ارزیابی برخی از ژنوتیپ‌های گردو در غرب ایران براساس ویژگی‌های ریخت‌شناسی میوه و نشانگر مولکولی RAPD

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم باغبانی، دانشکدة کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران

2 گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکدة کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران

چکیده

گردوی ایرانی (Juglans regia L.) متعلق به خانوادة گردوسانان (Juglandaceae) و یکی از مهم‌ترین محصولات خشکبار در ایران است. در پژوهش حاضر، برخی ژنوتیپ‌های جمع‌آوری‌شدة گردو از مناطق مختلف غرب ایران براساس ویژگی‌های میوه و نشانگر مولکولی RAPD ارزیابی شدند. بررسی حاضر در قالب دو آزمایش جداگانه انجام شد که در آزمایش اول، توانمندی ژنتیکی 119 ژنوتیپ گردو براساس 29 ویژگی مربوط به دانه و مغز ارزیابی شد. نتایج اولیة ارزیابی ویژگی‌های مورفولوژیک میوه نشان دادند تنوع زیادی در برخی از صفات مانند شکل میوه، ضخامت پوستة سخت، قطر دانه و جدا‌شدن لپه از دانه در ژنوتیپ‌های بررسی‌شده وجود دارد و وزن دانه از 7 تا 8/19 گرم متغیر بود. در آزمایش دوم، تنوع ژنتیکی بین 50 ژنوتیپ گردوی انتخابی با 13 نشانگر RAPD بررسی شد. درمجموع، 84 آلل از 13 مکان RAPD تکثیر شد و اندازة آلل در محدودة 140 تا 2500 جفت باز متغیر بود. تعداد آلل‌های مشاهده‌شده برای هر مکان در دامنة 4 (OPA-18 و OPA-13) تا 11 آلل (OPA-09) با میانگین 46/6 آلل متغیر بود. شاخص اطلاعاتی شانون (I) برای مکان OPA-09، زیاد (20/3) و برای مکان OPA-18، کمترین مقدار (7/0) بود و میانگین آن بین همة مکان‌های RAPD، 66/1 ثبت شد. دامنة ضریب تشابه ژنتیکی جاکارد میان ژنوتیپ‌ها از 08/0 تا 79/0 متغیر بود. تجزیة خوشه‌ای با روش UPGMA براساس داده‌های RAPD، خویشاوندی ژنتیکی زیادی را بین ژنوتیپ‌ها نشان داد و در فاصلة ژنتیکی 46/، به 5 گروه اصلی تقسیم شدند. نتایج کلی نشان دادند برخی از این ژنوتیپ‌ها صفات مطلوبی دارند که می‌توانند منابع ژنتیکی باارزشی برای اصلاح گردو باشند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Evaluation of some walnut genotypes in the west of Iran using fruit characteristics and RAPD marker

نویسندگان [English]

  • Nassim Zare-rashnoodi 1
  • Javad Erfani-Moghadam 1
  • Arash Fazeli 2
1 Horticulture Department, Faculty of Agriculture, Ilam University, Ilam, Iran
2 Department of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, Ilam University, Ilam, Iran
چکیده [English]

Persian walnut (Juglans regia L.) belongs to the family Juglandaceae is one of the most important nut crops in Iran. In this research, morphometric and genetic variations among some genotypes of Persian walnut collected from different parts of west Iran were evaluated based on nut characteristics and RAPD markers. In the first experiment, 29 traits related to nut and kernel were used to evaluate genetic potential of 119 walnut genotypes. The primary results of fruit morphometric characteristics showed that there is high variability in the some evaluated traits such as fruit shape, nut diameter and Kernel removal from nut in studied genotypes. Also, in the second experiment, the genetic diversity among 50 genotypes of walnut was evaluated using 13 RAPD markers. A total of 87 alleles were produced in the 13 RAPD markers with their sizes ranging from 140 to 2500 bp. The number of observed alleles for each locus ranged from 4 (OPA-18 and OPA-13) to 11 (OPA-09), with an average of 6.46 alleles per locus. Shannon's information index (I) value was observed to be highest (3.20) in the OPA-09 locus, while the OPA-13 locus had the lowest value (0.70) with an average of 1.66 among RAPD locus. The Jaccards’ genetic similarity coefficient ranged from 0.08 to 0.79 among genotypes. Finally, our results demonstrate some of these genotypes have been desirable traits and must be conserved as valuable genetic resources, from the perspective of breeding.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cluster analysis
  • Genetic resource
  • RAPD
  • Walnut

گردو یکی از منابع ارزشمند گیاهی جهان و به‌ویژه ایران است. ایران به این دلیل که محل پیدایش و تنوع بسیاری از گونه‌های زراعی-باغی به‌ویژه گونة گردوی ایرانی است، امتیاز ویژه‌ای در این زمینه دارد. در خانوادة گردوسانان، هفت جنس و حدود 60 گونه وجود دارند که بیشتر آنها یک‌پایه و خزان‌دار هستند (Forde, 1975). جنس Juglans شامل 20 گونه است که همگی میوة خوراکی تولید می‌کنند (McGranahan and Leslie, 1990). بین گونه‌های گردو، گردوی ایرانی (Juglans regia L.) از نظر باغبانی توسعة بیشتری پیدا کرده است و در سطح گسترده‌ای کشت می‌شود (Forde, 1975). ایران خاستگاه گردو به شمار می‌رود که بیان‌کنندة وجود بیشترین تنوع ژنتیکی گردو در این سرزمین است (Beede and Hasey, 1998). J. regia در ایران در عرض جغرافیایی 29 تا 39 درجة شمالی و طول جغرافیایی 45 تا 69 درجة شرقی بهخوبی رشد می‌کند که این محدوده، از درة گز و مغان در شمال کشور تا اقلید فارس در جنوب و از ارتفاعات جنوب غربی ارومیه تا کوه تفتان در جنوب شرقی را در بر می‌گیرد. منشاء طبیعی گردو، مناطق کوهستانی آسیای مرکزی و به‌ویژه جنگل‌های شمال ایران است (Radnia, 1996). در پژوهشی، خاستگاه گردوی ایرانی، رشته‌کوه‌های آسیای مرکزی، از ترکیه و ایران، بخش‌هایی از جنوب شوروی سابق، غرب چین و شرق هیمالیا گزارش شده است که به‌دلیل مقاومت زیاد به شرایط نامساعد به‌سرعت در سطح گسترده‌ای کشت شده است (Charles et al., 1998).

گردو بادگرده‌افشان است و براساس روش تولید‌مثلی مبتنی بر دگرگشنی متمایز می‌شود. این ویژگی از ناهم‌رسی گل‌های گردو ناشی می‌شود که از خودگرده‌افشانی جلوگیری می‌کند (Fornari et al., 2001)؛ باوجود تنوع ژنتیکی فراوان گردوی ایرانی، هنوز رقم ویژه‌ای از آن در ایران به ثبت نرسیده است و تنها براساس منشاء پیدایش به اکوتیپ‌های آذربایجانی، همدانی، قزوینی، شهمیرزادی، بافت کرمانی، بهبهانی، البرزی و غیره یا براساس کیفیت پوست و شکل میوه به نام‌های کاغذی، نوک‌کلاغی، گلابی‌شکل، سنگی و سوزنی شهرت یافته است.

برای بهره‌وری از منابع ژنتیکی با بیشترین کارایی، شناخت مواد ژنتیکی نگهداری‌شده ضروری است. یافتن فواصل ژنتیکی بین افراد یا جمعیت‌ها و آگاهی از روابط خویشاوندی گونه‌های مد نظر در برنامه‌های اصلاحی، امکان سازمان‌دهی ژرم‌پلاسم و نمونه‌گیری موثرتر را از ژنوتیپ‌ها فراهم می‌کند (Goldstein and Schlotterer, 1999). پژوهش‌های گسترده‌ای درزمینة انتخاب ژنوتیپ‌های مرغوب گردو از بین توده‌های بذری، در اروپا و آمریکا انجام و ارقام معروفی نیز به‌دنبال انتخاب و ارزیابی ژنوتیپ‌ها معرفی شده‌اند. در گزارشی، بین توده‌های بذری گردو در کالیفرنیا، رقم یورکا (Eureka) انتخاب و معرفی شد (McGranahan et al., 1998). Ferhatoglu (1993) در ترکیه، از بین 116 ژنوتیپ گردو، تعداد 9 ژنوتیپ را براساس کیفیت مغز، درصد مغز، میزان محصول، عادت گل‌دهی، عادت میوه‌دهی، زمان رسیدن و دیگر ویژگی‌های کمّی و کیفی انتخاب و ارزیابی کرد. Aleta و Ninot (1993) در اسپانیا ژنوتیپ‌های گردو را براساس صفات کمّی و کیفی ارزیابی و تعداد 67 ژنوتیپ برتر را از توده‌های بذری انتخاب و معرفی کردند. در پژوهشی، Lansari و همکاران (2001) با بررسی 55 ژنوتیپ از مراکش و هفت کولتیوار از فرانسه و مقایسة آنها با ارقام روندومونسی (Rondomoncy)، فرانکت، لارا (Lara)، فرتلی (Fertly)، فرنر (Ferner)،H93-63  (فرانکت× پدرو) و H94-101 (فرانکت× لارا) به این نتیجه رسیدند که اختلاف زیادی بین ارقام و ژنوتیپ‌ها در صفاتی مانند، طول و قطر شاخه، وزن دانه، وزن مغز و وزن پوست وجود دارد.

از روش‌های مختلفی برای بررسی تنوع ژنتیکی و تعیین قرابت ژنتیکی بین ارقام و توده‌های گردوی اروپایی و آسیایی و شناسایی ارقام تجاری گردو استفاده شده است که از آن جمله می‌توان به بررسی شاخص‌های مورفولوژیک (Orel et al., 2003)، آلوزایم (Forde, 1975)، ایزوزایم (Fornari et al., 2001)، نشانگر RELP (Aly et al., 1991) و نشانگر ISSR (Potter et al., 2002) اشاره کرد. Nicese و همکاران (1998)، از نشانگرهای RAPD برای تشخیص و تمایز 19 واریتة گردو با شجرة شناخته‌شده استفاده کردند. پس از امتیازدهی باندها به‌صورت صفر و یک و محاسبة ماتریس تشابه و گروه‌بندی با روشUPGMA ، سه گروه کاملا متمایز باتوجه‌به منابع اصلی ژنوتیپ‌ها به دست آمد. این نتایج نشان دادند که تکنیک RAPD، ارقام نزدیک گردو و همچنین ارقام جدید را نمی‌تواند شناسایی کند. Orel و همکاران (2003) ارتباط درون‌گونه‌ای و درون‌جنسی 8 گونه از جنس Juglans و سه عضو دیگر خانوادة Juglandaceae را با نشانگرهای مورفولوژیک، DNA کلروپلاست و RAPD ارزیابی کردند. درمجموع، با 8 آغازگر RAPD، 138 باند تولید شد که تنها 78 عدد از آنها چندشکل بودند و وضوح کافی داشتند. Pollegioni و همکاران (2004) با نشانگرهای SSR، ISSR و RAPD، ژنوتیپ‌های بذری و هیبریدهای بین‌گونه‌ای را تفکیک کردند. از هردو نشانگر غالب RAPD و ISSR به‌ترتیب 188 و 162 باند و از نشانگر SSR، 113 آلل به دست آمد. از مزایای نشانگر RAPD می‌توان به بی‌نیازی به اطلاعات اولیه دربارة ردیف DNA برای طراحی و ساخت آغازگرها اشاره کرد. همچنین امکان بررسی هم‌زمان چندین جایگاه در ژنوم نمونه‌ها، بی‌نیازی به کاوشگر، مواد پرتوزا، هزینة کم، کاربرد و سرعت اجرای آن از دیگر مزایای این نشانگر مولکولی است (Nas et al., 2004).گردو در مناطق غربی ایران ژنوتیپ‌های متعددی دارد. درواقع به‌علت‌اینکه در گذشته کاشت و ازدیاد گردو با بذر انجام شده‌اند، تعداد زیادی از درختان گردو با زمینة ژنتیکی متنوع در این مناطق وجود دارند و شناسایی ژنوتیپ‌های مطلوب و ارزیابی خویشاوندی بین آنها می‌تواند در اصلاح این میوة خشکبار برای دستیابی به نتاج یا ژنوتیپ‌هایی با وزن میوه و کیفیت بیشتر موثر باشد. ارزیابی فواصل ژنتیکی، برای انتخاب والدین با هدف دورگ‌گیری اهمیت دارد و انتخاب نمونه‌هایی که فاصلة ژنتیکی بیشتری دارند، به‌ وجودآمدن نتاجی قوی‌تر و بهتر را باعث می‌شود.

 

مواد و روش‏ها.

در پژوهش حاضر، 119 ژنوتیپ‌ گردو که از مناطق مختلف غرب کشور شامل شهرستان خرم‌آباد، نورآباد، الشتر، کرمانشاه، کرند، هرسین، نهاوند و ملایر جمع‌آوری شده بودند با ویژگی‌های مورفولوژیک مربوط به میوه بررسی شدند. پژوهش حاضر، در سال‌های 1393 تا 1394 برای شناسایی ژنوتیپ‌های برتر و امید‌بخش گردو از جنبة مورفولوژیک در برخی از مناطق مختلف غرب کشور با کشت متداول گردو انجام شد (جدول 1).

میوة نمونه‌های بررسی‌شده در مرحلة بلوغ کامل به‌طور تصادفی از بخش‌های مختلف درختان گردو جمع‌آوری و از لحاظ 29 صفت مختلف کمّی و کیفی مربوط به دانه و مغز میوه بررسی شدند (جدول 2). در پژوهش حاضر، 15 عدد میوه از هر ژنوتیپ، ارزیابی و وزن دانه‌ها و مغز آنها با ترازوی دیجیتالی (مدل BPSIID، شرکت Sartorius، آلمان) با دقت یک‌صدم گرم محاسبه شد؛ سپس ویژگی‌های مربوط به هر ژنوتیپ مانند عرض، طول و قطر دانه با کولیس دیجیتالی (مدل EGL-111-111، شرکت Guanglu، ژاپن) و صفات کیفی مانند بافت پوست، رنگ پوست، رنگ مغز، روزنة انتهایی و غیره در هر ژنوتیپ با توصیف‌کنندة موجود برای این گیاه ارزیابی شدند. تحلیل داده‌ها با نرم‌افزارهای Excel و SPSS انجام شد. ضریب شاخص تنوع، نسبت انحراف معیار هر صفت بر میانگین همان صفت در کل جمعیت است که مقدار آن نیز برآورد شد. در آزمایش دوم، 50 ژنوتیپ‌ گردوی دارای بیشترین مقدار وزن دانه و مغز و همچنین صفات مطلوب مانند درصد مغز فراوان، گوشتی‌بودن مغز، رنگ مناسب و راحت‌جدا‌شدن مغز از دانه انتخاب شدند و با 13 آغازگر RAPD بررسی شدند (جدول 3). توالی آغازگرهای استفاده‌شده در بررسی حاضر، در جدول 4 آورده شده است. برای استخراج DNA ژنومی از نمونه‌های انتخابی گردو، 5 میوة مناسب از هر ژنوتیپ در اوایل پاییز سال 1394 به‌مدت دو هفته در دمای 4 درجة سانتی‌گراد در سردخانه، سرمادهی مرطوب شدند؛ سپس بذرها به‌صورت جداگانه در گلدان‌های پلاستیکی در گلخانه کشت شدند. پس از رشد گیاهان، زمانی‌که برگ‌ها در حالت کاملا جوان بودند، از هر ژنوتیپ، یک گیاهچه انتخاب شد؛ سپس نمونة برگ، جمع‌آوری و استخراج DNA ژنومی با روش CTAB تغییریافته (Doyle and Doyle, 1990) انجام شد. برای انجام واکنش PCR، DNA استخراج‌شده با غلظت 10 نانوگرم بر ماکرولیتر، رقیق و آماده شد. واکنش زنجیره‌ای پلیمراز در حجم 15 میکرولیتر انجام شد که شامل 3 میکرولیتر DNA (10 نانوگرم در میکرولیتر)، 2 میکرولیتر آغازگر (10 پیکومول در میکرولیتر)، 7 میکرولیتر (2X) PCR Master Mix تهیه‌شده از شرکت سیناژن (منیزیم کلراید (MgCl2) 3 میلی‌مولار، DNTPs 6/1 میلی‌مولار و آنزیم Taq

 

جدول 1- فهرست ژنوتیپ‌های استفاده‌شده در بررسی تنوع ژنتیکی گردو براساس صفات مورفولوژیک

کد ژنوتیپ

محل جمع‌آوری

ارتفاع (متر)

طول جغرافیایی

عرض جغرافیایی

کد ژنوتیپ

محل جمع‌آوری

ارتفاع (متر)

طول جغرافیایی

عرض جغرافیایی

1

کرمانشاه

1318

″9′47º4

″49′34º20

61

نوراباد

1786

″32′47º58

″36′34º4

2

ملایر

1877

″18′49º48

″3′34º19

62

هرسین

1724

″58′47º35

″33′34º17

3

الشتر

1621

″51′48º15

″7′33º53

63

الشتر

1621

″51′48º15

″7′33º53

4

الشتر

1621

″51′48º15

″7′33º53

64

الشتر

1621

″51′48º15

″7′33º53

5

الشتر

1621

″51′48º15

″7′33º53

65

نوراباد

1786

″32′47º58

″36′34º4

6

کرمانشاه

1318

″9′47º4

″49′34º20

66

کرمانشاه

1318

″9′47º4

″49′34º20

7

الشتر

1621

″51′48º15

″7′33º53

67

خرم اباد

1180

″17′48º20

″26′33º28

8

نهاوند

1641

″56′48º21

″14′34º12

68

هرسین

1724

″58′47º35

″33′34º17

9

کرند

1645

″4′46º14

″17′34º17

69

کرمانشاه

1318

″9′47º4

″49′34º20

10

نهاوند

1641

″56′48º21

″14′34º12

70

نهاوند

1641

″56′48º21

″14′34º12

11

الشتر

1621

″51′48º15

″7′33º53

71

هرسین

1724

″58′47º35

″33′34º17

12

خرم اباد

1180

″17′48º20

″26′33º28

72

الشتر

1621

″51′48º15

″7′33º53

13

خرم اباد

1180

″17′48º20

″26′33º28

73

هرسین

1724

″58′47º35

″33′34º17

14

کرند

1645

″4′46º14

″17′34º17

74

کرمانشاه

1318

″9′47º4

″49′34º20

15

نهاوند

1641

″56′48º21

″14′34º12

75

نوراباد

1786

″32′47º58

″36′34º4

16

کرند

1645

″4′46º14

″17′34º17

76

کرمانشاه

1318

″9′47º4

″49′34º20

17

خرم اباد

1180

″17′48º20

″26′33º28

77

کرند

1645

″4′46º14

″17′34º17

18

خرم اباد

1180

″17′48º20

″26′33º28

78

کرمانشاه

1318

″9′47º4

″49′34º20

19

الشتر

1621

″51′48º15

″7′33º53

79

نوراباد

1786

″32′47º58

″36′34º4

20

خرم اباد

1180

″17′48º20

″26′33º28

80

نهاوند

1641

″56′48º21

″14′34º12

21

هرسین

1724

″58′47º35

″33′34º17

81

هرسین

1724

″58′47º35

″33′34º17

22

ملایر

1877

″18′49º48

″3′34º19

82

ملایر

1877

″18′49º48

″3′34º19

23

الشتر

1621

″51′48º15

″7′33º53

83

الشتر

1621

″51′48º15

″7′33º53

24

ملایر

1877

″18′49º48

″3′34º19

84

کرمانشاه

1318

″9′47º4

″49′34º20

25

الشتر

1621

″51′48º15

″7′33º53

85

کرمانشاه

1318

″9′47º4

″49′34º20

26

الشتر

1621

″51′48º15

″7′33º53

86

کرمانشاه

1318

″9′47º4

″49′34º20

27

ملایر

1877

″18′49º48

″3′34º19

87

الشتر

1621

″51′48º15

″7′33º53

28

خرم اباد

1180

″17′48º20

″26′33º28

88

کرند

1645

″4′46º14

″17′34º17

29

الشتر

1621

″51′48º15

″7′33º53

89

ملایر

1877

″18′49º48

″3′34º19

30

الشتر

1621

″51′48º15

″7′33º53

90

کرمانشاه

1318

″9′47º4

″49′34º20

31

الشتر

1621

″51′48º15

″7′33º53

91

نهاوند

1641

″56′48º21

″14′34º12

32

نهاوند

1641

″56′48º21

″14′34º12

92

نهاوند

1641

″56′48º21

″14′34º12

33

الشتر

1621

″51′48º15

″7′33º53

93

نوراباد

1786

″32′47º58

″36′34º4

34

خرم اباد

1180

″17′48º20

″26′33º28

94

الشتر

1621

″51′48º15

″7′33º53

35

نهاوند

1641

″56′48º21

″14′34º12

95

کرمانشاه

1318

″9′47º4

″49′34º20

36

الشتر

1621

″51′48º15

″7′33º53

96

کرند

1645

″4′46º14

″17′34º17

37

نهاوند

1641

″56′48º21

″14′34º12

97

الشتر

1621

″51′48º15

″7′33º53

38

الشتر

1621

″51′48º15

″7′33º53

98

خرم اباد

1180

″17′48º20

″26′33º28

39

کرمانشاه

1318

″9′47º4

″49′34º20

99

خرم اباد

1180

″17′48º20

″26′33º28

40

هرسین

1724

″58′47º35

″33′34º17

100

نهاوند

1641

″56′48º21

″14′34º12

41

الشتر

1621

″51′48º15

″7′33º53

10

خرم اباد

1180

″17′48º20

″26′33º28

42

نوراباد

1786

″32′47º58

″36′34º4

102

کرند

1645

″4′46º14

″17′34º17

43

نهاوند

1641

″56′48º21

″14′34º12

103

نهاوند

1641

″56′48º21

″14′34º12

44

هرسین

1724

″58′47º35

″33′34º17

104

الشتر

1621

″51′48º15

″7′33º53

45

نهاوند

1641

″56′48º21

″14′34º12

105

نهاوند

1641

″56′48º21

″14′34º12

46

الشتر

1621

″51′48º15

″7′33º53

106

هرسین

1724

″58′47º35

″33′34º17

47

کرمانشاه

1318

″9′47º4

″49′34º20

107

الشتر

1621

″51′48º15

″7′33º53

48

خرم اباد

1180

″17′48º20

″26′33º28

108

خرم اباد

1180

″17′48º20

″26′33º28

49

الشتر

1621

″51′48º15

″7′33º53

109

کرند

1645

″4′46º14

″17′34º17

50

هرسین

1724

″58′47º35

″33′34º17

110

خرم اباد

1180

″17′48º20

″26′33º28

51

الشتر

1621

″51′48º15

″7′33º53

111

الشتر

1621

″51′48º15

″7′33º53

52

الشتر

1621

″51′48º15

″7′33º53

112

نوراباد

1786

″32′47º58

″36′34º4

53

نهاوند

1641

″56′48º21

″14′34º12

113

الشتر

1621

″51′48º15

″7′33º53

54

نوراباد

1786

″32′47º58

″36′34º4

114

نوراباد

1786

″32′47º58

″36′34º4

55

کرند

1645

″4′46º14

″17′34º17

115

الشتر

1621

″51′48º15

″7′33º53

56

الشتر

1621

″51′48º15

″7′33º53

116

هرسین

1724

″58′47º35

″33′34º17

57

الشتر

1621

″51′48º15

″7′33º53

117

ملایر

1877

″18′49º48

″3′34º19

58

الشتر

1621

″51′48º15

″7′33º53

118

الشتر

1621

″51′48º15

″7′33º53

59

نهاوند

1641

″56′48º21

″14′34º12

119

کرمانشاه

1318

″9′47º4

″49′34º20

60

کرمانشاه

1318

″9′47º4

″49′34º20

 

 

 

 

 

 

 

جدول 2- صفات اندازه‌گیری‌شدة میوه و واحد آنها

صفات

درصد مغز

وزن چوب

وزن مغز

چروکیدگی مغز

اندازة مغز

رنگ مغز

راحتی جداشدن مغز

گوشتی بودن مغز

تقسیم بندی اولیه و ثانویة غشای دانه

پربودن مغز

میزان سختی دو نیمه‌شدن پوست سخت

میزان سهولت جداشدن لپه‌ها

ضخامت پوست سخت

قطر دانه

طول دانه

عرض دانه

عمق شیار درکناره‌های بالشتک روی درز دانه

ضخامت تیغة میانی لپه‌ها

طرز قرارگیری بالشتک روی درز دانه

میزان نمود بالشتک روی درز دانه

شکل نوک قاعدة دانه

شکل نوک دانه (نقطة انتهایی مادگی)

روزنة انتهایی پوست سخت

تضاریس پوست سخت

رنگ پوست دانه

ساختار سطحی دانه

بافت پوست

شکل دانه

وزن یک دانه

واحد

درصد

گرم

گرم

کد

کد

کد

کد

کد

کد

کد

کد

کد

کد

میلی‌متر

میلی‌متر

میلی‌متر

کد

کد

کد

کد

کد

کد

کد

کد

کد

کد

کد

کد

گرم

روش اندازه­گیری

 

ترازوی دیجیتال

ترازوی دیجیتال

1- نوک چروکیده

1- خیلی ریز

1- خیلی روشن

1- خیلی راحت

1- ضعیف

3- نازک

1- خیلی کم

1- خیلی کم

1- خیلی آسان

1- خیلی نازک

کولیس دیجیتال

کولیس دیجیتال

کولیس دیجیتال

3- کم

1- خیلی نازک

1- روی نیةه بالایی

1- ضعیف

1- باریک

1- باریک

1- باز یا دارای پوشش بسیار نازک

1- تضاریس زیاد

1- خیلی روشن

1- کمی شیاردار

1- خیلی صاف

1- گرد  2- مثلثی  3- تخم مرغی پهن    4- تخم مرغی   5- ذوزنقه کوتاه    6- ذوزنقة کشیده                    7- بیضوی پهن              8- بیضوی   9-  قلبی

ترازوی دیجیتال

 

     

2- کمتر از 50درصدچروکیده

3- ریز

3- روشن

3- راحت

5- متوسط

5- متوسط

3- کم

3- کم

3- آسان

3- نازک

     

5- متوسط

3- نازک

2- روی 2/3 نیمة بالایی

2- متوسط

2- گرد

2- گرد

3- دارای پوشش بسیار نازک

2- تضاریس متوسط

3- روشن

2- شیاردار متوسط

2- صاف

 

 

     

3-بیش‌از50درصدچروکیده

5- متوسط

5- متوسط

5- متوسط

7- گوشتی کامل

7- ضخیم

5- متوسط

5- متوسط

5- متوسط

5- متوسط

     

7- زیاد

5- متوسط

3- روی همة طول درز

3- شدید

3- تخت

3- تخت

5- پوشش متوسط

3- بدون تضاریس

5- متوسط

3- شیاردار شدید

5- متوسط

 

 

     

4- پوک

7- درشت

7- تیره

7- سخت

   

7- زیاد

7- زیاد

7- مشکل

7- ضخیم

       

7- ضخیم

   

4- گود (فرورفته)

4- گود (فرورفته)

7- پوشش قوی

 

7- تیره

4- خط برجسته

7- ناصاف

 

 

       

9- خیلی درشت

       

9- خیلی زیاد

9- خیلی زیاد

9- خیلی مشکل

         

9- زیاد

       

8- پوشش خیلی قوی

 

9- خیلی تیره

 

9- خیلی ناصاف

 

 

جدول 3-  فهرست ژنوتیپ‌های برتر و انتخاب‌شده از ارزیابی مورفولوژیک گردو برای بررسی خویشاوندی ژنتیکی آنها با نشانگر RAPD

ردیف

منطقة جمع‌آوری

کد ژنوتیپ-مورفولوژیک

ردیف

منطقة جمع‌آوری

کد ژنوتیپ-مورفولوژیک

1

الشتر

19

26

کرمانشاه

41

2

خرم‌آباد

13

27

الشتر

3

3

الشتر

97

28

ملایر

22

4

هرسین

40

29

الشتر

113

5

ملایر

89

30

الشتر

5

6

نورآباد

111

31

الشتر

83

7

نورآباد

54

32

کرمانشاه

66

8

کرمانشاه

119

33

کرمانشاه

78

9

نهاوند

45

34

کرند

88

10

نورآباد

79

35

کرمانشاه

67

11

الشتر

52

36

نورآباد

65

12

الشتر

26

37

نورآباد

61

13

نهاوند

70

38

الشتر

49

14

کرمانشاه

69

39

نورآباد

75

15

ملایر

82

40

هرسین

71

16

نهاوند

43

41

الشتر

19

17

خرم‌آباد

101

42

هرسین

47

18

هرسین

81

43

الشتر

57

19

کرند

104

44

خرم‌آباد

42

20

نهاوند

35

45

نهاوند

37

21

هرسین

73

46

نورآباد

54

22

الشتر

31

47

نهاوند

53

23

نهاوند

100

48

الشتر

29

24

الشتر

115

49

کرند

96

25

هرسین

68

50

کرمانشاه

39

 

 

جدول 4- توالی آغازگرهای RAPD استفاده‌شده در پژوهش حاضر

نام آغازگر

توالی آغازگر

دمای اتصال (درجة سانتی‌گراد)

منبع

OPA-05

AGG AAT CTT G

37

Ahmed et al., 2012

OPA-02

TGC CGA GCT G

37

Singh et al., 2014

OPA-09

GGG TAA CGC C

37

Singh et al., 2014

OPA-13

CAG CAC CCA C

37

Ahmed et al., 2012

OPA-16

AGC CAG CGA A

37

Singh et al., 2014

OPA-18

AGG TGA CCG T

37

Singh et al., 2014

OPB-06

TGC TCT GCC C

37

Singh et al., 2014

OPB-14

TCC GCT CTG G

37

Singh et al., 2014

CUSTOMPRIMER

CGC ACC GCA G

37

Singh et al., 2014

UBC-43

AAA ACC GGG C

37

Ahmed et al., 2012

UBC-292

AAA CAG CCC G

37

Ahmed et al., 2012

UBC-691

AAA CCA GGC G

37

Ahmed et al., 2012

UBC-429

AAA CCT GGA C

37

Ahmed et al., 2012

 

2/0 واحد بر میکرومولار) و 3 میکرولیترآب استریل‌شده با دستگاه ترموسایکلر (مدل AG، شرکت Eppendorf، آلمان) بود. واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (PCR) با برنامة شیب دمایی به‌صورت یک چرخة دمایی 94 درجة سانتی‌گراد به‌مدت 5 دقیقه برای واسرشت‌سازی اولیة DNA الگو، 40 چرخة دمایی 94 درجة سانتی‌گراد به‌مدت 1 دقیقه، یک دقیقه دمای اتصال 37 درجة سانتی‌گراد و دمای تکثیر 72 درجة سانتی‌گراد به‌مدت 2 دقیقه و درنهایت، چرخه‌ای به‌مدت 7 دقیقه در دمای 72 درجة سانتی‌گراد برای تکثیر نهایی انجام شد. پس از انجام واکنش، به محصول PCR، 5 میکرولیتر بافر بارگذاری (Loading dye)، اضافه و درنهایت، 12 میکرولیتر محصول PCR در ژل آگارز 5/1 درصد به‌مدت 120 دقیقه با ولتاژ 90 ولت الکترفورز شد. رنگ‌آمیزی ژل با اتیدیوم بروماید انجام و باند حاصل‌شده به‌صورت صفر و یک نام‌گذاری شد و داده‌های حاصل با برنامة NTSYS-pc تجزیه شدند. همچنین ﻣﺤﺘﻮای اﻃﻼﻋﺎت ﭼﻨﺪﺷﻜﻠﻲ (PIC) براساس دستورالعمل Anderson و همکاران (1993) با نرم‌افزار Excel برآورد شد.

 

نتایج و بحث

ارزیابی کلی صفات میوه: مقادیر کمینه، بیشینه، میانگین، انحراف معیار و شاخص تنوع فنوتیپی برای هر یک از صفات در جدول 5 آمده است. بین صفات اندازه‌گیری‌شده، بیشترین درصد تنوع فنوتیپی، مربوط به صفت چروکیدگی مغز با مقدار 02/114 بود که نشان‌دهندة اختلاف زیادی بین ژنوتیپ‌های بررسی‌شده، از لحاظ گوشتی‌بودن مغز و چروک‌بودن آنها است. علاوه‌برآن، شکل دانه هم درصد تنوع زیادی داشت. بین همة صفات، کمترین مقدار شاخص تنوع فنوتیپی مربوط به عرض دانه با 68/8 درصد و پس از آن، مربوط به طول و قطر دانه بود. وضعیت روزنة انتهایی میوه یکی از صفات مهم در نگهداری و انبارداری محصولات گردو است. گردوهای دارای روزنة باز ضمن احتمال آلودگی با قارچ‌ها، هنگام انبارداری با حملة حشرات مواجه می‌شوند و در زمان کاشت دانه نیز در خزانه به‌علت ورود آب زیاد به درون دانه با قارچ‌ها و کپک‌زدگی آسیب می‌بینند. وجود روزنه در دانه، سهولت در شکستگی پوستة سخت را باعث می‌شود و هنگام حمل‌ونقل میوه، دانه به‌آسانی به دو نیم تقسیم یا مغزش خارج می‌شود (Forde and McGranahan, 1993). شاخص تنوع فنوتیپی برای این صفت 50/49 درصد است و بیان می‌کند که از لحاظ باز و بسته‌بودن روزنة انتهایی میوه، تنوع زیادی بین ژنوتیپ‌ها وجود دارد. Ebrahimi و همکاران (2009) شاخص تنوع را برای روزنة انتهایی میوه، 63 درصد بیان کردند و آن را به‌دلیل تنوع زیاد بین ژنوتیپ‌ها در این صفت گزارش کردند. وزن دانه و وزن مغز از صفات بسیار مهم در گردو هستند که دامنة تغییرات این صفات برای وزن دانه از 7 تا 80/19 گرم و وزن مغز از 80/2 تا 20/9 گرم متغیر بود و میزان شاخص تنوع به دست‌آمده در این دو صفت به‌ترتیب 72/18 و 16/20 درصد بود که نشان می‌دهد میزان تغییرات وزن دانه و وزن مغز نسبتا زیاد است که این نتایج با آمار Ebrahimi

 

شاخص تنوع فنوتیپی درصد

انحراف‌ معیار

میانگین

بیشینه

کمینه

صفت

72/18

22/2

90/11

80/19

7

وزن یک دانه (گرم)

14/60

67/2

44/4

9

1

شکل دانه

12/32

31/1

10/4

9

1

بافت پوست

38/40

81/0

02/2

4

1

ساختار سطحی دانه

79/34

49/1

31/4

9

1

رنگ پوست سخت

75/26

56/0

10/2

3

1

تضاریس پوست سخت

50/49

54/2

51/5

9

1

روزنة انتهایی پوست سخت

10/29

67/0

33/2

4

1

شکل نوک دانه (نقطة انتهایی مادگی)

36/22

81/0

24/2

4

1

شکل نوک قاعدة دانه

36/82

44/1

93/3

7

1

میزان نمود بالشتک روی درز دانه

93/35

73/0

05/2

3

1

طرز قرارگیری بالشتک روی درز دانه

59/30

28/1

21/4

8

1

ضخامت تیغة میانی لپه‌ها

67/41

21/1

90/2

7

1

عمق شیاردرکناره‌های بالشتک روی درز دانه

68/8

28/0

23/3

80/3

38/2

عرض دانه (سانتی‌متر)

07/10

37/0

69/3

86/4

75/2

طول دانه (سانتی‌متر)

17/9

30/0

37/3

20/4

65/2

قطر دانه (سانتی‌متر)

41/48

67/1

46/3

7

1

ضخامت پوست سخت

10/58

43/2

19/4

9

1

میزان سهولت جداشدن لپه‌ها

33/52

02/2

87/3

9

1

میزان سختی دو‌نیمه‌شدن پوست سخت

66/26

73/1

51/6

9

2

پربودن مغز

51/43

68/1

86/3

7

1

تقسیم‌بندی اولیه و ثانویة غشای دانه

25/26

27/1

84/4

7

2

گوشتی‌بودن مغز

61/58

69/1

89/2

7

1

راحتی جداشدن مغز

45/33

30/1

89/3

7

1

رنگ مغز

16/25

23/1

90/4

8

2

اندازة مغز

02/114

92/0

81/0

3

0

چروکیدگی مغز

61/20

20/1

83/5

20/9

80/2

وزن مغز (گرم)

31/23

40/1

04/6

30/11

3

وزن چوب (گرم)

70/11

57/5

13/49

75/62

11/30

درصد مغز

جدول 5- ویژگی‌های کلی صفات بررسی‌شده در ژنوتیپ‌های گردو

 

 

و همکاران (2009) مطابقت دارد. همچنین Rezaei و همکاران (2008) در ارزیابی توده‌های ارومیه، وزن میوه و مغز ژنوتیپ‌های برتر را به‌ترتیب از 3/10 تا 16 و 5/5 تا 2/7 گزارش کردند که نسبت به مقادیر به ‌دست‌آمده از پژوهش حاضر کمتر هستند. رنگ مغز و راحتی جدا شدن از صفات مهم در بازارپسندی گردو هستند که میانگین‌های به ‌دست‌آمده برای این دو صفت به‌ترتیب 89/3 و 89/2 هستند که نشان می‌دهند بیشتر ژنوتیپ‌ها مغزی به رنگ روشن با ویژگی سهولت جداشدن داشته‌اند؛ اگرچه مردم آمریکا رنگ کهربایی را بیشتر می‌پسندند (McGranahan et al., 1998). ژنوتیپ‌هایی که Arzani و همکاران (2008) معرفی کردند نیز مغز روشن با ویژگی سهولت جدا‌شدن داشتند. بین ژنوتیپ‌های ارزیابی‌شده در پژوهش حاضر، بیشترین درصد مغز مربوط به ژنوتیپ 15 با مقدار 75/62 درصد و کمترین آن مربوط به ژنوتیپ 64 با مقدار 10/30 درصد بود. در بررسی انجام‌شده بر ژنوتیپ‌های گردو درمنطقة هیماچال پرادش هندوستان، بیشترین درصد مغز، 5/62 گزارش شده است که از مقدار به ‌دست‌آمده در بررسی حاضر کمتر بوده است (Sharma and Sharma, 2001).

