ISSR-based genetic diversity assessment of five populations of Juniperus polycarpos K. Koch in southern habitats of Iran

ارزيابي تنوع ژنتيكي مبتني بر ISSR در پنج جمعيت از گونه Juniperus polycarpos K. Koch از زيستگاه هاي جنوبي ايران

اُرس (Juniperus polycarpos K. Koch) يك گونه سوزني برگ بادوام با عادت رشد متفاوت است كه در مناظر اكولوژيكي رشد مي كند. در اين مطالعه گوناگوني ژنتيكي پنج جمعيت اُرس كه در زيستگاههاي فسا، سپيدان، خبر، رابور و گنو در جنوب ايران رشد مي يابند مورد بررسي قرار گرفت. براي استخراج DNA ، نمونه هاي برگ از 10 نمونه مختلف از هر زيستگاه (در مجموع 50 مورد) جمع آوري شد. گوناگوني ژنتيكي جمعيت بر اساس 12 نشانگر تكرار توالي ساده (ISSR) ارزيابي شد. نتايج ارزيابي نشانگرهاي ISSR در بررسي حاضر 75 جايگاه ژني نشان داد كه 67 (89/33 %) مكان چند شكل بودند، شاخص¬هاي نشانگر مورد ارزيابي به ترتيب شامل؛ محتواي اطلاعات چندشكلي (PIC) 0/45، قدرت تفكيك(Rp) 3/78، نسبت چندگانه موثر(EMR) 5/50 و شاخص نشانگر(MI) 2/47 بود. در جمعيت¬هاي بررسي شده مقدار گوناگوني ژنتيكي درون جمعيتي بيشتري (0/25) نسبت به تنوع ژنتيكي بين جمعيتي (0/13) نشان داده شد. نتايج نشان داد كه بيشترين مكانهاي مختلف (Na) براي جمعيت سپيدان (56) و بيشترين آللهاي موثر (Ne) در دو جمعيت سپيدان (1/49) و جنو (1/49) به دست آمد. افزون بر اين، بيشترين گوناگوني ژني (H) در جمعيت سپيدان (0/27) و گنو (0/27) مشاهده شد. جمعيت سپيدان داراي بالاترين شاخص اطلاعات شانون(I) (0/41) و درصد مكان هاي داراي چندشكلي (74/67) است. جمعيت هاي مورد بررسي در پژوهش حاضر گوناگوني ژنتيكي كل بالا (Ht)(0/38)، تنوع ژنتيكي درون جمعيتي(Hs) (0/2)، تنوع ژنتيكي بين جمعيتي (Dst) (0/13) و تمايز ژنتيكي متوسط بين جمعيت ها (0/34Gst = ) را نشان دادند. همچنين جريان ژني بالا (Nm) بين جمعيتهاي مورد بررسي (0/94) به دست آمد. علاوه بر اين ، تجزيه و تحليل AMOVA گوناگوني ژنتيكي 70% درون جمعيت و 30% ميان جمعيت ها را نشان داد.

Juniperus polycarpos K. Koch is a durable conifer species with different growth habit that grow in ecological landscapes. In this study, genetic diversity was investigated for five populations of juniper that grew in Fasa, Sepidan, Khabr, Rabor, and Genow habitat in the south of Iran. For DNA extraction, leaf samples of 10 diverse accessions of each habitat were collected (totally 50 accessions). Populations genetic diversity was evaluated based on 12 inter simple sequence repeat (ISSR) markers. Assessment of ISSR markers predicted 75 loci with 67 (89.33%) polymorphic loci, polymorphic information content (PIC) 0.45, resolving power (Rp) 3.78, and effective multiplex ratio (EMR) and marker index (MI) of primers were 5.50 and 2.47, respectively. Populations Nei’s genetic diversity showed higher intra-population genetic diversity (0.25) than inter-population genetic diversity (0.13). Results indicated the highest different loci (Na) for Sepidan population (56) and the highest effective alleles (Ne) were obtained in two populations of Sepidan (1.49) and Genow (1.49). Furthermore, the highest gene diversity (H) observed in the population of Sepidan (0.27) and Genow (0.27). The population of Sepidan has the highest Shannon’s information index (I) (0.41) and percentage of polymorphic loci (P) (74.67). Investigated populations showed high total genetic diversity (Ht) (0.38), intra-population genetic diversity (Hs) (0.25), and inter-population genetic diversity (Dst) (0.13), and moderate genetic differentiation among populations (Gst = 0.34). High gene flow (Nm) was obtained between evaluated populations (0.94). Moreover, AMOVA analysis indicated 70% within and 30% among populations genetic variation.