شناسایی روابط فیلوژنتیکی گندم های زراعی و اجداد آن بر اساس توالی یابی ژن (HKT)

نوع مقاله: پژوهشی

نویسنده

استادیار - گروه زراعت و اصلاح نباتات

چکیده

شوری یکی از مشکلات مهم در اراضی کشاورزی دنیا می‌باشد، به طوری که سالانه میلیون‌ها تن نمک از طریق آبیاری وارد خاک‌های زراعی می‌شود. گندم اولین و مهمترین گیاه زراعی دنیا است که غذای اصلی بیش از یک سوم مردم جهان را تأمین می‌کند. روش های نوین ژنتیکی همچون توالی‌یابی امکان ارزیابی دقیق و سریع مواد ژنتیکی در سطح DNA و RNA را فراهم نموده است. لذا به منظور شناسایی تنوع آللی ژن HKT از گونه‌های زراعی و وحشی گندم استفاده شد. بذور در گلدان های پلاستیکی کشت شدند و در مرحله دو تا سه برگی DNA به روش دویل و همکاران (1990) استخراج گردید. PCR با یک جفت پرایمر اختصاصی تکثیر و محصولاتPCR خالص سازی و توالی یابی شدند . نتایج، تنوع نوکلئوتیدی بین گونه‌های مورد بررسی و گندم نان موجود در NCBI را نشان داد. نتایج توالی‌یابی در سطح DNA نشان داد که گونه آژیلوپس اسپلتوئیدس با 9/98 درصد، بیشترین شباهت و نمونه‌های گندم وحشی آژیلوپس کوداتا و آژیلوپس تریانسیالیس با 9/93 درصد کمترین شباهت را در مقایسه با گندم نان NCBI نشان می دهند، در حالی که هوردئوم اسپونتانئوم تنها 5/36 درصد، کمترین شباهت را با توالی NCBI نشان داد. درخت‌های فیلوژنتیکی که در سطح DNA با روش UPGMA ترسیم شدند نتایج بالا را تایید نمود. همچنین روش‌های فیلوژنتیکی DNA نشان می‌دهد که Ae. speltoides و گندم نان در یک زیر گروه قرار گرفته‌اند که نشان دهنده این است که ژن HKT از Ae. speltoides به واسطه الحاق وارد گندم نان شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Identification of phylogenetic relationship among wheat and its ancestor based on sequencing of HKT gene

نویسنده [English]

  • arash fazeli
ph-d of agronomy and plant breeding
چکیده [English]

Salinity is one of the important problems in the world's agricultural land that each year millions tons of salt from the soil through crop irrigation arrive to arable lands. Wheat is one of the first and most important cereal crops in the world that provide staple food for more than a third of the world's population. Using modern genetic methods such as sequencing provided quickly and accurately assess of genetic material at DNA and RNA levels. Therefore, in order to identify the allelic diversity of HKT gene used cultivated and wild samples from wheat. Seeds were planted in plastic pots and at two-to three-leaf stage DNA were extracted according Doyle et al (1998) and PCR was performed using specific primers and PCR products were purification and sequenced. Results display variation at nucleotide and amino acid levels among samples with bread wheat in NCBI. The results of the DNA sequencing indicated that Aegilops speltoides with 98.9% have highest similarity and Ae. caudata and Ae. triuncialis with 93.9% show least similarity with Triticum aestivum in NCBI respectively, whereas Hordeum spontaneum has only 36.5 similarities with HKT sequence in NCBI. Phylogenetic construction using UPGMA method at DNA level confirm above results.
Also, phylogenetic tree show that Ae. speltoides and bread wheat are located in the same sub-group, this means that HKT gene via introgression from Ae. speltoides transfer to bread wheat.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Key Words: salinity
  • Wheat
  • HKT gene
  • wild relatives
  • sequence analysis