جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "نشانگر مولکولی" در نشریات گروه "کشاورزی"
-
هدف از مطالعه حاضر، شناسایی تنوع ژنتیکی گیاه گل گندم بوته ای (Centaurea virgata Lam.) متعلق به کاسنیان از طریق نشانگر SCoT است. به این منظور، 42 نمونه از گونه مذکور از 11 منطقه مختلف ایران جمع آوری شد. ده پرایمر 131 باند از اندازه 200 تا 3000 جفت باز را ایجاد کردند که 102 باند (86/77%) چندشکل بودند. محتوای اطلاعاتی چندشکلی (PIC) 37/0 تا 50/0 با میانگین 43/0، نسبت چندگانه موثر (EMR) از 1 تا 11/4 و شاخص نشانگر (MI) از 006/0 تا 59/0 متغیر بود. براساس تجزیه و تحلیل واریانس مولکولی (AMOVA) تنوع ژنتیکی، در درون جمعیت ها (72%) بیشتر از بین جمعیت ها (28%) وجود داشت. در مجموع، بیشترین میانگین تنوع ژنی Nei (18/0)، شاخص شانون (27/0) و درصد جایگاه های چندشکلی (83/47) در جمعیت های آذربایجان غربی مشاهده شد. همچنین، بیشترین میانگین هتروزیگوتی کل (HT) و هتروزیگوتی درون جمعیتی (Hs) به ترتیب با میزان 18/0 و 07/0 در جمعیت های آذربایجان غربی و گلستان به دست آمد. تمایز ژنتیکی بالا (GST = 1) تنوع ژنتیکی قابل توجهی را در جمعیت های خراسان رضوی، خراسان شمالی، کردستان و همدان نشان داد. آنالیز خوشه ای با روش NJ و تحلیل ساختار جمعیت، جمعیت های C. virgata را به شش خوشه اصلی تقسیم کرد. مطالعه حاضر نشان داد که نشانگر SCoT در ارزیابی تنوع ژنتیکی در بین جمعیت های مختلف گونه مورد بررسی کارآمد است.کلید واژگان: انگشت نگاری دی ان ای, چندشکلی, فاصله ژنتیکی, کاسنیان, نشانگر مولکولیThe aim of the present study is the identification of the genetic variation of Centaurea virgata (Asteraceae) through start codon targeted (SCoT) markers. Forty-two specimens of said species were collected from 11 different regions of Iran. Ten primers revealed 131 amplifications ranging from 200 bp to 3 kbp, of which 102 (77.86%) were polymorphic. Polymorphism information content (PIC) ranged from 0.37 to 0.50 with an average of 0.43, effective multiplex ration (EMR) from 1 to 4.11 and marker index (MI) from 0.006 to 0.59. Based on the analysis of molecular variance (AMOVA), the genetic variation within populations (72%) was higher than that of those among populations (28%). Overall, the highest mean for Nei’s gene diversity (0.18), Shannon index (0.27) and percentage of polymorphic loci (47.83) were observed in W. Azarbaijan populations, similarly the highest mean of total heterozygosity (HT) and subpopulation heterozygosity (HS) were found to be 0.18 and 0.07 in W. Azarbaijan and Golestan populations, respectively. The high genetic differentiation (GST = 1) showed significant genetic variation in Razavi Khorasan, N. Khorasan, Kurdistan, and Hamedan populations. Neighbor-Joining and population structure analysis divided C. virgata populations into six main clusters. The current study showed that, SCoT marker was efficient in assessing the genetic variation among different populations of the studied species.Keywords: Asteraceae, DNA Fingerprinting, Genetic Distance, Molecular Marker, Polymorphism
-
نماتد سیستی چغندر (Heterodera schachtii )به عنوان عامل محدودکننده کشت در مناطق چغندرکاری مطرح و نظر به اهمیت و گستردگی این بیماری در ایران، کاشت ارقام مقاوم از موثرترین راهکارهای کاهش خسارت آن است. از این رو، دستیابی به روش های دقیق و سریع ارزیابی مقاومت، امکان تهیه ارقام مقاوم را تسهیل می کند. در این پژوهش، واکنش 20 ژنوتیپ داخلی و خارجی چغندرقند نسبت به نماتد سیستی در شرایط گلخانه و حضور نشانگر مولکولیMN 3که پیوسته با ژن مقاومت به این نماتد است مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که بین ژنوتیپ ها از نظر مقاومت به نماتد سیستی در شرایط گلخانه، اختلاف معنیدار در سطح آماری پنج درصد وجود دارد. در رقم شماره -21238F از نظر حضور نشانگر مولکولی MN3 و ارزیابی گلخانه ای مقاومت به نماتد سیستی، فاقد بوته حساس بوده و از مقاومت بالائی نیز برخوردار بود. هیبریدهای شماره 34781 و 34791 در آزمایش گلخانه ای به ترتیب از بیشترین میزان بوته مقاوم (80 و 78 درصد) و در ارزیابی نشانگر MN3 نیز از مقاومت بالائی (80 و 89 درصد بوته مقاوم)به این بیمارگر برخوردار بودند. نتایج مبین آن است برای صرفه جویی در زمان و دقت بیشتر در انتخاب ژنوتیپ های مقاوم، مناسب است ابتدا حضور نشانگر مولکولی MN3 در ژنوتیپ ها مورد آزمون قرار گیرد و پس از آن ژنوتیپ های منتخب از نظر مقاومت به نماتد سیستی چغندرقند در شرایط گلخانه بررسی شوند.کلید واژگان: ارزیابی مقاومت, چغندرقند, نشانگر مولکولی, نماتد سیستیHeterodera schachtii, the sugar beet cyst nematode (BCN), is a limiting factor in most of the beet-growing regions of Iran. Considering this disease's importance and spread, generating resistant cultivars is one of the most important methods to reduce its damage. Achieving accurate and fast resistance assessment methods facilitates the development of resistant cultivars. This research aims to compare the response of twenty domestic and foreign sugar beet genotypes to BCN under greenhouse conditions and with the presence of the MN3 molecular marker, which is linked to the BCN resistance gene. Analysis of variance showed a significant difference among genotypes for resistance to BCN in greenhouse conditions. Using the MN3 molecular marker and greenhouse survey, no susceptible plants were observed in genotype No. F- 21238. Hybrids No. 34781 and 34791 demonstrated the highest resistance (80 and 78% of plants were resistant) under greenhouse conditions and good resistance (80 and 89% of plants were resistant) to this pathogen evaluating the MN3 marker. The results showed that to save time and more accuracy in selecting resistant genotypes, it is better to evaluate genotypes with MN3 molecular marker, and then the chosen genotypes are assessed to determine the level of resistance to this pathogen in greenhouse conditions.Keywords: Cyst Nematode, Molecular Marker, Resistance Assessment, Sugar Beet
-
استفاده از پدیده هتروزیس در فناوری برنج هیبرید یکی از راه های دست یابی به افزایش عملکرد در واحد سطح است و ارقام برنج هیبرید موجب افزایش 30-20 درصدی عملکرد نسبت به ارقام اصلاح شده پر محصول می گردد. در این مطالعه، خلوص 18 لاین نرعقیم سیتوپلاسمی ایرانی و خارجی و نگهدارنده آن ها به همراه یک لاین نرعقیم ژنتیکی به نام TG51 با استفاده از نشانگرهای مولکولی مبتنی بر PCR ارزیابی شد. این لاین ها در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار کشت و سپس خلوص آن ها با استفاده از نشانگرهای مولکولی اختصاصی، ارزیابی شد. مقایسه میانگین صفات نشان داد که لاین های برتر از نظر صفات موردمطالعه به ترتیب لاین های نرعقیم IR58025A، فجر A و ندا A بودند. جهت بررسی خلوص بذور والد CMS و تمایز بین لاین نرعقیم و نگهدارنده آزمایشات مولکولی با استفاده از 4 نشانگر مبتنی بر PCR انجام شد. در نشانگر ترکیبی CMS و RG136 و همچنین نشانگر RMT6 بیشترین تمایز بین لاین های CMS-WA و نگهدارنده حاصل شد و در منابع دیگر نرعقیمی کارایی نداشتند. اما نتایج حاصل از باند های تولیدی نشانگر drrcms نشان داد که این نشانگر می تواند به خوبی بین تمامی لاین های نرعقیم سیتوپلاسمی از منابع مختلف Gambiaca, Arc, WA و نگهدارنده تمایز ایجاد کند؛ لذا از این نشانگر می توان در تست خلوص ژنتیکی و تشخیص آلودگی های احتمالی در بذور والدینی استفاده کرد.کلید واژگان: برنج هیبرید, نرعقیمی سیتوپلاسمی, CMS-WA, نشانگر مولکولیThe use of heterosis in hybrid rice breeding aims to increase productivity, with hybrid varieties yielding 20 to 30 percent more than conventional varieties. Maintaining genetic purity in hybrid seed production is critical to prevent contamination and selfing, especially in cytoplasmic male sterile lines. This study aimed to identify microsatellite markers to distinguish hybrid rice parental lines and to assess seed purity and characterize the morphology of F1 hybrid rice. Initial trait assessments, including outcrossing levels and sterility stability, are critical for selecting preferred male sterile lines. Eighteen Iranian and exotic cytoplasmic male sterile lines and one thermosensitive genetic male sterile line, were evaluated for various traits in a randomized complete block design. PCR-based molecular markers were used to assess purity, revealing significant trait differences among lines. Selection and prioritization of superior lines such as Fajr A, Neda A and IR58025 A was based on fertility percentage, panicle yield and other traits. The Dasht B line with favorable traits such as proper height and panicle length proved to be a promising candidate for seed production. Molecular tests with PCR-based markers effectively discriminated between male sterile and conservation lines. The drrcms marker showed promise in distinguishing cytoplasmic male sterility lines from different sources, offering potential for genetic purity evaluation and infection testing of seed parents. These results point to valuable alternatives for maintaining genetic integrity in hybrid rice production.Keywords: CMS-WA, Cytoplasmic Male Sterility, Hybrid Rice, Molecular Marker
-
هدفریحان (Ocimum basilicum) یکی از گیاهان دارویی و سبزی بسیار مهم است که در سطح جهان کشت و مصرف می شود. یکی از جنبه های ضروری برنامه های اصلاح نباتات مطالعه همبستگی بین چندشکلی DNA و تنوع صفات فنوتیپی است. هدف از این تحقیق بررسی تنوع ژنتیکی پنج رقم ریحان در شرایط تنش خشکی با استفاده از نشانگر SCoT و صفات و همچنین انجام تجزیه و تحلیل ارتباط بین صفات و نشانگرها با رگرسیون گام به گام است.مواد و روش هادر این پژوهش، پنج ژنوتیپ ریحان تحت شرایط تنش خشکی به صورت طرح اسپیلت پلات بر پایه طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلدان و در شرایط گلخانه ای مورد مطالعه قرار گرفتند. فاکتور اصلی شامل تنش خشکی در دو سطح (نرمال و تنش خشکی) و عامل فرعی شامل ژنوتیپ (5 سطح) بود و صفات ریخت شناسی و فیزیولوژیک آن ها ارزیابی گردیدند. همچنین DNA ژنومی آن ها از برگ استخراج گردید و تنوع ژنوتیپی ژنوتیپ ها بر اساس هشت آغازگر SCoT بررسی شد و در نهایت ارتباط بین صفات و نشانگرها با رگرسیون گام به گام مشخص گردید.نتایجهمبستگی صفات در دو شرایط نشان داد که عملکرد برگ همبستگی مثبت و معنی داری با صفات صفات ارتفاع بوته و کلروفیل کل داشت. درصد تغییرات صفات در شرایط تنش نشان داد که صفات طول ریشه، کلروفیل a و کلروفیل کل بیشترین کاهش را داشتند و تجزیه خوشه ای براساس آنها، ژنوتیپ ها را در سه گروه و صفات را نیز در سه گروه قرار داد. هشت آغازگر در مجموع تعداد 101 نوار چندشکل تکثیر کردند و ScoT1 با 17 نوار چندشکل، بیشترین نوار رو تولید کرد. تجزیه خوشه ای به روش جفت گروه بدون وزن با میانگین حسابی و معیار شباهت دایس بر اساس داده های SCoT، پنج ژنوتیپ ریحان را در سه گروه قرار دادند. نتایج تجزیه رگرسیون نشان داد که به ترتیب در شرایط نرمال و تنش خشکی، 15 و 12 نشانگر (آلل) با صفات مورد مطالعه رابطه معنی داری پیدا کردند.نتیجه گیریانتخاب بر اساس نشانگرهای مولکولی روشی سریع برای برنامه های اصلاحی ارائه می دهد. اطلاعات ژنتیکی به دست آمده نشانگرها در این مطالعه نقش مهم آنها را نشان داد. بنابراین در کنار صفات، انتخاب ژنوتیپ های برتر و جمعیت های با ارزش بالا در برنامه های اصلاحی امکان پذیر است. یافته ها نشان داد که نشانگرهای خاصی با صفات متعدد مرتبط هستند و بر اهمیت حیاتی این ویژگی در اصلاح گیاهان برای بهبود همزمان صفات متعدد تاکید کرد. بینش این مطالعه در مورد نشانگرها دارای پتانسیل برای کاربرد در برنامه های به نژادی است.کلید واژگان: تجزیه ارتباط, گروه بندی, نشانگر مولکولی, همبستگی صفاتObjectiveBasil (Ocimum basilicum) is one of the most important medicinal as well as vegetables plants that are cultivated and consumed worldwide One of the essential aspects of plant breeding programs is to study the correlation between DNA polymorphisms and phenotypic trait diversity. The purpose of this research is to investigate the genetic diversity of five basil cultivars under drought stress conditions using SCoT markers and traits, and also to analyze the relationship between traits and markers by stepwise regression.Materials and MethodsIn this research, five basil genotypes were studied under drought stress in the form of a split plot based on a completely randomized design with three replications in pots and under greenhouse conditions. The main plot included drought stress in two levels (normal and drought stress) and the sub plot factor included genotype (5 levels) and their morphological and physiological traits were evaluated. Also, their genomic DNA was extracted from the leaves, and the genotypic diversity of the genotypes was investigated based on eight SCoT primers, and finally, the relationship between the traits and markers was determined by stepwise regression.ResultsCorrelation of traits in two conditions showed that leaf yield had a positive and significant correlation with traits of plant height and total chlorophyll. The percentage of trait changes under stress conditions showed that root length, chlorophyll a and total chlorophyll traits had the greatest decrease and cluster analysis based on them placed the genotypes in three groups and the traits in three groups. Eight primers amplified a total of 101 polymorphic bands and ScoT1 produced the most bands with 17 polymorphic bands. Cluster analysis by UPGMA and dice similarity criterion based on SCoT data were placed five basil genotypes in three groups. The results of regression analysis showed that in normal and drought stress conditions, 15 and 12 markers (alleles) had a significant relationship with the studied traits, respectively.ConclusionSelection based on molecular markers provides a rapid method for breeding programs. The obtained genetic information of markers in this study showed their important role. Therefore, in addition to traits, it is possible to select superior genotypes and high value populations in breeding programs. The findings showed that certain markers are associated with multiple traits and emphasized the critical importance of this trait in plant breeding for simultaneous improvement of multiple traits. Insights from this study on markers have potential for application in breeding programs.Keywords: Association Analysis, Grouping, Molecular Marker, Trait Correlation
-
اطلاع از نحوه عمل (افزایشی/ غالبیت) و میزان اثر ژن ها یکی از ضروریت ها جهت دست یابی به ارقام با عملکرد و کیفیت بالاست. برآورد ارزش اصلاحی (اثر افزایشی) می تواند به واسطه نشانگر ها و از طریق بهترین پیش بینی خطی نااریب انجام شود. در پژوهش حاضر 100 ژنوتیپ آفتابگردان دانه روغنی، بر اساس طرح لاتیس 10 10 طی دو سال زراعی 1392-1393 تحت دو شرایط نرمال و تنش خشکی (محدودیت آبیاری) ارزیابی شدند. ارزش اصلاحی 13 صفت در 78 ژنوتیپ از 100 ژنوتیپ به واسطه داشتن داده های ژنوتیپ سنجی با نشانگرهای SSR و مبتنی بر Retrotransposon در هر یک از شرایط نرمال و تنش خشکی (محدودیت آبیاری) از طریق بهترین پیش بینی خطی نااریب (BLUP) برآورد شد. به این منظور از ماتریس خویشاوندی یا Kinship حاصل از داده های مولکولی SSR و مبتنی بر Retrotransposon استفاده شد. با توجه به مجموع رتبه های ارزش های اصلاحی همه صفات مورد مطالعه و بر اساس داده های مولکولی هر دو نشانگر، تحت شرایط نرمال ژنوتیپ های 47،11،8 و 35 و تحت شرایط تنش خشکی (محدودیت آبیاری) ژنوتیپ های 8، 11 و 35 از بالاترین رتبه ارزش اصلاحی برخوردار بودند. بر اساس داده های مولکولی SSR در شرایط نرمال ژنوتیپ های 76، 36، 34 و 41 و بر اساس داده های مولکولی مبتنی بر رتروترنسپوزون ژنوتیپ های 61، 78، 72 و 52 و در شرایط تنش خشکی (محدودیت آبیاری) بر اساس داده های مولکولی SSR ژنوتیپ های 76، 38، 34، 29 و 70 و بر اساس داده های مولکولی مبتنی بر رتروترنسپوزون ژنوتیپ های 16، 71، 78 و 61 از پایین ترین رتبه ارزش اصلاحی برخوردار بودند. در مجموع دو شرایط و با در نظر گرفتن کل صفات مورد مطالعه و هر دو نشانگر مولکولی، ژنوتیپ های 8، 11 و 35 با ارزش اصلاحی بالا به عنوان والدین مطلوب برای اصلاح صفات در برنامه های به نژادی معرفی می شوند.کلید واژگان: آفتابگردان, پیشگویی ارزش اصلاحی, تنش غیر زیستی, عمل ژن, نشانگر مولکولیKnowledge on genes effect and action (additive/dominance) is one of the necessities to achieve cultivars with high performance and quality. Estimating the breeding value (additive effect) can be done thanks to molecular markers through best linear unbiased prediction (BLUP). In the present study, 100 oilseed sunflower genotypes were evaluated based on the 10×10 lattice design during two crop years of 1392-1393 under normal and drought stress (irrigation limitation) conditions. The breeding value of 13 traits in 78 genotypes out of 100 was estimated due to having genotyping data with SSR and Retrotransposon based markers in each one of normal and drought stress (irrigation limitation) conditions through BLUP. For this purpose, the kinship matrix was calculated by SSR and Retrotransposon based markers data. According to total ranks of breeding values of all studied traits estimated by molecular data of both markers, in normal conditions, genotypes 47, 11, 8 and 35 and under drought stress (irrigation limitation) conditions, genotypes 8, 11 and 35 showed the highest breeding value. Based on SSR markers data in normal conditions; genotypes 76, 36, 34 and 41 and based on Retrotransposon based markers data; genotypes 61, 78, 72 and 52, and in drought stress (irrigation limitation) conditions based on SSR markers data; genotypes 76, 38, 34, 29 and 70 and based on Retrotransposon based markers data; genotypes 16, 71, 78 and 61 showed the lowest breeding value. Considering both studied conditions and all studied traits and both molecular markers information, genotypes 8, 11 and 35 with high breeding value are introduced as desirable parents for breeding programs.Keywords: Abiotic Stress, Gene action, Molecular marker, Prediction of breeding value, sunflower
-
مقدمه
بیماری پژمردگی فوزاریومی (Fusarium oxysporum) از بیماری های مهم نخود بوده که در اکثر مناطق کشت محصول در کشور حضور داشته و ضمن کاهش کیفیت، در مواردی باعث خسارت 100% مزارع نخود می شود. تکنیک تلاقی برگشتی پیوسته با نشانگر یکی از روش های موثر و دقیق در انتقال ژن های خاص مانند ژن های مقاومت به بیماری در زمان کوتاه در گیاهان خودگشن می باشد. رقم نخود هاشم از ارقام با عملکرد بالا، دارای تیپ ایستاده و پابلند بوده که به دلیل حساسیت به بیماری پژمردگی فوزاریوم، کشت آن با محدودیت مواجه شده است. لذا این تحقیق به منظور انتقال صفت مقاومت به فوزاریوم از رقم مقاوم آنا به رقم مطلوب نخود هاشم به روش تلاقی برگشتی مبتنی بر نشانگر انجام شد.
روش شناسی:
این تحقیق طی پنج سال زراعی (402-1397) انجام شد. بین والدین انتخابی رقم نخود آنا (به عنوان والد بخشنده) و رقم نخود هاشم (به عنوان والد گیرنده) تلاقی انجام شده و نتاجF1 جهت تولید نسل BC1F1 با رقم هاشم تلاقی برگشتی داده شد. عملیات تلاقی برگشتی تا حصول نتاج BC3F1 (سه مرتبه تلاقی برگشتی) ادامه داشت. سپس نتاج حاصل یک مرتبه خودگشن و نتاج BC3F2 حاصل شد. برای تشخیص و غربال نمودن نتاج حاوی آلل های مقاومت به بیماری پژمردگی نخود در هر نسل از چهار آغازگر پیوسته با ژن های مقاومت و برای شناسایی نتاج با بیشترین تشابه ژنتیکی با والد گیرنده از 16 نشانگر SSR استفاده گردید. در نهایت لاین های انتخابی نسل BC3F2 از لحاظ مقاومت به بیماری فوزاریوم ارزیابی فنوتیپی شدند. همچنین برای ترسیم QTLها روی نقشه مرجع و فراتحلیل QTLها از نرم افزار BioMercator استفاده شد.
یافته های تحقیق:
از تلاقی والدین، 20 هیبرید F1 واقعی به دست آمد که جهت تولید نسل BC1F1 با والد هاشم اولین تلاقی برگشتی انجام شد. بر اساس نتایج پویش ژنومی نتاج BC1F1 به وسیله چهار نشانگر پیوسته با ژن های مقاومت به فوزاریوم (TA59, TA96, TR19, CaM1402)، 6 ژنوتیپ BC1F1 حاوی آلل های مقاوم بودند که جهت تولید نسل BC2F1 با رقم هاشم تلاقی برگشتی داده شدند. از مجموع 52 نتاج BC2F1، 12 ژنوتیپ BC2F1 حاوی 4 آلل مقاوم بوده از بین آنها براساس نتایج پویش ژنومی به وسیله 16 نشانگر SSR، 5 ژنوتیپ دارای بیشترین تشابه ژنتیکی با والد گیرنده بود که جهت تولید نسل BC3F1 با رقم هاشم تلاقی برگشتی داده شدند. 12 نتاج BC3F1 حاوی آلل های مقاوم و دارای بیشترین تشابه ژنتیکی به والد گیرنده، جهت تثبیت زمینه ژنتیکی و به دست آوردن یک جمعیت هموزیگوت خودگشن شده و نتاج BC3F2 حاصل شد که ارزیابی های فنوتیپی مقاومت به بیماری این نتاج، حاکی از وجود سه لاین مقاوم با خصوصیات زراعی مناسب و بیشترین تشابه ژنتیکی با والد گیرنده بود. همچنین در این پژوهش به کمک فراتحلیل مطالعات QTL، نواحی مرتبط با مقاومت ژنتیکی به نژادهای مختلف این بیماری روی کروموزوم های 2، 4، 5 و 6 شناسایی شد.
کلید واژگان: پژمردگی فوزاریوم, تلاقی برگشتی, گزینش, نخود, نشانگر مولکولیIntroductionFusarium wilt (FW) caused by F. oxysporum f. sp. ciceris causes extensive damage to chickpea in many parts of the Iran. The technique of Marker-assisted backcrossing (MABC) is one of the effective and accurate methods in transferring specific genes such as disease resistance genes in a short time in self-pollination plants. Hashem is one of Iranian chickpea cultivars with high yield, plant height and tall stems which its cultivation is limited due to susceptibility to the fusarium wilt. Therefore, Purpose of this study was to introgression resistance to fusarium wilt from Ana cultivar, as a donor, to Hashem as a recurrent and susceptible cultivar using molecular marker-assisted backcrossing.
MethodologyThis research was conducted during five cropping seasons (2018-2023). Crossing was done between the selected parents of chickpea cultivar Ana (as a donor parent) and Hashem (as a recurrent parent) and the F1 progeny was backcrossed with Hashem to produce the BC1F1 generation. By using three backcrosses and one rounds of selfing, BC3F2 progeny was obtained. Foreground selection (FGS) was conducted with four markers (TA59, TA96, TR19, and CaM1402) linked to FW resistance genes. Background selection (BGS) was employed with evenly distributed 16 (Ana × Hashem) SSR markers in the chickpea genome to select plant(s) with higher recurrent parent genome (RPG) recovery. Finally, the selected lines of BC3F2 generation were phenotypically evaluated in terms of Fusarium disease resistance.
Research findingsIn first year, from the crossing of two parents, 20 real F1 plants were obtained and backcrossed with Hashem to produce BC1F1 plants. Based on results of foreground selection (FGS), was undertaken using four markers (TA59, TA96, TR19, and CaM1402) linked to resistance genes, 6 BC1F1 plants contained 4 resistant alleles and participated in the second backcrossing to produce BC2F1 plants. In the following, from a total of 52 BC2F1 plants 12 BC2F1 plants contained 4 resistant alleles, for background selection (BGS) to observe the recovery of recurrent parent genome using 16 SSRs, At this stage based on the BGS results 5 plant, with the highest background recovery, selected and backcrossed with recurrent parent to produce BC3F1 plants. Followed by cycles of, 6 plants in BC3F1 containing resistant genes and most similar to the recurrent parent were selected. The identified plants were selfed to obtain 6 BC3F2 lines which were screened phenotypically for resistance to fusarium wilt. Finally, 12 BC3F2 lines were obtained which led to identification of 3 highly resistant lines of Hashem with FWR gene introgressed in them. Also, in this study using Meta-QTL analysis region associated with genetic resistance to different race of fusarium wilt were identified on chromosomes 2, 4, 5 and 6.
Keywords: Backcrossing, Chickpea, Fusarium Wilt, Molecular Marker, Selection -
بیماری برق زدگی نخود یکی از عوامل مخرب و محدود کننده زراعت نخود در کشورهای مختلف می باشد. شناسایی منابع مقاومت با استفاده از روش های مولکولی مبتنی بر ردیابی ژنومی صفت مقاومت می تواند در تسریع و افزایش راندمان موثر باشد. استفاده از جهش نقطه ای کارکردی و آلل های مرتبط با مقاومت جهت ردیابی منابع مقاومت با استفاده از روش سامانه تکثیر انتخابی جهش (ARMS) می تواند در پیشبرد برنامه های گزینش منابع مقاومت به بیماری برق زدگی بسیار موثر باشد. قطعه دربرگیرنده جهش نقطه ای جایگاه GSh118-2773 با استفاده از آغازگرهای اختصاصی در دو ژنوتیپ نخود مقاوم (MCC133) و حساس (ILC263) به بیماری برق زدگی تکثیر و توالی یابی شد و حضور آلل های مرتبط به مقاومت GSh118-2773C و حساسیت GSh118-2773g به ترتیب در نمونه های مقاوم و حساس تایید شد. جفت آغازگرهای اختصاصی ردیاب آلل مقاومتPSh18-Fc و PSh18-Rتوانست روی ژنوتیپ مقاوم MCC133 قطعه 330 جفت بازی مورد انتظار را تکثیر نماید. نتایج تکثیر اختصاصی آلل ها را با استفاده از آغازگرهای ردیابی تایید نمود. استفاده از جفت آغازگرهای اختصاصی آلل مقاومت می تواند در مطالعات گزینش مولکولی منابع نخود مقاوم به بیماری برق زدگی مورد توجه قرار گیرد.
کلید واژگان: جهش نقطه ای, تنوع آللی, نشانگر مولکولی, مقاومت, Ascochyta rabieiBackground and ObjectivesChickpea, cultivated in rainfed and irrigated fields across many countries, faces biological stresses such as Ascochyta blight caused by the pathogenic fungus Ascochyta rabiei. This disease poses a severe threat to chickpea fields, resulting in substantial annual damage in various countries. Identifying resistance sources through molecular methods, specifically genomic tracking of the resistance trait, holds the potential to expedite and enhance control measures effectively. The use of the Amplification Refractory Mutation System (ARMS) method, involving functional point mutations and resistance-related alleles, proves highly efficient in advancing selection programs targeted at combating Ascochyta blight.
Materials and methodsThe fragment harboring the SNP18-Pos57723 point mutation within the GSh118 gene sequence underwent amplification and sequencing using PSh118-F/R specific primers. This process utilized DNA extracted from both resistant (MCC113) and susceptible (ILC263) chickpea genotypes. The identification of alleles associated with resistance and sensitivity was established. Distinct differentiating primers were formulated for resistant (PSh118-Fc and PSh118-R) and sensitive (PSh18-Fg and PSh18-R) genotypes. The specific annealing temperature for each reaction was determined through a temperature gradient analysis. The efficacy of the designed primers in distinguishing between resistant and sensitive genotypes was assessed by conducting PCR and comparing their electrophoresis patterns.
ResultsThe presence of alleles linked to GSh18-2773C resistance and GSh18-2773g sensitivity was confirmed in resistant and sensitive chickpea genotypes, respectively. The specific primers PSh18-Fc and PSh18-R, designed for detecting the resistance allele, successfully amplified the expected 330 bp fragment in the resistant chickpea genotype MCC133. The study results affirmed the accurate amplification of alleles using these designated primers.
DiscussionIn the present study, the ARMS method, known for its high sensitivity, specificity, rapidity, cost-effectiveness, multiplexing capabilities, compatibility with high throughput methods, and non-destructive nature, was employed to differentiate chickpea genotypes resistant to Ascochyta blight. The ARMS method's effectiveness in selecting resistance sources among various plant lines and cultivars has been demonstrated through allele tracking related to the resistance gene in prior studies. The results of this study indicated that the ARMS method accurately distinguishes chickpea genotypes resistant and sensitive to Ascochyta blight based on alleles associated with the GSh18-2773 position's point mutation. Thus, employing specific primers for the resistance allele is recommended in molecular selection studies of chickpea sources resistant to Ascochyta blight.
Keywords: Point mutation, allelic variation, molecular markers, resistance, Ascochyta rabiei -
مقدمه و هدف
مطالعه تنوع ژنتیکی به کمک نشانگرهای مولکولی، پیش شرط اصلی و گامی مهم در اصلاح گیاهان صیفی از جمله گوجه فرنگی بوده و اساس استفاده موثر از هتروزیس و حفاظت از ذخایر ژنتیکی است. پژوهش های متعددی به کمک نشانگرهای مولکولی در بین لاین های مختلف گوجه فرنگی صورت گرفته است، اما مطالعات کمی در ایران انجام شده است. بر این اساس مطالعه حاضر در نظر دارد با استفاده از نشانگرهای مولکولی ISSR، فاصله ژنتیکی میان تعدادی از لاین های گوجه فرنگی را برآورد کند.
مواد و روش هادر پژوهش حاضر 12 لاین گوجه فرنگی توسط آغازگرهای بین ریزماهواره ای (ISSR) در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری مورد بررسی قرار گرفتند. واکنش زنجیره ای پلی مراز (PCR) توسط آغازگرهای ISSR انجام و فرآورده های PCR با استفاده از الکتروفورز ژل آگارز 1/5 جداسازی و باندها مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند.
