مطالعۀ ژنتیکی دو گونۀ وحشی زعفران با استفاده از صفات مورفولوژی و نشانگر مولکولی RAPD

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی سابق کارشناسی ارشد، گروه علوم باغبانی و فضای سبز، دانشکدۀ علوم و مهندسی کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج

2 دانشیار، گروه علوم باغبانی و فضای سبز، دانشکدۀ علوم و مهندسی کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج

3 دانشیار گروه علوم باغبانی و فضای سبز، دانشکدۀ علوم و مهندسی کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج

چکیده

در این پژوهش، تنوع ژنتیکی 25 ژنوتیپ زعفران ایرانی از سه گونۀ زعفران (Crocus speciosus، Crocus cancellathus وCrocus sativus) با استفاده از 16 صفت مورفولوژی و نشانگر RAPD ارزیابی شد. در صفات تعداد برگ در بوته، طول گلبرگ، وزن گل، ارتفاع ساقۀ گل‏دهنده و طول کلاله، گونۀ زعفران زراعی (C. sativus) با گونۀ speciosus متفاوت بود، ولی با گونۀ cancellatus تفاوت معناداری نداشت. از نظر صفات تعداد پوشش بیرونی و وزن خشک کرم‏ها، گونۀ زعفران زراعی با گونۀ cancellatus متفاوت بود و با گونۀ speciosus شباهت داشت. 19 آغازگر تصادفی RAPD در انجام واکنش PCR بررسی شدند. در‌مجموع 276 باند در کل نمونه‏ها تکثیر یافتند که از بین آن‌ها 261 باند چندشکل بودند و ضریب کوفنتیکی 96/0r= به‏دست آمد. تجزیۀ خوشه‏ای براساس نوارهای چندشکل و با استفاده از ضریب تشابه جاکارد و به روش UPGMA انجام گرفت و نمونه‏ها در حد تشابه 36/0 به چهار گروه مجزا تقسیم شدند. همچنین در این روش مانند صفات مورفولوژیک C. speciosus از دو گونۀ دیگر جدا شد. زعفران زراعی در حد تشابه 28/0 به‌خوبی از دو گونۀ cancellatus و speciosus جدا شد.‌

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Genetic study of two species of wild saffron using morphological traits and RAPD marker

نویسندگان [English]

  • Bita Khansarinejad 1
  • Mohammad Reza Hassandokht 2
  • Vahideh Nazeri 3
1 Former Graduate M.Sc. Student, Department of Horticultural Sciences, Faculty of Agricultural Science & Engineering, College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran
2 Associate Professor, Department of Horticultural Sciences, Faculty of Agricultural Science and Engineering, College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran
3 Associate Professor, Department of Horticultural Sciences, Faculty of Agricultural Science and Engineering, College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran
چکیده [English]

In this study, the genetic diversity of 25 Iranian saffron genotypes from three species (Crocus speciosus, Crocus cancellatus and Crocus sativus) has been evaluated using 16 morphological traits and RAPD marker. C. sativus was different with speciosus in the leaf number per plant, tepal length, flower weight, inflorescence stem height and the stigma length, but had no significant difference with cancellatus species. Considering traits such as the number of outer cover and the corm dry weight, domestic saffron species was different with cancellatus and similar to speciosus. 19 primers have been investigated in PCR reactions. A total number of 276 bands have been amplified from all the samples, out of which there were 261 polymorphic bands and the cophenetic coefficient was about r = 0.96. ‍Cluster analysis was done on the basis of polymorphic bands and using Jaccard's similarity coefficient and by UPGMA method and the samples were divided into four groups at similarity of 0.36. In this method, the same as morphological traits, C. specious were separated from the other two species. Domestic saffron was well separated from cancellatus and speciosus at similarity of 0.28.  

کلیدواژه‌ها [English]

  • Crocus
  • Genetic diversity
  • RAPD
  • UPGMA
1. ابراهیم‏زاده ح، رجبیان ط، کرمیان ر، ابریشم‏چی، پ و صبورا ع (1385) (زعفران ایران با نگاهی پژوهشی). انتشارات اطلاعات، تهران. 644 ص.

2. ابریشمی م ح (1383) زعفران از دیرباز تا امروز. انتشارات امیرکبیر. 832 ص.

3. نقوی م ر، قره‏یاضی ب و حسینی سالکده ق (1388) نشانگرهای مولکولی. انتشارات دانشگاه تهران، تهران. 340 ص.

4. قهرمان ا و عطار ف (1377) تنوع زیستی گونه‏های گیاهی ایران. انتشارات دانشگاه تهران. 212 ص.

5. کافی م (1381) زعفران فناوری تولید و فراوری. انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد. 276 ص.

6. Beiki A, Keifi F and Mozafari J (2010) Genetic differentiation of Crocus species by random amplified polymorphic DNA. Genetic Engineering and Biotechnology. Pp. 1-10.

7. Domyati FM, Younis R, Edris S, Mansour A, Sabir G and Bahieldin A (2011) Molecular markers associated with genetic diversity of some medicinal plants in Sinai. Medicinal Plants Research. 5(2): 200-210.

8. Grilli Caiola M, Caputo P and Zanier R (2004) RAPD analysis in Crocus sativus L. accessions and related Crocus species. Biologia Plantarum. 48(3): 375-380.

9. Hosseinzadeh H, Abootorabi A and Sadeghnia HR (2008) Protective effect of Crocus sativus stigma extract and crocin (trans-crocin 4) on methyl methanesulfonate–induced DNA damage in mice organs. DNA and Cell Biology. 27: 1–8.

10. https://www.diversityarrays.com/files/DArT_DNA_isolation.pdf

11. Painting K (1995) Introduction to collecting, training support materials, the international plant genetic Resources Institute. Rome. 233 p.

12. Andersen J and Lubberstedt T (2003) Functional markers in plants. Trends in Plant Science. 8: 554-560.

13. Rao V and Hodgkin T (2002) Genetic diversity and conservation and utilization of plant genetic resources. Plant Cell, Tissue and Organ Culture. 68: 1-19.

14. Rashed-Mohassel HM (2007) Saffron from wild to the field. Acta Horticulturae. 739: 187-194.

15. Rechinger KH (1969) Iridaceae, in: Rechinger K.H. (ed), Flora Iranica. Akademische Druck-u, Verlgsantalt, Graz, Austria. 66: 187-203.

16. Rubio-Moraga A, Castillo-López R, Gomez-Gomez L and Ahrazem O (2009) Saffron is a monomorphic species as revealed by RAPD, ISSR and microsatellite analyses. BMC Research Notes. 2(189): 1-5.

17. Rubio Moraga A, Trapero-Mozos A, Gemez-Gemez L and Ahrazem O (2010) Intersimple sequence repeat markers for molecular characterization of Crocus cartwrightianus cv. Albus. IndustrialCrops and Products. 32: 147-151.

18. Saxena R and Chandra A (2010) Isozyme, ISSR and RAPD profiling of genotypes in marvel grass (Dichanthium annulatum). Environmental Biology. 31(6): 883-890.

19. Safipouriyan A, Amir Shekari H, Rajabian T and Fotokian H (2011) The evaluation of time of corms lifting (Harvesting) and foliar nutriton on some morphological and chemical yield of saffron (Crocus sativus L.). Advances in Environmental Biology. 5(2): 243-247.