کاربرد نشانگرهای ریزماهواره جهت شناسایی و ثبت ارقام زیتون

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

1 پزوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی ایران

2 دانشیار پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی ایران

چکیده

سابقه و هدف: زیتون شامل تقریباً 20 گونه درختان کوچک از خانواده Oleaceae بوده و در جهان کهن از حوزه دریای مدیترانه، شمال افریقا، جنوب شرقی آسیا، شمال تا جنوب چین، اسکاتلند و شرق استرالیا پراکندگی گسترده‌ای داشته اند. آنها همیشه سبز بوده و دارای برگهایی کوچک و یکپارچه هستند که روبروی هم قرار گرفته اند. میوه این گیاه یک شفت می‌‌باشد درخت زیتون به دلیل مقاومت به کم‌آبی و سازگاری با خاک‌های کم‌بازده و فقیر و تولید محصول با ارزش کم‌هزینه، از نظر اقتصادی بسیار حائز اهمیت بوده که به محصول ثروتمند خاک‌های فقیر مشهور است. در گذشته، روش‌های شناسایی ارقام مبتنی بر خصوصیات مورفولوژیکی برگ، میوه، هسته و مغز هسته استوار بود، ولی جز در موارد خاص استفاده از صفات مورفولوژیک به تنهائی برای شناسایی ارقام کافی نمی‌باشد با توجه به شناسایی پیچیده ارقام زیتون با استفاده از صفات موفولوژیکی ابزار مولکولی چشم انداز جدید برای انگشت نگاری DNA فراهم کرده اند در سال­های اخیر تکنولوژی نشانگرهای DNA در گیاهان عالی، به سمت استفاده از این نشانگرها در انگشت نگاری DNA سوق یافته است.
مواد و روش ها: انجام نمونه برداری پس از دریافت اطلاعات از موسسه ثبت و گواهی بذرو موسسه تحقیقات علوم باغبانی  صورت گرفت نمونه‌گیری از سربرگ­های جوان و تازه رشد کرده درخت به صورت سرشاخه انجام شد.30 میلی گرم از برگ توسط ازت کوبیده شده و استخراج DNA با استفاده از کیت استخراج DNA ساخت شرکت Core Bio و بر پایه دستور العمل کیت انجام گردید در این تحقیق مجموعاً از 22 نشانگر ریز ماهواره استفاده شد
یافته ها:  در این تحقیق با استفاده از 22 نشانگر مولکولی SSR، کلید شناسایی مولکولی 11 رقم زیتون (L. (Olea europaea حاصل گردید. نتایج نشان داد 10 نشانگر ریز ماهواره از بین نشانگرهای بکار رفته در 11 رقم مورد مطالعه نوارهای چند شکل ایجاد نمودند. نشانگرهای MOL 1 در رقم تخم کبکی، MOL 7 در رقم های دزفولی، ماوی و روغنی، MOL 8 در رقم دزفولی و شنگه، MOL 9 در رقم­های دزفولی، گلوله، ماری و روغنی، MOL 10 در رقم تخم کبکی، MOL 11 در رقم­های دزفولی و فیشومی، MOL 14 در رقم دهقان، MOL 18 در رقم گلوله و MOL 20 در رقم ماری ایجاد باندهای چند شکل اختصاصی نمودند. از میان نشانگرهای مورد استفاده، نشانگرMOL 9 به تنهایی قادر به شناسایی و تفکیک چهار رقم مهم زیتون ایران شامل دزفولی، گلوله، ماری و روغنی از سایر ارقام مورد مطالعه بود.
نتیجه گیری: تجزیه خوشه­ای به منظور شناسایی درختان مادری خارج از تیپ در بین درختان مادری یک رقم انجام شد کلید های مولکولی اختصاصی بوسیله تجزیه های مولکولی بر روی 64 درخت مادری ارقام مورد مطالعه، شناسایی و در دو آزمایشگاه مولکولی مستقل واقع در پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی و موسسه تحقیقات ثبت و گواهی بذر و نهال تایید شد. اکثر درختان مادری ارقام مختلف در گروه های مجزا طبقه بندی شدند با مشاهده دندروگرام حاصل از نرم افزار SplitsTree 4، درختان مادری ارقام مورد مطالعه زیتون با استفاده از 11 نشانگر SSR چند شکل نشان داد، اکثر درختان مادری ارقام مختلف در گروه های مجزا طبقه بندی شدندنتایج حاصل از ارتباط ژنتیکی بدست آمده با استفاده از روش مبتنی بر مدل و روش خوشه ای بسیار مشابه هم بودند با شناسایی کلید­های شناسایی مولکولی ارقام مورد مطالعه، امکان تشخیص این ارقام به منظور تایید اصالت ژنتیکی آنها میسر گردید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Application of Microsatellite Markers for Identification and Registration of Olive Cultivars

نویسندگان [English]

  • Mehrshad Zeinalabedini 1
  • A. Zeinaloo
  • S.H. Jamali
  • P. Potki
  • Mojtaba Khayam Nekouei
  • A. Kavand
  • K. Ahmadi
  • S. Abdi
  • F. Shamskia
  • S. Khoshkam
  • Z. Tahernejad
  • A. Akbar Loni
1 ABRII
چکیده [English]

Background and objectives: Oleaceae family contains approximately 20 species of small trees and ancient world of the Mediterranean, North Africa, Southeast Asia, north to southern China, Scotland and East Australia have a wide dispersion. They are evergreen and have small leaves that are integrated have been met and the fruit is drup. Olive trees resistant to drought and adapt to poor soils and produce high-value, low-cost Kmbazdh and economically very important that the product is well-known in poor soils. In the past, methods for cultivar identification was based on morphological characteristics of leaves, fruits and kernels, but except in specific cases identification using morphological traits alone are not enough. Due to complex identification of young olive cultivars (Olea europaea L.) by morphological traits, advance molecular tools have provided a new prospect for DNA fingerprinting.
Materials and Methods: For this study, sampling was done after receiving information from Horticulture Science Research Institute (HSRI) and Seed and Plant Certification and Registration Institute (SPCRI). Sampling was done from young and fresh shoot of trees. Approximately, 30 mg of young leaf were ground in liquid nitrogen and total DNA was isolated using the procedure described Core Bio DNA extraction kit and PCR-amplified using 22 pairs of primers flanking SSR sequences.
Results: Specific molecular keys were identified for 11 Iranian olive cultivars (Olea europaea L.) using 10 out of 22 SSR markers. The results showed that 10 SSR markers produced polymorphism or polymorphic bands for studied Iranian olive cultivars. SSR markers MOL 1 in Tokhmekabki, MOL 7 in Dezfooli, Mavi and Roghani, MOL 8 in Dezfooli and Shangeh, MOL 9 in Dezfooli, Golooleh, Mari and Roghani, MOL 10 in Tokhmekabki, MOL 11 in Dezfooli and Fishemi, MOL 14 in Dehghan, MOL 18 in Golooleh, MOL 20 in Mari produced specific molecular keys. Out of 12 Iranian olive cultivars, four cultivars (Dezfooli, Golooleh, Mavi and Roghani) were identified by SSR marker MOL 9.
Conclusion: Off-type trees were identified using cluster analysis based on SSR data.  The specific molecular keys were verified on 64­ olive mother's trees and the results were confirmed at two independent laboratories (SPCRI and Agriculture Biotechnology Research Institute of Iran). Most mother trees of different varieties were classified in separate groups. Dendrogram of Splits Tree 4 software separated mother trees of evaluated olive cultivar with 11 SSR markers. The results demonstrated that cluster analysis and Structure software, was very appropriate for study of genetic relationships among olive cultivars. The reported specific molecular keys can be efficiently used for identification of olive cultivars for Genetic authentication

کلیدواژه‌ها [English]

  • Olive
  • microsatellite
  • Fingerprinting
  • model based method
  • clustering