپلوئید برآورد گردید و برای تائید برآوردها دو نمونه از هرگونه مورد بررسی کاریوتایپ میتوزی قرار گرفت. مطالعات کاریوتایپی نمونه ها، برآورد سطوح پلوئیدی نمونه ها با استفاده از روش فلوسیتومتری را تایید کرد اما این روش برای شناسایی ناهنجاری های سیتوژنتیکی مناسب نبود. اغلب نمونه های مورد بررسی از تقارن کروموزومی زیادی برخوردار بودند و تنها نمونه های گونه Ae. triuncialis با اندکی انحراف در کلاس A2 استبینز قرار گرفتند.
کلید واژگان: آژیلوپس, تنوع ژنتیکی, فلوسیتومتری, سیتوژنتیکThe genus of Aegilops a wild and weedy relative of bread wheats، has wide distribution in Middle East and West Asia، These areas include major parts of Iran. The species in this genus have a great role in hexaploid wheat evolution and they are donor of D and B genome، directly and indirectly. To identify some Iranian Aegilops accessions، one handred and three accessions from eight species from different area of Iran، were evaluated by Flowcytometry and Karyotypic means. Ploidy levels of accessions were estimated by campare flowcytometric pick of accessions، hexaploid wheat and diploid barly. Karytypic evaluation was used to conferm flowcytometry results. Flowcytrometric estimations for ploidy level were supported by karyotypic data، but it was not suitable for anuploidy detection in accessions. Most of accessions were highly symmetric for their karyotype structure، Ae. triuncialis with a few asymmetries were located in 2A class of Stebbins classification. Ae. speltoeides، one of the oldest species and probably donor of B genome of cultivated wheats، showed most variation for Centromeric Gradiant and Koromosome distribution indices.Keywords: Aegilops spp, Genetics diversity, Flowcytometry, Cytogenetics -
به منظور بررسی تنوع صفات کاریوتیپی و اندازه ژنوم در کلکسیون گونه Aegilops umbellulata ایران، 96 نمونه از کلکسیون موجود در بانک ژن گیاهی ملی ایران مورد مطالعه فلوسیتومتری و سیتوژنتیکی قرار گرفتند و پارامتر های کروموزومی در این جمعیت بررسی شدند. بررسی فلوسیتومتری نشان داد که نمونه های مورد مطالعه دیپلویید هستند. مطالعات سیتوژنتیکی، نتایج حاصل از داده های فلوسیتومتری را تایید کرد و تمام گونه های مورد مطالعه دیپلویید، و عدد پایه کروموزومی آنها 7 X=بود. مقایسه نتایج فلوسیتومتری و کاریوتیپ نمونه ها، رابطه مستقیم بین محتوای DNA و متوسط طول کروموزومی را تایید کرد. کاریوتیپ نمونه های انتخاب شده دارای کروموزوم هایی متقارن و از نوع متاسانتریک و ساب متاسانتریک بودند و در کاریوتیپ نمونه های بررسی شده تعداد متفاوتی از کروموزوم های ماهواره دار مشاهده شد. ضریب تغییرات نمونه های بررسی شده به طور متوسط 73/17 بدست آمد. بنابراین بررسی کاریوتیپی و فلوسیتومتری نشان داد که این گونه در درون جمعیت خود نیز دارای تنوع می باشد. با توجه به پراکندگی وسیع گونه umbellulata Ae. در ایران، و تنوع سیتوژنتیکی در درون گونه نتیجه گرفته شد که این گونه از سابقه تنوع و تکامل زیادی در ایران برخوردار است.
کلید واژگان: Ae, Umbellulata, فلوسیتومتری, کاریوتیپ, تنوع ژنتیکیIranian Journal of Rangelands Forests Plant Breeding and Genetic Research, Volume:21 Issue: 1, 2013, P 140To evaluate the diversity of the collection of Aegilops umbellulata, cytogenetic characteristics of 96 accessions of the collection of Ae. umbellulata obtained from National Plant Gene Bank of Iran were studied by flow-cytometry and cytogenetic. Flow cytometry studies showed that ploidy level of the accessions were diploid. Cytogenetic studies, confirmed the results of flow cytometry. In other words the basic chromosome number of the accessions was X=7. Comparing the results of flow cytometry and karyotypic studies, direct relationship between DNA content and chromosome length was confirmed. The studied accessions contained symmetrical karyotypes with metacentric and submetacentric chromosomes. Satellites were also observed on all of the studied karyotypes. Average coefficient of variation of the accessions was 13.15. Therefore, karyotypic and flow cytometry studies revealed intra- population variation in the species. Thus, given the wide dispersal of Ae. umbellulata in Iran, diversity and evolutionary history of a species were shown in the country.
