АМЕА-nın Xəbərləri (biologiya və tibb elmləri), cild 69, №2, səh. 95-101 (2014)
95
Yumşaq Buğdanın (T. aestivum L.) Genetik Müxtəlifliyinin ISSR Markerlərlə
Qiymətləndirilməsi
S.Ə. Nuriyeva
1*
, Z.İ. Əkpərov
1
, M.Ə. Abbasov
1,2
, X.N. Rüstəmov
1
, H.B. Sadıqov
1
, C.M. Ocaqi
1
,
F.A. Şeyxzamanova
1
, S.P. Rzayeva
1
, R.C. Sharma
3
1
AMEA Genetik Ehtiyatlar İnstitutu, Azadlıq pros.,155, Bakı AZ1148, Azərbaycan;
2
Bakı Dövlət Universiteti, Z.Xəlilov küc., 23, Bakı AZ1048, Azərbaycan;
3
Quraq Ərazilərdə Aqrar Tədqiqatlar üzrə Beynəlxalq Mərkəz (İCARDA), Daşkənd, Özbəkistan;
*E-mail: sevindj_72@hotmail.com
Tədqiqat işində yumşaq buğdanın 6 növmüxtəlifliyinə aid 50 nümunəsinin genetik müxtəlifliyinin
ISSR markerlərlə qiymətləndirilməsinin nəticələri təhlil edlmişdir. İstifadə olunmuş 12 ISSR
praymerindən 7-si yüksək polimorfizmə malik olduğundan, tədqiqat materialının genetik müxtəlifliyi
həmin praymerlərin nəticələri əsasında analiz olunmuşdur. 7 ISSR praymeri vasitəsilə 50 genotipdə 65
polimorf bənd aşkar olunmuş və Ney oxşarlıq indeksi əsasında qurulmuş dendroqramda nümunələr 5
klasterdə qruplaşmışdır. Klaster analizinin nəticələri göstərmişdir ki, eyni növmüxtəlifliyinə aid olan
genotiplər əsasən eyni qruplarda birləşmişlər. Bu isə buğda bikisində növmüxtəliflik əlamətlərinin
seleksiya işlərində mühümlüyünü bir daha təsdiq etmişdir. ISSR markerlərinin nəticələrinə görə
genetik cəhətdən uzaq kimi qiymətləndirilən genotiplərdən seleksiya işlərində başlanğıc material kimi
istifadə oluna bilər. UBC811, UBC841 və UBC827 praymerləri ilə amplifikasiya olunmuş ümumi və
polimorf bəndlərin sayının, polimorfizm dərəcəsinin, PIC, EMR, MI və RP kimi müxtəliflik indeksi
qiymətlərinin yüksək olmasını nəzərə alaraq, onların yumşaq buğda genotiplərinin genetik
strukturunun tədqiqində effektiv praymer kimi istifadə olunması tövsiyə olunur.
Açar sözlər: T. aestivum L ., genetik müxtəliflik, botaniki növmüxtəlifliyi, İSSR marker
GİRİŞ
Azərbaycan buğda bitkisinin əsas mənşə
mərkəzlərindən biri olmaqla yüksək genetik
müxtəlifliyə malikdir. Azərbaycanda yayılmış
buğda növlərinin, növmüxtəlifliklərinin və
populyasiyaların toplanılması işi ölkədə uğurla
həyata keçirilmiş və bu gün Milli Genbankda 2000-
dən artıq nümunəni əhatə edən buğda kolleksiyası
yaradılmışdır (Əliyev, Əkpərov, 2002, 2008,
Məmmədov, 2006).
