Other language title :
تنوع ژنتيكي و ساختار جمعيتي بارهنگ Plantago major L. در ايران پلانتاجيناسه
Title of article :
GENETIC DIVERSITY and POPULATION STRUCTURE OF PLANTAGO MAJOR (PLANTAGINACEAE) IN IRAN
Author/Authors :
Keivani, Mahnaz Department of Biology - Science and Research Branch - Islamic Azad University, Tehran , Mehregan, Iraj Department of Biology - Science and Research Branch - Islamic Azad University, Tehran , Albach, Dirk C. Institute for Biology and Environmental Sciences - Biodiversity and Evolution of Plants - Carl-von-Ossietzky University Oldenburg - Carl-von-Ossietzky Str. 9-11, 26111 Oldenburg, Germany
Abstract :
Once only limited to Eurasia, the worldwide distributed Plantago major L. is now considered as invasive. Its significant distributional range in Iran requires molecular scientific efforts to reliably elucidate its genetic diversity and population structure. Therefore, analysis of genetic diversity of 17 different populations of P. major by ISSR markers was carried out and revealed the presence of a relatively high genetic diversity, in which, means of genetic diversity statistics for populations including number of different alleles (Na), number of effective alleles (Ne), Shannon’s information index (I) and Nei gene diversity (H) were 1.12, 1.32, 0.271 and 0.184, respectively. Population of Damavand had the maximum Na (1.51) while population from Meshkinshahr indicated superior values for Ne (1.466), I (0.386), H (0.262), and UHe (0.291). Analyzing the genetic diversity distribution by AMOVA exhibited that a major portion of total genetic diversity is within-population (77%), and less among-populations (19%) and among-regions (4%). Neighbor Joining trees display gene flow/shared alleles among studied populations. Populations genetic stratification showed a mixture of two groups with different dominance from northwest to the northeast of Iran. Assessing the genetic structure indicated existence of a relatively strong genetic structure among populations. Mating system, invasiveness characters and seed dispersal are suggested to be effective factors for a high rate of gene flow and simultaneous presence of genetic differentiation among populations of P. major in Iran.
Farsi abstract :
بارهنگ كبير (Plantago major L) كه زماني محدود به اوراسيا بود، امروزه گستردگي زيادي در دنيا دارد و به عنوان گياهي مهاجم شناخته
ميشود. با توجه به دامنه پراكنش وسيع بارهنگ كبير در ايران، تلاشهاي علمي مولكولي در راستاي روشن ساختن تنوع ژنتيكي و ساختار جمعيتي آن به شدت مورد نياز است. بر همين اساس، بررسي تنوع ژنتكي 71 جمعيت مختلف P. major با ماركرهاي ISSR انجام گرفت كه سطح بالايي از تنوع ژنتيكي را آشكار نمود و ميانگين پارامترهاي تنوع ژنتيكي براي جمعيتها شامل تعداد آللهاي مختلف (Na) ، تعداد آللهاي مؤثر (Ne) ، ضريب شاخص شانون (I) و ضريب تنوع ني (H) 0 بودند. جمعيت دماوند از بيشترين مقدار / 0 و 781 /117 ،7/21 ،7/ به ترتيب 71 Na )7/17( برخوردار بود، در حاليكه جمعيت مشكينشهر مقادير برتري را براي Ne ،)7/144( I 0/284 ( و ( H 0/141 ( را دارا بود. بررسي توزيع تنوع ژنتيكي با AMOVA نشان داد كه نسبت عمدهاي از كل تنوع ژنتيكي بهصورت درون جمعيتي ) 11 %( بوده و به مقدار كمتري بين جمعيتي ) 71 %( و بين منطقهاي ) 1%( ميباشد. طبقهبندي ژنتيكي جمعيتي مخلوطي از دو گروه با غالبيت مختلف از شمالغربي تا شرق و جنوب ايران را نشان داد. تنوع در سيستم توليد مثل، ويژگيهاي مهاجم بودن و پراكنش بذر بهعنوان فاكتورهاي مؤثري براي نرخ بالاي جريان ژني و وجود همزمان نشانه هايي از تمايز ژنتيكي بين جمعيت هاي مختلف P. major پيشنهاد گرديده اند.
Keywords :
Plantago , gene flow , molecular markers , population , genetic diversity , Iran
Journal title :
Iranian Journal of Botany