Study of drought tolerance in milk thistle (Silybum marianum) and it's association to RAPD markers

Deliri, Roghayeh and Shokrpour, Majid and Asghari, Ali and Esfandiari, Ezzatollah and Seyed sharifi, Raouf (2010) Study of drought tolerance in milk thistle (Silybum marianum) and it's association to RAPD markers. Other thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text
deliri.r.p.pdf

Download (1MB)
Official URL: http://uma.ac.ir/

Abstract

In order to study drought tolerance in milk thistle ecotypes at seedling stage for morphological and physiological traits and also to assess association with RAPD markers, an experiment were conducted using 9 ecotypes collected from northern and southern regions of Iran and one introduced varietiy, Budakalaszi, in two osmotic stress levels. In attention to significant stress and ecotypes interaction, the ecotypes had different trends over stress levels. Means of most studied traits including shoot and root tolerance indices displayed that Ghaemieh and Hamidieh ecotypes were the highest and Behbahan was the least osmotic tolerant. Iranian ecotypes in contrast to Budakalaszi variety were superior for most of the traits in especial for shoot and root tolerance indices. There were significant correlations among the studied parameters and root outwards characteristics, which showed their efficiencies to assessing osmotic tolerance. Cluster analysis based on Ward method appeared that the ecotypes of the clusters didn't put in similar groups in regard to their geographical regions. Ghaemieh and Hamidieh ecotypes as the most tolerant ecotypes inserted in one distinct group. Means of PIC and marker index over all the primers were 0.34 and 3.54, respectively. The degree of genetic differentiation (0.263) revealed higher variation within ecotypes. On the basis of Nei's gene index and Shanon's information index, the highest and lowest genetic diversity within ecotypes were obtained in Nourabad and Hamidieh, respectively. Analysis of molecular variance displayed significant variance within and among milk thistle ecotypes. The variance within ecotypes (88%) was about seven times higher than between ecotypes (12%). Cluster analysis based on RAPD data using Nei's genetic distance categorized the entries into three clusters. As morphological clustering, the molecular grouping didn't show a close correspondence to the geographical pattern. Associations between RAPD markers and the ten morphological and physiological traits, were assessed by stepwise multiple regression analysis. The results showed that the highest and lowest of explained variation by informative markers associated to root lengh and electrolyte leakage, respectively. In conclusion, this study revealed that RAPD is a powerful molecular technique to investigate genetic variation within and between population levels and provide valuable information along with morphological markers in milk thistle.

Item Type: Thesis (Other)
Persian Title: بررسي تحمل به خشکي در گياه دارويي ماريتيغال (Silybum marianum) و ارتباط آن با نشانگرهاي RAPD
Persian Abstract: به منظور بررسي تحمل به خشکي اکوتيپ¬هاي ماريتيغال از لحاظ خصوصيات مورفوفيزيولوژيک و بررسي ارتباط اين صفات با نشانگرهاي RAPD، 9 اکوتيپ از نواحي شمالي و جنوبي کشور به همراه رقم خارجي بوداکالازي در دو سطح تنش اسمزي مورد مطالعه قرار گرفت. با توجه به معني¬دار بودن اثر متقابل تنش در اکوتيپ، وضعيت اکوتيپ¬ها در هر سطح تنش داراي روند متفاوتي بود. ميانگين اکثر صفات مورد ارزيابي از جمله شاخص تحمل ريشه و اندام هوايي نشان داد که اکوتيپ¬هاي قائميه و حميديه داراي بيشترين و بهبهان داراي کمترين تحمل تنش اسمزي بودند. اکوتيپ¬هاي ايراني در مقايسه با رقم اصلاح شده بوداکالازي از نظر اکثر صفات به ويژه شاخص تحمل ريشه و اندام هوايي برتر بودند. وجود همبستگي معني¬دار بين پارامترهاي مورد بررسي با خصوصيات ظاهري ريشه، مبين کارايي اين پارامترها در ارزيابي تحمل به تنش اسمزي بود. گروه¬بندي اکوتيپ¬ها بر اساس تجزيه خوشه¬اي نشان داد که اکوتيپ‌ها بر اساس نواحي جغرافيايي رويشگاه¬هاي مربوطه در گروه‌هاي مشابه قرار نگرفتند. اکوتيپ¬هاي قائميه و حميديه از نظر ميانگين اکثر صفات در شرايط مختلف مورد بررسي بيشترين مقدار را داشتند و به عنوان اکوتيپ¬هاي مقاوم در يک گروه مجزا در تجزيه خوشه¬اي قرار گرفتند. تجزيه RAPD با استفاده از ده آغازگر تصادفي، 106 نوار چندشکل در اکوتيپ¬هاي مورد مطالعه توليد کرد. ميانگينPIC و MI براي کليه آغازگرها به ترتيب 34/0 و 54/3 به دست آمد. ميانگين درجه تمايز ژني (263/0) نشان داد که درصد بالايي از تنوع کل مربوط به تنوع درون اکوتيپ¬هاي مورد مطالعه بود. بر اساس تنوع ژني ني و شاخص شانون بيشترين و کمترين تنوع ژنتيکي درون اکوتيپ¬ها به ترتيب مربوط به اکوتيپ¬هاي نورآباد و حميديه بود. بر اساس تجزيه واريانس مولکولي تنوع ژنتيکي درون و بين اکوتيپ¬ها معني¬دار به دست آمد. به طوريکه تنوع درون (88 درصد) حدود هفت برابر تنوع بين اکوتيپ¬ها (12 درصد) به دست آمد. تجزيه خوشه¬اي داده¬هاي RAPD با استفاده از فاصله ژنتيکي ني، اکوتيپ¬ها را به سه گروه منتسب کرد. مشابه داده¬هاي مورفولوژيکي، اين گروه¬بندي با الگوي جغرافيايي محل رويش مطابقت نداشت. اما توانست رقم خارجي بوداکالازي را به خوبي از ساير گروه¬ها تفکيک کند. رابطه بين نشانگرهاي RAPD و ده صفت فيزيومورفولوژيک مورد مطالعه از طريق تجزيه رگرسيون چندگانه بررسي شد. نتايج نشان داد که بيشترين تغييرات تبيين شده توسط نشانگرهاي مثبت مربوط به طول ريشه (676/0) و کمترين ميزان مربوط به نشت الکتروليت (20/0) بود. در مجموع، نتايج اين مطالعه نشان داد کهRAPD يک تکنيک مولکولي توانمند براي مطالعه ژنتيکي در بين و درون جمعيت‌هاي ماريتيغال است و همراه با نشانگرهاي مورفولوژيکي اطلاعات ارزشمندي را در اين گياه دارويي فراهم مي‌کند.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Shokrpour, MajidUNSPECIFIED
Asghari, AliUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Esfandiari, EzzatollahUNSPECIFIED
Seyed sharifi, RaoufUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Agronomy & Plant Breeding
Divisions > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Agronomy & Plant Breeding
Divisions: Subjects > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Agronomy & Plant Breeding
Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Agronomy & Plant Breeding
Date Deposited: 01 Jul 2019 06:58
Last Modified: 01 Jul 2019 06:58
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/7185

Actions (login required)

View Item View Item