تعیین تنوع ژنتیکی مواد گیاهی، گام اولیه برای شناسایی، حفظ و نگهداری ذخایر توارثی بوده و اهمیت زیادی در اجرای برنامه های اصلاحی دارد. به منظور بررسی تنوع ژنتیکی 25 رقم انگور شهرستان های شاهرود و سی سخت از 9 آغازگر و ترکیب آغازگری رتروترنسپوزونی شامل سه آغازگر IRAP و شش ترکیب آغازگری REMAP استفاده شد.در مجموع 87 باند تولید شد که 79 باند در بین ارقام چندشکل بودند. تعداد باندهای چندشکل از چهار (Tvv1Fa+Ms11) تا 12 باند (Vin1Fa) به ازای هر آغازگر متغیر بود. هتروزیگوسیتی موردانتظار از 0.29 (Tvv1Fa+ Ms8) تا 0.44 (Vine1Fa+ Ms3) متغیر و میانگین آن 0.35 به دست آمد. میانگین درصد چندشکلی در بین ارقام مورد مطالعه 95.83 درصد بود. تجزیه به مختصات اصلی (PCoA) نشان داد که پنج مولفه اول توانستند در مجموع، 68.5 درصد از واریانس کل را توجیه کنند. تجزیه کلاستر به روش UPGMA بر اساس ضریب تشابه جاکارد با ضریب همبستگی کوفنتیک 0.89، ارقام مورد مطالعه را در شش گروه متفاوت قرار داد به طوری که در گروه اول تا ششم به ترتیب 13، 4، 2، 3، 2 و 1 رقم از ارقام مورد مطالعه قرار گرفتند. بر اساس این گروه بندی سه رقم سیاه دانه بلند، سیاه دانه گرد و عسکری که از شهر سی سخت انتخاب شدند در سه گروه مجزا قرار گرفتند که نشان دهنده تفاوت ژنتیکی این ارقام می باشد.نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که نشانگرهای IRAP و REMAP توسعه یافته بر اساس رتروترنسپوزون های فعال در ژنوم انگور می توانند به عنوان نشانگرهای ملکولی کارا در تسریع برنامه-های اصلاحی در انگور مورد استفاده قرار گیرند.

در این مطالعه به منظور بررسی تنوع ژنتیکی 45 ژنوتیپ از ژرم پلاسم تیپ های مختلف توتون شامل گرمخانه ای، بارلی و شرقی، از 20 ترکیب آغازگری IRAP و REMAP استفاده شد که از بین این آغازگرها، 5 آغازگر IRAP و 9 آغازگر REMAP قادر به تولید الگوی نواری، با وضوح و چندشکلی بالا بودند و در مجموع 188 مکان را تکثیر کردند که از این تعداد 153 مکان، چندشکل بودند. آغازگر RTR-10 با 22 نوار و RTR-1 با 16 نوار، بیشترین و آغازگر UBC817+RTR1 با 4 نوار، کمترین تعداد مکان های چند شکل را تکثیر کردند. میزان اطلاعات چندشکل نشانگرها بین 0.16 تا 0.33 و شاخص نشانگر از 0.34 تا 6.25 در کل ژنوتیپ های مورد مطالعه متغیر بود. تجزیه خوشه ای به روش UPGMA، 45 ژنوتیپ مورد مطالعه را در پنج گروه قرار داد، که گروه اول شامل تیپ بارلی، گروه دوم شامل تیپ گرمخانه ای و گروه های 3، 4 و 5 شامل ژنوتیپ های شرقی شدند. صحت گروه بندی حاصل از تجزیه خوشه ای توسط تابع تشخیص کانونی به روش خطی فیشر 73.3 درصد تایید شد.

متن کامل این مقاله به زبان انگلیسی می باشد. لطفا برای مشاهده متن کامل مقاله به بخش انگلیسی مراجعه فرمایید.لطفا برای مشاهده متن کامل این مقاله اینجا را کلیک کنید.

رتروترنسپوزون ها عناصر رایج در ژنوم گیاهان می باشند که فراوانی، فعالیت و توزیع یکنواخت آنها در ژنوم، استفاده از آنها را به عنوان نشانگرهای مولکولی ایده آل می سازد. به منظور مطالعه فعالیت، الگوی توزیع و چندشکلی ادغامی برخی رتروترنسپوزون های LTR (Long terminal repeat) در گیاه Linum austriacum L. از نشانگرهای (Inter-retrotransposon amplified polymorphism) IRAP و (Retrotransposon-microsatellite amplified polymorphism) REMAP استفاده شد. نتایج نشان داد که رتروترنسپوزون های LTR مورد استفاده به لحاظ انتقالی در ژنوم L. austriacum فعال بوده و در داخل یکدیگر به حالت آشیانه ای و همچنین در نواحی نزدیک ریزماهواره ها ادغام می شوند. از 58 آغازگر منفرد و ترکیب آغازگری بررسی شده، 20 آغازگر (7 آغازگر IRAP و 13 آغازگر REMAP) الگوی باندی واضح و قابل امتیازدهی تولید نمودند. در مجموع 199 مکان توسط 20 آغازگر تکثیر شد که از این تعداد 129 مکان (64.8 درصد) چندشکل بودند. آغازگرهای LTR1868 و LTR 1854-A13 به ترتیب بیشترین و کمترین تعداد مکان چندشکل را تولید نمودند. بر اساس آزمون مانتل همبستگی بین ماتریس های کوفنتیک IRAP و REMAP معنی دار نبود. تجزیه خوشه ای بر اساس داده های حاصل از ترکیب دو نشانگر (IRAP+REMAP) به روش Minimum evolution بر پایه ضریب Number of differences، ژنوتیپ ها را به چهار گروه منتسب کرد. افراد مربوط به هر جمعیت در گروه های مشابه قرار گرفت. بر اساس نتایج حاصل از این تحقیق می توان اظهار داشت که نشانگرهای IRAP و REMAP توسعه یافته بر اساس رتروترنسپوزون های فعال در جنس Linum می توانند به عنوان ابزار نسبتا جدیدی در برنامه های اصلاحی گونه های مختلف این جنس مورد استفاده قرار گیرند.

بنگ­دانه به­ واسطه آلکالوئیدهای هیوسیامین و اسکوپولامین از ارزش دارویی بالایی برخوردار است. بهبود کیفیت و کمیت آلکالوئیدهای بنگ­دانه با استفاده از روش ­های بهنژادی پیشرفته، مستلزم ارزیابی تنوع این گیاه است. تنوع ژنتیکی این گیاه با استفاده از نشانگرهای مورفولوژیکی، بیوشیمیایی و مولکولی در مطالعات متعددی بررسی شده و برتری نشانگرهای مولکولی نسبت به سایر نشانگرها به اثبات رسیده است. به همین منظور، در سال 1398 تنوع ژنتیکی 96 ژنوتیپ بنگ­دانه جمع ­آوری شده از رویشگاه­ های شمال غرب کشور، با استفاده از نشانگرهای مولکولی IRAP وREMAP مورد بررسی قرار گرفت. برای نشانگرهای IRAP از 36 ترکیب ممکن حاصل از هشت آغازگرLTR، هفت ترکیب تکثیر مناسب و قابل امتیازدهی داشتند. در نشانگر REMAP از ترکیب 11 آغازگر ISSR با هشت آغازگر LTR استفاده شد که از 88 ترکیب ممکن، 12 ترکیب قابل امتیازدهی بودند. متوسط میزان اطلاعات چندشکلی برای نشانگرهای IRAP و REMAP به ­ترتیب 0. 30 و 0. 32 و میانگین شاخص نشانگر برای این دو نشانگر برابر 2. 59 و 2. 47 برآورد شد. بر اساس این معیارها، نشانگر REMAP در برآورد تنوع ژنتیکی بنگ دانه کاراتر از IRAP بود. در تجزیه واریانس مولکولی با استفاده از این نشانگر­ها، تنوع درون ­جمعیتی بیشتر از بین ­جمعیتی برآورد شد که نشان از تنوع بالای این توده ­ها­ در شمال­ غرب ایران می­ دهد. تجزیه خوشه ای بر اساس نشانگر IRAP نتوانست گونه ها و توده­ ها­ را از یکدیگر تفکیک نماید ولی بر اساس نشانگر REMAP، گونه های H. pusillus و H. reticulatus تا حد بالایی از هم تفکیک شدند. حصول شاخص شانون بالا در این پژوهش، نشان داد که نشانگرهای رتروترانسپوزونی IRAP و REMAP با درج بالای خود در ژنوم توده ­ها­ی بنگ­ دانه، تنوع ژنتیکی بالایی را در درون توده ­ها­ی بنگ­دانه القاء نموده­ اند.

بنگ دانه به دلیل آلکالوئیدهای هیوسیامین و اسکوپولامین از ارزش دارویی بالایی برخوردار است. تنوع ژنتیکی این گیاه با استفاده از نشانگرهای مختلف ارزیابی شده است. ولی تاکنون از کاربرد نشانگرهای رتروترانسپوزونی در بررسی تنوع ژنتیکی و بهبود کیفیت و کمیت آلکالوئیدهای این گیاه گزارشی ثبت نشده است. لذا در این پژوهش تنوع ژنتیکی10 جمعیت بنگ دانه با استفاده از نشانگرهای مولکولی IRAP و REMAP بررسی شد. برای نشانگرهای IRAP از 36 ترکیب ممکن حاصل از هشت آغازگرLTR، هفت ترکیب، تکثیر مناسب و قابل امتیازدهی داشتند. در تکنیکREMAP از ترکیب 11 آغازگر ISSRبا هشت آغازگر LTR استفاده شد که از 88 ترکیب ممکن، 12 ترکیب قابل امتیازدهی بودند. متوسط میزان اطلاعات چندشکلی برای نشانگرهای IRAP وREMAP به ترتیب 30/0 و 32/0 و میانگین شاخص نشانگر برای این دو نشانگر برابر 59/2 و 47/2 برآورد شد. بر اساس این معیارها، نشانگر REMAP به علت نقش بارزتر ریزماهواره ها در برآورد تنوع ژنتیکی بنگ دانه کاراتر از IRAP بود. در تجزیه واریانس مولکولی با استفاده از نشانگر های IRAP و REMAP تنوع درون جمعیتی بیشتر از بین جمعیتی برآورد شد که این امر می تواند ناشی از وجود تفاوت های ژنتیکی زیاد در افراد درون جمعیت از لحاظ مکان های ژنی تکثیر یافته باشد و مویدی بر ناهمگنی درون جمعیت و تنوع مطلوب این جمعیت ها در شمال غرب ایران باشد. تجزیه خوشه ای بر اساس نشانگر IRAP موفق به تفکیک گونه ها از یکدیگر نبود ولی نشانگر REMAP توانست گونه های H. pusillus و H. reticulatus را تا حد بالایی از هم تفکیک کند.

