شناسایی نشانگرهای آگاهی‌بخش مرتبط با صفات مورفولوژیکی در خربزه- طالبی ایران

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی‌ارشد گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس،

2 استادیار گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

3 استادیار گروه بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

4 استادیار گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان

5 استادیار گروه علوم گیاهی، دانشکده زیست‌شناسی، دانشگاه تهران، تهران

چکیده

شناسایی نشانگرهای آگاهی‌بخش مرتبط با صفات مورفولوژیکی می‌تواند در گزینش گیاهان دارای صفات برتر طی مراحل به‌نژادی و هم‌چنین تهیه نقشه‌های ژنتیک حایز اهمیت باشد. در این مطالعه برای شناسایی نشانگرهای دی‌ان‌ای آگاهی‌بخش از تجزیه ارتباطی استفاده شد. تجزیه ارتباطی روشی است که می‌تواند برای مطالعه روابط بین تنوع فنوتیپی و چندشکلی‌های ژنتیک و در نتیجه در ترسیم نقشه‌ها مورد استفاده قرار گیرد. در این تجزیه به‌وسیله رگرسیون گام‌به‌گام، ارتباط بین 15 صفت مورفولوژیکی و نشانگرهای حاصل از 10 آغازگر ISSR در 27 توده محلی خربزه-طالبی ایران بررسی شد. در این پژوهش 10 آغازگر ISSR، 88 نشانگر چندشکل تولید نمودند. میانگین تعداد نشانگرهای ISSR تولیدشده برای هر آغازگر 2/17 بود و میزان چندشکلی 2/51 درصد به‌دست آمد. میانگین تعداد نشانگر محدوده محتوای اطلاعات چندشکل (PIC) از 15/0 در (AC)8G تا 36/0 در (AG)8T و (CA)8A متغیر بود. کم‌ترین مقدار شاخص نشانگر (MI) 54/0 (((AC)8YG و بیش‌ترین میزان آن 76/6 (AG)8T)) مشاهده گردید. کمترین و بیش‌ترین تعداد نشانگر به‌ترتیب به صفات قطر جفت (7 نشانگر) و قطر بذر (27 نشانگر) مرتبط ‌شدند. بیش‌ترین ضریب تبیین کل (R2) (7/99 درصد) به وزن 100 دانه اختصاص داشت. نتایج نشان داد استفاده از نشانگرهای دارای پیوستگی بالا با صفات مورفولوژیکی می‌تواند در شناسایی نشانگرهای آگاهی‌بخش با این صفات مهم، مفید باشد. هم‌چنین نتایج بیانگر این موضوع است که ارتباط میان آغازگرها با صفات مورفولوژیکی به میزان شاخص نشانگر و محتوای چندشکلی بستگی ندارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Identification of Informative Markers Associated with Morphological Traits in Iranian Melon

نویسندگان [English]

  • Masoud Maleki 1
  • Abdolali Shojaeiyan 2
  • Sajad Rashidi-Monfared 3
  • Azam Nikzad Gharehaghaji 4
  • Mohsen Falahati-Anbaran 5
1 MSc Graduated, Department of Horticultural Sciences, Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University, Tehran
2 Assistant Professor, Department of Horticultural Sciences, Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University, Tehran
3 Assistant Professor, Department of Plant Breeding and Biotechnology, Faculty of Agriculture, Tarbiat Modares University, Tehran
4 Assistant Professor, Department of Horticultural Sciences, Faculty of Agriculture, University of Zanjan, Zanjan
5 Assistant Professor, Department of Plant Science, School of Biology, University of Tehran, Tehran
چکیده [English]

Identification of informative markers associated with morphological traitscan be important in breeding programs specifically in selection of elite plants and constructing genetic maps. In this study, association analysis was used to detect informative markers. This technique is applied to study the relation between phonotypic and genetic diversity which allows subsequent constructing genetic maps. Stepwise regression analysis was used to determine the association between 15 morphological traits and 10 ISSR markers in 27 Iranian melon (Cucumis melo sp.) accessions. The 10 ISSR primers generated 88 polymorphic markers. The average number of ISSR markers generated was 17.2 per primer and the level of polymorphism was 51.2%. Polymorphism information content (PIC) was ranged from 0.15 for (AC)8G to 0.36 for (AG)8T and (CA)8A. Marker index was ranged from 0.54 (for (AC)8YG) to 6.67 (for (AG)8T). Minimum and maximum number of markers was found for placenta diameter (7 markers) and seed diameter (27 markers) respectively. Maximum total adjusted coefficient of determination (R2) (99.7 %) was estimated for 100-grain weight.Results indicated that the use of markers having high linkage with morphological traits can also be utilized to identify informative markers associated with these traits. This result showed that relation between primers and morphological traits is independence of marker index and polymorphism information content.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Association analysis
  • Pearson's correlation coefficient
  • Polymorphism information content (PIC)

رشیدی‌منفرد، س.، مردی، م.، حسین‌زاده، ع. ه. و نقوی، م. ر. 1387. تجزیه ارتباطی بین صفات زراعی مهم و نشانگرهای رتروترانسپوزونی SSAP در نمونه‌های گندم دوروم. ژنتیک نوین، 3 (2): 35-29.

فارسی، م. و باقری، آ. 1388. اصول اصلاح نباتات. انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد، 368 صفحه.

مارصفری، م.، اشرف مهرابی، ع.، طهماسبی، ز. و راهنما، ع. ا. 1392. تجزیه ارتباطی برخی صفات مورفولوژیک مهم با نشانگرهای RAPD در 15 رقم خرمای ایران. نشریه علوم باغبانی، 27 (4): 144-141.

محمدی، ر.، دهقانی، ح.، کریم‌زاده.، ق.، فنی، د. و اکرمی، م. 1393. بررسی رابطه بین عملکرد و اجزای آن در ژنوتیپ‌های طالبی بومی ایران. نشریه علوم باغبانی ایران، 45 (1): 10-1.

Bassam, B. J., Caetano-Anolles, G. and Gresshoff, P. 1991. Fast and sensitive silver staining of DNA in polyacrylamide gels. Analytical Biochemistry, 196 (1): 80-83.

Breseghello, F. and Sorrells, M. E. 2006. Association analysis as a strategy for improvement of quantitative traits in plants. Crop Science,46 (3): 1323-1330.

Dangi, R., Lagu, M., Choudhary, L., Ranjekar, P. and Gupta, V. 2004. Assessment of genetic diversity in Trigonella foenum-graecum and Trigonella caerulea using ISSR and RAPD marker. BMC Plant Biology,4 (1): 1-13.

De Riek, J., Calsyn, E., Everaert, I., Van Bockstaele, E. and De Loose, M. 2001. AFLP based alternatives for the assessment of distinctness, uniformity and stability of sugar beet varieties. Theoretical and Applied Genetics, 103: 1254-1265.

Kerje, T. and Grum M. 2000. The origin of melon, Cucumis melo: a review of the literature. VII Eucarpia Meeting on Cucurbit Genetics and Breeding 51, Paris, 37-44.

Edwards, K., Johnstone, C. and Thompson, C. 1991. A simple and rapid method for the preparation of plant genomic DNA for PCR analysis. Nucleic Acids Research, 19 (6): 1349.

Reddy, M. P., Sarla, N. and Siddiq, E. 2002. Inter simple sequence repeat (ISSR) polymorphism and its application in plant breeding. Euphytica,128 (1): 9-17.

Roy, J. K., Bandopadhyay, R., Rustgi, S., Balyan, H. S. and Gupta, P. K. 2006. Associaton analysis of agronomically important traits using SSR, SAMPL and AFLP markers in bread wheat. Current Science,90 (5): 683-689.

Semagn, K., Bjornstad, A. and Ndjiondjop, M.2006 .An overview of molecular marker methods for plants. African Journal of Biotechnology,5 (25): 2540-2568.

Yildiz, M., Ekbic, E., Keles, D., Sensoy, S. and Abak, K. 2011. Use of ISSR, SRAP, and RAPD markers to assess genetic diversity in Turkish melons. Scientia Horticulturae, 130: 349-353.