Məlumdur ki, Keçmiş Sovet İttifaqına daxil
olan ölkələrdə dünyanın digər ölkəri ilə müqayisədə
bitkilərin təsnifatı çox dərindən öyrənilmiş və
biomorfoloji əlamətlər əsasında növ daxilində
populyasiyaların qiymətləndirilməsi həyata
keçirilmişdir. Zəngin genetik ehtiyatların
toplanması, qorunması, qiymətləndirilməsi və
pasportlaşdırılması olduqca əhəmiyyətlidir. Dənli
taxıl bitkilərində, xüsusən buğda və arpa
bitkilərində növmüxtəliflik əlamətlərinin müəyyən
olunması və onlar əsasında kolleksiyaların
qiymətləndirilməsi işi həmişə aktual olmuşdur
(Əkpərov, 2007, Abbasov, 2012).
Heksaploid yumşaq buğda növü (Tríticum
aestívum L.) Birləpəlilər ( Monocarpidea) sinfinin
Qırtıckimilər (Pоaсеaе Barnh.) fəsiləsinin Buğda
(Tríticum) cinsinə aiddir. Mədəni bitki növləri, o
cümlədən yumşaq buğdalar növ (specie) daxilində
daha kiçik təsnifat vahidlərinə bölünürlər–növaltı
(subspecies), növmüxtəliflikləri qrupu
(convarietas),
növmüxtəliflikləri yarımqrupu
(subconvarietas), növmüxtəliflikləri (varietas) və
forma. Növmüxtəliflikləri müxtəlif fenetik
keyfiyyət–marker əlamətlərinə əsasən təyin olunur.
Yumşaq buğda növmüxtəlifliklərinin
əsas
əlamətləri aşağıdakılardır: 1) çiçək pulcuqlarının
qılçıqlı və ya qılçıqsız olması; 2) sünbülcük
pulcuqlarının tükcüklü və ya çılpaq olması; 3)
sünbülcük pulcuqlarının rəngi (ağ, qırmızı, qara ağ
fonda, qara qırmızı fonda, boz-tüstülü ağ fonda,
boz-tüstülü qırmızı fonda); 4) qılçıqların rəngi–
sünbülcük pulcuqları ilə eyni rəngdə və ya qara; 5)
dənin rəngi–müxtəlif çalarlarda ağ və ya qırmızı
(Мустафаев, 1973, Дорофеев, 1979, 1987,
Гончаров, 2009, Rüstəmov, 2013).
Yumşaq buğdanın növdaxili təsnifatı – növ-
müxtəliflikləri, əsasən, F.Alefeld (1866), F.Köer-
nicke (1885), N.İ.Vavilov və K.A.Flaksberqer
(1935), R.Mansfeld (1951), İ.D.Mustafayev (1973),
V.F.Dorofeev, A.A.Filatenko və b. (1979-1980),
N.P.Qonçarov (2009) tərəfindən öyrənilmişdir: var.
lutescens (Alef. 1866) Mansf. 1951, var. graecum
(Koern. 1893) Mansf. 1951, var. erythroleucon
Koern. 1873, var. erythrospermum Koern. 1873,
var. ferrugineum (Alef. 1866) Mansf. 1951 və s.
Yumşaq Buğdanın (T.aestivum L.)
96
(Мустафаев, 1973, Rüstəmov, 2013).
