عنوان پایان‌نامه
ارزیابی تنوع مورفولوژیکی، مولکولی ، سیتولوژیکی و تکثیر درون شیشه ای برخی گونه های مارچوبه بومی ایران
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6569;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 70849
- تاریخ دفاع
- ۱۳ آبان ۱۳۹۴
- دانشجو
- سیدجواد موسوی زاده
- استاد راهنما
- محمدرضا حسندخت
- چکیده
- چهار گونه خودرو مارچوبه شامل Asparagus officinalis L.، A. persicus Baker، A. verticillatus L. و A. breslerianus Schult. & Schult. f. از 12 منطقه ایران جمع¬آوری شدند. چهل و شش صفت مورفولوژیکی، سطوح پلوئیدی، تنوع ژنتیکی با استفاده از نشانگر EST-SSR، کاریوتیپ، مکان‌یابی 5S و 45S (18S-5.8S-25S) rDNA روی کروموزوم با استفاده از تکنیک هیبریدسازی فلورسانس در محل (FISH) در این توده‌ها مورد بررسی قرار گرفتند. همچنین تکثیر درون¬شیشه¬ای گونه A. breslerianus در شرایط تنش شوری در محیط کشت MS آزمایش شد. بر اساس تجزیه به عامل¬های صفات مورفولوژیک 30/92 درصد تغییرات جمعیت¬ها بر اساس شش عامل توصیف می¬شود. تجزیه خوشه¬ای صفات مورفولوژیک، توده‌ها را در دو خوشه اصلی شامل توده‌های A. officinalis و A. breslerianus در خوشه اول و توده‌های A. verticillatus و A. persicus در خوشه دوم قرار داد. با توجه به آزمون t تفاوت بین پایه¬های نر و ماده از نظر فسفر، نیتروژن و پتاسیم معنی¬دار نبود. در آزمایش کشت درون شیشه‌ای A. breslerianus کالوس¬های متراکم و ترد به رنگ سبز و سبز روشن تا شوری 52/87 میلی مولار و کالوس¬های نرم به رنگ زرد و کرم در بیش از 4/109 میلی مولار نمک NaCl مشاهده شد. افزایش درصد القای کالوس، باززایی گیاهچه و سرعت رشد نسبی کالوس (RGR) و همچنین کاهش مقدار آب نسبی (RWC) کالوس تا شوری 4/109 میلی مولار ثبت گردید. در نهایت در شرایط تنش شوری درون شیشه‌ای، گونه A. breslerianus قادر به تحمل شوری تا 4/109 میلی مولار NaCl است. تجزیه و تحلیل واریانس مولکولی (AMOVA) نشان داد که 61 درصد واریانس مولکولی موجود مربوط به واریانس بین توده‌ها بود. از شش جفت آغازگر EST-SSR مورد استفاده روی 171 ژنوتیپ مارچوبه ایرانی و اروپایی در مجموع تعداد 221 آلل در کل لوکوس¬ها شناسایی شد. تجزیه و تحلیل روابط ژنتیکی بر اساس نشانگر EST-SSR توده گونه A. tenuifolius را به طور کامل از توده‌های ایرانی و اروپایی متمایز نمود. نتایج فلوسیتومتری سطوح دیپلوئید (2n=2x=20)، تتراپلوئید (4x)، اکتاپلوئید (8x) و دکاپلوئید (10x) را برای گونه A. officinalis مشخص کرد. سطح دکاپلوئید برای گونه A. officinalis نادر است و برای اولین بار شناسایی شده است. همچنین سطح اکتاپلوئید A. breslerianus و سطح دیپلوئید برای A. persicus و A. verticillatus تعیین شدند. بر اساس تکنیک FISH سه جفت DNA ریبوزومی 45S و یک جفت 5S برای A. officinalis تأیید گردید. برای A. persicus و A. verticillatus دو جفت 45S و یک جفت 5S با الگوی خاصی مشخص شدند. کلمات کلیدی: مارچوبه، تنوع، شوری، EST-SSR، پلوئیدی، کروموزوم، هیبریدسازی فلورسانس در محل.
- Abstract
- Four wild Asparagus species including Asparagus officinalis L., A. persicus Baker, A. verticillatus L. and A. breslerianus Schult. & Schult. f. were collected from 12 natural regions of Iran. Forty six morphological traits, ploidy level, genetic diversity using EST-SSR, karyotype determination, estabilish of 5S and 45S (18S-5.8S-25S) rDNA sites on chromosome with fluorescence in situ hybridization (FISH) technique were investigated for these species. Also in vitro propagation of A. breslerianus were examined under salt condition in the Murashige and Skoog (MS) basal medium. Results from the principal component analysis (PCA) for morpholocal traits indicated that 92.30% of the observed variability was explained by the first six components. The first hierarchical cluster analysis mainly included accessions of two species A. officinalis and A. breslerianus and the second cluster mainly included A. persicus and A. verticillatus. According to the t test difference between male and female genders were not significant in term of phosphorus, nitrogen and potassium. In this study, friable and compact type, green and white green of A. breslerianus calli were obtained up to 87.52 mM NaCl. Soft type, yellow and cream of calli were observed with increasing salinity further 109.4 mM NaCl. Callus induction and plant regeneration (regeneration capacity of callus) percentage were high in media up to 109.4 mM NaCl. The highest RGR and RWC decrease were noticed under 109.4 mM NaCl. Finally, under in vitro salt stress, A. breslerianus is reflected as salt resistant, that tolerate NaCl up to 109.4 mM. The analysis of molecular variance (AMOVA) indicated that the majority of variation (61 %) was due to the difference among accessions. Six EST-SSR primer pairs were applied on 171 genotypes of Iranian and European Asparagus. A total of 221 alleles were detected across all loci. Cluster alalyses based on EST-SSR compeletely separate the A. tenuifolius from another Iranian and European species. The flow cytometry histogram demonstrated diploid (2n=2x=20), tetraploid (4x) octoploid (8x) and also decaploid (10x) in the seven accessions of A. officinalis. Decaploid (10x) level is rare in A. officinalis and it find for the first time. Likewise the flow cytometry clearly confirmed octoploid level for A. breslerianus, diploid level for A. persicus and diploid level for three accessions of A. verticillatus. FISH technique obviously revealed that there are three pairs for 45S (18S-5.8S-25S) rDNA sites and one pair for 5S site in the diploid A. officinalis. Also it has confirmed that in A. persicus and A. verticillatus each chromosome pair are characterized by a distinct pattern of one pair for 5S and two pairs for 45S rDNA locations. Key words: Asparagus, Diversity, Salinity, EST-SSR, Ploidy, Chromosome, Fluorescence in situ hybridization.
