بررسی تنوع ژنتیکی برخی از ژنوتیپ‌های موجود گونه‌های پنبه در ایران با استفاده از نشانگر مولکولی ISSR

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه زیست‌شناسی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

2 استاد پژوهش، گروه زیست‌شناسی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

3 دانشیار پژوهش، بخش تحقیقات پنبه و گیاهان لیفی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان تهران، سازمان تحقیقات، آموزش و

4 استادیار، گروه زیست‌شناسی، واحد دامغان، دانشگاه آزاد اسلامی، دامغان، ایران

چکیده

پژوهش حاضر، به منظور بررسی تنوع ژنتیکی چند رقم و هیبرید مختلف پنبه شامل Gossypium hirsutum cultivar Varamin،
G. barbadense cultivar T14، G. herbaceum cultivar Arya، هیبریدG. hirsutum cultivar Varamin × G. barbadense cultivar T14 (V×T14) و هیبرید G. hirsutum cultivar Varamin × G. herbaceum cultivar Arya (V×A) با استفاده از نشانگر مولکولی ISSR انجام شد.
در این پژوهش، از چهار آغازگر استفاده شده، تعداد 60 باند ایجاد گردید که از این تعداد، 57 باند، پلی‌مورفیسمی را نشان دادند. نتایج حاصله همچنین درصد بالایی از تنوع را در ارقام مورد مطالعه نشان داد. بالاترین درصد پلی‌مورفیسمی در آغازگرISSR4  با توالی ACACACACACACACACT (100%) و کمترین درصد پلی‌مورفیسمی در آغازگر ISSR1 با توالی AGAGAGAGAGAGAGAGC دیده شد (92%). آنالیز خوشه‌ای، سه گروه بزرگ را نشان داد. گروه اول شامل ارقام آریا و ورامین، گروه دوم شامل ارقام هیبریدی ورامین در آریا وT14  بود که این تشابه ژنتیکی بیانگر این بود که رقم T14 از رقم ورامین اشتقاق یافته و گروه سوم شامل ارقام هیبریدی ورامین در T14 بود. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که نشانگر مولکولی ISSR می‌تواند به طور مؤثری در مطالعه تنوع ژنتیکی در گیاه پنبه مورد استفاده قرار گیرد.
 
 

