Skip to main content
SUPERVISOR
Majid Talebi,Badraldinebrahim Seyed tabatabaei
مجید طالبی (استاد راهنما) بدرالدین ابراهیم سیدطباطبایی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohsen Nourouzi
محسن نوروزی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1388

TITLE

Determination of genetic diversity in pomegradnate Punica granatum using chloroplast microsatellites
Pomegranate ( Punica granatum L.) is one of the oldest fruits known to mankind and is one of the most important endemic horticultural plants in Iran. According to historical evidences, it seems that Iran has been the origin of pomegranate and it has spread from this region to the other parts of the world. Long historic cultivation of pomegranate in Iran has led to synonymies and homonymies among genotypes cultivated in different regions. A precise method for determination and discrimination of the genotypes is requested for breeding and commercialization of Iranian pomegranate cultivars and it can be achieved using molecular markers and morphology characters. With the development of modern biotechnology, molecular markers are used more than morphology character because they are not affected by environment. Molecular studies of the pomegranate have been restricted to examinations of nuclear genomic to investigate the population dynamics of these economically important cultivars. Among all of these molecular markers in nuclear genome, microsatellite markers showed higher efficiency than others to separate the pomegranate genotypes. The SSR markers derived from chloroplast genome generally show simple, uniparental modes of inheritance, haploid nature and high copy number, which make them better than genomic microsatellite. Therefore, to characterize the genetic diversity and population structures of pomegranate in Iran, cRs were studied on 52 cultivars from different geographical regions to reveal the cpDNA variation among and within populations. In the present research the investigation of the genetic diversity of pomegranate was done based on cRs markers on 52 Iranian genotypes of pomegranate, among which 16 cR primer pairs amplified 21 loci and 16 loci (80%) were shown to be polymorphic. The average number of alleles for each cR locus was 2.44. The average values of PIC and Nei's gene diversity ( He ) for all loci were 0.24 and 0.37, respectively. The cophenetic correlation coefficient based on Dice’s similarity coefficients by UPGMA algorithm was accounted high ( r = 0.88) indicating that the dendrogram was a good representation of the similarity matrix. Cluster analysis was able to cluster 52 genotypes based on cultivation somedeal, as cultivated and wild genotypes almost similarity was observed between wild and cultivated groups. This research indicates that the level of polymorphism among pomegranate genotypes is appreciably high in Iran, and also the results of this study suggested that cR marker offers a powerful means to analyze the genetic diversity within and among populations.
انار ( Punica granatum L.) یکی از قدیمی‌ترین میوه‌های شناخته شده و یکی از مهمترین گیاهان باغبانی در ایران است. بر اساس شواهد تاریخی به نظر می رسد که احتمالاً مبدأ پیدایش انار ایران بوده و از این منطقه به سایر نقاط دنیا پراکنده شده است. با توجه به اهمیت انار و اینکه ایران یکی از بزرگترین تولید کنندگان این محصول است، بنابراین علاوه بر لزوم حفظ و نگهداری این سرمایه طبیعی، توجه به تحقیقات بیشتر برای شناخت انارهای بومی و دسته‌بندی آنها ضروری به نظر می‌رسد. با توجه به لزوم شناسایی دقیق‌تر ژنوتیپ‌های انار در جهت اصلاح این محصول، قابل اعتماد نبودن طبقه‌بندی انار براساس ویژگی‌های مورفولوژیکی، به نظر می‌رسد کاربرد نشانگرهای مولکولی در طبقه‌بندی و تعیین شناسنامه دقیق ژنوتیپ‌های انار در ایران ضرورتی انکارناپذیر باشد. در بین نشانگرهای مولکولی، ریزماهواره‌ها با قابلیت هم‌بارز بودن و داشتن سطوح بالای چند شکلی، فراوانی آنها در ژنوم و قابلیت تکرارپذیری از کارایی بیشتری برخوردار هستند. وجود ریزماهواره های تک نوکلئوتیدی ساده که عموماً از توالی پلی A و T هستند باعث انتقال وسیع‌تر این ریزماهواره‌ها در گونه‌های مختلف می‌شود. همچنین چند شکلی بالای ریزماهوراه‌های کلروپلاستی و نشان دادن وراثت سیتوپلاسمی، باعث شده که ریزماهواره‌های کلروپلاستی بر ریزماهواره‌های ژنوم هسته‌ای ترجیح داده شود. بدین منظور در این مطالعه از نشانگر ریزماهواره کلروپلاستی برای‌ تعیین تنوع ژنتیکی و ساختار جمعیتی بین ارقام ایرانی انار و تفاوت ژنتیکی آنها استفاده گردید. از مجموع 25 جفت آغازگر ریزماهواره کلروپلاستی، 16 جفت آغازگر توانستند 21جایگاه را در ژنوتیپ های انار تکثیر کنند، که 16 جایگاه از 21 جایگاه چندشکلی نشان دادند و در مجموع 39 آلل، با میانگین 44/2 به ازای هر مکان ژنی تکثیر شد. میانگین محتوای اطلاعات چند شکل (PIC) و تنوع ژنی به ترتیب 24/0 و 29/0 محاسبه گردید. به منظور تجزیه خوشه‌ای از الگوریتم UPGMA و ماتریس تشابه دایس با ضریب همبستگی کوفنتیک 88/0 استفاده شد. تجزیه خوشه‌ای توانست 52 ژنوتیپ ایرانی را تقریباً بر اساس نوع کشت از یکدیگر جدا وگروه بندی کند. بطوری که ژنوتیپ‌های اهلی و وحشی از یکدیگر جدا و در گروه‌های مجزایی جای گرفتند. ژنوتیپ‌های زینتی نیز در گروه‌های مختلف جای گرفتند ولی عمداً در کنار ارقام وحشی گروه‌بندی شدند. ارقام انار مورد بررسی در این تحقیق بر اساس منطقه جغرافیایی و نوع کشت برای تجزیه وتحلیل بیشتر در درون و بین گروه‌ها طبقه‌بندی شدند. بر اساس نتایج تجزیه واریانس مولکولی (AMOVA) اگرچه تنوع درون گروه‌ها بیش از بین گروه‌ها به دست آمد، ولی اختلاف بین گروه‌ها (Fst = 0.04 و P 0.001) معنی‌دار بود. بر اساس نتایج حاصل، بیشترین میزان تنوع ژنی در بین ارقام اهلی مشاهده شد که منشأ اکثرآنها نواحی مرکز ایران است. اگرچه نتایج حاصل از این تحقیق سطح بالای چندشکلی را در ارقام ایرانی انار نشان داد، اما تنوع ژنتیکی به دست آمده از ریزماهواره های کلروپلاستی کمتر از تنوع مورفولوژیکی مشاهده شده بدست آمد. نتایج همچنین نشان داد ریزماهواره‌های کلروپلاستی ابزار مفیدی برای بررسی تنوع ژنتیکی برای ژنوتیپ‌های انار می‌باشند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی