عنوان پایان‌نامه
بررسی تنوع مورفولوژیک و مولکولی تعدادی از توده های بومی چاودار ایرانی
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی-اصلاح نباتات
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 59703;کتابخانه پردیس ابوریحان شماره ثبت: 715
- تاریخ دفاع
- ۱۵ بهمن ۱۳۹۱
- استاد راهنما
- مهدی فاضل نجف آبادی, رضا امیری
- دانشجو
- زهره عالمی
- چکیده
- با توجه به اهمیت بررسی وجود تنوع در بین گونه های گیاهی به عنوان اولین گام در برنامه های اصلاحی، تنوع ژنتیکی 22 توده بومی چاودار (Secale cereal) ایرانی و خارجی با استفاده از صفات مورفولوژیک و نشانگرهای ISSR مورد مطالعه قرار گرفت. ژنوتیپ ها در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در چهار تکرار درون گلدان کشت شدند. صفات مورفولوژیک و فنولوژیک شامل تعداد پنجه، تعداد خوشه، تعداد دانه در خوشه، تعداد دانه در بوته، وزن هزار دانه، عملکرد بیولوژیک، شاخص برداشت، طول خوشه، ارتفاع بوته، تعداد روز تا خوشه دهی، تعداد روز تا ساقه دهی، تعداد روز تا رسیدگی و عملکرد دانه اندازه گیری شدند. تجزیه واریانس نشان داد بین ژنوتیپ ها در همه صفات اختلاف بسیار معنی داری وجود دارد. تجزیه خوشه ای بر اساس صفات مذکور به روش Ward ژنوتیپ ها را در سه گروه قرار داد. به این ترتیب که ژنوتیپ های خارجی و داخلی از هم تفکیک شده و ژنوتیپ های داخلی نیز به تفکیک استان جمع آوری نمونه ها، از هم جدا شدند. صفات تعداد پنجه، تعداد خوشه، عملکرد بیولوژیک، تعداد دانه در بوته و شاخص برداشت، همبستگی بسیار بالا و معنی داری با عملکرد دانه داشتند و ژنوتیپ های اشرف آباد کنگاور و حمزه کندی خوی، بیشترین میانگین را در صفات مذکور داشتند. برای مطالعه مولکولی از 15 آغازگر ISSR استفاده شد. برای داده های مولکولی، توسط نرم افزار POPGENE، آماره های محتوای اطلاعات چندشکلی (PIC) و شاخص اطلاعاتی شانون (I) محاسبه و با استفاده از ضرایب تشابه جاکارد، تجزیه خوشه ای به روش حداکثر همسایگی (Complete linkage) انجام شد. در بررسی مولکولی 13 آغازگر تکثیر شد و در مجموع 1091 باند بدست آمد که از این تعداد 761 قطعه (70%) چند شکل بودند. با توجه به آماره های محتوای اطلاعات چندشکلی (PIC) و شاخص اطلاعاتی شانون (I)، بیشترین تنوع در آغازگر I10 (45/0=PIC و 64/0=I) و کمترین تنوع در آغازگر I7 (29/0=PIC و 43/0=I) مشاهده شد. بر اساس میزان تشابه بین 22 توده بومی چاودار، بیشترین تشابه (74/0) بین ژنوتیپ های اتیوپی3 و فلسطین مشاهده شد و به طور کلی ژنوتیپ های اتیوپی1، اتیوپی2، اتیوپی3، کنیا و فلسطین تشابه بیشتری نشان دادند. ضریب همبستگی کوفنتیک بین ماتریس کوفنتیک داده های مولکولی و ماتریس ضرایب تشابه جاکارد 52/0 بود. مقایسه داده های مولکولی و مورفولوژیک توسط تست مانتل، همبستگی کم و غیر معنی داری (041/0=r و 36/0=p) را نشان داد که بیان کننده عدم وجود رابطه بین صفات مورفولوژیک و نشانگرهای ISSR مورد مطالعه می باشد. نتایج این پژوهش، تنوع بالایی را در بین توده های مورد بررسی چاودار هم از نظر مورفولوژیک و هم از نظر مولکولی نشان داد که می تواند در برنامه های بعدی اصلاحی مورد استفاده قرار گیرد. کلمات کلیدی: تنوع ژنتیکی، چاودار، شاخص اطلاعاتی شانون (I)، صفات مورفولوژیک، محتوای ارزش اطلاعات چند شکلی (PIC)، نشانگر ISSR.
- Abstract
- Genetic diversity is the first and most important part of each breeding program. Regarding this fact, the genetic diversity of 22 Iranian and foreign Rye landraces was studied using morphological traits and ISSR markers. Genotypes were planted in a randomized complete block design with four replications in pots. Morphological traits including grain yield, tiller number, spike number, number of seed per plant, number of seed per spike, 1000 kernel weight, biomass, harvest index, spike length, plant height, days to bolting, days to spiking and days to maturity were noted. Analysis of variance showed highly significant differences among genotypes for all traits. Cluster analysis based on Ward's method classified 22 rye landraces to three groups. Thus, the Iranian and foreign genotypes were separated and Iranian landraces were clustered based on the geographic origin of genotypes. Tiller number, spike number, biomass, number of seed per plant and harvest index were significantly correlated with grain yield. Ashrafabad Kangavar and Hamzekandy Khoy genotypes had the highest amounts of the mentioned traits. In molecular study, 15 ISSR primers were used. Polymorphic Information Content (PIC) and Shannon's Information Index (I) were calculated for molecular data. Cluster analysis was performed based on complete linkage method and using the Jaccard coefficient. In this study, a total of 13 primers were amplified producing 1091 fragments of which 761 (70%) were polymorphic. According to Polymorphic Information Content (PIC) and Shannon's Information Index (I), highest and lowest variation were observed in I10 primer (PIC=0.45, I=0.64) and I7 primer (PIC=0.29, I=0.43) respectively. According to similarity indices between 22 rye landraces, the highest similarity (0.74) was observed between genotypes Ethiopia3 and Palestine and generally, genotypes Ethiopia1, 2, 3, Kenya and Palestine showed more similarity. The cophenetic correlation coefficient between cophenetic matrix of molecular data and Jaccard similarity coefficients was 0.52. Molecular and morphological data comparision by Mantel test showed a low and non-significant correlation (p=0.36, r=0.041) which expresses no detection of relationship between morphological traits and molecular markers we used. The results of this study shows a high morphological and molecular diversity among rye landraces that can be used in future breeding programs. Keywords: genetic diversity, ISSR markers, morphological traits, Polymorphic Information Content (PIC), Rye, Shannon's Information Index (I).