Keywords: Ae. umbellulata, Flow cytometry, Karyotype, Diversity -
تنوع ژنتیکی تعدادی از مورفوتیپ های گندم وحشی Triticum boeoticum کلکسیون بانک ژن ملی گیاهی ایران، بر اساس تنوع آللی مکان های ژنی Glu-1A و Glu-3A با استفاده از الکتروفورز SDS-PAGE پروتئین های گلوتنین بذر مورد بررسی قرار گرفت. تنوع آللی بسیار گسترده ای در بین مورفوتیپ های آزمایش شده مشاهده شد. در محدوده مکان ژنی Glu-1A در مجموع 8 الگوی باندی با 10 آلل و در محدوده مکان ژنی Glu-3A نیز 25 الگوی باندی با 13 آلل مشخص گردید. توزیع برخی آلل ها در یک محدوده جغرافیایی مشخص مشاهده گردید و ژرم پلاسم جمع آوری شده از دو استان آذربایجان شرقی و غربی بیشترین تعداد آلل های مشاهده شده را به خود اختصاص داد. بر اساس تجزیه خوشه ای، مورفوتیپ های مورد آزمایش از جمعیت Triticum boeoticum ایران به تفکیک منطقه پراکنش، به سه گروه تقسیم گردیدند. نمونه های جمع آوری شده از استان های آذربایجان غربی، لرستان، ایلام، کرمانشاه و کردستان در گروه اول، نمونه های جمع آوری شده از آذربایجان شرقی و فارس در گروه دوم و نمونه های جمع آوری شده از استان زنجان در گروه سوم قرار گرفتند. با توجه به آن که تحقیقات بهنژادی گیاهی نیازمند وجود تنوع می باشد، میزان بالای تنوع ژنتیکی مشاهده شده در مکان های ژنی Glu-1A و Glu-3A در مورفوتیپ های وحشی Triticum boeoticum ایران، این ژرم پلاسم را بعنوان منبعی ارزشمند برای استفاده در برنامه های اصلاحی گندم جهت بهبود کیفیت نانوائی و سایر صفات ارزشمند زراعی مطرح می نمایدکلید واژگان: گندم, تنوع ژنتیکی, پروتئین ذخیره ای, Triticum boeoticum, مکان ژنی Glu, 1AGenetic diversity in certain morphotypes of wild T. boeoticum collection of National Plant Gene Bank of Iran was investigated according to the allelic variation in Glu-1A and Glu-3A loci using SDS-PAGE electrophoresis of seed storage glutenins. A vast genetic diversity was observed among the studied wheat morphotypes. We scored 8 band patterns consisting of 10 different HMW alleles and 25 band patterns consisting of 13 LMW alleles in Glu-1A and Glu-3A loci, respectively. It was observed that certain alleles have distributed in certain areas and T. boeoticum germplasm collected from East and West Azarbaiejan provinces presented the most number of glutenin alleles. Based on cluster analysis, the studied morphotypes of T. boeoticum populations collected from certain areas of Iran, were divided into three distinct categories including (1) morphotypes collected from West Azarbaiejan, Lorestan, Eilam, Kermanshah and Kordestan provinces, (2) morphotypes collected from East Azarbaiejan and Fars provinces, and (3) morphotypes collected from Zanjan province and those with unknown origin. Plant breeding programs gain of genetic variation in the target germplasm. So, the vast genetic diversity of Glu- 1A and Glu-3A loci in wild morphotypes of T. boeoticum of Iran, introduces the studied germplasm as a valuable source for the breeding of meal quality and other important qualitative and quantitative traits in wheat.Keywords: Genetic diversity, Storage proteins, Triticum boeoticum, Glu, 1A locus
-
-
در این مطالعه، محتوای DNA ژنومی بخشی از کلکسیون گندم دیپلوئید وحشی بانک ژن ملی گیاهی ایران با استفاده از فلوسیتومتری مورد ارزیابی قرار گرفت. مجموعه ای مورد بررسی شامل 21 مورفوتیپ از گونه Triticum boeoticum subsp. Boeoticum، 53 مورفوتیپ از گونه T. boeoticum subsp. Thaoudar و 19 مورفوتیپ از گونه T. urartu بود. اگرچه از نظر محتوای DNA، تفاوت های شدید بین نمونه ها مشاهده نشد و هیچ نمونه ای به شاهدهای تتراپلوئید و هگزاپلوئید نزدیک نگردید، اما شاخص فلوسیتومتری بسیار متنوع بود. نمونه هایی که شاخص محتوای DNA حداکثر و حداقل را نشان دادند، مورد بررسی کاریوتایپی قرار گرفتند. بررسی کاریوتایپ میتوزی نشان داد که مورفوتیپ های مورد آزمایش از سطح کروموزومی 14 = x2 = n2 برخوردار بوده و تنوع محتوای DNA مشاهده شده در آنها ناشی از تغییر در تعداد کروموزوم ها (آنیوپلوئیدی) نمی باشد. بنابراین، این احتمال وجود دارد که تنوع مشاهده شده از لحاظ میزان DNA ژنومی در بین نمونه های مختلف گندم وحشی دیپلوئید ژنوم A در ایران، ناشی از تغییرات گسترده ساختمان کروموزومی در آنها باشد. آزمون های آماری، تفاوت معنی دار در طول کروموزوم ها و طول بازو های کروموزومی را ثابت نمود. بررسی دقیق تر ماهیت تنوع مشاهده شده، مستلزم بررسی دقیق ساختمان کروموزوم ها با استفاده از تکنیک های «کروموزوم باندینگ» است. این نتایج نشانگر تنوع گسترده در جمعیت گندم دیپلوئید وحشی ایران است که از پتانسیل استفاده در پروژه های به نژادی گندم با اهداف مختلف برخوردار می باشد.
کلید واژگان: فلوسیتومتری, کاریوتایپ, گندم دیپلوئید, محتوای DNA, T, monococcumIn this study, genomic DNA contents of part Iranian wild diploid wheat (Triticum monococcum) collection were measured through flowcytometry. This collection included 21 morphotypes of T. boeoticum subsp. boeoticum, 53 morphotypes of T. boeoticum subsp. thaoudar and 19 morphotypes of T. urartu. The pick indices of different samples were highly divergent to elucidate a variation in their genomic DNA content; however none of them was similar to polyploidy checks. Some accessions with low and high indices of flowcytometry pick were selected for karyotypic studies. Mitotic karyotype of each accession was studied by estimation of means of total length of chromosomes, arm ratios and centromeric index. Mitotic karyotyping analysis indicated that all the studied accessions encompass the expected chromosome number of diploid wheat, 2n=2x=14. Aneuploid karyotype was not found in any sample. Therefore, it seems that the variation in total genomic DNA content could be due to some changes in the structure of A genome chromosomes of wild Iranian Triticum monococcum. Variation in karyotipic characters, e.g. chromosome size, centromeric index and arm ratio, deduce evolutionary changes in the structure of chromosomes as plant species evolve and diverge. Further elucidation of the observed variation necessities complementary studies using chromosome banding techniques.Keywords: DNA content, Karyotype, Diploid wheat, Triticum monococcum, Flowcytometry -
این تحقیق به منظور بررسی و مقایسه برخی خصوصیات بیوشیمیایی 50 ژنوتیپ آجیلوپس تائوچی (Aegilops tauschii) ایرانی و رقم کوهدشت به عنوان شاهد زراعی انجام گرفت. هشت صفت مرتبط با عملکرد و مقاومت به تنش های زنده و غیر زنده در یک طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار در گلخانه گروه زراعت و اصلاح نباتات دانشگاه تهران در سال 1388 مورد مطالعه قرار گرفت. این صفات شامل فعالیت آنزیم های کاتالاز، پراکسیداز، پلی فنل اکسیداز، اندازه گیری محتوی کلروفیل، کارتنوئید و پروتئین محلول کل بود که بر روی بافت برگ انجام و داده ها با استفاده از نرم افزار SPSS مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که ژنوتیپ ها از نظر تمامی صفات دارای اختلاف معنی داری بودند. در تمامی ژنوتیپ ها همبستگی معنی دار و مثبتی بین میزان کلروفیل a و کارتنوئید وجود داشت، ولی همبستگی بین میزان آنزیم، محتوی کلروفیل و کارتنوئید معنی دار نبود. همبستگی مثبت و معنی داری بین پروتئین، آنزیم های کاتالاز، پلی فنل اکسیداز و پراکسیداز وجود داشت. همچنین یک رابطه منفی و معنی دار بین آنزیم کاتالاز با دو آنزیم دیگر (پلی فنل اکسیداز و پراکسیداز) مشاهده گردید، اما هیچ همبستگی بین دو آنزیم پلی فنل اکسیداز و پراکسیداز وجود نداشت. تجزیه به مولفه های اصلی 8 متغیر اولیه را در قالب دو مولفه جدید گروه بندی نمود که در مجموع این دو مولفه 3/69 درصد از تغییرات کل را توجیه کردند. مولفه اول 9/42 درصد از تغییرات کل را توجیه کرد که عمدتا محتوای کلروفیل و کاروتنوئید را در بر می گرفت. در حالی که متغیر دوم 4/26 درصد از کل تغییرات را توجیه کرد که عمدتا پروتئین، آنزیم پراکسیداز، پلی فنل اکسیداز و کاتالاز را شامل می شد. همچنین تجزیه خوشه ایبه روش UPGMA ژنوتیپ ها را به 5 گروه تقسیم کرد. نتایج این تحقیق نشان داد که ژنوتیپ ها از لحاظ کلیه صفات به طور معنی داری متفاوت بودند، برخی از ژنوتیپ ها نسبت به ژنوتیپ های دیگر و شاهد زراعی دارای میزان بالاتری از این صفات بودند، بنابراین می توان از این ژنوتیپ های وحشی (بخصوص ژنوتیپ ها با میزان بالایی از این صفات) در برنامه های اصلاحی استفاده نمود.
کلید واژگان: آنزیم, کاروتنوئید, آجیلوپس تائوچی, کلروفیلThe objective of this study was to evaluate some biochemical characteristics of fifty Iranian genotypes of Aegilops tauschii and Kohdasht cultivar which was used as a control. Eight important physiological characteristics that were related to crop yield and resistance to biotic and abiotic stress، was studied in a Completely Randomized Design (CRD) with 3 replications in the University of Tehran in 2009. The results of ANOVA showed significant differences among genotypes in all characters. There was positive correlation between chlorophyll content and carotenoid، but the correlation among enzymes، carotenoid and chlorophyll content were not significant. There was significant correlation between protein and enzymes. Also، the negative correlation was detected between catalase and two other enzymes (proxidase and polyphenol oxidase)، but there was not any correlation between proxidase and polyphenol oxidase. Principal components analysis classified 8 primary variables in to 2 new components that explained 69. 3% of total variations. The first component explained 42% of total variations that mainly included chlorophyll content and carotenoid. The second component explained 26. 4% of total variations that mainly included protein and enzymes. Cluster analysis by UPGMA method classified characters in to 5 groups. The results showed that genotypes were significantly different in all characters; therefore، wild genotypes (especially genotypes with high values of these characters) can be used for transferring desirable traits (such as resistance to drought and salinity) to produce cultivars which are suitable for breeding programs. -
To evaluate the genetic diversity, four wild wheat species named T. boeticum, T. thaudar, T. urartu, T. arrarticum were studied. Quantitative traits were measured according to IBPGRI. Analysis of variance showed significant difference for all landraces. Result of Pearson correlation analysis showed positive and negative significant correlations between some of the traits. In principle component analysis, four principle components accounted for 59.56 percent of total variation. The first principle component with 29% mainly explained stem width, spikelet length, radicle node length and width, glum length and width and seed width. The second principle component with 12% of total variation explained plant height and spikelet width. While, the third principle component with 10% of total variation, explained leaf number and node number. Moreover, the fourth PCA indicated SNS and seed length. Cluster analysis also classified the landraces into three groups which separated landraces according to species. Result of PCA confirmed the result of cluster analysis as T. arraraticum placed in separated group, indicating that this species is different systematically from other species.Keywords: Wild wheat, Cluster analysis, PCA
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.