بررسي تنوع ژنتيكي جمعيت‌هاي Agropyron cristatum (L.) Garetn. با استفاده از نشانگرهاي مولكولي RAPD

Investigation of genetic diversity in crested wheatgrass (Agropyron cristatum (L.) Garetn*) populations using RAPD molecular markers

در اين پژوهش، از نشانگر مولكولي چندشكلي قطعات تكثير شده تصادفي DNA (RAPD) براي تعيين تنوع ژنتيكي 10 جمعيت Agropyron cristatum (L.) Garetn. استفاده شد. قطعات چندشكلي بوسيله 10 آغازگر اختياري 10 نوكلئوتيدي از ميان 50 آغازگر توليد گرديد. در مجموع 58 نوار چندشكل كه داراي تكرارپذيري بالايي بودند، انتخاب و وارد محاسبات شدند. ضرايب تشابه ژاكارد بر اساس حضور و عدم حضور باندها محاسبه گرديد. دامنه ضرايب تشابه از 17/0 تا 37/0 متغير بود. بيشترين تشابه ژنتيكي بين جمعيت‌هاي 7844 (بافت) با 3029 (بجنورد) و كمترين تشابه ژنتيكي بين 4336 (كرمان) با 4056 (چادگان) و 208 (اصفهان) با 1727 (گرگان) مشاهده شد. نتايج تجزيه واريانس مولكولي نشان داد كه تنوع بين جمعيت‌ها و درون جمعيت‌ها معني‌دار و از مجموع تنوع كل، سهم بين جمعيت‌ها و درون جمعيت‌ها به ترتيب 46/13 و 54/86 درصد بود. ميانگين درجه تمايز ژني (15/0=FST ) نشان داد كه درصد بالايي از تنوع كل مربوط به تنوع درون جمعيت‌ها بود. تجزيه كلاستر با استفاده از ضرايب تشابه ژاكارد مبتني بر روش ادغام بر حسب متوسط گروه‌ها (UPGMA) انجام گرفت و جمعيت‌ها در سه گروه مجزا قرار گرفتند. نتايج تجزيه به مؤلفه‌هاي هماهنگ اصلي به طور قوي نتايج تجزيه كلاستر را تاييد كرد. گروه‌بندي جمعيت‌ها با استفاده از تجزيه كلاستر با الگوي جغرافيايي محل رويش آنها مطابقت زيادي نداشت ولي با نتايج مطالعات مورفولوژيكي كه قبلا بر روي جمعيت‌ها انجام شده بود همخواني خوبي داشت و با توجه به نتايج اين تحقيق در شرايط آزمايش كنترل شده، نشانگرهاي RAPD مي‌‌توانند وسيله‌اي مناسب و مؤثر در ارزيابي تنوع ژنتيكي بين جمعيت‌هاي A. cristatum باشند.

Random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers have been used to characterize the genetic diversity of 10 Iranian populations of crested wheatgrass {Agropyron cristatum). Ten out of 50 tested RAPD primers produced 57 polymorphic bands with presence or absence of patterns. Genetic distance among populations based on Jaccardʹs genetic similarity coefficients ranged from 0.17 to 0.37. The highest similarity was found between 7844 (Baft) vs. 3029 (Bojnourd) populations, whereas the lowest was among 4336 (Kerman) vs. 4056 (Chadegan) and 208 (Isfahan) vs. 1727 (Gorgan). Molecular variance analysis showed significant variation among populations and within populations, with average values of 13.46% and 86.54%, respectively. Analysis of population structure based on F-statistics revealed a higher values (FSt=0.15) of variation within populations. The molecular data were subjected to unweighted pair group method with arithmetic average (UPGMA) cluster analysis and populations were partitioned into three groups. Results of principal coordinate analysis strongly supported cluster analysis results. The interpopulation genetic distance showed no association with the geographic distance between the population sites of origin. However, they were in good agreement with the cluster pattern of morphological data that were obtained in the previous experiment. In general, RAPD marker data proved to be a good method of assessing genetic variation among populations of crested wheatgrass