یافته هاآغازگرهای مورد استفاده چندشکلی قابل قبول (85/28) و الگوهای قابل امتیازدهی مناسبی را نشان دادند. بیش ترین و کم ترین شاخص اطلاعات چندشکلی (PIC) با مقادیر 0/40 و 0/22 به ترتیب مربوط به آغازگرهای ISSR2 و ISSR10 بود. آغازگر ISSR2 نسبت به سایر آغازگرها کارایی بالایی در شناسایی و طبقه بندی لاین های مورد مطالعه داشت. میزان قرابت ژنتیکی از 0/23 تا 0/95 بین افراد مورد مطالعه مشاهده شد و لاین های Fanal و Harlekyn دارای بیش ترین شباهت و لاین های CP با Bibor و پس از آن لاین های SP با Bibor دارای بیشترین فاصله ژنتیکی با یکدیگر بودند. نتایج تجزیه خوش ه ای و ارزیابی ویژگی های کمی لاین های مورد مطالعه نشان داد که ژنوتیپ های 4، 5، 6 و 8 موجود در گروه اول دارای ویژگی های عملکردی و زودرسی بهتری نسبت به سایر ژنوتیپ ها بودند.
نتیجه گیریلاین های CP، SP و Bibor دارای فاصله ژنتیکی زیادی از یکدیگر بودند و تلاقی هریک از لاین های CP و SP با Bibor و نیز استفاده از ژنوتیپ های منتخب گروه اول برای برنامه های آتی به نژادی گوجه فرنگی توصیه می گردد. آغازگر ISSR2 نیز دارای اطلاعات سودمندی در تمایز افراد مورد مطالعه نسبت به سایر آغازگرها بوده و استفاده از آن در برنامه های به نژادی در گوجه فرنگی توصیه می شود.
کلید واژگان: تجزیه خوشه ای, چندشکلی, گوجه فرنگی, نشانگر مولکولی, فاصله ژنتیکیIntroduction and ObjectiveThe study of genetic diversity with the help of molecular markers is the main precondition and an important step in the improvement of vegetable plants, including tomato and is the basis for the effective use of heterosis and the protection of genetic pools. Several studies have been conducted using molecular markers between different tomato lines, but there is little studies in Iran. Based on this, the present study intends to estimate the genetic distance between a numbers of tomato lines using ISSR molecular markers.
Materials and MethodsIn the present study, 12 tomato lines were investigated using microsatellite primers (ISSR) at Sari University of Agricultural Sciences and Natural Resources. Polymerase chain reaction (PCR) was performed by ISSR primers and PCR products fractioned on 1.5% using agarose gel electrophoresis then the bands were analysed.
ResultsThe primers used showed acceptable polymorphism (85.28) and suitable score able banding patterns. The highest and lowest polymorphism information content (PIC) with values of 0.40 and 0.22 were related to ISSR2 and ISSR10 primers, respectively. The ISSR2 primer was more efficient than other primers in identifying and classifying the studied lines. The degree of genetic similarity varied from 0.23 to 0.95 between the studied lines and lines Fanal and Harlekyn had the most similarity and lines CP with Bibor and after that SP with Bibor showed greatest genetic distances. Results of cluster analysis and evaluation of quantitative characterestics of studied lines showed that genotypes 4, 5, 6 and 8 placed in first group had better yield and earliness comparing other genotypes.
ConclusionLines CP, SP and Bibor had a great genetic distance from each other and hybridization between CP and SP with Bibor as well as utilizing of selected genotypes in first group is recommended for next breeding programs in tomato. The ISSR2 primer has useful information in distinguishing the studied lines than other primers and its useful in breeding programs of tomato.
Keywords: Cluster analysis, Genetic distance, Molecular markers, Polymorphism, Tomato -
انجیلی گونه بومی و مختص جنگل های هیرکانی است که از غرب تا شرق جنگل های شمال ایران پراکنش دارد. در این پژوهش، تنوع ژنتیکی انجیلی با استفاده از اطلاعات مولکولی جمعیت های جمع آوری شده از استان های گیلان (سه رویشگاه)، مازندران (چهار رویشگاه) و گلستان (سه رویشگاه) بررسی شد. با کمک نشانگر AFLP، 826 باند به دست آمد که بیش از 90 درصد آنها چند شکل بودند و میانگین محتوای اطلاعات چندشکل (PIC) و شاخص نشانگر (MI) به ترتیب 24/0 و 4/22 محاسبه شد. تجزیه وتحلیل خوشه ای برمبنای ضریب تشابه جاکارد و الگوریتم UPGMA نشان داد که تنوع گسترده ای در نمونه های جمع آوری شده وجود دارد، به طوری که براساس ضریب تشابه جاکارد، دامنه تشابه ژنتیکی از 26/0 تا 44/0 متغیر بود. نتایج تجزیه واریانس مولکولی (AMOVA) نشان داد که 21 درصد از تنوع ژنتیکی کل در جمعیت های انجیلی ناشی از تنوع ژنتیکی بین جمعیت های سه استان گلستان، مازندران و گیلان است و تنوع ژنتیکی درون جمعیت های رویشگاه ها، 79 درصد به دست آمد. می توان نتیجه گیری کرد که براساس تنوع اطلاعات مولکولی تنوع بین جمعیت های انجیلی به مراتب از تنوع درون جمعیتی آن کمتر است. به نظر می رسد که تنوع موجود بین جمعیت های انجیلی بیشتر متاثر از محیط باشد تا ژنتیک. البته برای نتیجه گیری دقیق تر پیشنهاد می شود که اکوتون های مختلف جمعیت انجیلی نیز با نشانگرهای مولکولی بررسی شوند.
کلید واژگان: چندشکلی, حفاظت ژنتیکی, ژنتیک جنگل, نشانگر مولکولی, AFLPParrotia persica, a native species of the Hyrcanian forests, is distributed from the west to the east of the forests of northern Iran. This study investigated the genetic diversity of Parrotia persica using molecular information from populations collected from three habitats in Gilan, four habitats in Mazandaran, and three habitats in Golestan. Using the Amplified Fragment Length Polymorphism (AFLP) marker, 826 bands were obtained, with more than 90% of the bands being polymorphic. The mean content of polymorphic information (PIC) and marker index (MI) were calculated to be 0.24 and 22.4, respectively. Cluster analysis based on the Jaccard similarity coefficient and Unweighted Pair Group Method with Arithmetic Mean (UPGMA) algorithm revealed a wide variety in the collected samples. Based on the Jaccard similarity coefficient, the range of genetic similarity varied from 0.26 to 0.44. The results of the molecular analysis of variance (AMOVA) showed that 21% of the total genetic diversity in Parrotia persica populations was due to genetic diversity between the populations of the three provinces of Golestan, Mazandaran, and Guilan. Genetic diversity within the populations of the habitats accounted for 79%. It can be concluded that there is no difference between the populations based on the diversity of molecular information, but there is diversity within the populations. The diversity among the evangelical populations seems to be more influenced by the environment than genetically. However, for a more accurate conclusion, it is suggested that different ecotones of the population be examined with molecular markers.
Keywords: Polymorphism, Genetic protection, forest genetic, Molecular marker, AFLP -
کرفس کوهی (Kelussia odoratissima Mozaff) یکی از مهم ترین گیاهان دارویی و در معرض انقراض ایران است. کرفس کوهی نه تنها به عنوان یک سبزی ارزشمند به صورت خام مورد استفاده قرار می گیرد، بلکه دارای خواص درمانی بسیاری هم در طب سنتی و هم در ترکیبات داروهای گیاهی مدرن از منظر فارماکولوژیکی است. فقدان اطلاعات تنوع ژنتیکی و همچنین عدم شناخت ساز وکار تولید متابولیت های مهم در این گیاه، تحقیقات ژنتیکی پیرامون این گیاه را با چالش مواجهه کرده است. در پژوهش حاضر، با هدف توسعه نشانگر های EST-SSR در مقیاس بالا، از فرآیند سرهم بندی نوپدید خوانش های کوتاه حاصل از فناوری توالی یابی نسل جدید استفاده شد. تعداد 7575 مکان ریزماهواره در 6388 یونی ژن در ترنسکریپتوم کرفس کوهی شناسایی شد. در میان این نشانگرها، موتیف های دو نوکلئوتیدی و پس از آن تک و سه نوکلئوتیدی بالاترین فراوانی را نشان دادند. نتایج بلاست رونوشت های حاوی ریزماهواره نشان داد که 74/79 درصد از رونوشت ها دارای حداقل یک رکورد در پایگاه پروتئین های غیرتکراری بودند. جستجوی عوامل رونویسی، تفسیر کارکردی و همچنین مستندسازی رونوشت ها در برابر پایگاه KEGG، اکثر یونی ژن های حاوی ریزماهواره را در مسیر های متابولیکی و بیوسنتز متابولیت های ثانویه دخیل دانست. نتایج حاصل نشان داد که این نشانگرها به تحلیل تنوع ژنتیکی و مسیرهای متابولیکی این گیاه کمک می کنند، اطلاعاتی که می تواند در حفظ و بهره برداری پایدار از این گیاه با اهمیت تلقی شوند.
کلید واژگان: تفسیر کارکردی, تنوع ژنتیکی, کرفس کوهی, نسل جدید توالی یابی, نشانگر مولکولیKelussia odoratissima Mozaff, is one of the most important medicinal plants in Iran and is facing the risk of extinction. Keluss is not only used as a valuable herb in its raw form but also possesses numerous therapeutic properties in traditional medicine and modern herbal drug combinations from a pharmacological perspective. However, the lack of information on its genetic diversity and the mechanisms of important metabolite production in this plant pose challenges for genetic research on this species. In the present study, with the aim of developing high-throughput EST-SSR markers, the assembly process of short reads obtained through next generation sequencing technology was employed. A total of 7575 microsatellite loci were identified in 6388 unigenes. Among these markers, dinucleotide motifs followed by trinucleotide and mononucleotide motifs exhibited the highest abundance. Blast analysis of the sequences containing microsatellites revealed that 79.74% of the transcripts had at least one record in the non-redundant protein database. Further investigations involving transcription factors and functional annotations indicated that most of the microsatellite-containing unigenes are involved in metabolic pathways and the biosynthesis of secondary metabolites. The results showed that these markers assist in the analysis of genetic diversity and metabolic pathways of this plant, information that can be crucially important for the conservation and sustainable utilization of this valuable plant.
