تنوع ژنتیکی جمعیت‌های زنبورعسل ایرانی (Apis mellifera meda Skorikow, 1829) با استفاده از نشانگرهای ISSR
XML
نویسندگان
1گروه گیاه پزشکی، دانشگاه رازی'
2دانشگاه رازی
3گروه زراعت و اصلاح نباتات، داشگاه رازی
4گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشگاه رازی
5گروه گیاه پزشکی، دانشگاه رازی
چکیده
شناسایی و مطالعه تنوع‌ژنتیکی موجود در جمعیت‌های زنبورعسل یکی از اهداف مهم و اساسی در اصلاح نژاد زنبورعسل می‌باشد. بدین منظور، در مجموع 88 زنبورعسل کارگر از 6 استان لرستان، اصفهان، چهار محال و بختیاری، فارس، کرمان و سیستان و بلوچستان جمع‌آوری و مورد مطالعه قرار گرفتند. استخراج DNA از قسمت‌های سر و قفسه‌سینه زنبورهای کارگر با استفاده از روش نمکی (Salting out) با اندکی تغییرات انجام شد. DNA ژنومی با استفاده از 10 آغازگر ISSR شامل آغازگرهای A1، A2، A3، A4، A5، A6، A7، A8، A9 و A10 تحت واکنش زنجیره‌ای پلی‌مراز قرار گرفت و محصول PCR روی ژل آگارز 5/1 درصد الکتروفورز گردید. پس از امتیازدهی باندها و تجزیه و تحلیل داده‌ها، برای بررسی شاخص اطلاعات شانون و شاخص تنوع ژنی‌نی از نرم افزار POPGENE V. 1.3 و جهت محاسبه تجزیه واریانس مولکولی از نرم افزارV.6.3 GenAlex استفاده شد. همچنین شاخص درصد چندشکلی، شاخص نشانگری (MI)، شاخص نسبت چندگانه موثر (EMR) و شاخص قدرت تفکیک (RP) نیز برای آغازگرهای استفاده شده، محاسبه گردید. بیشترین میزان شاخص اطلاعات شانون در آغازگر A1 و کمترین میزان آن در آغازگر A9 مشاهده شد. میانگین شاخص شانون در بین جمعیت‌های زنبورعسل مورد مطالعه از 288/0 ± 248/0 تا 286/0 ± 356/0 متغیر بود. همچنین بیشترین و کمترین میزان شاخص تنوع ژنی‌نی به ترتیب در آغازگرهای A1 و A9 مشاهده گردید. میانگین شاخص تنوع‌ژنی نی در بین جمعیت‌های زنبورعسل مورد مطالعه از 201/0 ± 166/0 تا 214/0 ± 239/0 متغیر بود. بیشترین شاخص درصد چندشکلی، شاخص نشانگری (MI)، شاخص نسبت چندگانه موثر (EMR) و شاخص قدرت تفکیک (RP) مربوط به آغازگرA1 و کمترین میزان این شاخص‌ها مربوط به آغازگر A9 بود. در پژوهش حاضر، آغازگر A1 دارای بیشترین چندشکلی بوده و به عنوان بهترین آغازگر برای مطالعه تنوع‌ژنتیکی جمعیت‌های زنبورعسل مورد مطالعه پیشنهاد می‌گردد. همچنین با انجام تجزیه واریانس مولکولی، تنوع درون جمعیتی 65 درصد و تنوع بین جمعیتی 35 درصد برآورد گردید. با توجه به وجود تنوع‌ژنتیکی در جمعیت‌های زنبورعسل مورد مطالعه، ایجاد ایستگاه‌های پرورش ملکه و اجرای برنامه‌های اصلاح نژادی مختص جمعیت‌های زنبورعسل مورد مطالعه، لازم و ضروری به نظر می‌رسد.
کلیدواژه ها
موضوعات
 
Title
Genetic diversity of Iranian honey bee (Apis mellifera meda Skorikow, 1829) populations via ISSR markers
Authors
Ataollah Rahimi, ALINAGHI MIRMOAYEDI, Danial Kahrizi, Leila Zaraei, Samad Jamali
Abstract
Identification and analysis of the genetic diversity of honey bee populations is one the most important goals in the honey bees breeding. For this purpose, a total of 88 young worker honey bees from Lorestan, Esfahan, Chaharmahal and Bakhtiari, Fars, Kerman and Sistan and Baluchestan provinces were collected and subjected to molecular analysis. In the present study, total DNA was extracted from the head and thorax sections of each honey bee worker, using salting out method with minor modifications. PCR amplification of genomic DNA was performed using 10 ISSR marker primers (including: A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8, A9 and A10). The PCR products were then subjected to 1.5% Agarose gel electrophoresis. The Shannon index and Nei gene diversity index were calculated using POPGENE V. 1.31, and the molecular analysis of variance (AMOVA) was estimated by GenAlex V. 6.3. Also, the polymorphism percentage, marker index (MI), Effective multiplex ratio (EMR), and Resolving Power (RP) were calculated. The highest and lowest Shannon index were observed in A1 and A9 primers, respectively. The average Shannon index ranged from 0.248 ± 0.288 to 0.356 ± 0.286. The highest and the lowest Nei gene diversity were observed in the A1 and A9 primer. The mean Nei gene diversity in the studied populations ranged from 0.166 ± 0.201 to 0.239 ± 0.214. The highest and lowest polymorphism percentage, marker index (MI), Effective multiplex ratio (EMR), and Resolving Power (RP) were observed in A1 and A9 primers, respectively. In this study, primer A1 had the highest polymorphism. So as the best primer for the study of genetic diversity honey bee populations is recommended. Moreover, according to molecular analysis of variance (AMOVA), intra-population and inter-population genetic diversity was estimated to be 35 % and 65 %, respectively. Creating queen rearing stations and implementation of interbreeding programs should be necessary because of considerable level of genetic diversity for given honey bee populations.
Keywords
genetic diversity, Honey bee, ISSR markers, Nei gene diversity, Shannon index