Genetic diversity of some tomato lycopersicon esculentum mill varieties in Iraq using random amplified polymorphic DNA (RAPD)‎ markers

Joint Authors

Thamir, Attyaf Jamil
al-Sadi, Ali Hammud
Abbas, Muhsin Jallab

Source

Journal of Babylon University : Journal of Applied and Pure Sciences

Issue

Vol. 22, Issue 9 (31 Dec. 2014), pp.2342-2351, 10 p.

Publisher

University of Babylon

Publication Date

2014-12-31

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

10

Main Subjects

Botany

Topics

Abstract AR

أجريت الدراسة الحالية لتقدير التنوع الوراثي ل 19 صنف من أصناف الطماطة (المحدودة و غير المحدودة النمو) المستزرعة في العراق باستخدام مؤشرات الدنا (DNA Markers) المعتمدة على تفاعلات البلمرة المتسلسلة Polymerase (PCR) Chain Reaction و هي مؤشرات التفاعل التضاعفي العشوائي المتعدد الأشكال لسلسلة الدنا Random Amplified (RAPDs) Polymorphic DNA.

لتنفيذ تفاعلات ال PCR تم عزل دنا المجين (Genomic DNA) من أوراق الطماطة الفتية (بعمر أسبوعين) و الحصول على كمية من الدنا تراوحت بين 100 - 295 نانوغرام / مايكروليتر و بنقاوة تراوحت بين 1.8 - 1.9.

أجريت تفاعلات ال RAPDs للحصول على بصمة للأصناف المدروسة باختبار 27 بادئ و الكشف عن التباينات بين القطع المتضاعفة لكل صنف (أعدادها و أحجامها الجزيئية) بعد تصبيغ و ترحيل نواتج التضاعف للعينات على هلام الأكآروز.

أعطى 27 بادئ نواتج تضاعف متباينة بين الأصناف المدروسة بلغت 312 حزمة متباينة Polymorphic bands (70.5 %) و 70 حزمة وحيدة الشكل monomorphic bands (15.8 %) من أصل 442 حزمة رئيسية main band تباينت اعداد الحزم المتضاعفة ما بين 60 حزمة (OPA - 14) إلى 290 حزمة (OPD - 13).

و تراوح حجم النواتج المتضاعفة للدنا بين 250 زوج قاعدي (OPA-01, OPU-14, OPX-15) OPX-19,OPT-08, إلى 2755 زوج قاعدي (OPX - 18).

أكبر عدد من الحزم المتباينة (21 حزمة) نتجت بواسطة البادئ OPU-03 في حين ظهر أن أقل عدد من الحزم المتباينة (3 حزم) كان للبادئين OPB-17 و OPA-14.

و قد اختلفت البادئات في قدرتها على إيجاد أنواع مختلفة من النسق بين الأصناف المدروسة polymorphic RAPD profile أمكن من خلالها إيجاد البصمة الوراثية للأصناف قيد الدراسة من الطماطة و التي تعكس ملامح متنوعة فردية محددة الحمض النووي (البصمات).

و البادئات الأكثر أهمية لهذا الغرض هي تلك التي تنتج المزيد من DNA profiles متنوعة محددة، مثل OPD-13, OPT-08, OPW-04, OPA-04, OPA-15, OPB-18, OPU-03 و OPC-09 و وجد في هذه الدراسة بأن البادئ OPU-03 كان له أعلى قيمة في القدرة على التمييز ،بينما اظهر كل من البادئين (OPB-17 و OPA-14) أقل قيمة كما و تراوحت كفاءة البوادئ بين 0.13 للبادئ (OPC-09) إلى 0.02 في البادئ (OPB- 17).

و كان أقل بعد وراثي هو (0.2294) بين صنفي الطماطة Oula و Shadylady, بينما أعلى بعد وراثي هو (0.9459) بين الصنفين Fotton و Special pack و كشف التحليل التجميعي (شجرة النشوء و التطور) من خلال طريقة (UPGMA ) unweighted pair-group method of arithmetic means أي المعتمد على شجرة العلاقات التطورية إلى اثنين من المجموعات الوراثية الرئيسية .الأولى صغيرة ضمت 4 أصناف و الثانية كبيرة ضمت 15 صنف .أظهر التحليل العام للنتائج أن كل من المؤشر الوراثي المعروف بال RAPD يعد أداة قوية لتحديد البصمة و الكشف عن العلاقات الوراثية بين أصناف الطماطة.

لم تظهر العلاقات بين الأصناف المدروسة ارتباطا بالموقع الجغرافي و الصفات المظهرية.

Abstract EN

This study was conducted to evaluate the genetic diversity among 19 tomato varieties (determinate and indeterminate) cultivated in Iraq using polymerase chain reaction based DNA markers (PCR based DNA markers) ; Random Amplified Polymorphic DNA (RAPDs).

To achieve PCR reactions, total genomic DNA was isolated from fresh leaves (2 weeks old).

The average yields of DNA were in the range of 100-295 ng / μl with a purity ranging between 1.8-1.9.

RAPDs amplifications were performed for varieties fingerprinting by testing 27 Operon primers.

DNA polymorphisms among varieties were scored within detectable amplified fragments (their numbers and molecular weight) after agarose gel electrophoresis and staining by ethidium bromide.

These 27 primers produced 442 of main bands, out of which 312 were polymorphic bands (70.5 %) and 70 were monomorphic (15.8 %) across all tested varieties.

Each selected primer produced between 60 bands (OPA-14) to 290 bands (OPD-13).

DNA amplification products ranged in their size from 250 bp (OPA-01, OPU-14, OPX-15, OPX-19, OPT-08) to 2755 bp (OPX-18).

The highest number of polymorphic bands (21 bands) was produced by primer OPU-03 while, the lowest number of polymorphic bands (3 band) was produced by both primers OPA-14 and OPB-17.

The primers varied in their capacity in producing polymorphic amplified profiles among studied tomato varieties which individually reflected variety specific DNA profiles (fingerprints).

The most important primers for this purpose were primers that produced more variety specific DNA profiles, such as OPD-13, OPT-08, OPW-04, OPA-04, OPA-15, OPB-18, OPU-03, OPC-09.

The highest value of discrimination among varieties in this study was obtained by primer OPU-03 while the lowest discrimination value was produced by both primers OPA-14 and OPB-17.

The primer efficiency ranged from 0.13 in (primer OPC-09) to 0.02 in (primer OPB-17).

The lowest genetic distance was (0.2294) between varieties Oula and Shadylady, while, the highest genetic distance was (0.9459) between varieties Fotton and Special pack.

Cluster analysis (phylogenetic tree) by unweighted pair-group method of arithmetic means (UPGMA) based dendrogram revealed that they were two main genetic groups (major clusters).

The first small major clusters included four (4 varieties) while the second large major cluster included (15 varieties ).

The overall analysis of the results show that RAPDs markers are powerful tool in fingerprinting and revealing the genetic relationships among tomato varieties.

The relationship among varieties was not concern to their morphological characters and geographical \ origins.

American Psychological Association (APA)

Thamir, Attyaf Jamil& al-Sadi, Ali Hammud& Abbas, Muhsin Jallab. 2014. Genetic diversity of some tomato lycopersicon esculentum mill varieties in Iraq using random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers. Journal of Babylon University : Journal of Applied and Pure Sciences،Vol. 22, no. 9, pp.2342-2351.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-520221

Modern Language Association (MLA)

Thamir, Attyaf Jamil…[et al.]. Genetic diversity of some tomato lycopersicon esculentum mill varieties in Iraq using random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers. Journal of Babylon University : Journal of Applied and Pure Sciences Vol. 22, no. 9 (2014), pp.2342-2351.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-520221

American Medical Association (AMA)

Thamir, Attyaf Jamil& al-Sadi, Ali Hammud& Abbas, Muhsin Jallab. Genetic diversity of some tomato lycopersicon esculentum mill varieties in Iraq using random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers. Journal of Babylon University : Journal of Applied and Pure Sciences. 2014. Vol. 22, no. 9, pp.2342-2351.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-520221

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Text in English ; abstracts in English and Arabic.

Record ID

BIM-520221