تنوع ژنتیکی۴۰ واریته ژرم پلاسم جو

تنوع ژنتیکی۴۰ واریته ژرم پلاسم جو- ایران ترجمه – Irantarjomeh

مقالات ترجمه شده آماده گروه کشاورزی

مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات

چگونگی سفارش مقاله

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.

ارزیابی تنوع ژنتیکی بوسیله نشانگرهای بین توالی های تکراری ساده در بین ۴۰ واریته ممتاز در ژرم پلاسم برای پرورش جوی مالت سازی

چکیده

تنوع ژنتیکی و ارتباط بین ۴۰ واریته جوی ممتاز بر مبنای داده های ژنوتیپی بین توالی های تکراری ساده (SSR) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. بخش های تکثیر شده از آغازگرهای SSR در تحقیقات مربوط به ویژگی های جو کاملا پلی مورفیک / چند ریختی بوده اند. مجموع ۸۵ آلل یا ژن های ناهمسان مجاور در ۳۵ لوکوس SSR تشخیص داده شده و مشخص شد که تنوع آللی در ۲۹ لوکوس SSR وجود دارد. تعداد آلل در لوکوس در محدوده ای از ۱ الی ۵ در یک میانگین ۴/۲ آلل در هر لوکوس از ۴۰ نمونه شماره دار جو تشخیص داده شد. یک تحلیل خوشه ای بر مبنای ضرایب مشابهت ژنتیکی انجام شده و ۴۰ واریته به دو گروه تقسیم گردیدند. ۷ واریته جوی مالت / آبجو سازی از کشور چین در یک زیر گروه یکسان جای گرفتند. این موضوع مشخص شد که تنوع ژنتیکی در بین واریته های جوی مالت چین باریک تر از نوع دیگر آن در منابع جرم پلام دیگر جو می باشد، که خود موکد اهمیت و قابلیت ارائه ژنوتیپ های ممتاز از مبداهای مختلف برای پرورش جوی مخصوص آبجو سازی در چین می باشد.

کلمات کلیدی: جو (Hordeum vulgare L.)، مشابهت ژنتیکی، نشانگر بین توالی های تکراری ساده (SSR)، تحلیل خوشه ای، تنوع ژنتیکی

تنوع ژنتیکی۴۰ واریته ژرم پلاسم جو

۱- مقدمه

جو (Hordeum vulgare L.) بعنوان ماده خام اصلی برای صنایع مالت / آبجو سازی تلقی می شود. بنابراین، دانه جو و کیفیت مالت در زمینه مصرف تجاری آنها حیاتی هستند. پرورش واریته ها یا گونه های جدید جوی مخصوص مالت یک برنامه پیچیده بشمار می آید که شامل ارتقای حداقل ۲۰ ویژگی زراعی و خصیصه های مربوط به مالت سازی می باشد (Rasmusson و Phillips، ۱۹۹۷). این برنامه بطور معمول از کاربرد انواع گونه های والدینی در زمینه ارتقای یک گونه از صفات استفاده نکرده و پرورش دهندگان جو می بایست در داخل یا در محدوده مخازنی از ژن های محدود یا طبیعی کار نمایند (Horsley و همکاران، ۱۹۹۵). انواع گونه های مدرن جوی مخصوص مالت از نقطه نظر ژنتیکی بصورت همگن بوده و بیشتر در معرض عوامل بیماری زا و محیط های ناسازگار قرار می گیرند (Asins و Carbonell، ۱۹۸۹). چنین خطراتی سبب ارائه مطالعاتی جهت حاصل آوردن منابع ژنتیکی جدید در زمینه پرورش جو شده است و محققین بیشتری در بسیاری از کشورها تاکید خود را بر روی الزام جهت جمع آوری، حفظ و نگهداری و بکارگیری رقم های محلی و واریته های کشت شده بومی نهاده اند (Brown و همکاران، ۱۹۹۰). این موضوع گزارش شده است که تعداد ۴۷۰۴۷۰ نمونه شماره دار شده جو در بانک ژن موجود است (FAO، ۲۰۰۹). با وجود آنکه محدوده گسترده ای منابع ژنتیکی در بانک ژن در دسترس می باشند، تنها تعداد اندکی از این منابع مورد ارزیابی قرار گرفته اند (Matus و Hayes، ۲۰۰۲).

…

تنوع ژنتیکی۴۰ واریته ژرم پلاسم جو

۲- مواد و روش ها

۲-۱٫ واریته های جو

۴۰ واریته جو برای این مطالعه انتخاب شده است (جدول ۱). در بین این نمونه های شماره دار شده، ۱۲ مورد نمونه های جوی مالت می باشند که در خلال سالیان اخیر در چین انتشار یافته اند و ۲۸ مورد واریته های جوی کشت شده هستند که از کشورهای مختلف شامل خطوط والدینی چندین جمعیت نقشه برداری شده و برخی از واریته های تجاری وارداتی به چین نیز بعنوان جوی مالت مشخص شده اند.

۲-۲٫ ژنوتیپ سازی SSR

DNA از بافت های برگ نهال های سه هفته ای (یک نهال تکی برحسب ژنوتیپ) بر مبنای روش CTAB اصلاح شده توصیف گردیده بوسیله Stein و همکاران استخراج شد (۲۰۰۱). ۳۵ نشانگر SSR، پنج مورد از هر هفت گروه پیوندی با موقعیت های نقشه شناخته شده، انتخاب گردیده و در این مطالعه پس از جستجوی وب سایت به آدرس http://www.genetics.org/cgi/content/full/156/4/1997/DC1، بکار گرفته شدند. این مجموعه های آغازگر SSR بوسیله  Ramsay و همکاران توسعه یافته و نقشه برداری شدند (۲۰۰۰). اطلاعات تفصیلی در خصوص توالی های آغازگر و اندازه های آلل در جدول ۲ نشان داده شده است.

واکنش های زنجیره پلیمراز (PCRs) در یک ترموسایکلر MyCycler™ (Bio-Rad، ایالات متحده) انجام شد. حجم محلول PCR به میزان ۱۵ μl، حاوی ۷۵ ng DNA الگو، بافر ۱× PCR (Mg²⁺) 375/0 U پلیمراز  TaqDNA، ۳۰۰ μmol/L مرتبط با (dNTPs)، ۲۵/۲ mmol/L مرتبط با Mg²⁺ و ۷۵/۰ μmol/L مرتبط با آغازگرهای پیشرو و معکوس، می باشد. شرایط تکثیر PCR بهینه در وب سایت http://www.genetics.org/cgi/content/full/156/4/1997/DC1 مشخص شده است (Ramsay و همکاران، ۲۰۰۰). بخش های تکثیر شده بر روی ژل های پلی آکریلامید ۶% (w/v) مجزا شدند. فرآیند الکتروفورز نیز در ۹۰ W برای ۲ ساعت در ۱× TBE انجام شد [Tris-borate-ethylenediaminetetraacetic اسید (EDTA)]، بافر، و ژل ها با استفاده از روش رنگ زنی سیلور همانگونه که بوسیله Bassam و همکاران توصیف شده بود مشاهده گردیدند (۱۹۹۱). اندازه های کلیه بخش ها بوسیله مقایسه فشرده ترین باند با نشانگر توالی DNA مشخص شد (شرکت فن آوری و خدمات مهندسی بیولوژیکی شانگ های، چین).

۲-۳٫ تحلیل داده ها

تعداد آلل های مشخص شده بوسیله هر نشانگر SSR برای هر ژنوتیپ تشخیص داده شده و کلیه نشانگرهای SSR لوکوس همانگونه که بوسیله Struss و Plieske توصیف شد امتیاز دهی شدند (۱۹۹۸). ماتریس حاصله جهت ارزیابی مشابهت ژنتیکی (GS) در بین کلیه واریته ها با استفاده از ضریب مشابهت Dice بکار گرفته شد (Nei و Li، ۱۹۷۹):

تنوع ژنتیکی۴۰ واریته ژرم پلاسم جو

۳- نتایج

۳-۱٫ تنوع آللی نشانگرهای SSR

با استفاده از نمونه های DNA ایزوله شده از ۴۰ نمونه شماره دار جو بعنوان تمپلیت ها یا قالب های خاص، بخش های DNA چند ریختی از ۲۹ مورد در بین ۳۵ جفت آغازگر SSR انتخابی در این صنعت تکثیر گردیند، که شامل ۳ مورد از ۵ SSR (60%) قرار گرفته بر روی کروموزوم ۲H، بعلاوه ۴ مورد از ۵ مورد (۸۰%) بر روی کروموزوم های ۱H، ۴H، ۵H و ۶H قرار گرفته و کلیه (۱۰۰%) نیز بر روی کروموزوم های ۳H و ۷H به ترتیب قرار می گیرند (جدول ۳). اندازه های این قسمت ها از ۱۰۰ الی ۳۰۰ bp متغیر هستند. مجموع ۸۵ آلل با این آلل های میانگین برحسب لوکوس ۴/۲ در لوکوسهای ۳۵ مشخص شده اند. بیش از ۱ آلل در ۲۹ مورد از ۳۵ SSRها تحت مطالعه، همراه با نسبت نشانگرهای چند ریختی ۹/۸۲% نشانگرهای پولی مورف، شناسایی شد. حداکثر پنج آلل در لوکوسهای Bmac0134 بر روی کروموزوم ۲H و همچنین HVRCABG بر روی کروموزوم ۴H به ترتیب مشاهده شدند.

۳-۲٫ مشابهت ژنتیکی (GS)

تنوع ژنتیکی معنی داری بین نمونه های شماره دار جو با مقدار GS در محدوده ای از ۳۹/۰ الی ۹۸/۰ مشخص شد. مقدار GS در محدوده ای از ۴۵/۰ الی ۸۸/۰ در داخل گروه واریته های توسعه یافته در چین، و از ۳۹/۰ الی ۹۸/۰ در داخل گروه های ارائه شده و ارقام مختلف می باشند که خود معرف آن است که نوعی تنوع بالاتر ژنتیکی در بین واریته های ارائه شده جو وجود مشاهده می شود.

۳-۳٫ تحلیل خوشه

کلیه ۴۰ نمونه شماره دار جو بطور موفقیت آمیزی بوسیله نشانگر های SSR متمایز گردیدند (شکل ۱). نمونه های شماره دار نیز به دو دسته (گروه های ۱ و ۲) در سطح  GS=0.57 تقسیم شدند. گروه ۱ معرف ۶ نمونه شماره دار می باشد، در حالیکه گروه ۲ معرف ۳۴ نمونه است. در سطح GS=0.62، گروه ۲ متعاقبا به دو زیر مجموعه (۲الف و ۲ب) تقسیم شدند که به ترتیب حاوی ۱۱ و ۲۳ نمونه شماره دار هستند.

تنوع ژنتیکی۴۰ واریته ژرم پلاسم جو

۴- مباحث

در این بررسی، ۸۵ آلل با ۳۵ لوکوس SSR شناسایی شده و تنوع آللی در ۲۹ لوکوس SSR مشخص شد. میانگین تعداد آلل در لوکوس، در محدوده ای از ۱ الی ۵ آلل، تشخیص داده شده از ۴۰ نمونه شماره دار جو از هر لوکوس واحد، ۴/۲ بوده است. تعداد نسبتا اندک بطور مناسبی در ارتباط با نمونه های شماره دار محدود و GS نسبتا بالا در داخل گروه بررسی ژرم پلاسم جو می باشند. با این وجود، از آنجایی که لوکوس های SSR انتخابی بطور یکنواخت در بین ژنوم جو توزیع شدند، ارتباطات ژنتیک مشخص شده بوسیله این مطالعه در داخل گروه تحت بررسی واریته های جو بعنوان موردی شاخص و معنی دار در نظر خواهد بود.

این مورد گزارش شد که نشانگر SSR مرتبط با EBmac0501 بر روی کروموزوم ۱H در ارتباط با عصاره مالت می باشد (Zale و همکاران، ۲۰۰۰؛ Hoffman و Dahleen، ۲۰۰۲؛ Emebiri و همکاران، ۲۰۰۴؛ Panozzo و همکاران، ۲۰۰۷). در مطالعه ما، نتایج حاصل آمده از ژنوتیپ سازی EBmac0501 معرف آن می باشد که هشت واریته جوی مالت یعنی ‘Yangnongpi 4’، ‘Amaji Nijo’، ‘Daner’، ‘ZJU 8’، ‘Supi 3’، ‘Zhepi 8’، ‘Hua 30’ و ‘Xiumai 3’ معرف آلل های یکسانی هستند. بنابراین، این مورد به نظر می رسد که نشانگر SSR مرتبط با EBmac0501 به احتمال زیاد در ارتباط با عصاره مالت در جوی مالت چین می باشد. با این وجود، بررسی های متعاقب جهت تایید نواحی کاندید کلیدی QTL برای مشخص نمودن ویژگی های کیفیت مالت در جوی چین ضروری است.