نقشه های ژنتیکی با تراکم و پوشش بالای ژنومی نقش بسزایی در تحقیقات پایه ای و کاربردی ژنتیک ایفا می کنند.در دهه های اخیر با پیدایش نشانگرهای DNA تحول عظیمی در تهیه و اشباع نقشه های ژنتیکی در گیاهان مختلف فراهم شده است. در این تحقیق از نشانگرهای رتروترنسپوزونی IRAP و REMAP و نشانگرهای ISSR جهت اشباع نقشه ژنتیکی جو در 149 فرد هاپلوئید مضاعف حاصل از تلاقی دو والد Clipper و Sahara استفاده شد. از چهارچوب نقشه ژنتیکی این جمعیت به عنوان نقشه پایه در تجزیه و تحلیل های بعدی استفاده شد. از 120 آغازگر به کار رفته، 6 آغازگر IRAP، 7 آغازگر REMAP و 3 آغازگر ISSR بین والدین چندشکلی نشان دادند که از این میان 11 باند چندشکل برای نشانگر IRAP، 8 باند چندشکل برای نشانگر REMAP و 4 باند چندشکل برای نشانگر ISSR بدست آمد.درکل 18 نشانگر چندشکل در جمعیت تفرق نشان دادند که از این تعداد 12 نشانگر به هفت گروه لینکاژی جو منتسب شدند. دو نشانگر از نسبت مندلی 1:1 انحراف نشان دادند.بیشترین تعداد نشانگرها به گروه لینکاژی دوم منتسب شدند. نشانگرهای رتروترنسپوزونی در این مطالعه به خوبی توانستند بخشی از نواحی خالی گروه های لینکاژی 1، 3، 5 و 6را در نقشه ژنتیکی جو پر کنند. نتایج تحقیق نشان داد که نشانگرهای رتروترنسپوزونی می تواند بطور موثری جهت اشباع نقشه ژنتیکی جو مورد استفاده قرار گیرند.

شوری یک مانع جدی برای تولید محصولات کشاورزی در جهان است. توسعه واریته های متحمل به شوری با استفاده از انتخاب به کمک نشانگر یک استراتژی پیشگام برای مبارزه با شوری است. بدین منظور برای تجزیه ارتباط تحمل به شوری در 84 لاین آفتابگردان از نشانگرهای مولکولی مبتنی بر رتروترنسپوزون استفاده شد و صفاتی مانند عملکرد دانه در بوته، RWC، غلظت پتاسیم، سدیم و کلر در برگ و دمبرگ اندازه گیری شد. تأثیر شوری بر عملکرد دانه، RWC، میزان سدیم در برگ و دمبرگ و همچنین بر نسبت پتاسیم به سدیم معنی دار بود. برای مطالعه تنوع ژنومی و بررسی فعالیت رتروترانسپوزون های LTR، لاین های خالص آفتابگردان با نشانگرهای DNA مبتنی بر رتروترنسپوزون نظیر IRAP و REMAP انگشت نگاری شدند. با استفاده از مجموع داده های نشانگرهای IRAP و REMAP، در تجزیه کلاستر به روش سلسله مراتبی 84 لاین در چهار گروه اصلی دسته بندی شدند؛ در حالی که لاین ها با روش بیزین در 2 زیرجمعیت (K=2) گروه بندی شدند. مدل خطی مخلوط برای شناسایی ارتباط نشانگر-صفت که ضریب عضویت افراد در هر زیرجمعیت و ضریب خویشاوندی را به عنوان متغیرهای کمکی در مدل ترکیب می کند، اجرا شد. در تجزیه ارتباط با استفاده از نشانگرهای REMAP+IRAP 8 و 12 جایگاه به ترتیب با صفات مورد مطالعه در شرایط نرمال و تنش شوری مرتبط بودند. نشانگرهای DNA شناسایی شده در این تحقیق می تواند در برنامه های انتخاب به کمک نشانگر برای دستیابی به لاین های مناسب والدین و همچنین بهبود صفات مورد مطالعه استفاده شود