Keywords: Functional Annotation, Genetic Diversity, Keluss, Molecular Marker, Next-Generation Sequencing -
مقدمه
تولید بذر مرغوب جهت تثبیت عملکرد محصول برای به نژادگران یک چالش مهم بشمار می رود و یکی از پاسخ های مهم این چالش، شفاف سازی سازوکار های مولکولی مرتبط با صفات بنیه بذر می تواند باشد. پروتیین های عملکردی خانواده بزرگ کوپین یکی از مولکول های مسیر انتقال پیام می باشد. درتحقیقات قبلی مشخص شده بود که در ذرت، پروتیین ذخیره ای مشابه پروتیین عملکردی سوپرخانواده کوپین با نام ZmGLP در جوانه زنی بذر موثر است. اما در آزمایش های انجام گرفته قبلی، از شاخص های مناسبی برای ارزیابی قدرت بذر و نیز ارتباط آن با استقرار در مزرعه استفاده نشده بود و برای تکمیل تحقیقات قبلی، نیاز بود که کارایی نشانگر ZmGLP در پیش بینی سبز شدن بذر در مزرعه نیز بررسی شود.
مواد و روش هاآزمایش روی 14 نمونه لاین خالص تجاری ذرت انجام شد. در این آزمایش علاوه بر ارزیابی آزمایشگاهی جوانه زنی بذر، شاخص های مزرعه ای کیفیت فیزیولوژیک بذر شامل درصد ظهور گیاهچه در مزرعه، زمان تا 50 درصد ظهور گیاهچه، زمان تا 90 درصد ظهور گیاهچه، وزن خشک گیاهچه ظاهر شده، ارتفاع گیاهچه و ضریب تغییرات ارتفاع گیاهچه نیز ارزیابی شد. در واکنش زنجیره ای پلی مراز از دو جفت آغازگر (آغازگرهای CF/CR و IDF/IDR) برای شناسایی توالی DNA پروتیین کوپین استفاده گردید.
یافته هابذرها از نظر کیفیت فیزیولوژیک در آزمایشگاه و بنیه بذر در مزرعه متفاوت بوده اند. کمترین درصد جوانه زنی آزمایشگاه مربوط به لاین K1264/1 بود در حالیکه کمترین کیفیت فیزیولوژیک بذر در شاخص های مزرعه ای در لاین K1263/17 مشاهده شد. آزمون مولکولی، وجود آلل مطلوب در سایت InDel9 ژن مرتبط با بنیه را در نمونه های سه لاین B73، K1264/1 و K1264/5-1 تایید نمود، اما در تمام نمونه بذرهای لاین K1263/17 باند تکثیری سایت InDel9 مشاهده نگردید. با توجه به اینکه لاین K1264/1 که کمترین درصد جوانه زنی در آزمایشگاه را دارا بود در سایت مرتبط با بنیه دارای باند تکثیری بود بنابراین اکتفا به نتایج جوانه زنی آزمایشگاهی در بررسی رابطه این ژن با بنیه بذر قابل اطمینان نخواهد بود و ضرورت استفاده از آزمون های بنیه بذر که پیش بینی خوبی از سبز شدن با مزرعه دارند، وجود دارد.
نتیجه گیریبا توجه به نتایج مطالعه حاضر، برای ارزیابی بنیه بخصوص زمانی که به نژادگر اقدام به به نژادی لاین یا هیبرید جدیدی می نماید نشانگرهای مولکولی عملکردی براساس سایت InDel9 می تواند کارآمد باشد و به روند پیش بینی سبز شدن بذر در مزرعه و غربالگری لاین ها سرعت بخشد تا بنیه ژنتیکی جوانه زنی لاین ها به خصوص ژرم پلاسم های معتدله ذرت اطمینان حاصل شود. در نهایت لازم است آستانه بنیه پایین در بررسی کیفیت بذر در ارقام مختلف مشخص شود و ارتباط با وجود یا عدم وجود سایت InDel9 در تحقیقات بعدی لحاظ گردد.
جنبه های نوآوریاستفاده از نشانگر مولکولی برای تعیین بنیه بذر لاین های ذرت در مزرعه برای اولین بار امکان سنجی و بهینه سازی شد.
از نتایج ارزیابی کیفیت فیزیولوژیک بذر در مزرعه برای مطالعات رابطه نشانگرهای مولکولی با بنیه بذر برای اولین بار استفاده گردید.
سایت InDel9 و نشانگرهای مولکولی مرتبط با بنیه بذر در مزرعه معرفی شد.کلید واژگان: بنیه, سبز شدن, ذرت, عملکرد, لاین, کوپین, نشانگر مولکولیIntroductionProduction of high-quality seeds to stabilize crop yield is an important challenge for breeders. One of the most important answers to this challenge is to clarify the molecular mechanisms associated with seed vigor characteristics. Functional proteins of Cupin superfamily are among the molecules in signaling pathway. Previous research has shown that in maize, a storage protein similar to the functional Cupin superfamily protein called ZmGLP is effective in seed germination. However, in the previous experiments, suitable indicators were not used to assess seed vigor and its relationship with field establishment. So, it is needed to study the performance of ZmGLP in predicting field emergence to complete the previous research.
Materials and MethodsAn experiment was performed on 14 samples of commercial inbred maize lines. In this experiment, in addition to the laboratory evaluation of seed germination, field indices of physiological seed quality including the percentage of seedling emergence in the field, time to 50% seedling emergence, time to 90% seedling emergence, seedling dry weight, seedling height and coefficient of variation of seedling height was also assessed. In the polymerase chain reaction, two pairs of primers (CF / CR primers and IDF / IDR primers) were used to identify the DNA sequence of the Cupin.
ResultsThe results show that the seeds were different in terms of physiological quality. The lowest percentage of germination in laboratory was related to K1264/1, while the lowest physiological quality of seeds in field indices was observed in K1263/17. The molecular test confirmed the presence of the desired allele at the InDel9 site of vigor-related genes in the three samples of B73, K1264/1, and K1264/5-1, but no amplification band of the InDel9 site was observed in all K1263/17 seed samples. Due to the fact that line K1264/1, which had the lowest germination percentage in the laboratory, had an amplification band at this related site to vigor, it is not enough to rely on the results of the laboratory germination test to investigate the relationship between this gene and seed vigor. The field emergence test and seed vigor test that have a good prediction of field emergence must be used in these studies.
ConclusionsAccording to the results of this experiment, molecular tests with functional markers based on Indel9 can be used to accelerate the evaluation of vigor, especially when the breeder is breeding a new line or hybrid. It is a useful, rapid, and effective molecular method to predict seed emergence in the field and screen the lines to ensure the genetic strength of the germination of the lines, especially in the temperate germplasms of corn. Finally, it is necessary to determine the threshold of low vigor during seed quality investigation in different cultivars, and relationship between the presence or absence InDel9 site should be considered in future research.
Highlights:
1- The feasibility of using molecular markers to determine the seed vigor of corn lines in the field was studied and optimized for the first time.
2- The results of physiological quality assessment of seeds in the field for the studies related to the relationship between molecular markers and seed vigor were exploited for the first time.
3- The Indel9 site and molecular markers related to seed vigor in the field were introduced.Keywords: Emergence, Functional, Line, Maize, Marker, Vigor -
روش واکنش زنجیره ای پلیمراز- تفاوت طول قطعات حاصل از هضم (PCR-RFLP) برای اولین بار در ایران برای ارزیابی و مشخص نمودن روابط هاپلوتایپی و ساختار جمعیتی در 14 ژنوتیپ چای از سه کشور ایران، هند (آسام) و ژاپن بکار رفت. سه آغازگر عمومی کلروپلاست (HK، CS و B1B2) و چهار آنزیم برشی (HinfI، AluI، PstI و BglI) در این بررسی استفاده شدند و از ژل آگارز برای تفکیک باندها استفاده شد. آغازگر B1B2 به علت تولید چندین باند در این بررسی قابل بهره برداری نبود. همچنین آغازگر CS پس از برش، چندشکلی ایجاد نکرد و فقط برش قطعات حاصل از آغازگر HK و آنزیم HinfI حالت چند شکلی نشان داد. جهش های مشخص شده توسط ترکیب آغازگر- آنزیم برشی HK- HinfI جهش های حذف- اضافه در محدوده bp50-20 بودند که نمونه ها را در پنج هاپلوتایپ (H1، H2، H3، H4 و H5) گروه بندی نمودند. توزیع نمونه ها در گروه های هاپلوتایپی با توزیع جغرافیایی همخوانی نداشت و هیچ هاپلوتایپی خاص یک سری نمونه نبود. با توجه به نتایج می توان بیان کرد که روش PCR-RFLP روشی مناسب برای بررسی تنوع ژنتیکی ژنوتیپ های چای در سطح اندامکی می باشد.کلید واژگان: Camellia, رابطه ژنتیکی, PCR, نشانگر مولکولیThe PCR-RFLP method was used for the first time in Iran to evaluate and determine haplotype relationships and population structure in 14 tea genotypes from three countries: Iran, India (Assam) and Japan. Three universal chloroplast primers (HK, CS and B1B2) and four restriction enzymes (HinfI, AluI, PstI and BglI) were used in this study and agarose gel was used to separate the bands. The B1B2 primer could not be used in this study due to the production of several bands. Also, the DT primer produced a monomorphic state after cutting, and only the fragments obtained from the HK primer and HinfI enzyme showed a polymorphic state. The mutations identified by the primer-cutting enzyme HK-HinfI were deletion-addition mutations in the range of 20-50 bp, which grouped the samples into five haplotypes (H1, H2, H3, H4 and H5). The distribution of samples in haplotype groups did not correspond to the geographical distribution, and there was no specific haplotype of a sample series. According to the results, it can be said that the PCR-RFLP method is a suitable method for investigating the genetic diversity of tea genotypes at the organ level.Keywords: Camellia, Genetic Relationship, PCR, Molecular Marker
-
هدف
هدف از این پژوهش بررسی میزان تنوع ژنتیکی در ارقام گندم با استفاده از نشانگر RAPD و بررسی کارایی این نشانگر در تفکیک و گروه بندی ارقام و نیز تشخیص ارقام بر اساس انگشت نگاری DNAمی باشد.
مواد و روش هادر این پژوهش 42 رقم گندم نان بوسیله 20 آغازگر RAPD مورد ارزیابی قرار گرفتند. بر اساس مشاهدات به صورت حضور نوار (1) و عدم حضور (0) اسکور بندی شده و ماتریس تشابه تشکیل شد.
