ارزیابی تنوع ژنتیکی در ارقام برنج با استفاده از نشانگرهای ریزماهواره

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی سابق کارشناسی ارشد اصلاح نباتات، دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه گیلان، رشت

2 مربی گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه گیلان، رشت

3 دانشجوی دکتری بیوتکنولوژی کشاورزی گیاهی، دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه گیلان، رشت

4 دانشیار گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه گیلان، رشت

چکیده

به­منظور مطالعه تنوع ژنتیکی ژرم‌پلاسم، 74 ژنوتیپ برنج انتخاب شده و با استفاده از 56 جفت آغازگر SSR مورد تجزیه قرار گرفتند. تمامی آغازگرها مناطقی از ژنوم برنج‌ را تکثیر نمودند که در مجموع 399 آلل چندشکل با میانگین 13/7 آلل به ازای هر جایگاه ریزماهواره در ژنوتیپ‌ها تکثیر شد. نشانگرهای RM16، RM3355 و RM8006 با 10 آلل بیشترین تعداد آلل را دارا بودند. میزان اطلاعات چندشکلی برای نشانگرهای مورد بررسی از 56/0 تا 87/0 با میانگین 79/0 متغیر بود. تجزیه خوشه‌ای براساس ضریب تشابه جاکارد با استفاده از روش UPGMA، تمامی ژنوتیپ‌ها را در چهار گروه قرار داد و درصد صحت گروه‌بندی افراد براساس تابع تشخیص 6/98 درصد بود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of Genetic Diversity in Rice Using Microsatellite Markers

نویسندگان [English]

  • dina kebriyaee 1
  • mohammad hossein rezadost 2
  • mojtaba kordrostami 3
  • habib allah samizade lahiji 4
چکیده [English]

In order to study genetic diversity of rice germplasm, 74 rice genotypes were selected and were analyzed by using 56 SSR primer pairs. All primers were reproduced different regions of the rice genome, which 399 polymorphic alleles with an average of 7.13 were amplified in genotypes for each position of microsatellites. Markers RM16, RM3355 and RM8006 were having the largest number of alleles with 10 alleles. Polymorphism information content (PIC) values of the markers ranged from 0.56 to 0.91 with an average of 0.79 per marker. Cluster analysis placed all genotypes in four groups based on Jaccard's similarity coefficient using UPGMA method and the percent of accuracy for cluster analysis based on discriminant analysis, were 98.6%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Rice
  • Cluster analysis
  • Genetic diversity
  • Microsatellite markers
Alvarez, A., Fuentes, J. L., Puldón, V., Gómez, P. J., Mora, L., Duque, M. C., Gallego, G. and Tohme, J. M. 2007. Genetic diversity analysis of Cuban traditional rice (Oryza sativa L.) varieties based on microsatellite markers. Genetics and Molecular Biology, 30(4): 1109-1117.

Anonymous. 2007. The SPSS system for Windows. Release 16.0. SPSS Inc., an IBM Company Headquarters, USA.

Arif, M., Kousar, S., Bajwa, M. A., Arif, A. and Zafar, Y. 2005. Genetic diversity among rice genotypes of Pakistan through random amplified polymorphic DNA (RAPD) analysis. Pakistan Journal of Botany, 37(3): 585-592.

Bajracharya, J., Steele, K. A., Jarvis, D. I., Sthapit, B. R. and Witcombe, J. R. 2006. Rice landrace diversity in Nepal: Variability of agro-morphological traits and SSR markers in landraces from a high-altitude site. Field Crops Research, 95(2-3): 327-335.

Bassam, B. J., Anollés, G. C. and Gresshoff, P. M. 1991. Fast and sensitive silver staining of DNA in polyacrylamide gels. Analytical Biochemistry, 196: 80-83.

Botstein, D., White, R. L., Skolnick, M. and Davis, R. W. 1980. Construction of a genetic linkage map in man using restriction fragment length polymorphisms, American Journal of Human Genetics, 32: 314-331.

Chakravarthi, B. K. and Naravaneni, R. 2006. SSR marker based DNA fingerprinting and diversity study in rice (Oryza sativa. L). African Journal of Biotechnology, 5(9): 684-688.

Cho, Y., Park C. W., Kwon S. W., Chin J. H. Ji, H. S., Park, K. J., McCouch, S. and Koh, H. J. 2004. key DNA markers for predicting heterosis in F1 hybrids of japonica rice. Breeding Science, 54(4): 389-397.

Giarrocco, L. E., Marassi, M. A. and Salerno, G. L. 2007. Assessment of the genetic diversity in argentine rice cultivars with SSR markers. Crop Science, 47:853-860.

Hartl, D. L. and Clark, A. G. 1997. Principles of population genetics. Third Edition, Sinauer Associates, Inc. Publishers Sunderland, Massachusets, Pp: 175.

Herrera, T. G., Duque, D. P., Almeida, I. P., Núñez, G. T., Pieters, A. J., Martinez, C. P. and Tohme, J. M. 2008. Assessment of genetic diversity in venezuelan rice cultivars using simple sequence repeats markers. Electronic Journal of Biotechnology, 11(5): fulltext-6.

Khush, G. S. 2005. What it will take to feed 5.0 billion rice consumers in 2030. Plant Molecular Biology, 59: 1-6.

Kibria, K., Nur, F., Begum, S. N., Islam, M. M., Paul, S. K. Rahman, K. S. and Azam, S. M. M. 2009. Molecular marker based genetic diversity analysis in aromatic rice genotypes using SSR and RAPD Markers. International Journal of Sustainable Crop Production, 4(1): 23-34.

Liu, J. 2004. Power marker V3.0 manual. http://www.powermarker.net.

Nei, M. 1973. The theory and estimation of genetic distance, p: 45-54 in genetic structure of populations, edited by Morton NE. University Press of Hawaii, Honolulu.

Pal, S., Jain, S. N., Aarti, S. and Jain, R. K.  2004. Identification of microsatellite markers for differentiating some basmati and non-Basmati rice varieties. Indian Journal of Biotechnology, 3(4): 519-526.

Rabbani, M. A., Masood, M. S., Shinwari, Z. K. and Yamaguchi-Shinozaki, K. 2010. Genetic analysis of basmati and non-basmati Pakistani rice (Oryza sativa L.) cultivars using microsatellite markers. Pakistan Journal of Botany, 42(4): 2551-2564.

Ram, S. G., Thiruvengadam, V. and Vinod, K. K. 2007. Genetic diversity among cultivars, landraces and wild relatives of rice as revealed by microsatellite markers. Journal of Applied Genetics, 48(4): 337-345.

Rohlf, F. J. 1998.  NTSYSpc– Numerical taxonomy and multivariate analysis system (version 2.0) user guide. Applied Biostatistics Inc., 3 Heritage Lane, Setauket, New York.

Saghai–Maroof, M. A., Soliman, K., Jorgensen, R. A. and Allard, R. W. 1984. Ribosomal DNA spacerlength polymorphisms in barley: Mendelian inheritance, chromosomal location, and population dynamics. Proceedings of National Academy of Sciences, 81: 8014-8018.

Saker, M. M., Youssef, S. S., Abdallah, N. A., Bashandy, H. S. and Sharkawy, A. M. E. 2005. Genetic analysis of some Egyptian rice genotypes using RAPD, SSR and AFLP. African Journal of Biotechnology, 4(9): 882-890.

Xing, Y. and Zhang, Q. 2010. Genetic and molecular bases of rice yield. Annual Review of Plant Biology, 61: 421-442.

Yeh, F. C. and Yang, R. 1999. Popgene Ver. 1.31 Microsoft Window-based Freeware for Population Genetic Analysis Quick User Guide. University of Alberta And Tim Boyle, Centre for International Forestry Research.