ارزیابی گوناگونی و ساختار ژنتیکی شش جمعیت گیاه دارویی زوفا (Hyssopus officinalis) با استفاده از نشانگر ISSR

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی سابق کارشناسی ارشد، گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی‌سینا، همدان، ایران

2 دانشیار، گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی‌سینا، همدان، ایران

3 استادیار، گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی‌سینا، همدان، ایران

چکیده

تنوع و ساختار ژنتیکی 6 جمعیت گیاه زوفا با استفاده از نشانگر مولکولی ISSR ارزیابی شد. جمعیت‌ها شامل 5 جمعیت بومی از ایران (اراک، شیراز، مشهد، اصفهان1، اصفهان2) و یک جمعیت از کشور سوئد بود. از 18 آغازگر ISSR به‌کار رفته، 126 باند ایجاد شد که 119 باند چند شکل بودند. تجزیه خوشه‌ای بر پایه ماتریس تشابه ژنتیکی جاکارد، نمونه‌ها را به 6 گروه تقسیم نمود. تجزیه به مختصات اصلی (PCOA)، نتایج تجزیه خوشه‌ای را تأیید نمود. بیش‌ترین تشابه ژنتیکی بین دو جمعیت اصفهان1 و مشهد و کم‌ترین آن بین جمعیت اراک و سوئد مشاهده شد. تنوع درون جمعیت‌ها با استفاده از میانگین شاخص تنوع ژنی نی (h) و شاخص اطلاعاتی شانون (I) آنالیز شد. بیش‌ترین و کم‌ترین تنوع ژنتیکی درون جمعیت به‌ترتیب در جمعیت اصفهان1 (24/0=h و 36/0=I) و مشهد (14/0=h و 21/0=I) مشاهده شد. میانگین آلل‌های مؤثر (Ne) به آلل‌های مشاهده شده (Na) 85/0 بود. بر اساس نتایج آنالیز واریانس مولکولی (AMOVA) میانگین شاخص‌های Gst (تفرق ژنی) و Dst (تنوع ژنتیکی بین جمعیت) به‌ترتیب 38/0 و 12/0 به‌دست آمد که نشان‌دهنده تمایز ژنتیکی بالا بین جمعیت‌ها بود. تجزیه واریانس مولکولی بین جمعیت‌ها نشان داد 61 درصد تنوع ژنتیکی کل مربوط به درون جمعیت‌ها و 39 درصد بین جمعیت‌ها بود. در بررسی ساختار ژنتیکی جمعیت‌ها با استفاده از نرم‌افزار STRUCTURE جمعیت‌ها چهار گروه شدند که جمعیت سوئد خالص‌ترین بود. نشانگرهای ISSR استفاده شده درصد بالایی از چندشکلی را نشان دادند و جمعیت‌ها را به‌خوبی تفکیک کردند لذا جهت شرح تفاوت‌های ژنتیکی درون و بین جمعیت‌های زوفا پیشنهاد می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Evaluation of Diversity and Genetic Structure of Six Hyssop Populations Using ISSR Markers

نویسندگان [English]

  • Mahsa Ghasemi Rasti 1
  • Mohammad Sayyari 2
  • Ali Azizi 3
1 Former Student, Department of Horticultural Sciences , Faculty of Agriculture, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran
2 Associate Professor, Department of Horticultural Sciences, Faculty of Agriculture, University of Bu-Ali Sina, Hamedan, Iran
3 Assistant Professor, Department of Horticultural Sciences, Faculty of Agriculture, University of Bu-Ali Sina, Hamedan, Iran
چکیده [English]

In this study the the genetic diversity and population structure of six population of hyssop was evaluated using ISSR markers. The evaluated populations included 5 native populations from Iran (Arak, Shiraz, Mashhad, Isfahan1, Isfahan2) and one population from Sweden. Eighteen primers were analyzed resulting in 126 high-resolution bands, among which 119 bands were polymorphic. Cluster analysis on the basis of Jaccard genetic similarity matrix and UPGMA method divided hyssop samples into 6 groups. The method of Principal coordinate analysis (PCOA), confirmed the results of cluster analysis to a great extent. The highest genetic similarity was observed between Isfahan 1 and Mashhad populations and the lowest between Arak and Sweden populations. Diversity within populations was analyzed using the mean of Nei’s gene diversity Index (h) and Shannon Information Index (I). The highest and lowest genetic diversity within the population were observed in Isfahan 1 (h = 0.24 and I = 0.36) and Mashhad (h = 0.14 and I = 0.21), respectively. The mean of effective alleles (Ne) to observed alleles (Na) was 0.85. Based on the results of molecular analysis of variance (AMOVA), the mean indices of Gst (gene diversity) and Dst (genetic diversity between populations) were 0.38 and 0.12, respectively, indicating high genetic differentiation between populations. Molecular analysis of variance between populations also showed that 61% of the total genetic diversity in the samples was related to diversity within populations and 39% among populations. In the study of the genetic structure of the populations using STRUCTURE software, the populations were divided into four groups which Swedish population was the purest one. In this study, the employed ISSR markers showed high percentage of polymorphisms and were able to differentiate populations well. So that, this method is suggested to describe genetic differences within and among hyssop populations.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Primer
  • Cluster analysis
  • Genetic diversity
  • Polymorphism
  • Population structure
دوفصلنامه فن آوری زیستی در کشاورزی(علمی-پژوهشی)
دوره 11، شماره 1
شهریور 1399
صفحه 41-54

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار