بررسي تنوع ژنتيكي جمعيت‌هاي ايراني علف گندمي بياباني (Agropyron deserturom)با استفاده از نشانگرهاي مورفولوژيكي و RAPD

تنوع ژنتيكي 18 جمعيت ايراني علف گندمي بياباني (Agropyron desertorum) با استفاده از صفات مورفولوژيكي و نشانگر مولكولي چندشكلي قطعات تكثير شده تصادفي DNA (RAPD)، مورد ارزيابي قرار گرفت. اين جمعيت‌ها از نظر عملكرد بذر و اجزاي آن، در قالب طرح بلوك‌هاي كامل تصادفي با سه تكرار به صورت كشت فاصله‌دار در شرايط كشت آبي طي سال‌هاي 1385 و 1386 مورد ارزيابي قرار گرفتند. تجزيه‌هاي آماري نشان داد كه بين جمعيت‌ها از لحاظ همه صفات مورد بررسي اختلاف معني‌داري وجود داشت. جمعيت 400 (اردبيل) بيشترين عملكرد علوفه خشك (25/9 تن در هكتار) و بذر (89/514 كيلوگرم در هكتار) را داشت. وراثت‌پذيري عمومي عملكرد بذر، طول سنبله و تعداد دانه در سنبله بالا (61/0 تا 52/0=b2h) بود. وراثت‌پذيري عمومي تعداد ساقه متوسط (27/0=b2h) بود و ساير صفات وراثت‌پذيري كمي داشتند. همچنين 10 آغازگر اختياري 10 نوكليوتيدي از ميان 50 آغازگر در مجموع 56 نوار چندشكل با تكرارپذيري بالا توليد كردند. برآورد شاخص تنوع ژني ني (h) و شاخص شانون (I)، براي تمام مكان‌ها براي همه افراد درون جمعيت‌ها نشان داد كه جمعيت‌هاي 3974 (كرج) و 742 (همدان) به‌ترتيب بيشترين (302/0h= و449/0 = I) و كمترين (146/0h= و 225/0 I=) ميانگين سطح تنوع را داشتند. ميانگين تنوع درون (Hs) و كل (Ht) جمعيت‌ها، به‌ترتيب 356/0 و 224/0 و ميانگين درجه تمايز ژني (Gst) بين جمعيت‌ها در تمام مكان‌ها 37/0 برآورد شد. نتايج نشان داد كه از مجموع تنوع كل، تنوع بين و درون جمعيت‌ها به‌ترتيب 37% و 63% بود. دامنه ضريب تشابه جاكارد بين همه 18 جمعيت‌ بين 19/0 تا 49/0 بود. تجزيه كلاستر براساس داده‌هاي مولكولي و مورفولوژيكي، مبتني بر روش ادغام بر حسب متوسط گروه‌ها، جمعيت‌ها را در سه گروه مجزا قرار داد و جمعيت 400 (اردبيل) در هر دو كلاستر به تنهايي در گروه اول قرار گرفت. آزمون مانتل نشان داد كه همبستگي ماتريس تشابه داده‌هاي مولكولي حاصل از نشانگرهاي RAPD و ماتريس فاصله داده‌هاي مورفولوژيكي غير معني‌دار بود. با توجه به نتايج اين تحقيق در شرايط آزمايش كنترل شده، نشانگرهاي RAPD مي‌‌توانند وسيله‌اي مناسب و موثر در ارزيابي تنوع ژنتيكي بين جمعيت‌هاي A. desertorum باشند.

Genetic diversity in eighteen Iranian populations of desert wheatgrass (Agropyron desertorum), was evaluated using morphological traits and Randomly Amplified Polymorphic DNA (RAPD) markers. The populations were examined for seed yield and its components using a complete block design with 3 replications as spaced plant under irrigation conditions during 2006-2008. Analysis of variance showed significant differences among the populations for all the studied traits. The population 400 (Ardabil) had higher dry matter (9.24 ton/ha) and seed production (514.89 kg/ha). Broad-sense heritability values were high (h2b= 0.52 - 0.61) for seed yield, spike length and seed number per spike. For stems number broad-sense heritability was moderate (h2b= 0.27) and for other traits it was low and non significant. Ten primers out of the 50 decamer random primers screened generated 56 highly repeatable polymorphic bands. Estimates of Neiʹs gene diversity (h) and Shannonʹs Information index (I) for all loci in individual populations showed the populations of 3974 (Karaj) and 742 (Hamedan) had higher (h=0.302 and I=0.449) and lower (h=0.146 and I=0.225) gene diversity, respectively. Total gene diversity (Ht) and mean of gene diversity within populations (Hs) were estimated 0.224 and 0.356, respectively. Average value of gene diversity among the populations (Gst) was estimated as 0.37. The results showed that of total variation, between and within population variation were 0.37 and 0.63, respectively. Jaccardʹs similarity coefficients ranged from 0.19 to 0.49 across all 18 populations. The molecular and morphological data were subjected to Unweighted pair group method with arithmetic averages cluster analysis, Populations were partitioned into three groups. In both cluster analysis, population of 400 (Ardabil) was located into same separate group. The Mantel correlation analysis between morphological and RAPD data was not significant. In general, RAPD markers data proved to be a good method of assessing genetic variation among populations of desert wheatgrass.