[صفحه اصلی ]   [Archive] [ English ]  
:: صفحه اصلي :: درباره نشريه :: آخرين شماره :: تمام شماره‌ها :: جستجو :: ثبت نام :: ارسال مقاله :: تماس با ما ::
بخش‌های اصلی
صفحه اصلی::
اطلاعات نشریه::
آرشیو مجله و مقالات::
برای نویسندگان::
برای داوران::
ثبت نام و اشتراک::
تماس با ما::
تسهیلات پایگاه::
بایگانی مقالات زیر چاپ::
فهرست داوران همکار::
::
جستجو در پایگاه

جستجوی پیشرفته
..
دریافت اطلاعات پایگاه
نشانی پست الکترونیک خود را برای دریافت اطلاعات و اخبار پایگاه، در کادر زیر وارد کنید.
..
ISSN
شاپای آنلاین: ISSN 2676-7309
شاپای چاپی: ISSN 2383-1367
..




 
..
:: دوره 10، شماره 1 - ( 1402 ) ::
جلد 10 شماره 1 صفحات 110-95 برگشت به فهرست نسخه ها
تجزیه ساختار جمعیت در برخی از ژنوتیپ‌های گندم نان و دوروم با استفاده از نشانگرهای SNP و روش‌های PCA و DAPC
حسین عبدی ، هادی علی پور* ، ایرج برنوسی ، جعفر جعفرزاده
گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه ، ha.alipour@urmia.ac.ir
چکیده:   (3276 مشاهده)
ارزیابی ساختار جمعیت، جهت درک الگوهای تنوع، انتخاب والدین مناسب برای تلاقی، شناسایی دقیق مکان‌های ژنومی کنترلکننده صفات، مطالعات تکاملی و روابط خویشاوندی ضروری است. در جریان تحقیق حاضر، ساختار ژنتیکی در جمعیتی متشکل از 383 ژنوتیپ گندم ایرانی از گونههای هگزاپلوئید (ارقام زراعی و تودههای بومی) و تتراپلوئید بر اساس روشهای مبتنی‌بر فاصله (تجزیه به مؤلفههای اصلی و تجزیه تابع تشخیص مؤلفههای اصلی) مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور از 16270 نشانگر چندشکلی تک نوکلئوتیدی (SNP) به‌دست آمده توسط روش GBS، استفاده شد. بر اساس نتایج، تقریباً یک‌چهارم از واریانس کل به تنوع بین جمعیتها تعلق داشت و ضریب Fst بین ارقام زراعی و تودههای بومی برابر با 0.15 بهدست آمد. در حالی‌که ضریب فوق بین نمونههای تتراپلوئید و تودههای بومی هگزاپلوئید بالا و برابر با 0.44 بود. ژنوم D کمترین مقدار شاخص Fst را به‌ خود اختصاص داد و کروموزوم 4B بیشترین میزان ضریب Fst و سایر شاخص تنوع ژنی را نشان داد. گرچه بایپلات PCA، ارقام زراعی و تودههای بومی گندمهای هگزاپلوئید را به‌خوبی از هم تفکیک نمود، اما نتوانست تمایز روشنی بین نمونههای تتراپلوئید با سایر ژنوتیپها ایجاد نماید. ارزیابی دقیق ساختار جمعیت با روش DAPC توانست بهطور موفقیتآمیزی گروههای از پیش تعیین شده را شناسایی و تفکیک کند. این نتیجه بدان دلیل است که رویکرد DAPC تمایز بین گروهها را به حداکثر و تغییرات درون گروه را به حداقل میرساند. اختلاط جزئی بین ارقام زراعی و تودههای بومی هگزاپلوئید را میتوان به تبادل ژنی بین این دو گروه و یا شاید برچسبگذاری اشتباه آنان در زمان جمعآوری ارتباط داد. بهطور کلی، نتایج حاصل از این مطالعه اطلاعات مفیدی درباره تمایز ژنتیکی نمونههای گندم تتراپلوئید و هگزاپلوئید ایرانی ارائه داد که میتواند در برنامهریزیهای آتی بهنژادی گندم مورد استفاده قرار گیرد. همچنین حفاظت از این نمونهها در بانکهای ژن برای استراتژی‌های مختلف ضروری میباشد.
واژه‌های کلیدی: ارقام زراعی، توده‌های بومی، شاخص تثبیت، گندم تتراپلوئید و هگزاپلوئید، نشانگرهای SNP
متن کامل [PDF 702 kb]   (1408 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: ژنتیک مولکولی
فهرست منابع
1. Abdi, H., Alipour, H., Bernousi, I., Jafarzadeh, J. and Rodrigues, P.C. (2023). Identification of novel putative alleles related to important agronomic traits of wheat using robust strategies in GWAS. Scientific Reports, 13(1): 9927. [DOI:10.1038/s41598-023-36134-z]
2. Alemu, A., Feyissa, T., Letta, T. and Abeyo, B. (2020). Genetic diversity and population structure analysis based on the high-density SNP markers in Ethiopian durum wheat (Triticum turgidum ssp. durum). BMC Genetics, 21(1): 1-12. [DOI:10.1186/s12863-020-0825-x]
3. Alipour, H. (2016). Association mapping of the main agronomic traits in bread wheat. PhD Thesis. University of Tehran, Tehran, Iran (In Persian).
4. Alipour, H., Bai, G., Zhang, G., Bihamta, M.R., Mohammadi, V. and Peyghambari, S.A. (2019). Imputation accuracy of wheat genotyping-by-sequencing (GBS) data using barley and wheat genome references. PLoS One, 14(1): e0208614. [DOI:10.1371/journal.pone.0208614]
5. Alipour, H., Bihamta, M.R., Mohammadi, V., Peyghambari, S.A., Bai, G. and Zhang, G. (2017). Genotyping-by-sequencing (GBS) revealed molecular genetic diversity of Iranian wheat landraces and cultivars. Frontiers in Plant Science, 8: 1293. [DOI:10.3389/fpls.2017.01293]
6. Ayalew, H., Sorrells, M.E., Carver, B.F., Baenziger, P.S. and Ma, X.F. (2020). Selection signatures across seven decades of hard winter wheat breeding in the Great Plains of the United States. The Plant Genome, 13(3): e20032. [DOI:10.1002/tpg2.20032]
7. Bradbury, P.J., Zhang, Z., Kroon, D.E., Casstevens, T.M., Ramdoss, Y. and Buckler, E.S. (2007). TASSEL: software for association mapping of complex traits in diverse samples. Bioinformatics, 23(19): 2633-2635. [DOI:10.1093/bioinformatics/btm308]
8. Campoy, J.A., Lerigoleur-Balsemin, E., Christmann, H., Beauvieux, R., Girollet, N., Quero-García, J., Dirlewanger, E. and Barreneche, T. (2016). Genetic diversity, linkage disequilibrium, population structure and construction of a core collection of Prunus avium L. landraces and bred cultivars. BMC Plant Biology, 16(1): 1-15. [DOI:10.1186/s12870-016-0712-9]
9. Cavanagh, C.R., Chao, S., Wang, S., Huang, B.E., Stephen, S., Kiani, S., Forrest, K., Saintenac, C., Brown-Guedira, G.L., Akhunova, A. and See, D. (2013). Genome-wide comparative diversity uncovers multiple targets of selection for improvement in hexaploid wheat landraces and cultivars. Proceedings of the National Academy of Sciences, 110(20): 8057-8062. [DOI:10.1073/pnas.1217133110]
10. Chao, S., Dubcovsky, J., Dvorak, J., Luo, M.C., Baenziger, S.P., Matnyazov, R., Clark, D.R., Talbert, L.E., Anderson, J.A., Dreisigacker, S. and Glover, K. (2010). Population-and genome-specific patterns of linkage disequilibrium and SNP variation in spring and winter wheat (Triticum aestivum L.). BMC Genomics, 11(1): 1-17. [DOI:10.1186/1471-2164-11-727]
11. Deperi, S.I., Tagliotti, M.E., Bedogni, M.C., Manrique-Carpintero, N.C., Coombs, J., Zhang, R., Douches, D. and Huarte, M.A. (2018). Discriminant analysis of principal components and pedigree assessment of genetic diversity and population structure in a tetraploid potato panel using SNPs. PloS One, 13(3): e0194398. [DOI:10.1371/journal.pone.0194398]
12. Elhaik, E. (2022). Principal component analyses (PCA)-based findings in population genetic studies are highly biased and must be reevaluated. Scientific Reports, 12(1): 14683. [DOI:10.1038/s41598-022-14395-4]
13. Fayaz, F., Aghaee Sarbarzeh, M., Talebi, R. and Azadi, A. (2019). Genetic diversity and molecular characterization of Iranian durum wheat landraces (Triticum turgidum durum (Desf.) Husn.) using DArT markers. Biochemical Genetics, 57: 98-116. [DOI:10.1007/s10528-018-9877-2]
14. Fiore, M.C., Blangiforti, S., Preiti, G., Spina, A., Bosi, S., Marotti, I., Mauceri, A., Puccio, G., Sunseri, F. and Mercati, F. (2022). Elucidating the genetic relationships on the original old Sicilian Triticum Spp. collection by SNP genotyping. International Journal of Molecular Sciences, 23(21): 13378. [DOI:10.3390/ijms232113378]
15. Getachew, S.E., Ngalle, H.B., Joseph, M.B. and Wosene, G. (2019). Genotyping by sequencing for plant breeding- A review. Advances in Microbiology and Biotechnology, 14: 555891.
16. Ghorbani, R., Chasemzadeh, R. and Alipour, H. (2023). Genome-wide association study of seedling characteristics in bread wheat cultivars under normal and salt stress conditions. Plant Genetic Researches, 9(1): 13-26 (In Persian). [DOI:10.52547/pgr.9.1.2]
17. Hussain, S., Habib, M., Ahmed, Z., Sadia, B., Bernardo, A., Amand, P.S., Bai, G., Ghori, N., Khan, A.I., Awan, F.S. and Maqbool, R. (2022). Genotyping-by-sequencing based molecular genetic diversity of Pakistani bread wheat (Triticum aestivum L.) accessions. Frontiers in Genetics, 13: 772517. [DOI:10.3389/fgene.2022.772517]
18. Janes, J.K., Miller, J.M., Dupuis, J.R., Malenfant, R.M., Gorrell, J.C., Cullingham, C.I. and Andrew, R.L. (2017). The K= 2 conundrum. Molecular Ecology, 26(14): 3594-3602. [DOI:10.1111/mec.14187]
19. Jombart, T. (2008). adegenet: a R package for the multivariate analysis of genetic markers. Bioinformatics, 24(11): 1403-1405. [DOI:10.1093/bioinformatics/btn129]
20. Jombart, T., Devillard, S. and Balloux, F. (2010). Discriminant analysis of principal components: a new method for the analysis of genetically structured populations. BMC Genetics, 11(1): 1-15. [DOI:10.1186/1471-2156-11-94]
21. Kabbaj, H., Sall, A.T., Al-Abdallat, A., Geleta, M., Amri, A., Filali-Maltouf, A., Belkadi, B., Ortiz, R. and Bassi, F.M. (2017). Genetic diversity within a global panel of durum wheat (Triticum durum) landraces and modern germplasm reveals the history of alleles exchange. Frontiers in Plant Science, 8: 1277. [DOI:10.3389/fpls.2017.01277]
22. Khadka, K., Torkamaneh, D., Kaviani, M., Belzile, F., Raizada, M.N. and Navabi, A. (2020). Population structure of Nepali spring wheat (Triticum aestivum L.) germplasm. BMC Plant Biology, 20(1): 1-12. [DOI:10.1186/s12870-020-02722-8]
23. Liu, L., Zhang, D., Liu, H. and Arendt, C. (2013). Robust methods for population stratification in genome wide association studies. BMC Bioinformatics, 14: 1-12. [DOI:10.1186/1471-2105-14-132]
24. Mahboubi, M., Mehrabi, R., Naji, A.M. and Talebi, R. (2020). Whole-genome diversity, population structure and linkage disequilibrium analysis of globally diverse wheat genotypes using genotyping-by-sequencing DArTseq platform. 3 Biotech, 10(2): 48. [DOI:10.1007/s13205-019-2014-z]
25. Miazzi, M.M., Babay, E., De Vita, P., Montemurro, C., Chaabane, R., Taranto, F. and Mangini, G. (2022). Comparative genetic analysis of durum wheat landraces and cultivars widespread in Tunisia. Frontiers in Plant Science, 13: 939609. [DOI:10.3389/fpls.2022.939609]
26. MirMohammadi Maibody, S.A.M. and Golkar, P. (2019). Application of DNA molecular markers in plant breeding. Plant Genetic Researches, 6(1): 1-30 (In Persian). [DOI:10.29252/pgr.6.1.1]
27. Müller, T., Schierscher-Viret, B., Fossati, D., Brabant, C., Schori, A., Keller, B. and Krattinger, S.G. (2018). Unlocking the diversity of genebanks: whole-genome marker analysis of Swiss bread wheat and spelt. Theoretical and Applied Genetics, 131: 407-416. [DOI:10.1007/s00122-017-3010-5]
28. Nielsen, N.H., Backes, G., Stougaard, J., Andersen, S.U. and Jahoor, A. (2014). Genetic diversity and population structure analysis of European hexaploid bread wheat (Triticum aestivum L.) varieties. PLoS One, 9(4): e94000. [DOI:10.1371/journal.pone.0094000]
29. Patterson, N., Price, A.L. and Reich, D. (2006). Population structure and eigenanalysis. PLoS Genetics, 2(12): e190. [DOI:10.1371/journal.pgen.0020190]
30. Peakall, R.O.D. and Smouse, P.E. (2006). GENALEX 6: genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research. Molecular Ecology Notes, 6(1): 288-295. [DOI:10.1111/j.1471-8286.2005.01155.x]
31. Peng, J.H., Sun, D. and Nevo, E. (2011). Domestication evolution, genetics and genomics in wheat. Molecular Breeding, 28: 281-301. [DOI:10.1007/s11032-011-9608-4]
32. Poland, J.A., Brown, P.J., Sorrells, M.E. and Jannink, J.L. (2012). Development of high-density genetic maps for barley and wheat using a novel two-enzyme genotyping-by-sequencing approach. Plos One, 7(2): e32253. [DOI:10.1371/journal.pone.0032253]
33. Price, A.L., Patterson, N.J., Plenge, R.M., Weinblatt, M.E., Shadick, N.A. and Reich, D. (2006). Principal components analysis corrects for stratification in genome-wide association studies. Nature Genetics, 38(8): 904-909. [DOI:10.1038/ng1847]
34. Pritchard, J.K., Stephens, M. and Donnelly, P. (2000). Inference of population structure using multilocus genotype data. Genetics, 155(2): 945-959. [DOI:10.1093/genetics/155.2.945]
35. Pritchard, J.K., Wen, X. and Falush, D. (2010). Documentation for Structure Software. University of Chicago, Chicago, IL, USA.
36. Privé, F., Luu, K., Blum, M. G., McGrath, J.J. and Vilhjálmsson, B.J. (2020). Efficient toolkit implementing best practices for principal component analysis of population genetic data. Bioinformatics, 36(16): 4449-4457. [DOI:10.1093/bioinformatics/btaa520]
37. Qin, X., Chiang, C.W. and Gaggiotti, O.E. (2022). KLFDAPC: a supervised machine learning approach for spatial genetic structure analysis. Briefings in Bioinformatics, 23(4): bbac202. [DOI:10.1093/bib/bbac202]
38. Rabieyan, E., Bihamta, M. R., Moghaddam, M.E., Mohammadi, V. and Alipour, H. (2022). Genome-wide association mapping and genomic prediction for pre harvest sprouting resistance, low α-amylase and seed color in Iranian bread wheat. BMC Plant Biology, 22(1): 1-23. [DOI:10.1186/s12870-022-03628-3]
39. Rahimi, Y., Bihamta, M.R., Taleei, A., Alipour, H. and Ingvarsson, P.K. (2019). Genome-wide association study of agronomic traits in bread wheat reveals novel putative alleles for future breeding programs. BMC Plant Biology, 19(1): 1-19. [DOI:10.1186/s12870-019-2165-4]
40. Rasheed, A., Xia, X., Mahmood, T., Quraishi, U.M., Aziz, A., Bux, H., Mahmood, Z., Mirza, J.I., Mujeeb‐Kazi, A. and He, Z. (2016). Comparison of economically important loci in landraces and improved wheat cultivars from Pakistan. Crop Science, 56(1): 287-301. [DOI:10.2135/cropsci2015.01.0015]
41. Rimbert, H., Darrier, B., Navarro, J., Kitt, J., Choulet, F., Leveugle, M., Duarte, J., Rivière, N., Eversole, K., International Wheat Genome Sequencing Consortium and Le Gouis, J. (2018). High throughput SNP discovery and genotyping in hexaploid wheat. PloS One, 13(1): e0186329. [DOI:10.1371/journal.pone.0186329]
42. Sansaloni, C., Franco, J., Santos, B., Percival-Alwyn, L., Singh, S., Petroli, C., Campos, J., Dreher, K., Payne, T., Marshall, D. and Kilian, B. (2020). Diversity analysis of 80,000 wheat accessions reveals consequences and opportunities of selection footprints. Nature Communications, 11(1): 4572. [DOI:10.1038/s41467-020-18404-w]
43. Sharifi-Tehrani, M. (2018). A review on the analysis of population genetic structure using dominant molecular markers and introducing the new program STRUCTUREasy. Taxonomy and Biosystematics, 10(36): 35-47 (In Persian).
44. Sthapit, S.R., Ruff, T.M., Hooker, M.A. and See, D.R. (2022). Population structure and genetic diversity of US wheat varieties. The Plant Genome, 15(2): e20196. [DOI:10.1002/tpg2.20196]
45. Tehseen, M.M., Tonk, F.A., Tosun, M., Istipliler, D., Amri, A., Sansaloni, C.P., Kurtulus, E., Mubarik, M.S. and Nazari, K. (2022). Exploring the genetic diversity and population structure of wheat landrace population conserved at ICARDA GenBank. Frontiers in Genetics, 13: 900572. [DOI:10.3389/fgene.2022.900572]
46. Vikram, P., Franco, J., Burgueño, J., Li, H., Sehgal, D., Saint‐Pierre, C., Ortiz, C., Singh, V.K., Sneller, C., Sharma, A. and Tattaris, M. (2021). Strategic use of Iranian bread wheat landrace accessions for genetic improvement: Core set formulation and validation. Plant Breeding, 140(1): 87-99. [DOI:10.1111/pbr.12885]
ارسال پیام به نویسنده مسئول



XML   English Abstract   Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Abdi H, Alipour H, Bernousi I, Jafarzadeh J. Evaluation of Population Structure in Some Bread and Durum Wheat Genotypes Using SNP Markers and PCA and DAPC Methods. pgr 2023; 10 (1) :95-110
URL: http://pgr.lu.ac.ir/article-1-280-fa.html

عبدی حسین، علی پور هادی، برنوسی ایرج، جعفرزاده جعفر. تجزیه ساختار جمعیت در برخی از ژنوتیپ‌های گندم نان و دوروم با استفاده از نشانگرهای SNP و روش‌های PCA و DAPC. پژوهش های ژنتیک گیاهی. 1402; 10 (1) :95-110

URL: http://pgr.lu.ac.ir/article-1-280-fa.html



بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.
دوره 10، شماره 1 - ( 1402 ) برگشت به فهرست نسخه ها
پژوهش های ژنتیک گیاهی Plant Genetic Researches
Persian site map - English site map - Created in 0.08 seconds with 40 queries by YEKTAWEB 4657