تجزیة مولکولی با نشانگر RAPD: نتایج آزمایش دوم نشان داد همة آغازگرهای استفاده‌شده، مقدار زیادی از چند‌شکلی را بین همة ژنوتیپ‌های بررسی‌شده نشان دادند. همة 13 آغازگر استفاده‌شده، باند چندشکل روی ژنوتیپ‌ها ایجاد کردند و درمجموع، 84 باند روی ژل آگارز مشخص شدند. نتایج به ‌دست‌آمده از این بخش، اطلاعات کافی را برای تشخیص و تفکیک ژنوتیپ‌ها از یکدیگر فراهم کردند. مقدار زیاد تنوع گردو ممکن است به درجة زیاد هتروزیگوتی آن نسبت داده شود. تعداد کل باند برای هر آغازگر از 4 تا 11 باند و حدود اندازة قطعات تولید‌شده نیز از 140 تا 2500 جفت باز متغیر بود. میزان اطلاعات چند شکلی، یکی از شاخص‌های مهم برای مقایسة آغازگرهای مختلف از لحاظ قدرت آن‌ها برای تفکیک ژنوتیپ‌ها است. در پژوهش حاضر، همة آغازگرهای استفاده‌شده، چندشکلی زیادی بین نمونه‌های بررسی‌شده نشان دادند. تعداد باند تولیدشده برای هر آغازگر و ارزش محتوی چند‌شکلی مشاهده‌شده در جدول 6 آمده است. نتایج نشان دادند بیشتر آغازگرهای استفاده‌شده، شاخص تنوع زیادی دارند و بیان‌کنندة کارایی آنها در تفکیک ژنوتیپ‌ها از همدیگر هستند. بین آغازگرهای استفاده‌شده در بررسی حاضر، دو آغازگر OPA-18 و OPB-14 با درصد چندشکلی کمتر از 60/0، کمترین مقدار تنوع را در نمونه‌های گردو نشان دادند.

میانگین تعداد آلل مشاهده‌شده برای آغازگرهای RAPD، 69/6 است که بیشترین تعداد آلل برای آغازگر OPA-09، 11 آلل و کمترین تعداد برای آغازگر OPA-18، 4 آلل به دست آمد. میانگین تعداد آلل‌های موثر 10/5 آلل برآورد شد. باوجوداینکه آغازگر OPA-09 بیشترین تعداد آلل را داشت؛ ولی بیشترین درصد ارزش محتوای اطلاعات چند‌شکلی، مربوط به آغازگر CUSTOMPRIMER و 93 درصد بود که این مسئله به تعداد آلل مؤثر برای هر آغازگر مربوط می‌شود. یکی دیگر از معیارهای تنوع ژنتیکی ضریب شانون (I) است که این ضریب برای کل آغازگرها به‌طور متوسط 66/1 ثبت شد. بیشترین مقدار آن برای آغازگر OPA-09 و کمترین مقدار آن مربوط به آغازگر OPA-18 است. Nicese و همکاران (1998) با 72 آغازگر RAPD روی 19

 

جدول 6- شاخص‌های ژنتیکی محاسبه‌شده برای آغازگرهایRAPD  در بررسی ژنوتیپ‌های گردو

Polymorphism Information Content (PIC)

ضریب اطلاعات شانون

(I)

تعداد آلل موثر (Ne)

تعداد آلل مشاهده‌شده (Na)

نام

آغازگر

ردیف

84/0

87/1

03/6

8

OPA-05

1

90/0

28/2

69/6

8

OPA-02

2

90/0

20/3

45/9

11

OPA-09

3

77/0

70/0

54/2

4

OPA-13

4

66/0

37/1

04/4

5

OPA-16

5

59/0

97/0

10/3

4

OPA-18

6

73/0

75/1

15/5

6

OPB-06

7

57/0

16/1

69/3

5

OPB-14

8

93/0

50/2

91/7

10

CUSTOMPRIMER

9

75/0

63/1

91/4

6

UBC-43

10

64/0

03/1

44/3

5

UBC-292

11

81/0

76/1

30/5

7

UBC-691

12

63/0

39/1

04/4

5

UBC-429

13

75/0

66/1

10/5

46/6

میانگین

             

 

 

ژنوتیپ گردو درمجموع، 23 باند چندشکل را گزارش و بیان کردند که نشانگر RAPD می‌تواند به اندازة کافی، چندشکلی را بین ژنوتیپ‌های گردو تشخیص دهد. Ahmed و همکاران (2012)، 82 ژنوتیپ بذری گردو را بررسی کردند و با به‌کارگیری 20 آغازگر RAPD روی آنها، مقدار چندشکلی را 49 درصد اعلام کردند. همچنین تعداد کل باندهای مشاهده‌شده را 62 عدد و اندازة باند را در محدودة 150 تا 1500 باز گزارش کردند. Erturk و Dalkilic (2011) با 45 آغازگر RAPD روی 8 ژنوتیپ گردو، درمجموع توانستند 513 باند را روی ژل آگارز مشاهده کنند که از این تعداد، 340 باند، چندشکل و اندازة آنها در محدودة 200 تا 5000 باز بودند. Xu  و همکاران (2012) با کاربرد 23 آغازگر RAPD بر 35 ژنوتیپ گردو که از 8 منطقه جمع‌آوری شده بودند، محدودة اندازة آلل‌ها را بین 180 تا 2000 گزارش کردند و نتیجه گرفتند که آغازگرهای استفاده‌شده، 1/86 درصد، چندشکلی دارند. الگوی تکثیر آغازگر CUSTOMPRIMER در 50 نمونة ژنوتیپ بذری گردو در شکل 1 نشان داده شده‌اند.

ماتریس تشابه جاکارد بین ژنوتیپ‌های گردو از داده‌های RAPD محاسبه شد. بیشترین تشابه ژنتیکی بین ژنوتیپ‌های 9 و 3 با مقدار 79/0 و کمترین تشابه بین ژنوتیپ‌های 22 و 50 با مقدار 08/0 مشاهده شد. براساس دندروگرام به‌ دست‌آمده از ماتریس تشابه جاکارد، ژنوتیپ‌های بررسی‌شده در فاصلة تقریبا 46/0 به 5 گروه تقسیم شدند (شکل 2). در این بین، گروه 1 با 34 نمونه بیشترین تعداد ژنوتیپ را داشت. گروه‌های 5 و 6 هر کدام 1

 

 

شکل 1- الگوی تکثیر باندی در 50 نمونة ژنوتیپ بذری گردو با آغازگر CUSTOMPRIME

 

 

ژنوتیپ را در خود جای دادند و گروه سوم شامل دو ژنوتیپ 20 و 25 بود. نمونة 3 و 9 بیشترین شباهت را به هم داشتند. باتوجه‌به نتایج به ‌دست‌آمده از تجزیة خوشه‌ای و جدول ضریب تشابه ژنتیکی جاکارد، ژنوتیپ 50 که از شهر کرمانشاه جمع‌آوری شده بود، خود به‌تنهایی در گروه پنجم قرار گرفت که با ژنوتیپ‌های بررسی‌شده، تفاوت ژنتیکی زیادی را نشان داد.

