بررسی تنوع ژنتیکی بین و درون جمعیت در ارقام، لاین ها و توده های گلرنگ با استفاده از نشانگر های مولکولی est-ssr

استفاده از نشانگرهای ریزماهواره مبتنی بر توالی های نشاندار بیان شده (est) اطلاعات دقیقتری را نسبت به نشانگرهای تصادفی و مربوط به نواحی نامشخص ژنوم در ارزیابی تنوع ژنتیکی در اختیار قرار می دهد. با ایجاد نشانگرهای est-ssr در گلرنگ، امکان استفاده از این نشانگرها در مطالعات ژنتیک و اصلاح آن فراهم شده است. هدف از این مطالعه استفاده از نشانگرهای est-ssr جهت بررسی تنوع بین و درون گونه ای در ارقام، لاین ها، توده های اهلی و وحشی گلرنگ و همچنین تنوع ژنتیکی درون جمعیت و خلوص تعدادی از ژنوتیپ های گلرنگ بوده است. بدین منظور 48 ژنوتیپ گلرنگ مشتمل بر 42 ژنوتیپ متعلق به گونه زراعی (carthamus tinctorius) و 6 توده وحشی متعلق به دو گونه c. oxyacanthus و c. lanatus مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که از میان 109 آغازگر est-ssr مورد استفاده، 42 آغازگر باندهای pcr چندشکل با الگوی باندی واضح ایجاد کرد. در مجموع 145 باند با اندازه بین 100 تا 500 جفت باز ایجاد و امتیازدهی گردید. در هر لوکوس به طور میانگین 43/3 آلل مشاهده گردید. ضرایب تشابه محاسبه شده به روش dice بین 48 ژنوتیپ دامنه ای بین 26/0 تا 98/0 داشت که نشان دهنده وجود تنوع ژنتیکی قابل ملاحظه بین ژنوتیپ های مورد استفاده است. در ژنوتیپ های زراعی گلرنگ ضرایب dice بین 68/0 تا 98/0 متغیر بود. قابلیت انتقال بین گونه ای بالایی برای نشانگرهای استفاده شده مشاهده گردید که نشان دهنده پتانسیل بالای این نشانگرها در مطالعات ژنتیکی بین گونه ای و تکامل است. بر اساس مطالعه حاضر گونه c. oxyacanthus قرابت ژنتیکی بیشتری با گونه زراعی گلرنگ نشان داد. نتایج حاصل از تجزیه خوشه ای و تجزیه واریانس مولکولی نشان داد ژنوتیپ های مربوط به هریک از 3 گونه در خوشه ای جداگانه قرار گرفته اند. ضمن اینکه 42 ژنوتیپ گونه زراعی خود در 4 گروه قرار گرفتند. گروه اول شامل 16 ژنوتیپ بود که بیشتر آن ها از اروپا و آمریکا منشأ یافته بودند و از آن جمله می توان ارقام محلیpi-537636،pi-258417 و pi-198844 و ارقام hartman، gila وyinic را نام برد. گروه دوم شامل 18 ژنوتیپ بود که 3 مورد از آن از فلسطین، مصر و مکزیک منشأ یافته و 15 رقم، لاین و رقم محلی ایرانی نیز در این گروه جای گرفتند. بیشتر ژنوتیپ های ایرانی در این گروه قرار گرفتند. گروه سوم حاوی 6 ژنوتیپ ایرانی (رقم سینا و 5 رقم محلی) و یک رقم سوریه ای بود. رقم محلی pi-506426 با منشأ چین به تنهایی در گروه چهارم قرار گرفت. بنابراین در بیشتر موارد ژنوتیپ های گلرنگ بر مبنای نواحی جغرافیایی منشأ یافته و زمینه ژنتیکی مشابه در گروه های تفکیک شده قرار گرفتند. از طرف دیگر در مواردی عدم سازگاری بین منشأ جغرافیایی و محل قرارگیری در دندروگرام مشاهده گردید. همچنین تفاوت معنی داری بین دو گروه ژنوتیپ با منشأ ایرانی و خارجی گلرنگ مشاهده گردید، اگرچه مقدار کم شاخص تثبیت (05/0) نشان می دهد تمایز ژنتیکی اندکی بین این دو گروه ژنوتیپ گلرنگ وجود دارد. نتایج حاصل از ارزیابی 4 آغازگر est-ssr در مطالعه ساختار ژنتیکی جمعیت نشان داد جمعیت وحشی اصفهان-w و لاین c4110 به ترتیب بیشترین و کمترین هتروزیگوسیتی مشاهده شده و مورد انتظار (تنوع ژنی) را داشتند. مقادیر شاخص تثبیت ( fst ) که نشان دهنده درجه تمایز میان زیرجمعیت هاست دامنه ای بین 21/0 تا 52/0 ومیانگینی برابر با 39/0 داشت که نشان میدهد 39 درصد از تنوع ژنتیکی کل به تنوع بین جمعیت ها اختصاص داشته است. همچنین تنوع ژنی قابل ملاحظه ای در رقم محلی اراک مشاهده گردید که نشان دهنده ظرفیت بالای ارقام محلی به عنوان منشأ ایجاد ارقام و لاین های اصلاحی از طریق انتخاب می باشد. در مجموع نشانگرهای est-ssr استفاده شده قابلیت بالایی در ارزیابی تنوع ژنتیکی و مطالعات ساختار ژنتیک جمعیت در گونه های گلرنگ نشان دادند.