بررسی تنوع ژنتیکی ژنوتیپ‌های مختلف Brassica spp. با استفاده از نشانگر‌های NBS-LRR

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

2 استادیار، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

3 دانشجوی دکتری پژوهشکدۀ ژنتیک و زیست‌فناوری کشاورزی طبرستان، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی

چکیده

بیماری‌هایزیادیدردنیا،بستهبهشرایطاقلیمی، گیاهکلزاراتهدیدمی‌کند وموجبواردآمدنخسارتاقتصادیبهآنمی‌شود. چنانچه توارث ژنتیکی کافی موجود باشد،مؤثرترین روش برای کنترل بیماری، ایجاد ژنوتیپ مقاوم است بنابراین، بررسی تنوع­ ژنتیکی ژرم‌پلاسم موجود، یکی از روش‌های مناسب مدیریت منابع ژنتیکی است. روش نمایه‌برداری NBSموتیف‌های محافظت‌شده در دمین‌های عملکردی خانوادۀ ژنی را مشخص می‌کند، بنابراین بررسی تنوع ژنتیکی، در داخل یا اطراف ژن‌های عملکردی انجام می‌گیرد. در این مطالعه، تنوع ژنتیکی 46 ژنوتیپ از جنس Brassica با استفاده از هشت ترکیب آغازگری نشانگر NBS  ارزیابی شد. در مجموع 790 مکان نشانگری مشاهده شد که از این تعداد، 708 مکان چندشکل بود. ضرایب تشابه در دامنۀ 79/0 تا 54/0 با متوسط 665/0 متغیر بود. دندروگرام‌های حاصل از تجزیۀ ­خوشه‌ای با روش UPGMA و همچنین تجزیه به مؤلفه‌های اصلی، ژنوتیپ‌ها را از یکدیگر تفکیک کرد. نتایج تجزیۀ خوشه‌ای نشان داد که ژنوتیپ‌ها در شش گروه قرار می‌گیرند. در مجموع، این نتایج نشان می‌دهد که نمایه‌برداری NBSیک ابزار معتبر طبقه‌بندی برای بررسی تنوع ژنتیکی است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Assessment of genetic diversity in different genotypes of Brassica spp. using NBS-LRR markers

نویسندگان [English]

  • Mahsa Mohammad Jani Asrami 1
  • Hamid Najafi Zarrini 2
  • Seyyd Hamidreza Hashemi 3
1 Graduate in Plant Breeding, University of Agriculture Sciences and Natural Resources Branch of Sari
2 Assistant Professor in Plant Breeding, University of Agriculture Sciences and Natural Resources Branch of Sari
3 Ph.D. Student, Genetics & Agricultural Biotechnology Institute of Tabarestan, University of Agriculture Sciences and Natural Resources Branch of Sari
چکیده [English]

  Breeding for resistance is one of the main approaches to control diseases. In this approach, there is a necessary for existence a sufficient genetic variability of resistance genes. Accordingly, assessing the genetic variability in the available germplasm is needed to manage genetic resources. Molecular markers are effective tools to investigate genetic diversity for resistance to pathogens. NBS-LRR (Nucleotide-Binding Site- Leucine Rich Repeat) marker can be used to study genetic variability. Those markers specifically targets chromosome regions containing R-genes and R-gene analogues. In this study eight primer combinations of NBS markers were used to assess the genetic diversity among 46 accessions of Brassica spp. As result, NBS markers amplified 790 DNA bands that more than 89% bands were polymorphism. Average PIC (Polymorphism Information Content) and average MI (Marker Index) were 0.29 and 26.36 respectively. Cluster analysis based on Simple Match Coefficient and UPGMA algorithm showed that there is wide variation in the evaluated samples. The average of similarity based onNBS markers was 0.66. These high levels of diversity of these amplified NBS markers indicate a high potential of these markers for discrimination the Brassica genotypes.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Brassica spp
  • Genetic diversity
  • NBS Profiling

