بررسی تنوع ژنتیکی ژنوتیپهای توت ایران با استفاده از خصوصیات مورفولوژیکی

قسمت دوم:

در بین گونه های توت حداقل و حداکثر وزن میوه به ترتیب 1.44 گرم و 2.22 گرم برآورد شد. اگر همبستگی مثبتی بین دو صفت وجود داشته باشد، برنامه اصلاحی برای گیاه راحت تر است این یافته ها، با گزارش Amini و همکاران (۲۰۰۰) مطابقت می نماید. تغییرات محیطی و آب و هوایی یک عامل تأثیر گذار در تظاهر صفات گیاه توت می باشد که با نتایج (2005 ,Jones) منطبق می باشد. هم چنین همبستگی بالای بین صفات این امکان را ایجاد می کنند تا از طریق اندازه گیری هر یک به وضعیت صفت دوم آگاه شویم که با نتایج (2007., Adolkar et al) تبين دارد.

تجزیه به مؤلفه های اصلی

در تجزیه تنوع موجود به مؤلفه های اصلی، با استفاده از ماتریس همبستگی ها، سه مؤلفه اول بیش از ۶۰ درصد و دو مؤلفه اول بیش از نیمی از تنوع موجود را توجیه نمودند (جدول ۴). بر اساس ضرایب مؤلفه های اصلی برای هر ژنوتیپ، نمودار پراکنش دو بعدی ترسیم شد (شکل 1). استفاده از نمودار دوبعدی به علت سهولتدر فاصله ژنوتیپ ها با استفاده از آن می باشد.

در این نمودار، ژنوتیپ های کرمانشاه، همدان، اصفهان، آذربایجان غربی در یک گروه قرار گرفته و دارای مقادیر مثبت روی هر دو مؤلفه بودند درحالی که ژنوتیپ های شاهرود، خرم آباد، آذربایجان شرقی، اراک، مازندران، کرج و ورامین دارای مقادیر مثبت مؤلفه اول و مقادیر منفی مؤلفه دوم بودند و در ربع دوم قرار گرفتند. ژنوتیپ خوزستان به تنهایی در ربع چهارم قرار گرفت. بررسی نمودار دو بعدی بر اساس مؤلفه های اصلی اول و دوم نشان دهنده شباهت بیشتر ژنوتیپ ها در گروه اول با یکدیگر بود. هم چنین ژنوتیپ ها در گروه دوم نیز در یک گروه قرار گرفتند.

بنابراین به منظور تعیین در ایجاد تمایز بین جمعیت های ژنوتیپ از تجزیه به مؤلفه های اصلی (PCA) استفاده گردید. نتایج نشان داد که مؤلفه اول 0.32، مؤلفه دوم 0.55 و مؤلفه سوم 0.65 واریانس ها را به خود اختصاص داده اند (جدول ۴)پراکنش ژنوتیپ ها بر اساس تجزیه به عامل ها نشان داد که ژنوتیپ های کرمانشاه، همدان ، اصفهان و خراسان جنوبی در قسمت مثبت (۱+)pc و ژنوتیپ های آذربایجان غربی، شاهرود و کهگیلویه و بویراحمد و آذربایجان شرقی قسمت مثبت (+۲)pc قرار گرفته است که بیانگر این است که این ژنوتیپ ها جدا از سایر ژنوتیپ قرار گرفته است و از نظر صقات مربوطه به سه عامل اصلی در سطح بالاتری قرار دارد.

ژنوتیپ های ورامین، کرج، اراک و مازندران در قسمت منفی (۴) از نظر عامل اول در فاصله صفر تا 1- قرار داشت ولی از نظر عامل دوم در فاصله ۳ تا ۴+ و از نظر عامل سوم در فاصله صفر تا ۱+ قرار داشت که بیانگر این است که این ژنوتیپ از نظر صفات تشکیل دهنده عامل ضعيف می باشد. ژنوتیپ های کرمانشاه، همدان، اصفهان و خراسان جنوبی از نظر صفات قرار گرفته است در عامل یک، قوی و از نظر صفات تشکیل دهنده عامل دوم، نسبتا قوری و از نظر صفات تشکیل دهنده مؤثر در عامل سوم، ضعیف بود و در فاصله ۱- نا ۲- قرار گرفته اند.

بر اساس نتایج در تجزیه تری پلات ژنوتیپی که در یک گروه قرار می گیرند مثلا ژنوتیپ های کرمانشاه، همدان، اصفهان و خراسان جنوبی که خصوصیات مشترک بیشتری دارند، در یک گروه و نزدیک به هم قرار گرفتند. ژنوتیپ های آذربایجان غربی، شاهرود و کهگیلویه و بویراحمد و آذربایجان شرقی و ژنوتیپ های ورامین، کرج، اراک و مازندران که شباهت زیادی به هم داشتند در کنار همدیگر قرار گرفتند. بر اساس نتایج تری پلات گروه بندی و پراکنش ژنوتیپ ها بر اساس عامل اول عمدتا به سه گروه تقسیم بندی شدند.

با انجام تجزیه خوشه ای به روش مینیمم واریانس “وارد”، ملاحظه شد که فاصله ژنتیکی ژنوتیپ ها با توزیعجغرافیایی آن ها مطابقت قابل قبولی نداشت به طور کلی استان ها در فاصله ۱۵ به سه گروه اصلی تقسیم شدند(شکل ۲).

بر این اساس، بیشترین شباهت بین ژنوتیپ های همدان، خراسان جنوبی و اصفهان ملاحظه شد. هم چنین بیشترین فاصله در ژنوتیپ های همدان و خوزستان ملاحظه شد که از نیز انجام تلاقی های دور جهت بهره برداری از هتروزیس اهمیت پیدا می کند.

گروه های تشکیل شده بر اساس این روش به صورت زیر بود گروه اول: در این گروه زنوتیپ ها در استان های همدان، خراسان جنوبی، اصفهان، کرمانشاه، خوزستان و آذربایجان غربی دارای خصوصیات مشابه زیادی در بین صفات اندازه گیری شده داشتند و در یک گروه قرارگرفتند.گروه دوم: ژنوتیپ هایی که در استان های کهگیلویه شاهرود و آذربایجان شرقی قرار دارند از نظر خصوصیات مشابه بیشتری نسبت به هم داشتند و در کنار هم قرار گرفتند.

فخرایی لاهیجی و همکاران: بررسی تنوع ژنتیکی ژنوتیپهای توت ایران با …

گروه سوم: ژنوتیپ هایی که در گروه استان های تهران، اراک و مازندران دارای خصوصیات مشابه زیادی در بین صفات اندازه گیری شده داشتند و در یک گروه قرار گرفتند. ملاحظه شد که ژنوتیپ های ۳ و ۱۳ از جمعیت همدان آذربایجان شرقی، ژنوتیپ های ۲ و ۷ از جمعیت های کرمانشاه و آذربایجان غربی و ژنوتیپ های ۸ و ۵ از جمعیت های کرج و خوزستان نیز دارای کمترین فاصله بیشترین میزان شباهت) و ژنوتیپ های از جمعیت همدان و خوزستان دارای بیشترین فاصله کمترین میزان شباهت با یکدیگر بودند.

در میان گونه های توت بررسی شده در این تحقیق، گل دو جنسی، عمدتا پرچم دار، دارای مادگی وتر در یک شاخه مشاهده شده است که با نتایج Eiadathong و همکاران (۲۰۰۰) منطبق می باشد.

همچنین در ژنوتیپ های این آزمایش مشاهده شد که برگ های توت سفید و توت قرمر دارای برگ های کرک دار می باشند، اما برگ بزرگ و میوه های درشت تولید نمی کنند که با گزارش Banerjee و همکاران (۲۰۰۷) منطبق می باشد.

هم چنین، مشخصات مورفولوژی برگ از جمله صفاتی است که تحت شرایط اقلیمی متفاوت، تنوع از خود نشان داده است. طول دوره گلدهی بین ۱۰۰ تا ۷۵ روز با تغییر پذیری شرایط محیطی در نوسان بود و اکثر ژنوتیپ های به طور متوسط بمدت دو ماه دوره گلدهی داشتند. ژنوتیپ های فرم برگ بیضی (۷۸ درصد)، ۴۴ درصد رنگ برگ سبز، ۴۳ درصد رنگ برگ سبز تیره و تنها ۱۳ درصد برگ های سبز روشن مشاهده شد. ۳۹ درصد از زاویه نوک برگ ژنوتیپ های توت، دندانه دار، ۲۶ درصد عمیقا کنگره ای و ۲۶ درصد چروکیده بود رشد توت به طور کلی به سه مرحله مشاهده، رشد شاخساره سال جاری، رشد و ذخیره سازی مشاهده گردید که با گزارش Huo (۲۰۰۲) منطبق می باشد.

میوه های کشیده کمتری در بین ژنوتیپ ها یافت شد. بررسی تنوع ژنتیکی نشان داد ویژگی های مورفولوژیکی برای ارزیابی، شناسایی و تنوع موجود در ژرم پلاسم ژنوتیپ های توت، ضروری بوده و این صفات در برنامه اصلاحی قابل بهره برداری هستند.

تولیدات گیاهی (مجله علمی کشاورزی)، جلد ۳۹ شماره 3، پاییز ۹۵

نتیجه گیری

با توجه به نتایج حاصل می توان نمونه هایی که دارای فواصل ژنتیکی زیادی با یکدیگر می باشند، به عنوان والدین تلاقی در برنامه های اصلاحی مورد استفاده قرار داد. توت دارای پتانسیل بالای اقتصادی است و در حال حاضر کشت و کار آن نیاز عمده ای مداخلات شیمیایی جهت کنترل آفات و امراض ندارد. بنابراین عاری از هرگونه اثرات مضر بر محیط زیست می باشد.

Refferences

1. Adolkar, W., Raina, K., and Kimbu, M. 2007. Evaluation of various mulberry Morusspp. International Journal of Tropical Insect Science, 27: 6-14.

2.Agarwal, A. 2001. Phenotypic plasticity in the interactions and evolution of species.Journal of Science, 249: 321-326.

  3-Amini, A., Ghanadha, M., and Abdemishani, C. 2000. Genetic diversity and different traits in common Bean. Iranian Journal of Agriculture Science, 33: 605615. [In Farsi]

4 -Banerjee, R., Sukhen, R., Hardhans, S., and Beera, S. 2007. Genetic diversity andinterrelationship among mulberry genotypes. Genetics and Genomic, 34: 691-697.

5 -Eiadthong, W., Nakatsubo, F., Utsunomiya, N. and Subahadrandhu, S. 2000 a. Studieson some Mangifera species. Acta Horticulturae, 509: 143-151.

6-Huo, Y. 2002. Mulberry cultivation and utilization in China, mulberry for animal production, FAO. Animal Production and Healt Paper, 147: 11-44.

7-Jalili Marandi, R. 2007. Fine fruit. Urmia: University Press of Urmia. 290 p. (InFarsi]

8-Jones, L. 2005. Plant of Kentucky. Lexington, KY: University press of Kentucky.

9-Kalagari, M. 2003. Investigation of ecological and genetic variation in Iraniannatural habitats. Ph. D. Thesis, University of Tarbiat Modarres. 145 p.

10- Moghaddam, M., Mohammadi Shoti, S.A., and Aghaee Sabarze, M. 1994.Multivariation statistical methods. Tabriz: Phistaz of Elm Publication. 208 p.

11-Venkatesh, K. P. and Chauhan, S. 2008. Mulberry: Life enhancer. Journal ofMedicinal Plants Research, 2: 271-278.

12-Wunsch A. and Hormaza J.I. 2002 a. Cultivar identification and geneticfingerprinting of temperate fruit tree species using DNA markers. Euphytica, 125: 5967.

نخرایی لاهیجی و همکاران: بررسی تنوع ژنتیکی ژنوتیپ های توت ایران با …

13-Yazdi samadi, B., Peyghambari, A., and Majnoon, N. 2004. Genetic variation in 90lentil in Karaj. Iranian Journal of Agricultural Science, 35: 595-601. [In Farsi]