Skip to main content
SUPERVISOR
مسعود بهار (استاد راهنما) بدرالدین ابراهیم سیدطباطبایی (استاد راهنما) سیدابوالقاسم محمدی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Niloofar Mokhtari
نیلوفر مختاری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1386

TITLE

Identification and Isolation of Microsatellite Markers for Assessing Genetic Diversity among Genotypes of Carthamus Tinctorius
Safflower ( Carthamus tinctorius L. ) belongs to Asteraceae family. Safflower is known as one of the major oilseed crops in the world with commercial uses. Iran have been considered as the center of origins of this plant, so the assessment of genetic diversity is a prerequistic for evoloutionary studing in this plant. Precise genetic relationships among cultivars using molecular DNA markers is necessary to make better breeding programs. The objectives of this study were: (1) to isolate and identify microsatellites from the safflower genome; and (2) to detect the polymorphisms among safflower genotypes using microsatellites. In this study, Hamilton et al. (1999) procedure was used to develop new safflower SSR primers. Genomic DNA extracted from Koose 1 cultivar. The extracted DNA was digested with Nhe I, Rsa I, Alu I, Hae III and Xmn I. Enrichment was done by hybridizing a microsatellite containting fragments with biotin-labeled probes such as (AG) 15 or (ATG) 10 . These probes were captured using magnetic beads coated with streptavidin. Biotinylated oligoucleotides had extremely high affinity with streptavidin. The purified fragments were ligated to pBluescript plasmid vector and transferred in to E.coli (MC1061). Colonies containing microsatellite motifs were selected using Colony PCR procedure. Thirty-five colonies were screened out of which 24 (68.5%) had SSR motifs. Among these colonies, twenty were found to be suitable for primer designing. After optimization of primers, they were used to amplify the genomic DNA extracted from 22 genotypes. These genotypes included 13 cultivated safflower and nine wild accessions. Twenty-one primers were designed in which only 16 primer pairs produced the expected amplification product in safflower cultivars. Of 21 SSR loci, 15 showed polymorphic patterns. The scored bands were analysed using Powermarker V3.25 and Mega 4 softwares. The average number of polymorphic alleles and PIC value were 2.85 and 0.3665, respectively. Results showed that cultivated and wild genotypes were clustered in two major groups. The dendrogram separated Iranian cultivars from foreign types. It seems that some of the Iranian and foreign genotypes were probably mixed during their evolutionary process. Key words: safflower, enrichment, microsatellite isolation, genetic diversity
گلرنگ زراعی با نام علمی L. Carthamus tinctorius یکی از گونه های خانواده کاسنی (Asteraceae) است. با توجه به معرفی ایران به عنوان یکی از مراکز پیدایش این گیاه دانه روغنی و اهمیت اقتصادی آن، تعیین روابط خویشاوندی و گروه بندی ژنوتیپ های مختلف گلرنگ ضروری به نظر می رسد تا بتوان از آن در تصمیم گیر ی برای برنامه های به نژادی استفاده کرد. در این پژوهش به منظور بررسی تنوع ژنتیکی میان ژنوتیپ های مختلف گلرنگ، نشانگرهای ریزماهواره ای گلرنگ با استفاده از روش غنی سازی و به کارگیری ذرات مغناطیسی (بهینه شده توسط همیلتون و همکاران) شناسایی و جداسازی شدند تا جفت آغازگرهای مناسب طراحی گردد. به این منظور، DNA ژنومی رقم کوسه 1 گلرنگ با ترکیب آنزیمی Nhe I، Rsa I، Alu I، Hae III و Xmn I برش یافت و پس ازایجاد تغییرات در انتهای قطعات حاصل، این کتابخانه های ژنومی برای موتیف های (AG) 15 و (ATG) 10 غنی سازی شدند. با اتصال قطعات حاصل به پلاسمید pBluescript و انتقال به باکتری Escherichia coli سویه MC1061، همسانه های زیادی بدست آمد. با استفاده از روش PCR Colony، همسانه های مناسب جهت توالی یابی غربال سازی شدند. از بین 35 همسانه توالی یابی شده، 24 همسانه ( % 5/68 ) حاوی توالی ریزماهواره ای بودند که 21 آغازگر ( % 5/87 ) از آن ها طراحی شد. پس از بهینه سازی شرایط، تکثیر جفت آغازگرهای طراحی شده در 22 ژنوتیپ گلرنگ شامل 13 ژنوتیپ اهلی ( 9 ژنوتیپ ایرانی و 4 ژنوتیپ خارجی ) و نه ژنوتیپ وحشی مورد بررسی قرار گرفت که از بین آنها 16 جفت آغازگر باند موردنظر را تکثیر نمودند. جفت آغازگر های مناسب برای تکثیر، 21 مکان ژنی را در ژنوتیپ های گلرنگ تولید کردند که 15 مکان ژنی ( %4/71 ) چندشکلی داشتند و شش مکان ژنی دیگر نتوانستند میان ژنوتیپ های مختلف گلرنگ چندشکلی نشان دهند. کارایی 16 جفت آغازگر طراحی شده، با نرم افزارهای Power Marker V3.25 و MEGA4 ارزیابی شد. بر اساس این ارزیابی ها، میانگین تعداد آلل جفت آغازگرهای چندشکل 85/2 و میانگین PIC بدست آمده 3665/0 بود. با توجه به دندروگرام ترسیم شده با نرم افزار Power Marker، ژنوتیپ های وحشی و اهلی گلرنگ در گروه های متفاوتی قرار گرفتند و ارقام ایرانی نیز از ارقام خارجی متمایز شدند. از نکات مورد توجه این تحقیق، قرار گرفتن رقم اهلی کانادایی AC-Stirling در گروه ارقام اهلی ایران و اختصاص یافتن یک گروه مستقل برای ژنوتیپ وحشی شیراز در حد فاصل ارقام خارجی و ژنوتیپ های وحشی گلرنگ ایرانی بود که احتمال اختلاط ژنتیکی بین ژنو تیپ ها را تقویت می نماید. نتایج بدست آمده نشان داد که نشانگرهای ریزماهواره ای معرفی شده در این پژوهش توانایی کافی برای تفکیک ارقام ایرانی از خارجی و ژنوتیپ های وحشی از اهلی را دارند و استفاده از آنها برای تعیین تنوع ژنتیکی ارقام گلرنگ و تشخیص قرابت ژنتیکی ژنوتیپ ها پیشنهاد می شود. واژه های کلیدی : گلرنگ، غنی سازی و جداسازی ریزماهواره ها، تنوع ژنتیکی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی