Assessment of biodiversity among Palestinian landraces of Cucumis melo L. groups based on morphological descriptors and molecular markers (RAPD and ISSR)
Loading...
Date
2014
Authors
Omar Bassam Yousef Mallah
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Background: Economically; melons (snake cucumber and cantaloupes) are important crops cultivated in Palestine. Traditional melons are rain-fed crops. Although melons are differ in morphological traits such as shape, fruit color, taste, and flavor, low genetic variations between these crops is present.
Objectives: The aims of this study are to study the genetic variations between and within melon groups in Palestine using genetic markers (RAPD & ISSR), and to determine the relationships between molecular and morphological characterization, also to evaluate the efficiency of RAPD and ISSR genetic markers in discriminating between and within landraces of melon groups.
Methods: Biodiversity among 44 Palestinian landraces of melon was studied using RAPD and ISSR genetic primers, and morphological descriptors. Similarity matrixes and dendrograms were generated using SPSS (version 16) software. Resolving Power (Rp) was calculated for each primer.
Results: Morphological descriptors separated melons into two ‘groups’, Fakus (flexuosus) with two phenotypic subgroups (white and green), and cantalupensis.
From 14 RAPD primers used 132 bands were amplified, 75 bands were polymorphic (57%) and 57 were monomorphic (43%). Cluster analysis by RAPD results divided Palestinian melons into two clusters: Cluster I (contain all flexuosus accessions) and cluster II (contain all cantalupensis accessions). The highest similarity between flexuosus and cantalupensis accessions by RAPD primers was 0.86.
Nine ISSR primers produced 71 bands; all bands were monomorphic, so that there are no genetic variations revealed between melon accessions by ISSR primers. This indicated the highly genetic similarity between these groups.
Conclusions: RAPD primers proved efficient in discriminating between Palestinian melon groups, and gave an indications or marks about genetic variations within Flexuosus accessions. No genetic variations between Palestinian melon groups were observed when ISSR primers were used.
Results strongly indicated the importance of study the origin and diversity of Palestinian landraces of melons.
المقدمة: اقتصاديا يعتبر الفقوس والشمام من أهم المحاصيل الزراعية في فلسطين, الأصناف المحلية من هذه المحاصيل هي محاصيل بعلية مقاومة للجفاف وللأمراض التي تنتقل عن طريق التربة. على الرغم من اختلاف الصفات المورفولوجية بين الفقوس والشمام مثل الشكل، لون الفاكهة، الطعم، والنكهة، إلا أن الاختلافات الجينية بينهم منخفضة. الأهداف: تهدف هذه الدراسة إلى دراسة الاختلافات الجينية بين وداخل المجموعات المحلية من الفقوس والشمام في فلسطين باستخدام الكاشفات الجينية ( آليات التضخم العشوائي متعدد الأشكال (RAPD) وجملة تكرار التسلسل البسيط (ISSR)، وتحديد العلاقات بين التوصيف الجزيئي والمورفولوجي. وأيضا لتقييم كفاءة الكاشفات في التمييز بين وداخل السلالات المحلية في فلسطين. طرق البحث: تم دراسة التنوع الوراثي بين 44 سلالة من السلالات المحلية الفلسطينية من مجموعات الفقوس والشمام باستخدام كاشفات RAPD وISSR، بالإضافة إلى دراسة الصفات المورفولوجية. تم إنشاء مصفوفات التشابه وdendrograms بين السلالات باستخدام البرنامج الإحصائي SPSS (الإصدار 16). و تم حساب قيمة Rp لكل كاشفة. النتائج: التوصيف المورفولوجي فصل السلالات إلى مجموعتين، المجموعة الأولى تحتوي جميع سلالات الفقوس وفصلت إلى مجموعتين فرعيتين (الأبيض والأخضر)، والمجموعة الثانية تحتوي جميع سلالات الشمام. باستخدام 14 كاشفة من كاشفات RAPD أنتج 132 حزمة، 75 حزمة كانت حزم متعددة الأشكال (57%) و 57 حزمة كانت أحادية الشكل. تحليل المجموعات لنتائج بادئات RAPD أظهر أن السلالات فصلت الى مجموعتين، المجموعة الأولى وتحتوي جميع سلالات الفقوس والمجموعة الثانية وتحتوي جميع سلالات الشمام، كان أعلى تشابه بين السلالات (0.86). باستخدام 9 كاشفة من كاشفات ISSR أنتج 71 حزمة, جميعها كان أحادي الشكل, لذلك لم ينتج أي اختلاف جيني بين السلالات باستخدام كاشفات ISSR. وهذا يكشف التشابه الجيني المرتفع بين مجموعات الفقوس والشمام, والسبب يعود إلى أن بادئات ISSR أكثر تحديداً من كاشفات RAPD. الاستنتاجات: أثبتت الدراسة أن كاشفات RAPD لها كفاءة عالية في التمييز الجيني بين مجوعات الفقوس والشمام في فلسطين، وأعطت مؤشرات أو علامات حول الاختلافات الجينية داخل مجموعة الفقوس. لم يلاحظ أي اختلافات جينية باستخدام كاشفات ISSR . أشارت النتائج بشدة إلى أهمية دراسة منشأ وتنوع سلالات الفقوس والشمام في فلسطين.
المقدمة: اقتصاديا يعتبر الفقوس والشمام من أهم المحاصيل الزراعية في فلسطين, الأصناف المحلية من هذه المحاصيل هي محاصيل بعلية مقاومة للجفاف وللأمراض التي تنتقل عن طريق التربة. على الرغم من اختلاف الصفات المورفولوجية بين الفقوس والشمام مثل الشكل، لون الفاكهة، الطعم، والنكهة، إلا أن الاختلافات الجينية بينهم منخفضة. الأهداف: تهدف هذه الدراسة إلى دراسة الاختلافات الجينية بين وداخل المجموعات المحلية من الفقوس والشمام في فلسطين باستخدام الكاشفات الجينية ( آليات التضخم العشوائي متعدد الأشكال (RAPD) وجملة تكرار التسلسل البسيط (ISSR)، وتحديد العلاقات بين التوصيف الجزيئي والمورفولوجي. وأيضا لتقييم كفاءة الكاشفات في التمييز بين وداخل السلالات المحلية في فلسطين. طرق البحث: تم دراسة التنوع الوراثي بين 44 سلالة من السلالات المحلية الفلسطينية من مجموعات الفقوس والشمام باستخدام كاشفات RAPD وISSR، بالإضافة إلى دراسة الصفات المورفولوجية. تم إنشاء مصفوفات التشابه وdendrograms بين السلالات باستخدام البرنامج الإحصائي SPSS (الإصدار 16). و تم حساب قيمة Rp لكل كاشفة. النتائج: التوصيف المورفولوجي فصل السلالات إلى مجموعتين، المجموعة الأولى تحتوي جميع سلالات الفقوس وفصلت إلى مجموعتين فرعيتين (الأبيض والأخضر)، والمجموعة الثانية تحتوي جميع سلالات الشمام. باستخدام 14 كاشفة من كاشفات RAPD أنتج 132 حزمة، 75 حزمة كانت حزم متعددة الأشكال (57%) و 57 حزمة كانت أحادية الشكل. تحليل المجموعات لنتائج بادئات RAPD أظهر أن السلالات فصلت الى مجموعتين، المجموعة الأولى وتحتوي جميع سلالات الفقوس والمجموعة الثانية وتحتوي جميع سلالات الشمام، كان أعلى تشابه بين السلالات (0.86). باستخدام 9 كاشفة من كاشفات ISSR أنتج 71 حزمة, جميعها كان أحادي الشكل, لذلك لم ينتج أي اختلاف جيني بين السلالات باستخدام كاشفات ISSR. وهذا يكشف التشابه الجيني المرتفع بين مجموعات الفقوس والشمام, والسبب يعود إلى أن بادئات ISSR أكثر تحديداً من كاشفات RAPD. الاستنتاجات: أثبتت الدراسة أن كاشفات RAPD لها كفاءة عالية في التمييز الجيني بين مجوعات الفقوس والشمام في فلسطين، وأعطت مؤشرات أو علامات حول الاختلافات الجينية داخل مجموعة الفقوس. لم يلاحظ أي اختلافات جينية باستخدام كاشفات ISSR . أشارت النتائج بشدة إلى أهمية دراسة منشأ وتنوع سلالات الفقوس والشمام في فلسطين.