ارزیابی تنوع ژنتیکی برخی از ژنوتیپ‌های زرشک وحشی (.Berberis spp) در استان‌های البرز و تهران با استفاده از نشانگرهای ریخت‌شناسی و میوه‌شناسی

علوم باغبانی

مقاله 13، دوره 36، شماره 1 - شماره پیاپی 53، خرداد 1401، صفحه 177-191   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jhs.2021.68493.1018

نویسنده

محی الدین پیرخضری^*

پژوهشکده میوه‌های معتدله و سردسیری، مؤسسه تحقیقات علوم باغبانی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

چکیده

زرشک از گیاهان بومی ایران و متحمل به تنش­های محیطی بخصوص خشکی است. تنوع ژنتیکی 25 ژنوتیپ زرشک وحشی در دامنه­های شمالی استان­های تهران و البرز با استفاده از خصوصیات مورفولوژیکی مورد بررسی قرار گرفت. 32 صفت کمّی و کیفی مورفولوژیکی و باغبانی بر اساس دستورالعمل UPOV (TG 68/3) ارزیابی شدند که از این تعداد 11 صفت کمی قابل اندازه­گیری شامل‌ طول و عرض برگ، طول و عرض میوه، طول دمگل، تعداد حبه در خوشه، طول خار، ویتامین ث، TA (Titratable Acidity) و TSS (Total Soluble Solid) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. برای تعیین فاصله ژنتیکی بین ژنوتیپ­ها از روش‌های آماری چند متغیره شامل تجزیه به عامل­ها، تجزیه خوشه­ای و ضرایب همبستگی بین صفات استفاده شد. نتایج تجزیه واریانس اختلاف معنی‌داری را بین ژنوتیپ‌ها برای تمام صفات کمّی مورد ارزیابی نشان داد. تعداد حبه در خوشه با 55/45 ، طول خار با 67/28 و اسید قابل تیتراسیون با 58/26 درصد بیشترین دامنه تغییرات را داشتند. ژنوتیپ­های وحشی زرشک با دارا بودن حداقل میزان 7/4 میلی­گرم ویتامین ث در صد گرم میوه تازه (ژنوتیپ آسارا یک) و بیشترین مقدار ویتامین ث 57/10 (طالقان 4) و 63/9 (چالوس 8) و 4/9 (طالقان 8) در مقایسه با میوه های معتدله مانند سیب، انگور، گیلاس و هلو قابل توجه هستند. طبق تجزیه خوشه­ای ژنوتیپ‌های زرشک وحشی به پنج گروه اصلی و ده زیر گروه و یک ژنوتیپ مستقل (چالوس 9) تقسیم شدند. در اکثر موارد ژنوتیپ‌ها با موقعیت اقلیمی یکسان رویشی در یک گروه قرار گرفتند. ژنوتیپ­های گروه یک بالاترین طول و عرض میوه، طول و عرض برگ و طول خار را داشتند. در این میان ژنوتیپ­های چالوس 8 و طالقان 8 با دارا بودن مقدار بالای ویتامین ث، در یک زیر گروه قرار گرفتند. ژنوتیپ­های طالقان4، چالوس 8 و  طالقان 8 با بیشترین میزان ویتامین ث قابل اهمیت در برنامه‌های اصلاحی هستند. تنوع مشاهده شده در بین ژنوتیپ­های زرشک وحشی زمینه مناسبی برای برنامه‌های اصلاحی و انتقال صفات مطلوب می­باشد.

کلیدواژه‌ها

تجزیه خوشه‌ای؛ زرشک؛ فاصله ژنتیکی؛ ویتامین ث

مراجع

1- Ahmadi K., Ebadzadeh H.R., Hatami F., Hossinpoor and R. Abdshah H. 2019.  Agriculture Statistics of Iran- third dimension-Horticultur crops. (In Persian)

2- Ahmed M., Anjum M.A., Naz R. M.M., Khan M.R., and Hussain S. 2013. Characterization of indigenous barberry germplasm in Pakistan: variability in morphological characteristics and nutritional composition, Fruits 68: 409-422. DOI: https://doi.org/10.1051/fruits/2013085.

3- Akbulut M., Çalis S., Marakoglu T., and Çoklar H. 2009. Some physico-mechanical and nutritional properties of  Barberry (Berberis vulgaris L.), Journal of  Food Process Engineering 32: 497-511. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1745-4530.2007.00229.x.

4- Alizadeh Sh., and Hassanpour H. 2017. Evaluation of fruit morphological properties of some wild barberry (Berberis spp.) genotypes in West Azerbaijan, Iranian Journal of Horticultural Science 48: 27-37.

5- Anderson G.J., Bernardello G., Stuessy, T.F., and Crawford D.J. 2001. Breeding system and pollination of selected plants endemic to Juan Fernandez Islands. American Journal of Botany 88: 220-233. https://doi.org/10.2307/2657013.

6- A.O.A.C. 2002. Vitamin C (ascorbic acid) in vitamin preparations and juices: 2, 6 dichloroindophenol titrimetric method final action. In W. Horwitz (Ed.), Official Methods of Analysis of AOAC International, 17^th ed. Gaithersburg, MD: Association of Official Analytical Chemists Official Method 967, 21.

7- Blumenthal M. 1998. The complete German Commission E Monographs: Therapeutic Guide to Herbal Medicines, Austin: American Botanical Council.

8- Bottini M.C.J., De Bustos A., Jouve N., and Poggio L. 2002. AFLP characterization of natural populations of Berberis (Berberidaceae) in Patagonia, Argentina, Plant Systematic and Evolution Journal 133-142. https://doi.org/10.1007/s006060200015.

