غربالگری برخی ارقام تجاری زردآلوی ایران با استفاده از نشانگرهای ریزماهواره با هدف شناسایی هم‌نامی‌ها

علوم باغبانی

مقاله 4، دوره 35، شماره 4 - شماره پیاپی 52، اسفند 1400، صفحه 493-505   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jhs.2021.61722.0

نویسندگان

مهدی رضائی^* ؛ میترا رحمتی؛ عبدالرضا کاوند؛ مرتضی همتی؛ سید رضا کاظمی

مؤسسه تحقیقات ثبت و گواهی بذر و نهال، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی (AREEO)، کرج، ایران

چکیده

در ایران، بسیاری از ارقام محلی زردآلو توسط باغ­داران و نهال­کاران با هدف بهره‌برداری از ارقام جدید در میان استان­ها جابجا شده و متعاقباً در برخی موارد نام آن­ها در مقصد تغییر یافته است. بنابراین برای مدیریت بهینه ژرم­پلاسم زردآلوی کشور و شناسایی ارقامی که از نظر ژنتیکی از یکدیگر متفاوت هستند، غربالگری ژرم­پلاسم زردآلو در ایران ضروری به نظر می­رسد. بنابراین هدف از انجام این مطالعه، غربالگری تعدادی از ارقام تجاری زردآلوی ایران با استفاده از نشانگرهای ریزماهواره، جهت بررسی وضعیت نام­های اطلاق شده به ارقام، شناسایی هم­نامی­ها و درک بهتر از تفاوت­های ژنتیکی میان ارقام بود. در این مطالعه 29 رقم مختلف زردآلو با پنج تکرار از 14 نهالستان از شش استان کشور جمع­آوری شدند. برای ارزیابی وضعیت حفظ اصالت ژنتیکی در نهالستان­های کشور، برخی از ارقام، دو بار از نهالستان­های مختلف جمع­آوری شدند. همچنین DNA 10 رقم بومی زردآلو که قبلا ثبت و در فهرست ملی ارقام وارد شده بودند نیز به عنوان شاهد در مطالعه گنجانده شدند. علاوه بر آن زردآلوی رقم Orange Red (با نام محلی پرتقالی) به عنوان نمونه Outgroup در این بررسی­ها گنجانده شد. برای انجام آزمایشات، استخراج DNA به روش CTAB انجام و از 13 جفت آغازگر ریزماهواره که در مطالعات مختلف بیشترین میزان تنوع را آشکار کرده بودند، برای انجام واکنش­های زنجیره­ای پلیمراز استفاده شد. سپس محصولات این واکنش­ها بر روی ژل پلی­اکریلامید ده درصد الکتروفورز شد. نتایج نشان داد که شاخص­های­ تنوع ژنی نی و شانون به ترتیب 0/32 و 0/48 بودند. بیشترین فاصله ژنتیکی (0/74) میان ارقام عسگرآبادی و زودرس و همچنین ارقام محلی گوشتی زودرس و نصیری مشاهده شد. در این مطالعه، برخی از ارقام علی­رغم داشتن اسامی متفاوت، دارای زمینه ژنتیکی مشابهی بودند. همچنین نتایج نشان داد که ارقام نصیری، طبرزه و شاهرودی که هر کدام از دو نهالستان از استان­های متفاوت جمع­آوری شده بودند، علی­رغم نام یکسان دارای زمینه ژنتیکی متفاوتی بودند. در نهایت می­توان گفت که یکی از چالش­های جدی در مدیریت ژرم­پلاسم و نهالستان­های کشور، عدم وجود باغات مادری استاندارد از ارقام اصیل بومی زردآلو جهت تامین پیوندک­های سالم و اصیل برای نهالستان­ها می­باشد.

کلیدواژه‌ها

تجزیه خوشه ای؛ نشانگر مولکولی؛ مدیریت ژرم پلاسم؛ هم نامی

مراجع

1. Albuquerque H.Y.G., Oliveira E.J. Brito A.C., Andrade L.R.B., Carmo C.D., Morgante C.V., Vieira E.A., Moura E.F., and Faleiro F.G. 2019. Identification of duplicates in cassava germplasm banks based on single-nucleotide polymorphisms (SNPs). Scientia Agrocola 76(4): 328-336.
2. Food and Agriculture Organization of the United Nations. 2018. FAOSTAT statistical database. Rome, FAO.
3. Gross B.L., Volk G.M., Richards M.Ch. Forsline P.L., Fazi, G., and Chao T. 2012. Identification of ‘‘Duplicate’’ Accessions within the USDA-ARS National Plant Germplasm System Malus Collection. Journal of American Society for Horticultural Science 137(5): 333-342.
4. Gürcan K., Öcal N., Yılmaz K.U., Ullah S., Erdoğan A., and Zengin Y. 2015. Evaluation of Turkish apricot germplasm using SSR markers: Genetic diversity assessment and search for Plum pox virus resistance alleles. Scientia Horticultura 193: 155–164.
5. Hormaza J.I. 2002. Molecular characterization and similarity relationships among apricot (Prunus armeniaca) genotypes using simple sequence repeats. Theoretical and Applied Genetics 104(3): 321–328.
6. Janatizadeh A., Fatahimoghadam M.R., Zamani Z., and Zeraatgar H. 2011. Study of genetic diversity in some apricot cultivars and genotypes using morphological and RAPD Markers. Journal of Iranian Horticultural Science 42(3): 255-265.
7. Khadari B., Breton C., Moutier N., Roger J.P., Besnard G., Berville A., and Dosba F. 2003. The use of molecular markers for germplasm management in a French olive collection. Theoretical and Applied Genetics 106: 521-529.
8. Khadivi-Khub A., Yarahmadi M., Jannatizadeh A., and Ebrahimi A. 2015. Genetic relationships and diversity of common apricot (Prunus armeniaca) based on simple sequence repeat (SSR) markers. Biochemical and Systematic Ecology 61: 366–371.
9. Layne R.E.C., Bailey C.H., and Hough L.F. 1996. Apricots. P. 79-111 In: Janick, J., Moore, J.N. (Eds.), Fruit Breeding: Tree and Tropical Fruits, vol. II. John Wiley and Sons, New York.
10. Maghuly F., Fernandez E.B., Ruthner S., Pedryc A., and Laimer M. 2005. Microsatellite variability in apricots (Prunus armeniaca) reflects their geographic origin and breeding history. Tree Genetics and Genomes 1(4): 151–165.
11. Mohamadzadeh S., Bouzari N., and Abdosi V. 2013. Evaluation of pomological, morphological and genetic characteristics in some Iranian apricot cultivars and genotypes. Journal of Iranian Horticultural Science 44(2): 179-191.
12. Naghavi M.R., Ghareyazi B., Hosseini Salekdeh Gh. 2013. Molecular Markers. University of Tehran Press. Tehran. (In Persian)
13. Pedryc A., Ruthner S., Hermán R., Krska B., Hegedűs A., and Halász J. 2009. Genetic diversity of apricot revealed by a set of SSR markers from linkage group G1. Scientia Horticultura 121(1): 19–26.
14. Raji R., Jannatizadeh A., Fattahi R., and Esfahlani M.A. 2014. Investigation of variability of apricot (Prunus armeniaca) using morphological traits and microsatellite markers. Scientia Horticultura 176: 225–231.
15. Rehder A. 1967. Manual of Cultivated Trees and Shrubs Hardy in North America: Exclusive of the Subtropical and Warmer Temperate Regions, 2^nd Eds Macmillan, NewYork.
16. Saghai-Maroof M.A., Soliman K.M., Jorgensen R.A., and Allard R.W. 1984. Ribosomal DNA spacer-length polymorphism in barley: Mendelian inheritance, chromosomal location, and population dynamics. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 81: 8014–8019.
17. Sánchez-Pérez R., Ruiz D., Dicenta F., Egea J., and Martínez-Gómez P. 2005. Application of simple sequence repeat (SSR) markers in apricot breeding: molecular characterization, protection, and genetic relationships. Scientia Horticultura 103(3): 305–315.
18. Tautz D. 1989. Hyper-variability of simple sequences as a general source for polymorphic DNA markers. Nucleic Acids Research 17(16): 6463–6471.
19. Tian-Ming H., Xue-Sen C., Zheng X., Jiang-Sheng G., Pei-Jun L., Wen L., Qing L., and Yan W. 2006. Using SSR markers to determine the population genetic structure of wild apricot (Prunus armeniaca) in the Ily Valley of West China. Genetic Resources and Crop Evolution 543: 563–572.
20. Trujillo I., Ojeda M.A. Urdiroz N.M., Potter D., Barranco D., Rallo L., and Diez C.M. 2013. Identification of the worldwide olive germplasm bank of Córdoba (Spain) using SSR and morphological markers. Tree Genetics and Genomes 10: 141-155.