Ebrahimi و همکاران (2009) در بررسی 31 ژنوتیپ و چهار رقم خارجی گردو با نشانگرهای ریزماهواره با تشابه دایس و روش UPGAM در فاصلة ژنتیکی 1/0، ژنوتیپ‌ها را به چهار گروه اصلی تقسیم‌بندی کردند. Fatahi و همکاران (2010) در پژوهش خود بر 35 ژنوتیپ گردو با 14 آغازگر RAPD براساس مقدار تشابه ژنتیکی جاکارد و روش UPGAM، کمترین و بیشترین تشابه را به‌ترتیب 27/0 و 87/0 گزارش کردند. همچنین در فاصلة ژنتیکی 01/0، ژنوتیپ‌ها در 5 گروه اصلی قرار گرفتند. Xu و همکاران (2012) در بررسی 35 ژنوتیپ گردو با 32 آغازگر RAPD براساس ضریب تشابه جاکارد، در فاصلة 34/0، ژنوتیپ‌ها را به سه گروه اصلی تقسیم کردند. Ehteshamnia و همکاران (2010) باتوجه‌به دندروگرام حاصل از تجزیة خوشه‌ای اطلاعات 11 نشانگر ریزماهواره، در ژنوتیپ‌های گردوی ایرانی با ضریب تشابه نی و با روش گروه‌های غیروزنی جفت‌شده، ژنوتیپ‌های بررسی‌شده را به 6 گروه تقسیم کردند. Ahmed و همکاران (2012) با

 

شکل2- دندروگرام به‌ دست‌آمده از تجزیة خوشه‌ای بین ژنوتیپ‌های گردو براساس ضریب تشابه جاکارد و روش UPGMA با داده‌های نشانگر RAPD

 

 

بررسی 82 ژنوتیپ گردو و به ‌کارگیری 13 نشانگر SSR و 20 نشانگر RAPD، با کلاستر به دست‌آمده از روش ضریب تشابه جاکارد، ژنوتیپ‌ها را در 4 گروه اصلی قرار دادند. در پژوهشی، تنوع درون‌گونه‌ای در پستة وحشی براساس الگوهای پروتئینی بررسی شد و سه جمیعت بررسی‌شده از همدیگر به‌خوبی تفکیک شدند (Seyedi et al., 2010). نتایج تجزیه به مؤلفه‌های اصلی نشان دادند که 9 مؤلفة اصلی، حدود 21/71 درصد از واریانس داده‌های مولکولی را توجیه می‌کنند (جدول 7).

 

جدول 7- مقادیر ویژة واریانس و درصد تجمعی واریانس به‌ دست‌آمده از 9 عامل اصلی در بررسی تنوع ژنوتیپ‌های گردو با نشانگر RAPD

واریانس تجمعی (درصد)

واریانس (درصد)

مقادیر ویژه

عامل

02/49

02/49

51/24

1

77/54

75/5

87/2

2

19/58

41/3

70/1

3

19/61

3

50/1

4

43/63

23/2

11/1

5

61/65

18/2

08/1

6

63/67

01/2

1

7

49/69

86/1

93/1

8

28/71

79/1

89/0

9

 

نخستین مولفه، خود به‌تنهایی 02/49 درصد از واریانس کل را توجیه کرد. Ehteshamnia و همکاران (2010) در بررسی تنوع ژنتیکی 96 ژنوتیپ از 5 تودة طبیعی گردوی ایرانی با 11 مکان ژنی ریزماهواره، تجزیه به مؤلفه‌های اصلی را براساس ماتریس تشابه به‌ دست‌آمده از ضریب تشابه نی انجام دادند. آنها گزارش کردند که 40 مؤلفة اصلی، حدود 96 درصد از واریانس داده‌های مولکولی را توجیه می‌کنند. این نشان می‌دهد نشانگرهای ریزماهوارة مطالعه، در قسمت‌های مختلف ژنوم پراکنده هستند.

پراکنش ژنوتیپ‌ها در فضای مختلف بای‌پلات نشان‌دهندة تنوع ژنتیکی زیاد بین آنها است و همچنین تجمع افراد در یک ناحیه از پلات، نشان‌دهندة تشابه ژنتیکی آن افراد است. در بررسی حاضر، تجزیة بای‌پلات با دو عامل اصلی اول و دوم انجام شد که به‌ترتیب، 02/49 و 75/5 درصد از واریانس کل را توجیه کرده بودند (شکل 3). براساس مقدار زیاد برای عامل اول و دوم، ژنوتیپ‌های 1، 2، 3، 4، 5، 6، 7، 8، 9، 10، 11، 12، 13، 14، 15، 16، 17، 18، 19، 21، 22، 23 و 24 در گروه اول در قسمت بالا سمت راست بای پلات جای گرفتند. .نمونه‌های 45، 43، 40، 47، 31، 23، 33، 35، 35، 36، 37، 38، 39، 40، 41، 42، 44، 46، 48 و 49 کمترین مقدار را برای مؤلفة دوم ولی مقدار زیاد را برای مؤلفة اول دارند و در گروه دوم قرار گرفتند. ژنوتیپ 50 با کمترین مقدار برای مؤلفة اول و با قرارگرفتن روی محور عامل دوم، خود به‌تنهایی در یک گروه جداگانه (گروه سوم) جای گرفت. نتایج حاصل از تجزیة بای پلات با نتایج حاصل از تجزیة خوشه‌ای به دست آمده از ضریب تشابه جاکارد مطابقت زیادی را نشان داد. Ehteshamnia و همکاران (2010) باتوجه‌به دیاگرام پراکنش متغیرها براساس مولفة اول و دوم گزارش کردند که مؤلفة اول شامل تأثیرگذارترین متغیرها بود که بیشترین درصد از تغییرات (39/11 درصد) را توجیه می‌کند. همچنین مطابق با گروه‌بندی ژنوتیپ‌ها در دندروگرام، ژنوتیپ ها را براساس مؤلفه‌های اصلی اول و دوم در 6 دستة متفاوت قرار دادند.

 

جمع‌بندی

نتایج ارزیابی ژنوتیپ‌های گردو براساس ویژگی‌های مورفولوژیک میوه و نشانگر RAPD در پژوهش حاضر نشان دادند که تنوع ژنتیکی بسیار زیادی بین ژنوتیپ‌های بررسی‌شده وجود دارند که می‌توانند مواد ژنتیکی مناسب برای پژوهش‌های اصلاحی این گیاه در آینده باشند. این تنوع زیاد می‌تواند به‌دلیل ماهیت دگرگشن‌بودن این گونة گیاهی و همچنین ازدیاد بذری این گیاه باشد. نتایج مربوط به ازریابی 119 ژنوتیپ گردو نشان دادند بین ژنوتیپ‌های ارزیابی‌شده در پژوهش حاضر، ژنوتیپ‌های 5 (الشتر)، 104 (الشتر)، 89 (ملایر)، 22 (ملایر)، 66 (کرمانشاه) و 97 (الشتر) میوه‌های بزرگتر و با کیفیت بیشتر (درصد مغز بیشتر، گوشتی‌بودن مغز، رنگ کهربایی، جداشدن راحت‌تر مغز از دانه) داشتند که می‌توان آنها را به‌صورت رویشی تکثیر کرد و گسترش داد یا نتایج به ‌دست‌آمده از بخش مولکولی پژوهش حاضر را در برنامة اصلاح این محصول استفاده کرد. واکنش PCR با 13 آغازگر RAPD بر 50 ژنوتیپ بذری گردو نشان داد که همة 13 آغازگر استفاده‌شده، باند چندشکل روی ژنوتیپ‌ها ایجاد کردند و در‌مجموع، 84 باند روی ژل آگارز مشخص شدند. نتایج به‌ دست‌آمده از این بخش، اطلاعات کافی برای تشخیص و تفکیک ژنوتیپ‌ها را از یکدیگر فراهم کردند.

 

سپاسگزاری

هزینه‌های پژوهش حاضر از محل اعتبارات پژوهشی دانشگاه ایلام تامین شده‌اند. دراینجا نگارندگان مراتب سپاسگزاری خود را اعلام می‌کنند.

Ahmed, N., Mir, J. I., Mir, R. R., Rather, N. A., Rashid, R., Wani, S. H., Shafi, W., Mir, H. and Sheikh, M. A. (2012) SSR and RAPD analysis of genetic diversity in walnut (Juglans regia L.) genotypes from Jammu and Kashmir, India. Physiology and Molecular Biology of Plants: An International Journal of Functional Plant Biology 18(2): 149–160.

Aleta, N. and Ninot, A. (1993) Exploration and evaluation of Spanish native walnut (Juglans regia L.) population from Catalonia and Galicia. Acta Horticulturae 311: 17-23.

Aly, M. M., Robert, A., Fjellstrom, G., McGranahan, G. H. and Parfitt, E. (1991) Origin of walnut somatic embryos determine by RFLP and isozyme analysis. HortScience 27(1): 61-63.

Anderson, A., Churchill, G. A., Autrique, J. E., Tanksley, S. D. and Sorrells, M. E. (1993) Optimizing parental selection for genetic linkage maps. Genome 36: 181-186.

Arzani, K., Mansouri Ardakan, H. and Vezvaei, A. (2008) Morphological variation among persian walnut (Juglans regia) genotype from central Iran. New Zealand Journal of Cropand Horticulteral Science 36: 159-168.

Beede, R. H. and Hasey, J. K. (1998) The history of the walnut in California. In: Walnut production manual (Ed. Ramos, D. E.) 8-15. University of California. Division of Agriculture and Natural Resources. Publication 3373, California.

Charles, A., Leslie, C. A. and McGranahan, G. H. (1998) The origin of the walnut. In: Walnut production manual (Ed. Ramos, D. E.) 3-7. University of California. Division of Agriculture and Natural Resources. Publication 3373, California.

Doyle, J. J. and Doyle, J. L. (1990) Isolation of plant DNA form fresh tissue. Focus 12: 13-15.

Ebrahimi, A., Fattahi Moghaddam, M. R., Zamani, Z., Vahdati, K. (2009) An investigation on genetic diversity of 608 persian walnut accessions for screening of some genotypes of superior traits. Iranian Journal of Horticultural Sciences 4: 83-94 (in Persian).

Ehteshamnia, A., Sharifani, M. and Vahdati, K. (2010) Investigation of qualitative morphological and geographical diversity among native populations of walnut (Juglans regia L.) in Golestan Province. Journal of Plant Production 17: 15-38 (in Persian).

Erturk, U. and Dalkilic, Z. (2011) Determination of genetic relationship among some walnut (Juglans regia L.) genotypes and their early-bearing progenies using RAPD markers. Romanian Biotechnological Letters 16(1): 5944-5952.

Fatahi, R., Ebrahimi, A. and Zamani, Z. (2010) Characterization of some Iranians and foreign walnut genotypes using morphological traits and RAPD markers. Horticulture Environment and Biotechnology 51(1): 51-60.

Ferhatoglu, Y. (1993) The characteristics of walnut cultivars obtained through selection. Acta Horticulturae 311: 34-36.

Forde, H. I. (1975) Walnuts. In: Advances in Fruit (Eds. Janick, J. and Moore, J. R.) 439-455. Purdue University Press, West Lafayette, Indiana.

Forde, H. I. and McGranahan, G. H. (1993) A new walnut cultivar Malizia. John Wiley and Sons, New Jersey.

Fornari, B., Malvolti, M. E., Taurchini, D., Fineschi, S., Beritognolo, I., McCaglia, E. and Cannata, F. (2001) Isozyme and organellar DNA analysis of genetic diversity in natural/naturalised European and Asiatic walnut (Juglans regia) populations. Acta Horticulturae 544: 167-178.

Goldstein, D. B. and Schlotterer, C. (1999) Microsatellites: evolution and applications. Oxford University Press. NewYork.

Lansari, A., Hassani, E. and Nabil, D. (2001) Preliminary results on walnut germplasm evaluation in Morocco. Acta Horticulturae 504: 27-35.

McGranahan, G. and Leslie, C. (1990) Walnuts (Juglans). In: Genetic Resources of Temperate Fruit and Nut Crops (Eds. Moore, J. N. and Balington, J. R.) 907–951. Wageningen University. Wageningen.

McGranahan, G. H., Charles, A., Leslie, C. A., Philips, H. A. and Dandaker, A. (1998) Propagation. In: Walnut production manual (Ed. Ramos, D. E.) 71-83. University of California, Division of Agriculture and Natural Resources. Publication 3373, California.

Nas, M. N., Mutlu, N. and Read, P. E. (2004) Random amplified polymorphic DNA (RAPD) analysis of long-term cultured hybrid hazelnut. HortScience 39: 1079-1082.

Nicese, F. P., Hormaza, J. I. and McGranahan, G. H. (1998) Molecular characterization and genetic relatedness among walnut (Juglans regia L.) genotypes based on RAPD markers. Euphytica 101(2): 199-206.

Orel, G., Marchant, A. D., Mcleod, J. A. and Richards, G. D. (2003) Characterization of 11 Juglandaceae genotypes based on morphology, cp DNA and RAPD. HortScience 38: 1178- 1183.

Pollegioni, P., Major, A., Bartoli, S., Ducci, F., Proietti, R. and Malvolti, M. E. (2004) Application of microsattelite and dominant molecular markers for the discrimination of species and interspecific hybrids in genus Juglans. Acta Horticulturae 705: 191-197.

Potter, D., Gao, F. Y., Aiello, G., Leslie, C. A. and McGranahan, G. H. (2002) Inter simple sequence repeat markers for fingerprinting and determining genetic relationships of walnut (Juglans regia) cultivars. Journal of the American Society for Horticultural Science 127: 75-81.

Radnia, H. (1996) Rootstock for Fruit Crops. Agriculture Education Press, Karaj (Translated in Persian).

Rezaei, R., Hasani, G., Hassani, D. and Vahdati, K. (2008) Morphobiological characteristics of some newly selected walnut genotypes from seedling collection of Kahriz – Orumia. Journal of Horticultural Science and Technology 9(3): 205-214 (in Persian).

Seyedi, N., Jalali, S. G. A., Moghaddam, M., Tabari, M. and Mohammadi, S. A. (2010) Application of seed storage protein in intra-specific variation in three population of Pistacia atlantica desf. Journal of Plant Biology 2: 1-14.

Sharma, S. H. and Sharma, O. C. (2001) Studies on variation in nut and kernel characters and selection of superior walnut seedlings (Juglans regia L.) from Garsa and Jogindernagar areas of Himachal Pradesh. Acta Horticulturae 544: 47-50.

Singh, S. K., Meghwal, P. R., Pathak, R. and Gautam, R. (2014) Molecular markers assisted identification of intraspecific hybrids in Ziziphus mauritiana. Proceedings of the National Academy of Sciences, India Section B: Biological Sciences 84: 603-611.

Xu, Z., Hu, T. and Zhang, F. (2012) Genetic diversity of walnut revealed by AFLP and RAPD markers. Journal of Agricultural Science 4: 271-276.