ارزيابي تنوع ژنتيكي در ژنوتيپ‌هاي چغندرقند (Beta vulgaris L.) با استفاده از نشانگر ISSR

Evaluation of genetic diversity in sugar beet (Beta vulgaris L.) genotypes using ISSR markers

چغندرقند يكي از مهمترين گياهاني است كه در تامين غذاي مردم جهان نقش كليدي دارد و از نظر ارزش غذايي در رديف برنج، ذرت، گندم، سيب زميني و حبوبات قرار دارد. تعيين ميزان تنوع ژنتيكي در مواد گياهي گام اوليه براي شناسايي، حفظ و نگهداري ذخاير توارثي و طراحي برنامه‌هاي اصلاحي مي باشد. به منظور بررسي تنوع ژنتيكي در 20 ژنوتيپ چغندرقند، از 20 آغازگر ISSR استفاده گرديد. بعد از استخراج DNA و تكثير قطعات با استفاده از آغازگرهاي ISSR، نوارهاي حاصله امتيازبندي شدند و تجزيه هاي آماري صورت گرفت. شاخصهاي تنوع ژنت?ك? بهدست آمده در ژنوت?پهاي چغندرقند مورد مطالعه نشان داد كه بيشترين ميزان محتواي اطلاعات چند شكلي (PIC) مربوط به مكان UBC853 (38/0) و كمترين ميزان PIC مربوط به مكان UBC847 (13/0) بود. همچنين بيشترين ميزان شاخص شانون كه نشان دهنده تنوع بين جمعيتي است، مربوط به مكانUBC830 (32/4) در حالي كه مكان ژني UBC847 داراي كمترين ميزان شاخص شانون (58/0) بود. تجزيه خوشه اي براساس داده هاي مولكولي با استفاده از ضريب تشابه جاكارد و روش UPGMA، ارقام را در 4 گروه اصلي قرار داد. براساس نتايج حاصل از تجزيه به مولفه هاي اصلي، سه مولفه اول به ترتيب 67/72، 99/5 و 05/4 درصد از واريانس كل را توجيه كردند. گروهبندي حاصل از مولفه هاي اصلي، نتايج تجزيه خوشه اي را تا حدي تاييد كرد. از نتايج حاصل از اين مطالعه مي توان در برنامه هاي به نژادي چغندرقند استفاده نمود.

Sugar beet is one of the most important plants playing a key role in human food production in the world. Sugar beet has nutritional value as rice, corn, wheat, potato and beans. The estimation of genetic diversity of plant material is the first step for identification, conservation of genetic resources and designing of breeding programs. In order to study the genetic diversity of 20 sugar beet genotypes, 20 ISSR primers were used. After DNA extraction and PCR amplification, using ISSR primers the scores (0 and 1 for absent and present band, respectively) of resulting bands subjected to statistical analyses. Genetic diversity indices of ISSR markers in the studied sugar beet genotypes showed that UBC853 and UBC847 had the highest (0.38) and lowest (0.13) values of polymorphism information content respectively. Also UBC830 locus had the highest rate (4.32) of Shannon diversity index, which represents the genetic diversity among populations, whereas UBC847 had the lowest (0.58) Shannon index. Cluster analysis based on molecular data using Jaccardʹs similarity coefficient and UPGMA method, classified the sugar beet genotypes into four major groups. Based on the results of principal components analysis, the first three principal components explained 72.67, 5.99 and 4.05 percent of total (82.72%) total variation indicating ISSR markers have good distribution in the whole genome. The classification of the sugar beet genotypes based on the first principal components, had similarities and differences with cluster analysis. Results of this study can be used in breeding programs of sugar beet.