Son vaxtlar aparılmış molekulyar tədqiqat
işlərinin nəticələri göstərmişdir ki, eyni
növmüxtəlifliyə malik olan nümunələr arasında
polimorfizm yüksək olmur və növmüxtəliflik
əlamətləri nümunələrin genetik müxtəlifliyinin
qiymətləndirilməsində önəmli rola malikdir
(Abbasov, 2012). Odur ki, biz kolleksiyada
saxlanılan bütün nümunələri növmüxtəliflik
əlamətlərinə görə qiymətləndirməklə yanaşı,
onların genetik müxtəlifliyinin tədqiqində
molekulyar markerlərdən də istifadəni əsas
istiqamət kimi seçmişik. Məlumdur ki, PZR
(polimeraz zəncirvari reaksiyası) əsaslı genetik
markerlərin tətbiqinin sadəliyi və az miqdarda
DNT-dən istifadəyə
əsaslanması praktikada
onlardan intensiv şəkildə faydalanmağa imkan
verir. ISSR-lərin (mikrosatellitlər arası ardıcıllıq
təkrarları) genom boyu təsadüfi paylanması və
çoxmövqeli xüsusiyyəti, həmçinin sadalanan
göstəricilərlə
səciyyələnən RAPD (təsadüfi
amplifikasiya olunan polimorf DNT)
markerlərindən fərqli olaraq, daha yüksək
təkrarlanma qabiliyyəti, AFLP (amplifikasiya
olunmuş fraqmentlərin uzunluğu polimorfizmi)
markerləri ilə müqayisədə isə iqtisadi cəhətdən
daha az vəsait tələb etməsi onların müxtəlif
bitkilərin genetik müxtəlifliyinin tədqiqində geniş
səviyyədə tətbiqinə səbəb olmuşdur. ISSR-lər 4-12
nukleotid ardıcıllıqlarından ibarət mikrosatellit
təkarları olub, sonluqlarına istənilən 2 və ya 4
nukleotidin birləşdiyi markerlərdirlər. ISSR
markerləri iki mikrosatellit arasında kifayət qədər
yaxın olan DNT fraqmentinin amplifikasiyasını
həyata keçirir. ISSR markerlərində nukleotidlərin
sayının çox olması PZR zamanı praymerin birləşmə
temperaturunun yuxarı olmasını tələb edir və öz
növbəsində cari markerlərin yüksək təkrarlanma
qabiliyyətinə zəmanət verir. Lakin qeyd etmək
lazımdır ki, bu praymerlər də RAPD və AFLP
markerləri kimi dominant markerlər sırasına
daxildir (Schaal, 1991, Paul, 1998, Han, 2007).
Cari tədqiqat işində məqsəd Milli Genbankda
saxlanılan 50 yumşaq buğda nümunəsinin genetik
müxtəlifliyinin ISSR markerləri
əsasında
qiymətləndirməkdən ibarət olmuşdur.
MATERİAL VƏ METODLAR
Tədqiqat materialı kimi yumşaq buğdanın
Azərbaycanın müxtəlif bölgələrindən toplanılmış 6
növmüxtəlifliyinə aid 50 nümunəsindən istifadə
edilmişdir (Cədvəl 1).
Nüvə genomunun ekstraksiyası və PZR-nın
aparılması
DNT buğda bitkisinin cavan yarpaqlarından
Doyle and Doyle metodu əsasında ekstraksiya
edilmiş və 100 μldistillə suyunda həll edildikdən
sonra -20°C-də saxlanılmışdır (Doyle, 1990). Bütün
nümunələrdə DNT-nin təmizlik dərəcəsi Nanodrop
cihazi vasitəsilə yoxlanılmış və onlar müvafiq
qatılıqda durulaşdırılmışdır. Tədqiqatda 12 ISSR
praymerindən istifadə edilmişdir. Hər nümunə üçün
Cədvəl 1. Azərbaycanın müxtəlif bölgələrindən toplanılmış yumşaq buğda nümunələri
№
Növmüxtəlifliyi və
nümunənin adı
Toplandığı yer və il
№
Növmüxtəlifliyi və
nümunənin adı
Toplandığı yer və il
1
var. graecum 1
Şamaxı, 2006
26
var. erythrospermum 4
Şamaxı, 2008
2