مراجع

  1. Afshari Azad, H. (2001). Important diseases of canola. Agricultural Education Press, 17p. (In Farsi)
  2. Afshari Azad, H. & Chegini, M.R. (2005). Management of sclerotinia stem rot of canola. Plant Protection Institute of Iran, 34p. (In Farsi)
  3. Aghajani, M. A., Safaee N., Alizade A. (2008). Condition of root rot disease canola in Golestan. Eighteen  Iran Plant protection Congress, Hamedan Boo Alisina University, 52p.(In Farsi)
  4. Ahmadi, M. R. & Javidfar, F. (1999).Canola translation, Holmz, R. J., Rape seeds culture improvement center, 194 papers. (In Farsi)
  5. Al-Barrak, Kh. M. (2006). Irrigation interval and nitrogen level effects on growth and yield of canola (Brassica napus L.). Sci. J. King Faisal U. Al-Hassa, Saudi Arabia, 7(1), 87-102.
  6. Azizi, M., Soltani, A. & Khavari khorasani, S. (2000). Canola translation (Phisiology, Cultivation. Breeding and Biotechnology). Kimber, D., Mak garegoor, D.I. Mashhad. Mashhad publication, 230 papers. (In Farsi)
  7. Bai, G.H. & Shaner, G.E. (1994). Scab of wheat: prospect for control. Plant Disease, 78, 760-776.
  8. Balesdent, M.H., Attard, A., Ansan-Melayah, D., Delourme, R., Renard, M. & Rouxel, T.  (2001). Genetic control and host range of avirulence toward Brassica napus cultivars Quinta and Jet Neuf in Leptosphaeria maculans. Phytopathology, 91, 70-76.
  9. Barari, H., Zamani Zadeh, H., Ershad, D. & Foroutan, A.R. (2000). Distribution of sclerotinia stem rot of canola in Mazandaran province. P295, In: Proceeding of the Iranian 14th Plant Protection Congress, Isfahan, Iran.( In Farsi)
  10. Bhowmik, T.P. (2003). Oilseed brassicas, constraints and their management. CBS publishers and distributers, India, Dehli.
  11. Clark, R.L., Shands, H.L., Bretting, P.K. & Eberhart, S.A. (1997). Germplasm regeneration: developments in poulation genetics and their application. Crop Scince, 37, 1-6.
  12.  Dangl, J. L. (1995). Piece de resistance: Novel classes of plant disease resistance genes. Cell, 80, 363-366.
  13.  Dejestan, S., Mohammadi, S.A., Moghadam, M., Ahari zad, S. & Vesn, J.H. (2010).  Isolation of Resistance Gene Analogues (RGAs) in Potato Using Motif Directed Profiling Method and development of Their Genetic Map. Seed and Plant Improvment Journal, 1-26, 105-121. (In Farsi)
  14. Dellaporta, S.L., Wood, J. & Hichs, J.B. (1983). A plant DNA minipreparation. Plant Molecular Biology Report, 1, 19-21.
  15. Ellis zzz, R.P., Mcnicol, J.W., Baird, E., Booth, A. & Lawrence, P. (1997). The use of AFLPs to examine genetic relatedness in barley. Mol Breeding, (3), 359-369.
  16. Fitt, B. D. L., Hu, B. C., Barbetti, M.J. & Rimmer, S. R. (2006). World-breadth importance of phoma stem canker (Leptosphaeria maculans and L.biglobosa) on oilseed rape (Brassica napus). European Journal Plant Pathology, 114, 3-15.
  17. De Riek, J., Dendauw, J., Mertens, M., Heurse, J. & Van Blockstaele, E. (1999). Validation of criteria for the selection of AFLP markers to assess the genetic variation of a breeders collection of ever green azaleas. Thoretical and Applied Genetics, 99, 1155-1163.
  18.  Grube, R.C., Radwanski, E. R. & Jahn, M. (2000). Comparative genetics of disease resistance within the solanaceae. Genetics, 155, 873-887.
  19. Hulbert, S.H., Webb, C.A., Smith, S.M. & Sun, Q. (2001). Resistance gene complexes: Evolution and utilization. Annual Review of Phytopatholgy, 39, 285-312.
  20. Koch, S., Dunk, S., Kleinhenz, B., Rohring, M. & Tiedemann, A.V. (2007). A crop loss-related forecasting model for Sclerotinia stem rot in winter oilseed rape. Phytopathology, 97, 1186-1194.
  21. Meyers, B.C., Kozik A, Griego, A., Kuang, H. & Michelmore, R.W. (2003). Genome-wide analysis of NBS-LRR encoding genes in Arabidopsis. Plant Cell, 15, 809-34.
  22. Michelmore, R. (2000). Genomic approaches to plant disease resistance. Current Opinion Plant Biol, 3, 125-131.
  23. Natti, J.J. (1971). Epidemiology and control of bean white mold. Phytopathology, 61, 669-674.
  24. Powell, W., Morgant, M., Andre, C., Hanafey, M.,Vogel, J., Tingey, S. & Rafalasky, A. (1996). The comparison of RFLP, RAPD, AFLP and SSR (microsatellite) markers for germplasm analysis. Mol Breeding, 2, 225-238.
  25. Rahaii, M., Seyyed Tabatabaii, A., Shah nejat booshehri, A., Abdemishani, S. & Malboobi, M. (2004). Using AFLP technic for assessment genetic diversity in Brassica napus L.  Seed and Plant Journal, 19, 469-481. ( In Farsi)
  26. Rimmer, S.R. (2007). Chasing genes for resistance to blackleg and sclerotinia in Brassica napus. Proceedings 12th International Rapeseed Congress, Wuhan, China.
  27. Roy, N.N. (1984). Interspecific transfer of Brassica juncea-type high blackleg resistance to Brassica napus. Euphytica, 33, 145-149.
  28. Salati, M. & Afshari Azad, H. (2002). Identification of plant pathogenic fungi of canola in Golestan province. P51, In: Proceeding of 15th Iranian Plan Protection Congress. Karaj. Iran. (In Farsi)
  29. Van der Linden, C.G., Wouters, D., Mihalka, V., Kochieva, E., Smulders, M. & Vosman, B. (2004). Efficient targeting of plant disease resistance loci using NBS profiling. Theoretical Applied Genetics, 109, 384-393.
  30. West, J.S., Kharbanda, P.D., Barbetti, M.J. & Fitt, B.D.L. (2001). Epidemiology and management of Leptosphaeria maculans (phoma stem canker) on oilseed rape in Australia, Canada and Europe. Plant Pathology, 50, 10-27.
  31. Zaman miradadi, A., Alamdarloo, M. & Esmaeeli far, A. (2008). Transmittal Agent fungal disease of blackleg canola (Leptosphaeria maculans) in Iran. Research report. Publication in center of development oilseeds. (In Farsi)

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 01 بهمن 1392
  • تاریخ بازنگری: 04 مرداد 1393
  • تاریخ پذیرش: 04 مرداد 1393
  • تاریخ انتشار: 01 دی 1393

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار