ارزیابی تنوع ژنتیکی توده‌های مارچوبه (.Asparagus officinalis L) بومی شمال ایران با استفاده از صفات مورفولوژیکی و نشانگر مولکولی RAPD

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار گروه علوم باغبانی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج

2 دانش‌آموخته کارشناسی‌ارشد گروه علوم باغبانی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج

3 استادیار پژوهشی، بخش تحقیقات منابع طبیعی، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی مازندران، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، ساری، ایران

چکیده

در این تحقیق تنوع ژنتیکی 48 توده‌ مارچوبه بومی استان مازندران با استفاده از 24 صفت مورفولوژیکی و 38 توده با استفاده از نشانگر مولکولی RAPD مورد ارزیابی قرار گرفت. براساس تجزیه به عامل‌ها، نه عامل اصلی، 80 درصد تغییرات کل را توجیه کردند و صفات مربوط به اسپیر در تفکیک توده‌ها موثرتر عمل کردند. براساس تجزیه کلاستر صفات مورفولوژیکی، توده‌های مارچوبه مورد مطالعه به دو گروه اصلی تقسیم شدند. تعداد 17 آغازگر از 90 آغازگر مورد استفاده توانستند قطعات واضح و قابل ارزیابی تکثیر کنند و میزان چند‌شکلی 11/98 درصد بود. براساس نتایج تجزیه کلاستر در آزمایش  RAPDبا استفاده از روش UPGMA، توده‌های مورد مطالعه در ضـریب تشابه 42/0به هفـت گروه تقسـیم شـدند و تـوده‌های مارچـوبه بومی مازنـدران از رقم مـاری واشنـگتـن UC350، Asparagus persicus و مارچوبه بومی طالقان جدا گردیدند. در این تحقیق با استفاده از نشانگرهای مورفولوژیکی و مولکولی RAPD، رقم ماری واشنگتن UC350 از توده‌های بومی مازندران جدا شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Evaluation of Genetic Diversity of Asparagus (Asparagus officinalis L.) Accessions from Mazandaran Province Using Morphological Traits and RAPD Molecular Marker

نویسندگان [English]

  • Mohammad Reza Hasandokht 1
  • Mohammad Javad Ahi 2
  • Hassan Ghelichnia 3
1 Associate Professor, Department of Horticultural Sciences, College of Agricultural and Natural Resources, University of Tehran, Karaj
2 MSc Graduated, Department of Horticultural Sciences, College of Agricultural and Natural Resources, University of Tehran, Karaj
3 Research Assistant Professor, Department of Natural Resources, Mazandaran Agricultural and Natural Resources Research Center, (AREEO), Sari, Iran
چکیده [English]

In this study genetic diversity of 48 asparagus accessions from Mazandaran province was evaluated using 24 morphological characteristics and 35 accessions using Random Amplified Polymorphism DNA (RAPD) molecular marker. Based on factor analysis, nine main factors explained 80 percentage of total variation and spear characters were more effective in accessions classification. Based on cluster analysis of studied morphological traits accessions divided into two main groups. Seventeen out of 90 primers could produced sharp and evaluable bands and the amount of polymorphism was 98.11%. Based on cluster analysis of RAPD analysis using unweighed pair group method with artithemtical average (UPGMA) method, accessions were classified into seven groups at 0.42 of similarity coefficient and asparagus accessions from Mazandaran were separated from Mary Washington UC350 cultivar, A. persicus and Taleghan accession. In this research, using morphological traits and RAPD marker, Mary Washington UC350 cultivar was separated from asparagus accessions from Mazandaran.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Spear
  • Cluster analysis
  • Mary Washington UC350
  • Asparagus persicus

سرابی، ب.، حسندخت، م. ر.، حسنی، م. ا. و رمک معصومی، ت. 1389. ازریابی تنوع مورفولوژیکی مارچوبه خوراکی (Asparagus officinalis) وحشی بومی ایران. مجله علوم باغبانی ایران، 41 (3): 207-197.

سرابی، ب.، حسندخت، م. ر.، حسنی، م. ا. و رمک معصومی، ت. 1390. ارزیابی تنوع ژنتیکی برخی از ژنوتیپ‌های مارچوبه خوراکی (Asparagus officinalis) بومی ایران به کمک نشانگرهای مولکولی RAPD. مجله علوم باغبانی ایران، 42 (3): 244-237.

قهرمان، ا. 1375. فلور رنگی ایران. مؤسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع، شماره 2389، کد 148.

Anonymous, 2010. International Union for the Protection of New Varieties of Plants (UPOV). Geneva, TG/130/4.

Benson, B. L. 2009. Update of the world’s asparagus production areas spear utilization, yields and production period. Acta Horticulturea, 776: 495-507.

Dahlgern, R. N. and Yeo, P. F. 1985. The family of monocotyledons. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 520 pp.

Doyle, J. J. and Doyle, J. L. 1987. A rapid DNA isolation procedure for small quantities of fresh leaf tissue. Phytochemistry Bulletin, 19: 11-15.

Gebler, P., Wolko, L. and Knaflewski, M. 2007. Identification of molecular markers for selection of supermale (YY) asparagus plants. Journal of Applied Genetics, 48 (2): 129-134.

Jiang, C. and Sink, K. 1994. RAPD marker mapping of the Asparagus (Asparagus officinalis L.) genome. HortScience, 29: 10.

Kay, Q. and John, R. 1995. The Conservation of scare and declining species in lowland Wales: Population genetics, demographic ecology and recommendations for future conservation in 32 species of lowland grassland and related habitats. CCW Science Report, 110: 2 pp.

Knaflewski, M., Kaluzewicz, A. and Gebler, K. 2001 Changes in field quality of 12 Asparagus cultivars during 10 years of harvest. Vegetable Crop Research, 54: 11-14.

Lal, S., Kinnari, N., Mistry, P. B., Vaidya, S. D. and Shah, R. A. 2011. Genetic diversity among five economically important species of Asparagus collected from central Gujarat (India) utilizing RAPD markers (Random Amplification Polymorphic DNA. International Journal of Advanced Biotechnology and Research, 2: 414-421.

Machon, N., Deletre-Le Boulc,h, V. and Rameau, C. 1995. Quantitive analysis of sexual dimorphism in Asparagus. Canadian Journal of Botany, 73: 1780-1786.

Mandal, S. C., Maiti, B. C., Maity, T. K., Pal, M. and Saha, B. P. 1998. Evaluation of anti-inflammatory activity of Asparagus racemosus Willd. (Liliaceae) root extract. Natural Product Sciences, 4 (4): 230-233.

Mandal, S. C., Nandy, A., Pal, M. and Saha, B. P. 2000. Evaluation of antimicrobial activity of Asparagus racemosus wild root. Phytotherapy Research, 14 (2): 118-119.

Moreno, R., Espejo, J. A., Cabrera, A., Millan, T. and Gil, J. 2006: Ploidic and molecular analysis of Morado de Huetor Asparagus officinalis L. population; a Spanish tetraploid landrace. Genetic Resources and Crop Evolution, 53: 729-736.

Neeson, R. 2004. Organic Asparagus production. New Agriculture, 5 pp.

Prohense, J., Neuz, F. and Carena, M. J. 2008. Handbook of Plant Breeding. Springer Publishing, 364 pp.

Raimondi, J. P., Masuelli, R. W. and Camadro, E. L. 2001. Assessment of somaclonal variation in Asparagus by RAPD fingerprinting. Scientia Horticulturae, 90 (1): 19-29.

Sarabi, B., Hassandokht, M. R., Hassani, M. E., Ramak Masoumi, T. and Rich, T. 2010. Evaluation of genetic diversity among some Iranian wild asparagus populations using morphological characteristics and RAPD markers. Scientia Horticulturae, 126: 1-7.

Sica, M., Gamba, G., Montirri, S., Gaudio, L. and Aceto, S. 2005. ISSR markers show differention among Italian population of Asparagus actifolius L. BMC Genet. 8 pp.

Stajner, N., Bohance, B. and Javornik, B. 2002. Genetic variability of economically important Asparagus species as revealed by genome size analysis and rDNA ITS polymorphisms. Plant Science, 162: 931-937.

USDA, ARS, National Genetic Resources Program. 2010. Asparagus officinalis Germplasm Resources Information Network. Beltsville, Maryland: National Germplasm Resources Laboratory, 5 pp.

Vijay, N., Sairkar, P., Silwat, N., Gary, R. K. and Mehrotra, N. N. 2009. Genetic variability in Asparagus racemosus (Wild.) from Madhya Pradesh India by random amplified polymorphic DNA. African Journal of Biotechnology, 14: 3135-3140.