var. graecum 2
Şamaxı, 2006
27
var. erythrospermum 5
Şamaxı, 2008
3
var. graecum 3
Qarayazı, 2006
28
var. erythrospermum 6
Şamaxı, 2008
4
var. graecum 4
Tər-tər, 2006
29
var. erythrospermum 7
Şamaxı, 2008
5
var. graecum 5
Şəki, 2006
30
var. erythrospermum 8
Zaqatala, 2008
6
var. graecum 6
Oğuz, 2006
31
var. erythrospermum 9
Balakən, 2008
7
var. graecum 7
Qəbələ, 2008
32
var. lutescens 1
Şamaxı, 2008
8
var. graecum 8
Qəbələ, 2008
33
var. lutescens 2
Şəki, 2008
9
var. milturum 1
Şamaxı, 2006
34
var. lutescens 3
Şamaxı, 2008
10
var. milturum 2
Yevlax, 2006
35
var. lutescens 4
Şamaxı, 2008
11
var. milturum 3
Tər-tər, 2006
36
var. lutescens 5
Şamaxı, 2008
12
var. milturum 4
Tər-tər, 2006
37
var. lutescens 6
Şamaxı, 2008
13
var.miturum 5
Şəki, 2006
38
var. lutescens 7
Zaqatala, 2008
14
var. milturum 6
Şəki, 2006
39
var. lutescens 8
Qəbələ, 2008
15
var.milturum 7
Oğuz, 2006
40
var. erythroleucon 1
Tər-tər, 2006
16
var. ferrugineum 1
Şəki, 2008
41
var. erythroleucon 2
Tər-tər, 2006
17
var. ferrugineum 2
Şamaxı, 2008
42
var. erythroleucon 3
Bərdə, 2006
18
var. ferrugineum 3
Şamaxı, 2008
43
var. erythroleucon 4
Şəki, 2006
19
var. ferrugineum 4
Şamaxı, 2008
44
var. erythroleucon 5
Şəki, 2006
20
var. ferrugineum 5
Şamaxı, 2008
45
var. erythroleucon 6
Şəki, 2006
21
var. ferrugineum 6
Balakən, 2008
46
var. erythroleucon 7
Oğuz, 2006
22
var. ferrugineum 7
Qəbələ, 2008
47
var. erythroleucon 8
Abşeron, 2006
23
var. erythrospermum 1
Şamaxı, 2008
48
var. erythroleucon 9
Qəbələ, 2006
24
var. erythrospermum 2
Şamaxı, 2008
49
Standart- Aran (1)
25
var. erythrospermum 3
Şamaxı, 2008
50
Sstandart Aran (2)
Nuriyeva və b.
97
ümumi reaksiyanın həcmi 25 μl təşkil etmişdir. Hər
20
μl reaksiya qarışığı 50 nq DNT, bufer [10 mM
Tris–HCl pH 8.0 ,50 mM KCl, 1.5 mM MgCl
2
], 5
mM MgCl
2
, 10 mM hər bir dNTP-dən, 10mM
praymer və 0.1
μl Taq polimeraza fermentindən
ibarət olmuşdur. Polimeraza zəncirvari reaksiyası
amplifikator aparatında 5 dəqiqə müddətində 94
°C
temperaturda DNT-nin denaturasiyası ilə
başlanılmış və 3 mərhələdən – 1 dəqiqə 94
°C, 2
dəqiqə 50
°C və 5 dəqiqə 72°C ibarət olmaqla 35
dövr ardıcıllıqla icra edilmişdir. Amplifikasiya
məhsulları 2%-li aqaroza gelində elektroforez
edilməklə ayrılmış, etidium bromid məhlulu ilə
rənglənmiş və şəkilləri Bio-Rad Gel sistemi
vasitəsilə çəkilmişdir. Amplifikasiya olunmuş DNT
fraqmentlərinin analizində SPSS12, PowerMarker
və PAST kompüter proqramlarından istifadə
edilmişdir. Bütün analizlər AMEA Genetik
Ehtiyatlar İnstitutunun Biotexnologiya şöbəsində
yerinə yetirilmişdir.
NƏTİCƏLƏR VƏ ONLARIN MÜZAKİRƏSİ
Öyrənilən 50 yumşaq buğda genotipləri
arasında polimorfizmi müəyyənləşdirmək məqsədi
ilə 12 ISSR praymerindən istifadə olunmuşdur.
Onlardan 7 ISSR praymeri vasitəsilə yüksək
keyfiyyətli və aydın bəndlər aşkar olunduğundan,
yumşaq buğda nümunələrinin genetik
müxtəlifliyinin analizində bu praymerlərlə əldə
olunan nəticələrdən istifadə edilmişdir (Cədvəl 2).