نتایجبراساس نتایج حاصل از آزمایش از 132 نوار تولید شده 88 نوار (67/66) درصد چند شکلی نشان دادند. سایز قطعات DNA چند شکل بین کمتر از 100 جفت باز تا 3000 جفت باز می باشد و همچنین محدوده ی تولید نوارهای چند شکل 2-7 قطعه با متوسط 4/4 قطعه چند شکل، برای هر آغازگر است. RAPD58 و RAPD28 هر کدام با تولید هفت نوار چند شکل، بیشترین میزان چند شکلی را نشان دادند، RAPD68 توانست ارقام امید و آزادی،OPB08 ارقام چناب، سپاهان و سالیاسونز و TIBMBB09 و 17 TIBMBD رقم اترک را از سایر ارقام تشخیص دهد. نتایج حاصل از تجزیه کلاستر به روشUPGMA میزان ضریب تشابه را بین 74/0 تا 94/0 محاسبه نمود و در خط برش 79/0درصد، ژنوتیپ های مورد مطالعه را در هفت گروه قرار داد. ارقام سیستان و گاسپارو دارای بیشترین شباهت بودند و ارقام اترک، ویریناک و آزادی در کلاسترهای مجزا جای گرفتند. همچنین تجزیه واریانس مولکولی AMOVA)) نشان داد که 1درصد از واریانس بین جمعیت و 99 درصد درون جمعیت می باشد.
نتیجه گیرینتایج حاصل از این پژوهش نشان می دهد که تنوع قابل توجهی در بین ارقام گندم نان مشاهده نشد، که می تواند به دلیل تعداد کم آغازگر و نیز ارقام مورد بررسی باشد. پیشنهاد می شود که از نشانگرهای دیگری همانند SSR که توان بیشتری در بروز تنوع ژنتیکی گندم را دارد استفاده نمود.
کلید واژگان: انگشت نگاریDNA, تنوع ژنتیکی, گندم, چند شکلی, نشانگر مولکولیObjectiveWheat is the most important cereal crops; it is a stable diet for more than one third of the world population. DNA markers play the most important role in diversity due to the relative ease in their generation and elimination of the influence of environment. The objective of this research were study of genetic diversity of bread wheat cultivars using RAPD markers and efficiency of these markers in grouping and distinguishing wheat cultivars based DNA fingerprint.
Materials and methodsIn this study 42 wheat cultivar was evaluated with using 20 RAPD markers. The amplified fragment profiles were visually scored for presence (1) and absence (0) of bands and entered in a binary matrix.
ResultsThe results showed that, RAPD primers detected 132 fragments and 88 of them (66/67%) were polymorphic. The amplified DNA fragments varied in size from <100bp to 3000bp. The number of polymorphic fragments primer ranged from 2-7 with an average of 4/4. RAPD68 and RAPD28 each whit 7 polymorphic bands showed the highest amount of polymorphism. Primer RAPD68 were able to distinguish the cultivars omid and azadi, primer OPB08 cultivars Chenab. Sepahan, Salyasonez and primers TIBMBD17 and TIBMBB09 cultivar Atrac from other cultivars. Cluster analysis using Jaccard matrix and UPGMA method was performed, wheat genotype clustered in seven distinct groups, and the genetic similarity values ranged from 0.74 to 0.94. sistan and gasparo showed the most genetic similarity (94%). Atrac, Azadi and vrinac were clustered as outliers. Analysis of molecular variance (AMOVA) determined 1% inter group diversity and 99% intra group diversity for studied genotypes.
ConclusionsThe results of this research showed that there was not genetic variation among bread wheat cultivars, that can be due to the low number of primers and cultivars under investigation. Suggested to use other primers such as SSR, which shows more diversity.
Keywords: DNA fingerprinting, Diversity, Wheat, polymorphism, Molecular marker -
مقدمه و هدف
تنوع ژنتیکی گونه های وحشی مرتبط با خزانه ژنی اولیه جو برای بهره برداری در برنامه های اصلاحی بسیار حایز اهمیت است. جو زراعی (H. vulgar) و جد زراعی آن (H. spontaneum) سیستم مدل عالی و اقتصادی برای بررسی، اکتشاف و بهره برداری ژنتیکی می باشند. در تحقیق پیش رو تنوع ژنتیکی 114 توده بومی جو وحشی جمع آوری شده از غرب کشور، توسط نشانگر مولکولی EST-SSR مورد بررسی قرار گرفته است که هدف بررسی میزان تنوع ژنتیکی این ژنوتیپ های بومی و ارزیابی کارایی این نشانگر در تعیین میزان تنوع ژنتیکی موجود در ژنوتیپ ها می باشد.
مواد و روش هاابتدا به منظور استخراج DNA بذور در گلدان کشت گردید، استخراج DNA به روش CTAB تغییر یافته برای هر ژنوتیپ انجام شد. واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR) در حجم 20 میکرولیتر انجام گرفت. محصول PCR جهت نمایان شده قطعات تکثیری در ژل آگارز 4 درصد با بافر واکنش TBE یک درصد و رنگ Safe View تزریق گردید. به منظور انجام تجزیه و تحلیل های آماری، داده های حاصل در قالب ماتریسی آماده شد و پارامترهای مرتبط با آغازگرها و جمعیت ها ارزیابی گردید.
یافته هاتعداد الل های تکثیر شده از 2 تا 4 الل برای نشانگرها متفاوت بود و آغازگرهای مورد بررسی در مجموع 40 الل در ژنوتیپ های مورد بررسی با میانگین 2/85 به ازای هر نشانگر تکثیر کردند. متوسط درصد چند شکلی برای آغازگرهای مورد مطالعه برابر با 96/42 درصد بود. محتوی اطلاعات چند شکلی (PIC) از 0/397 تا 0/189 متغیر بود. نتایج نشان داد که بیشترین سطح تنوع در جمعیت های استان لرستان و کمترین تنوع در جمعیت های استان کردستان وجود دارد. دندرو گرام حاصل از تجزیه خوشه ای ژنوتیپ ها را در 14 گروه قرار داد که بر اساس گروه بندی تنوع ژنتیکی تا حدودی با پراکنش جغرافیایی تطبیق داشت. همچنین نتایج تجزیه به مختصات اصلی تا حدودی با تجزیه خوش ه ای مطابقت داشت.
نتیجه گیرینتایج نشان داد تنوع خوبی در میان جمعیت های مورد بررسی وجود دارد. همچنین چند شکلی مناسبی نیز در بین آغازگرها مشاهده گردید. آغازگرهای GBM1221 با 3 الل، GBM1461 با 3 الل و SCSSR04163 با 4 الل که بهترین چند شکلی را داشتند، به عنوان آغازگرهای برتر به منظور استفاده در تحقیقات بعدی جو معرفی می گردند. وجود تنوع ژنتیکی بالا در جمعیت های طبیعی جو وحشی H. spontaneum نشان می دهد که ژرم پلاسم این گیاه را می توان در رویشگاه های طبیعی حفاظت نمود. همچنین این تنوع منبع ارزشمندی برای شناسایی نشانگرهای مولکولی آگاهی بخش برای صفات مختلف فنوتیپی است.
کلید واژگان: تنوع, جو وحشی, ساختار ژنتیکی, نشانگر مولکولیIntroduction and ObjectiveThe genetic diversity of wild species associated with the early barley gene pool is crucial for exploitation in breeding programs. Barley (H. vulgar) and its ancestor (H. spontaneum) are excellent and economical model systems for genetic research, exploration and exploitation. In the study of the genetic diversity of 114 native barley populations collected from the west of the country, the EST-SSR molecular marker has been used to aim at the degree of genetic diversity of these native genotypes and evaluate the efficiency of these native genotypes and evaluate Is. There is genetic diversity in genotypes.
Material and MethodsFirst, seeds were cultured in pots for DNA extraction. DNA extraction was performed by modified CTAB method for each genotype. Polymerase chain reaction (PCR) was performed in a volume of 20 μl. The PCR product was injected in 4% agarose gel with 1% TBE reaction buffer and Safe View dye to show the strips. In order to perform statistical analysis, the data were prepared in the form of a matrix and the parameters related to primers and populations were evaluated.
ResultsThe number of amplified alleles varied from 2 to 4 alleles for markers and the studied primers reproduced a total of 40 alleles in the studied genotypes with an average of 2.85 per marker. The average percentage of polymorphisms for the studied primers was 96.42%. The content of polymorphic information (PIC) ranged from 0.397 to 0.189. The results showed that there is the highest level of diversity in the populations of Lorestan province and the lowest level of diversity in the populations of Kurdistan province. The dendrogram obtained from the cluster analysis of genotypes was divided into 14 groups, which according to the grouping of genetic diversity were partially adapted to the geographical distribution. Also, the results of the analysis to the original coordinates were somewhat consistent with the cluster analysis.
ConclusionThe results showed that there was good diversity among the studied populations. Also, suitable polymorphisms were observed among the primers. The primers GBM1221 with 3 alleles, GBM1461 with 3 alleles and SCSSR04163 with 4 alleles, which had the best polymorphism, are introduced as superior primers for use in future atmospheric research. The presence of high genetic diversity in natural populations of H. spontaneum wild barley indicates that the germplasm of this plant can be preserved in natural habitats. This diversity is also a valuable resource for identifying molecular markers informative for different phenotypic traits.
Keywords: Diversity, Genetic structure, Molecular markers, Wild Barleyre -
در این تحقیق با استفاده از 15 آغازگر ISSR تنوع ژنتیکی در سه گونه کاکوتی شامل tenuior از 19 منطقه persica از 5 منطقه و capitata از 5 منطقه جغرافیایی ایران مورد بررسی قرار گرفت. در مجموع 154 قطعه تکثیر شد که به ترتیب در گونه tenuior، persica و capitata 67/86، 13/81 و 84 درصد از باندها چندشکل بودند. متوسط تعداد باند برای هر آغازگر در تمام گونه ها برابر 26/10 و متوسط تعداد باندهای چند شکل در گونه های tenuior، persica و capitata به ترتیب برابر 8/3، 6/7 و 8/6 بود. بیشترین محتوای اطلاعات چندشکل (PIC) در گونه های tenuior، persica و capitata به ترتیب متعلق به آغازگرهای (46/0) 805UBC-، (35/0) 811UBC- و (37/0) 824UBC- بود. نتایج تجزیه خوشه ای حاکی از آن بود که نشانگر ISSR توانست به راحتی گونه tenuior را از دو گونه دیگر یعنی persica و capitata تفکیک نماید، هرچند که در تفکیک دو گونه اخیر ناتوان بود. تجزیه واریانس مولکولی نشان داد از کل تنوع ژنتیکی مشاهده شده، 38 درصد مربوط به بین جمعیت ها و 62 درصد مربوط به درون جمعیت ها می باشد. نتایج تجزیه به مختصات اصلی بیانگر آن بود که دو بردار اول در مجموع 3/80 درصد از واریانس کل را توجیه نمودند، که نشان از همبستگی بالای آغازگرهای انتخابی داشت. بنابراین با تعداد کمتر آغازگر و در نتیجه هزینه، امکان تفکیک گونه tenuior از دو گونه دیگر نیز وجود دارد. با توجه به اینکه آغازگرهای 805UBC-، 811UBC- و 812UBC- در گونه tenuior حاوی بیشترین اطلاعات چند شکلی و شاخص نشانگر بودند و چند شکلی صد درصدی نیز نشان دادند، می توان آن ها را آغازگرهای کارآمدی برای بررسی تنوع ژنتیکی در این گونه در نظر گرفت. در کل تنوع ژنتیکی بالایی در گیاه کاکوتی در این مطالعه شناسایی شد که در مدیریت و نگهداری ذخایر توارثی این گیاه می تواند مفید باشد.
کلید واژگان: تجزیه به مختصات اصلی, تجزیه خوشه ای, گیاه دارویی, نشانگر مولکولیIn this study, ISSR marker was employed to measure the genetic diversity within and among 29 accessions of Ziziphora specie from different regions of Iran including Z. tenuior, Z. persica and Z. capitata from 19, 5 and 5 geographical region, respectively. A total of 154 bands were amplified, and 86.67%, 81.13% and 84% were polymorphic in Z. tenuior, Z. persica and Z. capitata, correspondingly. Average number of amplified bands for each primer in 29 accessions was 10.26, while average number of amplified bands for each primer in Z. tenuior, Z. persica and Z.capitata was 3.8, 7.6 and 6.8, respectively. The most Polymorphic information content among tenuior, persica and capitata species belonged to UBC-805 (0.46), UBC-811 (0.35) and UBC-824 (0.37) primers respectively. The results of cluster analysis indicated that the ISSR marker could easily separate the tenuior species from the other two species, persica and capitata, although it was unable to separate the latter two species. Analysis of molecular variance (AMOVA) showed that there is a significant differences within the samples. Indeed, 38% of the observed genetic diversity is related to genetic diversity between populations and 62% is related to genetic diversity within populations. The results of principal coordinate analysis (PCoA) demonstrated that the first two vectors explained an 80.3% of the total variance, which shows the high correlation of the selected primers. Therefore, with a smaller number of primers and, as a result, the cost, it is possible to separate the tenuior species from the other two species. Considering that the primers UBC-805, UBC-811 and UBC-812 in the tenuior species contained the most polymorphic information and marker index and also showed 100% polymorphism, they can be used as efficient primers to investigate genetic diversity in this species. Overall, high genetic diversity in the Ziziphora sp. plants were identified in this study, which can be useful in the management and maintenance of the germplasm of this plant.
Keywords: Cluster Analysis, Medicinal plant, Molecular marker, Principle Coordinate Analysis -
مقدهه و هدف
در برنج استفاده از نرعقیمی پیش شرط بهره برداری تجاری از هتروزیس است. دو سازوکار نرعقیمی تثبیت شده در برنج عبارتند از: نرعقیمی ژنتیکی سیتوپلاسمی (CMS) که یک سازوکار سه لاینی است و نرعقیمی ژنتیکی حساس به محیط (EGMS). EGMS دارای دو نوع سازوکار است: PGMS و TGMS. لاین های TGMS وقتی طی مراحل شروع خوشه و گلدهی در دمای بالاتر از 25-30 درجه سانتی گراد باشند، عقیم می شوند. به منظور سرعت بخشیدن به توسعه لاین های TGMS در زمینه های ژنتیکی مختلف، انتخاب به کمک نشانگر (MAS) می تواند سرعت و دقت این انتقال را افزایش دهد. هدف از این پژوهش شناسایی محل کروموزومی ژن کنترل کننده صفت عقیمی TGMS و نشانگر SSR همبسته با این ژن در رقم نعمت TGMS می باشد.
مواد و روش هابرای انجام این پژوهش رقم نعمت TGMS با رقم فجر تلاقی داده شد تا جمعیت های F2 و BC1 برای انجام مطالعات ژنتیکی حاصل شوند. پس از استخراج DNA از 142 ژنوتیپ و انجام PCR، نتایج مشاهده شده در نسل F1، F2 و BCF1 به خوبی بیانگر این بود که صفت TGMS در نعمت TGMS توسط یک ژن مغلوب کنترل می گردد. برای تعیین نشانگر همبسته با ژن TGMS از 14 نشانگر SSR استفاده شد. فراوانی نوترکیبی بین نشانگرها و لوکوس TGMS با استفاده از حداکثر درست نمایی و با فرض اینکه همه افراد کاملا عقیم از نظر مکان TGMS هموزیگوت می باشند، تخمین زده شد. برای انجام آزمون پیوستگی یا استقلال مکان های ژنی بین نشانگرها و ژن TGMS از دو روش آزمون کای اسکویر (χ2) و مقیاس LOD بر اساس تجزیه تابع حداکثر درست نمایی انجام شد.
یافته هادر بین نشانگرها، آغازگرهای RM110 و RM29 همبستگی بالایی با ژن TGMS داشتند (به ترتیب 5/74 و 11/63 سانتی مورگان). نشانگرهای مختلفی توسط محققین برای ژن TGMS بر روی کروموزوم 2 گزارش شده است.
نتیجه گیریاستفاده از جهش در ایجاد عقیمی (TGMS) و تنوع در ژنوتیپ ارقام باعث شده تا نشانگرهای متفاوتی حتی برای یک ژن بخصوص گزارش شود. استفاده از نشانگری که همبستگی بالایی با این صفت داشته باشد (MAS) می تواند انتقال ژن TGMS را به ارقام دیگر تسهیل کند.
کلید واژگان: برنج, جمعیت های درحال تفکیک, نرعقیمی حساس به دما, نشانگر مولکولیIntroduction and ObjectiveIn rice, the use of male sterility is a prerequisite for the commercial exploitation of heterosis. Two well established male sterility systems in rice are cytoplasmic genetic male sterility (CMS), a three-line system, and environmentally sensitive genic male sterility (EGMS). EGMS has two types of mechanisms: PGMS and TGMS. TGMS lines are sterilized when they are at a temperature above 25-30°C during the cluster and flowering stages. In order to accelerate the development of TGMS lines in various genetic fields, marker-assisted selection (MAS) can increase the speed and accuracy of this transmission. The aim of this study was to identify the chromosomal location of the gene controlling the sterility trait TGMS and the SSR marker associated with this gene in Nemat TGMS cultivar.
Material and MethodsFor this study, Nemat TGMS cultivar was crossed with Fajr cultivar to obtain F2 and BC1 populations for genetic studies. After DNA extraction from 142 genotypes and PCR, the results observed in F1, F2 and BCF1 generations clearly indicated that the TGMS trait in TGMS is controlled by a recessive gene. For this study 14 SSR markers were used to determine the marker correlated with TGMS gene. The frequency of recombination between markers and TGMS locus was estimated using maximum likelihood, assuming that all individuals were completely sterile in terms of TGMS homozygous location. Linkage between marker loci and TGMS QTL was tested by chi square (χ2) test and LOD score.
ResultsAmong the markers, RM110 and RM29 primers had a high correlation with TGMS gene (5.74 and 11.63 cM, respectively). Various markers have been reported by researchers for the TGMS gene on chromosome 2.
ConclusionThe use of mutation in sterilization (TGMS) and variation in cultivar genotype has led to different markers being reported even for a particular gene. The use of markers that have a high correlation with this trait (MAS) can facilitate the transfer of TGMS gene to other cultivars.
Keywords: Molecular Marker, Rice, Segregating Populations, Temperature Sensitive Genic Male Sterility -
در این پژوهش تنوع ژنتیکی 70 جدایه Colletotrichum fructicola بدست آمده از علایم لکه برگی روی انواع گیاهان اهلی و وحشی در مناطق مختلف سه استان شمالی ایران شامل گیلان، مازندران و گلستان با استفاده از نشانگر مولکولی ISSR بررسی شد. تجزیه و تحلیل خوشه ای نتایج حاصل از انگشت نگاری DNA با استفاده از پنج آغازگر ISSR برای 70 جدایه C. fructicola به خوبی توانست روابط ژنتیکی بین جدایه ها را نشان دهد. بر این اساس تعداد 70 جدایه در قالب هشت دودمان همسان ه ای از هم تفکیک شدند. این نتایج نشان داد تنوع ژنتیکی زیادی بین جدایه های این گونه قارچی وجود دارد. هیچ ارتباط مستقیمی بین گروه های انگشت نگاری DNA و منشاء جغرافیایی و میزبانی جدایه ها مشاهده نشد. به منظور ارزیابی کارآمدی نشانگر مولکولی ISSR در تمایز و تفکیک جدایه های C. fructicola از جدایه های، برخی گونه های نزدیک و غالب جنس Colletotrichum، انگشت نگاری DNA با استفاده از این نشانگر مولکولی برای 89 جدایه شامل 85 جدایه C. fructicola، دو جدایه C. gloeosporioides، یک جدایه C. aenigma و یک جدایه C. karstii انجام شد. بر اساس مقایسه الگوی انگشت نگاری DNA و فنوگرام ترسیم شده تعداد 89 جدایه در سطح تشابه ژنتیکی 70 درصد در چهار گروه اصلی (A-D) قرار گرفتند. به طوری که جدایه های دودمان های همسانه ای A-D به ترتیب به گونههای C. karstii، C. fructicola، C. gloeosporioides و C. aenigma تعلق داشتند. برای اطمینان از صحت شناسایی، تعداد 28 جدایه از دودمان های کلونی مختلف به عنوان نماینده برای شناسایی مولکولی بر اساس تعیین توالی ناحیه ژنی بتاتوبولین (TUB2) و فاصله بین ژنی APN2/MAT1 (ApMAT) انتخاب شدند. تجزیه و تحلیل تبارزایی صحت شناسایی و نیز کارآمدی نشانگر مولکولی ISSR به عنوان یک ابزار مفید در گروه بندی و تفکیک برخی گونه های غالب جنس Colletotrichum را نشان داد.
کلید واژگان: انگشتنگاری DNA, آرایه بندی, توالییابی ژنومی, نشانگر مولکولی, واکنش زنجیره ای پلی مرازIn this study, genetic diversity of 70 isolates of Colletotrichum fructicola obtained from the leaf spot symptoms on a variety of cultivated and wild plants in different regions of three northern provinces of Iran, including Guilan, Mazandaran and Golestan, was investigated using the ISSR molecular marker. Cluster analysis of the results of DNA fingerprinting using five ISSR primers for 70 isolates of C. fructicola cleraly reverlaed genetic diversity among the isolates. Based on this, 70 isolates were differentiated into eight colonal lineages. These results showed that there is a high level of genetic diversity among isolates of this fungal species. No direct correlation between DNA fingerprinting groups and geographical origin and host of the isolates was observed. In order to evaluate the efficiency of ISSR molecular marker in differentiating C. fructicola isolates from isolates of some close and dominant species of the genus Colletotrichum, DNA fingerprinting using this molecular marker for 89 isolates including 85 C. fructicola isolates, two C. gloeosporioides isolates, one isolate for each of C. aenigma and C. karstii was performed. Based on the comparison of the DNA fingerprinting pattern and the drawn phenogram, 89 isolates were placed in four main groups (A-D) at the genetic similarity level of 70%. So that the isolates of colonal lineages A-D belonged to C. karstii, C. fructicola, C. gloeosporioides and C. aenigma species, respectively. To ensure the accuracy of the identification, 28 isolates from different clonal lineages were selected as representatives for molecular identification based on the sequencing of the beta-tubulin (TUB2) gene region and the APN2/MAT1 (ApMAT) intergenic space. Phylogenetic analysis showed the accuracy of identification and the efficiency of ISSR molecular marker as a useful tool in grouping and separating the dominant species of the genus Colletotrichum.
Keywords: DNA fingerprinting, Genomic sequencing, Molecular markers, PCR, Taxonom -
جنگل های مانگرو ایران زیستگاه های ساحلی درختان حرا در منطقه جنوب غربی آسیا هستند. آگاهی از تنوع ژنتیکی جنگل های مانگرو اطلاعات ارزشمندی را جهت جلوگیری از فرسایش ژنتیکی در خزانه ژنی این اکوسیستم های گیاهی و حفاظت از آنها فراهم می نماید. هدف تحقیق، بررسی تنوع ژنتیکی در جنگل های مانگرو چهار منطقه ساحلی جنوبی ایران با استفاده از نشانگرهای ریزماهواره و ویژگی های ریخت شناسی می باشد. تجزیه خوشه ای داده های مولکولی با استفاده از الگوریتم Neighbor joining تعداد 60 درخت نمونه برداری شده از مناطق ساحلی مختلف را در چهار گروه دسته بندی نمود. تجزیه واریانس مولکولی داده ها نشان داد سهم عمده واریانس کل (%77) مربوط به تنوع درون جمعیت ها می باشد. بیشترین مقدار تعداد آلل موثر، شاخص تنوع شانون و میزان هتروزیگوسی برای جمعیت قشم به دست آمد که نشان داد این جمعیت دارای بیشترین تنوع ژنتیکی در بین جمعیت های مورد بررسی است. نتایج ارزیابی های ریخت شناسی درختان نشان داد که از نظر صفات ارتفاع، قطر برابر سینه و قطر یقه درختان و همچنین اندازه برگ، قطر ریشه های هوایی و طول این ریشه ها تفاوت معنی داری بین نمونه های گیاهی چهار منطقه وجود دارد. نتایج این تحقیق اطلاعات مفیدی در زمینه تنوع ژنتیکی جنگل های مانگرو ایران فراهم نمود که می تواند در مطالعات تکاملی و برنامه های حفاظت از این اکوسیستم های گیاهی با ارزش مورد استفاده قرار گیرد.
کلید واژگان: تنوع ژنتیکی, ریخت شناسی, زیستگاه ساحلی, مانگرو, نشانگر مولکولیIranian mangrove forests provides valuable information to prevent genetic erosion in the gene pool of these ecosystems. The aim of this study was to investigate the genetic diversity among mangrove forests located in four different regions of Iran, based on morphological characteristics and microsatellite markers. Cluster analysis of molecular data, using neighbor joining algorithm classified the 60 mangrove trees, sampled from different coastal areas, into four groups. Analysis of molecular variance showed that the majority (77%) of the variance explained by among-population variation and the highest values of genetic diversity parameters including number of effective alleles, Shannon’s information index, and Nei’s genetic diversity were obtained for the Qeshm population, indicating that region is the most diverse population among all the studied populations. Baced on the morphological analyses significant differences were observed between all populations in terms of height, diameter at breast height, collar diameter, leaf size, pneumatophore length and pneumatophore diameter. The present study, provides useful information about genetic diversity of mangrove habitats which can be used in evolutionary studies and conservation efforts for these valuable plant ecosystems.
Keywords: Genetic diversity, Costal habitat, Mangrove, Morphology, Molecular marker -
پژمردگی فوزاریومی لوبیا با عامل Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli یک بیماری مهم است و میتواند خسارت شدیدی را به محصول لوبیا در سراسر جهان وارد نماید و باعث کاهش عملکرد شود. از آنجا که روشهای زراعی برای کنترل بیماری به طور کامل مو ثر نیست، ارقام با مقاومت ژنتیکی برای مبارزه با این بیماری توصیه می گردد. به منظور شناسایی ارقام مقاوم آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار و 12 تیمار (شامل ارقام مختلف لوبیا) با روش تلقیح، ریختن سوسپانسیون اسپور بیمارگر پای بوته انجام شد. در روش ریختن سوسپانسیون اسپور بیمارگر پای بوته به دلیل سالم بودن ریشه ها درصد کمتری از اسپورها توانایی نفوذ به ریشه را دارند بنابراین شدت علایم مشاهده شده کمتر بود و واکنش ارقام به صورت مقاوم و متحمل مشاهده گردید. با توجه به اینکه این بیماری باعث زردی و پژمردگی گیاه میشود فاکتورهای غلظت کلروفیل a، غلظت کلروفیل b، غلظت کارتنویید و غلظت کل کلروفیل اندازه گیری شد که با ارزیابی صفات اندازه گیری شده ارقام مقاوم و متحمل شناسایی شدند. براین اساس به ترتیب ارقام صیاد، ناز و E9نسبت به ارقام دیگر مقاومت بیشتری به این بیماری نشان دادند. سپس واکنش ارقام مختلف لوبیا به قارچ Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli با استفاده از نشانگر اختصاصیSCAR ارزیابی گردید. براین اساس ارقام اختر، ناز، صدری، صیاد، E9 و WA با جفت آغازگر SU20 ایجاد باند 750 bp نمودند و دارای ژن مقاوم A55 بودند اما ارقام تلاش، شکوفا، جگری، ایج، خمین و کپسولی با جفت آغازگر اختصاصی SU20 تولید باند نکردند.
کلید واژگان: پژمردگی فوزاریومی, لوبیا, صفات فنوتیپی, SU20, نشانگر مولکولیFusarium wilt (yellow) that caused by the fungus Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli, is an important disease and can cause severe damage to bean products world wide and cause reduced functional. Since farming techniques to control the disease is not completely effective, cultivars with genetic resistance to the disease are recommended. In order to identify resistant cultivars experiment in that randomized complete block design with three replications and 12 trkeatments, including different cultivars of beans. By method at a concentration suspension inoculation of root drench were inoculated. In root drench method suspension spores of pathogen because of healthy roots a lower percentage of spores could penetrating in roots. So it was far less severe symptoms and can say all cultivars has same statistical group and were resistant and infected cultivars tolerant. Considering the fact that the disease causes yellowing and wilting the factors concentration of chlorophyll a, chlorophyll b, and carotenoid concentrations and chlorophyll total concentrations were measured with evaluating resistant and tolerant cultivars were identified. Accordingly, cultivars Sayad and E9 respectively than other cultivars showed more resistant to the disease. Then the reaction is different bean cultivars to fungal F. oxysporum f.sp. phaseoli were evaluated using specific marker SCAR. According to cultivars Akhtar, Naz, Sadri, Sayad, E9 and WA with primer pairs SU20 have a band of 750 bp and A55 are resistant gene but cultivars Talash, Shekofa, Jegari, Aje, Khomeyn and capsules with specific primer pairs SU20 did not produce band.
Keywords: Fusarium wilt, Bean, Phenotypic traits, SU20, Molecular markers -
ماهیان خاویاری از گونه های ارزشمند آبزیان دریای خزر و همچنین سایر منابع آبی در دنیا می باشند. این ماهیان نه تنها به دلیل خاویار بلکه به لحاظ گوشت و محصولاتی جانبی مانند تهیه چرم از پوست آن ها بسیار حایزاهمیت می باشند. از 27 گونه ماهیان خاویاری، 17 گونه در طبقه به شدت در معرض خطر انقراض قرار گرفته اند و در دریای خزر هر 5 گونه بومی آن در طبقه به شدت در معرض خطر انقراض قرار دارند. از مهم ترین دلایل برای کاهش شدید ذخایر طبیعی ماهیان خاویاری، صید قاچاق جهت استحصال خاویار و گوشت، عوامل زیست محیطی همچون از دست رفتن مکان های تخم ریزی و، کاهش ورودی منابع آب شیرین و همچنین آلودگی آب ها می باشد. تعیین جنسیت این ماهیان زمان بر و عمدتا تهاجمی بوده و نشانگرهای ژنتیکی که بتوانند تمایز جنسیت ایجاد کند، نیز در روش های سنتی کشف نگردید. از اینرو تعیین جنسیت ماهیان خاویاری با استفاده از نشانگر مولکولی کشف شده با استفاده از روش های نوین در مراحل ابتدایی قابل انجام بوده که می تواند از نظر مدیریتی اهمیت بسزایی در مزارع تکثیر و پرورش ماهیان خاویاری داشته باشد.کلید واژگان: تعیین جنسیت, فیل ماهی, ماهیان خاویاری, نشانگر مولکولیSturgeons are known as one of the most valuable fish species in the Caspian Sea and other water bodies across the world. These fishes are highly important both in caviar production and by-products such as leather from the skin. 17 out of 24 sturgeon species are categorized in critically endangered species based on the IUCN red list and all of the five available species in the Caspian Sea have this situation. The most important reasons for the sharp reduction of the sturgeons are illegal haunting for Caviar extraction, loss of nursery grounds, diminishing the water flow from the rivers and water pollution. Sex determination of these fish species is usually time-consuming and invasive, and genetic markers based on traditional methods were not able to solve this problem. Hence, the sex determination of sturgeons in early stages is possible now using the molecular markers obtained from modern techniques, which can be of great importance in terms of aquaculture management in sturgeon farms.Keywords: Genetic marker, Huso huso, Sex determination, Sturgeons
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.