بررسی تنوع ژنتیکی در زعفرانهای با بیش از سه کلاله با استفاده از نشانگرمولکولی SSR و ISSR

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه بیرجند

2 اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی گیاهی- گروه زراعت دانشگاه بیرجند

10.22048/jsat.2018.104167.1266

چکیده

زعفران زراعی به عنوان با ارزش ترین ادویه جهان از نظر ژنتیکی کلون مونومورفی بوده، ولی تفاوتهایی نیز در فنوتیپ و کیفیت گزارش شده است که مهمترین تنوع فنوتیپی از نظر زراعی و اقتصادی، وجود گلهای با بیش از سه کلاله است. بنابراین، هدف از این تحقیق استفاده از نشانگرهای مولکولی مختلف جهت مطالعه مولکولی زعفران های با بیش از 3 کلاله در منطقه و اندازه گیری تنوع ژنتیکی بین آنها بود. در این تحقیق، کلونهای زعفران با بیش از سه کلاله بطور کامل همراه با خاک اطراف ریشه از مزارع زعفران قاین و سرایان، استان خراسان جنوبی جمع آوری و به آزمایشگاه منتقل و استخراج DNA به روش CTAB از برگهای گل دارای بیش از سه کلاله انجام شد. زعفرانهای با بیش از سه کلاله در مقایسه با حالت معمولی دارای گلهای بزرگتر و تعداد گلبرگهای به نسبت بیشتری بودند. بیشترین فراوانی تعداد کلاله در بین نمونه های بیش از سه کلاله مربوط به چهار و پنج کلاله با 38 درصد بود. نمونه های دارای شش کلاله با فراوانی 14 درصد مشاهده شد. در بین نمونه های جمع آوری شده تنها یک نمونه با تعداد کلاله هفت نیز مشاهده گردید. از مجموع 48 آغازگر ISSR آزمون شده روی نمونه DNAی بالک، تنها 16 آغازگر تشکیل نوار دادند. نتایج حاصل از الکتروفورز ژل آگاروز برای نشانگرهای ISSR نشان داد که محدوده نوارهای تشکیل شده در فاصله 100 تا 1000 جفت باز بود. با بررسی نوارهای تشکیل شده برای آغازگرهای ISSR‌، چندشکلی قابل ملاحظه ای بین کلونهای مختلف زعفران مورد بررسی مشاهده نشد. لذا، براساس این سیستم نشانگری تنوع ژنتیکی بین کلونهای با تعداد کلاله متفاوت ملاحظه نشد. از بین نشانگرهای SSR‌ آزمون شده، 10 جفت نشانگر چند شکلی را بین کلون ها نشان دادند. نتایج تجزیه همبستگی براساس ضریب همبستگی اسپیرمن نشان داد که ارتباط معنی دار آماری بین هیچ کدام از آللهای نشانگر ریزماهواره و تعداد کلاله ها مشاهده نشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Evaluation of genetic variations in saffron with more than three stigmas using SSR and ISSR molecular markers

نویسندگان [English]

  • Mohammad Ali Behdani 1
  • Ali Izanloo 2
1 Department of Agronomy and Plant Breeding
2 Department of Agronomy and Plant breeding, Faculty of Agriculture, University of Birjand.
چکیده [English]

Saffron is the most valuable spice in the world. It is genetically a monomorphic clone. However, differences in phenotype and quality have been reported. The most important agro-economically phenotypic variation is the appearance of flowers with more than three stigmas. The main objective of this study was to study the genetic variability of saffron clones with more than 3 stigmas using SSR and ISSR molecular markers. In this research, saffron clones with more than three stigmas were collected along with the corm and the root from Saffron fields of Qaen and Sarayan, South Khorassan province, then transferred as a whole to the Biotechnology Laboratory of the Faculty of Agriculture, University of Birjand. The number of stigmas in each flower was counted. Genomic DNA was extracted according to CTAB method with minor modifications from leaves of the flower with more than three stigmas. Flower with more than three stigmas was larger and had more petals than ordinary ones. The most frequent number of flowers with more than three stigmas was related to four and five stigmas with 38%. Six-spike samples with a frequency of 14% were observed. Among the collected samples, only one specimen with seven stigmas was observed. Of the 48 tested ISSR primers on the bulk of DNA, only 16 primers amplified bands and selected. The results of agarose gel electrophoresis for ISSR primers amplified the bands ranged from 100 to 1000 bp. By examining the bands formed for ISSR primers, no significant polymorphism was observed between different clones of saffron. Therefore, based on this marker system, no sign of genetic diversity was observed between clones with different number of stigmas. Among the tested SSR markers, 10 primer pairs showed amplified band among the clones. The results of correlation analysis based on Spearman correlation coefficient showed that there was no statistically significant correlation between microsatellite marker alleles and number of stigmas.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Epigenetics
  • genetic diversity
  • Polymorphism