کلیدواژه‌ها


Abdellatif, K.F. & Soliman, Y.A. 2013. Genetic relationships of cotton (Gossypium barbadense L.) genotypes as studied by morphological and molecular markers. African Journal of Biotechnology 12(30): 4736–4746.
Amom, T. & Nongdam, P. 2017. The use of molecular marker methods in plants, a review. International Journal of Current Research and Review 9: 1–7.
Bertini, H.C., Schuster, I., Sediyama, T., Barros, E.G. & Moreira, M.A. 2006. Characterization and genetic diversity analysis of cotton cultivars using microsatellites. Genetics and Molecular Biology 29(2): 321–329.
Dahab, A.A., Saeed, M. & Mohamed, B.B. 2013. Genetic diversity assessment of cotton (Gossypium Hirsutum) genotypes from Pakistan using simple sequence repeat marker. Australian Journal of Crop Science 7: 261–267.
De Magalh Bertini, C.H., Schuster, I., Sediyama, T., Barros, E.G.D. & Moreira, M.A. 2006. Characterization and genetic diversity analysis of cotton cultivars using microsatellites. Genetics and Molecular Biology 29(2): 321–329.
Dongre, A.B., Bhandarkar, M. & Banerjee, Sh. 2007. Genetic diversity in tetraploid and diploid (Gossypium spp.( using ISSR and microsatellite DNA markers. Indian Journal of Biotechnology 6: 349–353.
Endrizzi, D., Day, T. & Gathman, A.C. 1985. Centromer orientation of quadrivalents of heterozygous translocations and an autoploid of G. hirsutum. Genetics 105: 723–731.
Fang, D.D., Hinze, L.L., Percy, R.G., Li, P., Deng, D. & Thyssen, G.A. 2013. Microsatellite-based genome-wide analysis of genetic diversity and linkage disequilibrium in upland cotton (Gossypium hirsutum L.) cultivars from major cotton-growing countries. Euphytica 191: 391–401.
Idrees, M.U. & Irshad, M.U. 2014. Molecular markers in plants for analysis of genetic diversity. European Academic Research 2: 1513–1540.
Jaccard, P. 1908. Nouvelles Recherches Sur la Distribution Florale. Bulletin de la Société vaudoise des sciences naturelles 44: 2423–2470.
Kumar, P., Gupta, V.K., Misra, A.K., Modi, D.R. & Pandey, B.K. 2009. Potential of molecular markers in plant biotechnology. Plant Omics Journal 2: 141–157.
Liu, B. & Wendel, J.F. 2001. Intersimple sequence repeat (ISSR) polymorphisms as a genetic marker system in cotton. Molecular Ecology Notes 1(3): 205–208.
Malik, W., Ashraf, J., Iqbal, M.Z., Ali Khan, A., Qayyum, A., Ali Abid, M., Noor, E., Qadir, A.M. & Abbasi, G. 2014. Molecular markers and cotton genetic improvement: current status and future prospects. The Scientific World Journal http://dx.doi.org/10.1155/2014/607091.
Multani, D.S. & Lyon, B.R. 1995. Genetic fingerprinting of Australian cotton cultivars with RAPD markers. Genome 38(5): 1005–1008.
Nilkanta, H., Amom, T., Tikendra, L., Rahaman, H. & Nongdam, P. 2017. ISSR marker based population genetic study of Melocanna baccifera (Roxb.) Kurz: A commercially important bamboo of Manipur, North-East India. Scientifica 17–29.
Noormohammadi, Z., Farahani, Y.H.A., Sheidai, M., Ghasemzadeh-Baraki, S. & Alishah, O. 2013a. Genetic diversity analysis in Opal cotton hybrids based on SSR, ISSR, and RAPD markers. Genetics and Molecular Research 12(1): 256–269.
Noormohammadi, Z., Rahnama, A. & Sheidai, M. 2013b. EST-SSR and SSR analyses of genetic diversity in diploid cotton genotypes from Iran. The Nucleus 56: 171–188.
Qureshi, S.N., Saha, S., Kantety, R.V. & Jenkins, J.N. 2004. EST-SSR: A new class of genetic markers in cotton. Journal of Cotton Science 8: 112–123.
Rungis, D., Llewellyn, D., Dennis, E.S. & Lyon, B.R. 2005. Simple sequence repeat (SSR) markers reveal low levels of polymorphism between cotton (Gossypium hirsutum L.) cultivars. Australian Journal of Agricultural Research 56: 301–307.
Semagn, K., Bjørnstad, Å. & Ndjiondjop, M.N. 2006. An overview of molecular marker methods for plants. African Journal of Biotechnology 5: 25–34.
Tohidfar, M.B., Ghareyazie, M., Mousavi, Sh., Yazdani, M. & Gholabchin, R. 2008. Agrobacterium mediated transformation of cotton (Gossypium hirsutum) using a synthetic cry1 Ab gene for enhanced resistance against Heliothis armigera. Iranian Journal of Biotechnology 6(3): 164–173.
Ullah, A., Iram, M.Z., Iqbal, M., Nawaz, S., Hasni, M. & Jamil, S. 2012. Genetic diversity analysis of Bt cotton genotypes in Pakistan using simple sequence repeat markers. Genetics and Molecular Research 11: 597–605.
Vafaie-Tabar M.V., Chandrashekaran, S., Rana M.K. & Bhat, K.V. 2004. RAPD analysis of genetic diversity in Indian tetraploid and diploid cotton (Gossypium sp.). Journal of Plant Biochemistry and Biotechnology 13: 81–84.
Vafaie-Tabar, M.V., Bhat, S. & Chandrashekaran, S. 2014. Production of an interspecific triploid hybrid between Gossypium hirsutum and G. arboreum by embryo rescue. Journal of Plant Physiology and Breeding 4(1): 63–74.
Wang, X.Q., Feng, C.H., Lin, Z. & Zhang, X. 2011. Genetic diversity of sea-island cotton (Gossypium barbadense) revealed by mapped SSRs. Genetics and Molecular Research 10(4): 3620–3631.
Wendel, J.F., Brubaker, C.L. & Percival, A.E. 1992. Genetic diversity in Gossypium hirsutum and the origin of upland cotton. American Journal of Botany 79: 1291–1310.