9- Bottini M.C.J., Greizerstein E J., Aulicino M.B., and Poggio L. 2000. Relationships among genome size, environmental conditions and geographical distributions in natural populations of NW patagonian species of Berberis, Annals of Botany 86(3): 565-573. https://doi.org/10.1006/anbo.2000.1218.

10- Cadic A. 1992. Breeding for ever-red barberries (Berberis spp.), Acta Horticulturae 320: 85-90.
https://doi.org/10.17660/ActaHortic.1992.320.11

11- Duke J.A. 2002. Hand book of Medicinal Herbs, Second Edition Boca Raton, FL: CR cpress, 899.

12- Eftekhari A., Hasandokht M.R., Fatahi moghaddam M.R., and Kashi K. 2010. Genetic diversity of Iranian spinach genotypes (Spinacia oleracea L.) using morphological traits. Iranian Journal of Horticultural Science 83-93. (In Persian with English abstract)

13- Farhadi-Chitgar M., and Shahidi F. 2014. Evaluation of physical and chemical properties of three Iranian native barberries, Journal of Food Research 24: 63-76. (In Persian with English abstract)

14- Fenech M., Amaya I., Valpuesta V., and Botella M.A. 2019. Vitamin C Content in Fruits: Biosynthesis and Regulation. Review, Frontiers in Plant Science 9: 1-21. http:// doi.org/10.3389/fpls.2018.02006.  

15- Heidary S., Marashi H., Farsi M., and Mirshamsi-Kakhki A. 2009. Assessment of variation in wild and cultivated Berberis populations of Khorasan provinces using morphological markers and comparing to data resulted from AFLP markers, Journal of Iranian Agronomic Investigations 7: 401–410. (In Persian with English abstract)

16- Kafi M., and Balandary A. 2002. Berberis: Production and Processing, Zaban va adab Press Iran, p. 1-209. (In Persian with English abstract)

17- Kim Y.D., and Jansen R.K. 1994. Characterization and phylogenetic distribution of a chloroplast DNA rearrangement in the Berberidaceae, Plant Systematic and Evolution 193: 107-114. https://doi.org/10.1007/BF00983544.

18- Khayyat M., and Mahmudabadi M. 2010. Effect of Mangenez, boron, potassium and zinc sprays on yield and fruit quality of barberry. First international barberry and jujube congress Birjand, Iran. (In Persian with English abstract)

19- Kremer D., Grubesic R., Popovic Z., and Karlovic K. 2012. Fruit and seed traits of Berberis croatica Horvat and Berberis vulgaris L., Acta Botanica Croatica 7(1): 115-123. https://doi.org/10.2478/v10184-010-0028-z.

20- Mezzetti B., Balducci F., Capocasa F., Zhong C.F., Cappelletti R., Di Vittori L., Mazzoni L., Giampieri F., and Battino M. 2016. Breeding strawberry for higher phytochemicals content and claim it: is it possible, Int. Journal Fruit Science 16: 194–206. https://doi.org/10.1080/15538362.2016.1250695.

21- Naghavi M., Gharehyazi B., and Hoseini Salkadeh Gh. 2007. Molecular Markers. Tehran University Publishment, Tehran. (In Persian with English abstract)

22- Peterson Jr P.D. 2003. The common barberry: the past and present situation in Minnesota and the risk of wheat stem rust epidemics USA. (Ph.D. thesis).

23- Rezaei M., Ebadi A., Reim S., Fatahi R., Balandary A., Farrokhi N., and Magda Viola H. 2011. Molecular analysis of Iranian seedless barberries via SSR, Scientia Horticulturae 129: 702-709. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2011.05.021.

24- Rezaei M., Sarkhosh A., and Balandari A. 2020. Characterization of Valuable Indigenous Barberry (Berberis sp.) Germplasm by Using Multivariate Analysis, International Journal of Fruit Science 20(1): 1–19. https://doi.org/10.1080/15538362.2018.1555508.

25- Sun X., Zhang X., and Hu H. 2009. Berberine  inhibits  hepatic  stellate cell  proliferation and  prevents experimental liver fibrosis, Biological and Pharmaceutical Bulletin 32(9): 1533–1537. https://doi.org/10.1248/bpb.32.1533.

26- Tahan Z., and Danaee H. 2012. Analysis of the Factors Affecting the Marketing of Exports, Case Study of Barberry, Commercial Reviews 55(4): 72-87. (In Persian)

27- Talebi S., Alizadh M., Ramezanpour S.S., and Ghasemnejad A .2020. Study of morphological characteristics of different Berberis spp. genotypes in northeast of Iran, Journal of Plant Production 27(1): 75–91. DOI: 10.22069/JOPP.2020.15524.2396.

28- Yildiz H., Ercisli S., Sengul M., Topdas E.F., Beyhan O., Cakir O., Narmanlioglu H.K., and Orhan E. 2014. Some physicochemical characteristics, bioactive content and antioxidant characteristics of non-sprayed barberry (Berberis vulgaris L.) fruits from Turkey. Erwerbs -Obstbau 56: 123 -129. https://doi.org/10.1007/s10341-014-0216-4.

29- Yilmaz K.U., Zengin Y., Ercisli S., Orhan E., Yalcinkaya E., Taner O., and Erdogan A. 2009. Biodiversity, exositu conservation and characterization of Cornelian Cherry (Cornus mas L.) genotypes in Turkey. Biotechnol Biotechnol Equipment 23(1): 1143-1149.

30- Yin J., Xing H., and Ye J. 2008.  Efficacy of berberine in patients with type 2 diabetes mellitus, Metabolism: Clinical and Experimental 57(5): 712–717. https://doi.org/10.1016/j.metabol.2008.01.013.