نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1
استادیار، مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران.
2
استادیار، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی قم، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، قم، ایران.
3
استادیار، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی اهواز، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اهواز، ایران.
4
دانشآموخته دکتری، گروه بهنژادی و بیوتکنولوژی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.
چکیده
هدف: گونه کنار (Ziziphus spina-Christi) از مهمترین گونههای درختی جنگلهای صحارا-سندی است و کارکرد مهمی در برنامههای جنگلکاری استان خوزستان دارد. تأمین بذر و نهال استاندارد از مهمترین دغدغههای مدیران منابع طبیعی است. محوطههای بذری بههمراه باغ بذر از مهمترین منابع پایدار تأمین بذر و نهال درختان و درختچههای جنگلی بهشمار میروند. هدف این پژوهش، ارزیابی تنوع و ساختار ژنتیکی محوطههای بذری کنار در استان خوزستان است.
مواد و روشها: ابتدا نمونههای برگی 75 پایه کنار از 5 جمعیت، جمعآوری و پس از استخراج DNA، واکنش PCR با استفاده از 10 نشانگر مولکولی SCoT انجام شد. محتوای اطلاعات چندشکلی نشانگرها با استفاده از اکسل محاسبه و پارامترهای تنوع ژنتیکی مانند تعداد آلل، تعداد آلل مؤثر، شاخص شانون، شاخص هتروزیگوسیتی مورد انتظار و شاخص هتروزیگوسیتی تصحیحشده با استفاده از نرمافزار GenALEx برآورد شد. از نرمافزار NTSYS برای برآورد فواصل ژنتیکی Nei در بین جمعیتها و از روش UPGMA برای تجزیهوتحلیل خوشهای استفاده شد. تجزیۀ واریانس مولکولی و همچنین تجزیه به مولفههای اصلی با نرمافزار GenALEx انجام گرفت.
نتایج: بر اساس الکتروفورز ژل آگارز، 78 آلل برای این نشانگرها مشاهده شد که همگی چندشکل بودند. نشانگر SCoT26 با 14 آلل بیشترین و نشانگر SCoT30 با 4 آلل کمترین تعداد آلل چندشکل را داشتند. میانگین محتوای اطلاعات چندشکلی (PIC) برای آغازگرها 0/429 بود. در این تحقیق SCoT28 با داشتن بیشترین محتوای اطلاعات چندشکلی (0/468) نقش مهمی در تمایز پایههای مختلف کنار داشت و پایینترین مقدار با 0/357 مربوط به آغازگر SCo30 بود. میانگین پارامترهای تنوع ژنتیکی شامل تعداد آلل، تعداد آلل مؤثر، شاخص شانون، هتروزیگوسیتی مورد انتظار و هتروزیگوسیتی تصحیحشده بهترتیب 1/50، 1/40، 0/366، 0/244 و 0/252 بود. تجزیۀ واریانس مولکولی نشان داد که 67 درصد واریانس کل در درون جمعیتها و 33 درصد بین جمعیتها توزیع شده است که نشان میدهد تنوع ژنتیکی در جمعیتها بیشتر از بین جمعیتها بود. براساس الگوریتم UPGMA ترسیم درخت فیلوژنتیک برای پایههای کنار انجام گرفت و پایههای مختلف کنار در 11 گروه مشخص قرار گرفتند.
نتیجهگیری: نتایج این تحقیق نشان میدهد که جمعیتهای کنار در خوزستان از تنوع ژنتیکی متوسط تا نسبتاً مناسب برخوردارند. این تنوع ژنتیکی بهعنوان سرمایه ارزشمندی برای بقای این گونه در شرایط متغیر محیطی و همچنین برای برنامههای اصلاحی و احیای رویشگاههای تخریبیافته محسوب میشود.
کلیدواژهها
عنوان مقاله [English]
Evaluation of genetic diversity and structure of Ziziphus spina-Christi populations in Khuzestan using SCoT markers
نویسندگان [English]
-
Yousef Mohammadi
1
-
Farzad Banaei-Asl
1
-
Abbas Pourmaidani
2
-
Sajad Alimahmoodi Sarab
3
-
Shiva Gheytaranpour-Sehrigh
4
1
Assistant Professor, Institute of Forests and Rangelands, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran.
2
Assistant Professor, Qom Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Qom, Iran.
3
Assistant Professor, Ahvaz Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Ahvaz, Iran.
4
PhD, Plant Breeding and Biotechnology Department, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Tabriz, Iran.
چکیده [English]
Objective
Ziziphus spina‑Christi is one of the key tree species in the Saharo‑Sindian forests and plays an important role in reforestation programs in Khuzestan Province. Ensuring the availability of high‑quality seeds and seedlings is a major priority for natural resource managers, and seed production areas, alongside seed orchards, serve as sustainable sources of forest reproductive material. This study aimed to evaluate the genetic diversity and structure of Z. spina‑Christi seed production areas in Khuzestan Province.
Materials and Methods
Leaf samples from 75 genotypes representing five populations were collected. After DNA extraction, PCR amplification was carried out using 10 SCoT primers. The polymorphic information content (PIC) and genetic diversity parameters, including the number of alleles, effective number of alleles, Shannon’s index, expected heterozygosity, and unbiased expected heterozygosity, were estimated using GenALEx 6.5. Nei’s genetic distances among populations were calculated using NTSYS‑2.10, and cluster analysis was performed using the UPGMA method. Analysis of molecular variance (AMOVA) and principal coordinate analysis (PCoA) were also conducted in GenALEx 6.5.
Results
Across the 10 SCoT primers, 78 alleles were detected, all of which were polymorphic. Primer SCoT26 produced the highest number of polymorphic alleles (14), while SCoT30 produced the lowest (4). The average PIC value was 0.429, with SCoT28 showing the highest PIC (0.468) and SCoT30 the lowest (0.357). Mean genetic diversity indices, including number of alleles, effective number of alleles, Shannon’s index, expected heterozygosity, and unbiased expected heterozygosity, were 1.50, 1.40, 0.366, 0.244, and 0.252, respectively. AMOVA indicated that 67% of the total genetic variation was distributed within populations and 33% among populations. UPGMA clustering grouped the genotypes into 11 distinct clades.
Conclusion
The Z. spina‑Christi populations in Khuzestan exhibit moderate to moderately high genetic diversity. This level of diversity represents a valuable genetic resource for the species, contributing to its adaptability under changing environmental conditions and supporting breeding and ecological restoration programs.
کلیدواژهها [English]
-
Genetic diversity
-
Khuzestan
-
SCoT marker
-
Z. spina-Christi
)