بررسی تنوع ژنتیکی جمعیت‌های گندم Triticum boeoticum با استفاده از نشانگر SRAP

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه بیوتکنولوژی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران.

2 استادیار، گروه بیوتکنولوژی، پژوهشکده علوم محیطی، پژوهشگاه علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران.

3 دانشیار، گروه اکولوژی، پژوهشکده علوم محیطی، پژوهشگاه علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران.

چکیده

هدف: گندم‌های دیپلوئید Triticum boeoticum یکی از خویشاوندان وحشی گندم‌های زراعی محسوب می‌گردند و استان‌های غرب ایران یکی از مراکز مهم تنوع این گونه محسوب می‌شوند. با توجه به اینکه این گونه سالیان درازی در محیط طبیعی و با شرایط متفاوت محیطی رشد یافته، می‌تواند حاوی ژن‌های مهمی جهت تحمل شرایط متنوع محیطی باشند. از طرفی، استان‌های غربی ایران که در شرق هلال حاصل خیز قرار گرفته‌اند به‌عنوان یکی از مراکز تنوع این گونه محسوب می‌شوند. لذا، با توجه به اهمیت این ذخایر ژنتیکی، تنوع ژنتیکی برخی جمعیت‌های این گونه با استفاده از نشانگرهای SRAP بررسی شد.
مواد و روش‌ها: در این مطالعه ده جمعیت مختلف گندم وحشی T. boeoticum جمع‌آوری شده از استان‌های غربی ایران در گلخانه کشت شدند تا از بافت برگی آن‌ها برای استخراج DNA استفاده گردد. پس از نمونه‌گیری از بافت برگی، DNA به‌روش CTAB استخراج گردید و سپس با استفاده از پرایمرهای نشانگر SRAP، عمل تکثیر به‌وسیلهPolymerase Chain Reaction (PCR) انجام گرفت. سپس عمل الکتروفورز محصول حاصل از PCR بر روی ژل آگارز انجام شد. پس از رنگ‌آمیزی قطعات حاصل از تکثیر، باندها نمایان شد و پس از امتیازدهی باندها و آنالیز نهایی، میزان تنوع ژنتیکی بین جمعیت‌های گندم وحشی بررسی شد.
نتایج: مجموعاً 114 باند توسط نشانگرهای SRAP تولید شد که همگی چندشکلی قابل قبولی داشتند. تعداد قطعات تکثیر شده با آغازگرهای مختلف، متفاوت بود. بیشترین تعداد قطعه تکثیر شده 14 عدد مربوط به F3R3 و F3R1 و کمترین آن 3 عدد و مربوط به آغازگر F2R4 و F2R5 بود. تجزیه خوشه‌ای به‌روش UPGMA نمونه‌های مورد مطالعه را در 4 گروه قرار داد. بیشترین Polymorphism Information Content (PIC) مشاهده شده، مربوط به آغازگر F1R4 بود. این امر مبین این است که این آغازگر نسبت به سایر آغازگرهای استفاده شده، تنوع بین جمعیت مورد مطالعه را بهتر نشان داده است.
نتیجه‌گیری: نتایج این تحقیق نشان داد که استفاده از نشانگر مولکولی SRAP کارآیی لازم را برای مطالعه تنوع ژنتیکی دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigating genetic diversity of diploid wheat (Triticum boeoticum) populations using SRAP marker

نویسندگان [English]

  • Sara Jebalbarezi 1
  • Mahmood Maleki 2
  • Saeed Mirzaei 2
  • Hakimeh Oloumi 3
1 MSc Graduate, Department of Biotechnology, Graduate University of Advanced Technology, Kerman, Iran.
2 Assistant Professor, Department of Biotechnology, Institute of Science and High Technology and Environmental Sciences, Graduate University of Advanced Technology, Kerman, Iran.
3 Associate Professor, Department of Biotechnology, Institute of Science and High Technology and Environmental Sciences, Graduate University of Advanced Technology, Kerman, Iran.
چکیده [English]

Objective
Diploid wheat (Triticum boeoticum) is a wild relative of cultivated wheat and an important genetic resource. The western provinces of Iran, situated in the eastern part of the Fertile Crescent, are recognized as a key center of diversity for this species. Due to its long-term adaptation to diverse natural environments, T. boeoticum likely harbors valuable genes that contribute to tolerance against various environmental stresses. Given the significance of these genetic resources, the present study aimed to investigate the genetic diversity of selected T. boeoticum populations using Sequence-Related Amplified Polymorphism (SRAP) markers.
Materials and Methods
Ten distinct populations of wild wheat (T. boeoticum) collected from the western provinces of Iran were cultivated under greenhouse conditions. Leaf tissues were harvested for genomic DNA extraction, which was performed using the CTAB method. DNA was amplified using the polymerase chain reaction (PCR) with SRAP primers. The resulting PCR products were separated by agarose gel electrophoresis. After staining, the amplified DNA fragments (bands) were visualized and scored. Genetic diversity among the populations was subsequently analyzed based on the banding patterns.
Results
A total of 114 bands were generated using SRAP markers, all exhibiting an acceptable level of polymorphism. The number of amplified fragments varied across primer combinations. The highest number of bands (14) was observed with primer pairs F3R3 and F3R1, while the lowest (3) was produced by F2R4 and F2R5. Cluster analysis based on the UPGMA method grouped the populations into four distinct clusters. The highest polymorphism information content (PIC) was recorded for primer F1R4, whereas primer F2R5 demonstrated superior ability in distinguishing genetic variation among the studied populations.
Conclusion
Overall, the results indicate that SRAP markers are practical tools for assessing genetic diversity in T. boeoticum.

کلیدواژه‌ها [English]

  • AA genome. Diploid wheat
  • Molecular marker