تنوع آللي، ساختار جمعيت و تنوع ژنتيكي ژنوتيپ‌هاي مختلف خرما (Phoenix dactylifera L.) با استفاده از نشانگر آي. اس. اس. آر

Allelic variation, population structure and genetic diversity in different genotypes of date palm (Phoenix dactylifera L.) using ISSR marker

هدف: نخل خرما يكي از مهمترين درختان مناطق خشك و گرمسيري با ميوه بسيار ارزشمند به عنوان يك منبع غذايي خوب مي‌باشد. لذا هدف از اين مطالعه بررسي ساختار جمعيت و تنوع ژنتيكي ژنوتيپ‌هاي مهم خرما با استفاده از نشانگر مولكولي ISSR جهت استفاده در مطالعات ژنوميك است. مواد و روش‌ها: DNA ژنومي از بافت برگ 68 ژنوتيپ خرما با استفاده از روش ژانگ و همكاران استخراج شد. ارزيابي كميت و كيفيتDNA استخراج شده با استفاده از دستگاه اسپكتروفتومتر انجام شد به منظور ارزيابي كيفي، نمونه‌هاي DNA روي ژل آگارز 2 درصد نيز مورد بررسي قرار گرفتند. واكنش زنچيره‌اي پليمراز با استفاده از 10 نشانگر ISSR انجام شد. نتايج: در اين مطالعه 74 باند چند شكل ايجاد شد كه به طور متوسط 65/78 درصد چند شكلي نشان دادند. بر اساس نتايج اين آزمايش نشانگرهاي (AG)8YC'، (TC)8C و (GA)8C به عنوان نشانگرهاي مناسب در بررسي تنوع ژنتيكي خرما مي‌باشند. تجزيه ساختار جمعيت مورد بررسي را به سه زير ساختار تقسيم نمود. نتايج حاصل از تجزيه واريانس مولكولي بين و داخل سه زيرجمعيت نشان داد كه سهم واريانس درون و بين زير جمعيت‌ها به ترتيب 79 و 21 درصد از واريانس كل بود. تجزيه به مولفه‌هاي اصلي بر پايه ماتريس فاصله مربع اقليدسي نشان داد كه ده مؤلفه اول در مجموع 54/57 درصد از كل تغييرات را توجيه نمود و دياگرام پراكنش جمعيت‌ها بر اساس دو مؤلفه اول جمعيت را به چهار گروه تقسيم نمود. تجزيه خوشه‌اي نيز بر اساس روش الگوبندي اتصال كامل و معيار فاصله اقليدسي 68 ژنوتيپ خرما به چهار گروه تقسيم‌بندي كرد. نتيجه‌گيري: نشانگر ISSR مي‌تواند به عنوان نشانگر مناسب جهت مطالعه در تمايزيابي و تجزيه ساختار جمعيت خرما مفيد واقع شود. تنوع ژنتيكي بالا درون و بين زير جمعيت‌ها امكان انتخاب والدين اصلاحي در برنامه‌هاي به‌نژادي خرما براي صفات مناسب را فراهم مي‌كند.

Objective Date palm is one of the most important trees in arid and tropical regions with very valuable fruit as a good food source. Therefore, the aim of this study was to investigate allelic diversity, the population structure and genetic diversity of important date palm genotypes using ISSR molecular marker for applying in genomic studies. Materials and methods Genomic DNA was extracted from leaf tissue of 68 date palm genotypes by Zhang method. The quantitative and qualitative evaluation of the extracted DNA was performed by using a spectrophotometer. For qualitative evaluation, DNA samples were visualized on 2% agarose gel. Polymerase chain reaction was performed using 10 ISSR primers. Results In this study, 74 polymorphic bands were created that showed an average of 65.78% polymorphism. Based on the results of this experiment, (AG)8YC', (TC)8C and (GA)8C are suitable markers in the study of genetic diversity of date palm. Structural analysis divided the study population into three sub-structures. The results of analysis of molecular variance between and within the three subpopulations showed that the share of variance within and between subpopulations was 79 and 21% of the total variance, respectively. The principle component analysis based on the Euclidean square distance matrix showed that the first ten components explained 54.57% of the total changes and diagram of the principal component analysis based on the first two principal components divided population into four groups. In addition, cluster analysis based on complete linkage clustering method and the Euclidean distance divided 68 date palm genotypes into four groups. Conclusions The ISSR marker can be useful as a suitable marker for studying the differentiation and structure of the date palm population. High genetic diversity within and between subpopulations makes it possible to select parents for suitable traits in future breeding programs of date palm.