Öyrənilən yumşaq buğda genotiplərində 7
müxtəlif ISSR praymeri vasitəsilə 71 amplifikasiya
fraqmenti aşkar edilmişdir ki, onlardan da 65-i
polimorf olmuşdur (Şəkil 1). Praymerlər vasitəsilə
amplifikasiya olunmuş bəndlərin sayı 7-16 arasında
(uyğun olaraq, UBC 873 və UBC 827),
polimorfluğun faizlə göstəricisi isə 100-70 %
arasında dəyişərək, orta qiyməti 91,3-ə bərabər
olmuşdur (cədvəl 2). Hər bir praymer vasitəsilə
amplifikasiya olunmuş bəndlərin və polimorf
bəndlərin orta qiymətləri, müvafiq olaraq, 10,1 və
9,28 hesablanmışdır.
Öyrənilən yumşaq buğda genotiplərində 7
müxtəlif ISSR praymeri vasitəsilə 71 amplifikasiya
fraqmenti aşkar edilmişdir ki, onlardan da 65-i
polimorf olmuşdur. Praymerlər vasitəsilə
amplifikasiya olunmuş bəndlərin sayı 7-16 arasında
(uyğun olaraq, UBC 873 və UBC 827),
polimorfluğun faizlə göstəricisi isə 100-70 %
arasında dəyişərək, orta qiyməti 91,3-ə bərabər
olmuşdur (cədvəl 2). Hər bir praymer vasitəsilə
amplifikasiya olunmuş bəndlərin və polimorf
bəndlərin orta qiymətləri, müvafiq olaraq, 10,1 və
9,28 hesablanmışdır.
Molekulyar markerlərlə aparılmış işlərin
nəticələri göstərir ki, tədqiqatçılar buğda nümunə-
Şəkil 1. ISSR-841praymeri ilə amplifikasiya olunmuş DNT fraqmentləri
Cədvəl 2. ISSR markerləri əsasında əldə olunmuş genetik parametrlər
Praymer
Ardıcıllıq (5’-3’)
AOB
PBS
PBF
PIC
EMR
MI
RP
UBC810
(GA)
8
T 8
7
87,5
0,91
7,12
6,50
4,20
UBC811
(GA)
8
C 9
9
100
0,89
8
7,11
5,32
UBC841
(GA)
8
YC 10
10
100
0,88
10
8,80
6,20
UBC873
(GACA)
4
7
7
100
0,90
7
6,33
3,20
UBC827
(AC)
8
G 16
16
100
0,77
7
5,38
6,80
UBC112
(GA)
8
A 10
7
70,0
0,90
4
3,63
3,68
UBC808
(AG)
8
C 11
9
81,8
0,86
6,40
8
3,40
Total
-
71
65 - -
-
- -
Minimum
-
7
7 70
0,77
4
3,63
3,20
Maksimum
-
16
16
100
0,91
10
8,80
6,80
Orta qiymət
-
10,1
9,28
91,3
0,87
7,07
6,53
4,68
Qeyd: Y – sitozin (C) və ya timin (T); AOB - amplifikasiya olunmuş bəndlər; PBS -polimorf bəndlərin sayı; PIC - polimorf
informasiyanın həcmi; EMR - effektiv multipleks nisbəti; MI -marker indeksi; RP - separasiya gücüdür.
Yumşaq Buğdanın (T.aestivum L.)
98
lərində DNT-nin polimorfizmlərinin aşkarlan-
masında fərqli praymerlərdən istifadə edərək,
müxtəlif nəticələr əldə etmişlər. Aydogan Cifci və
Yagdi (2012) 16 yumşaq buğda genotipinin
genetik müxtəlifliyini 17 müxtəlif RAPD
praymeri vasitəsilə tədqiq edərək, 6,47-yə,
Dashchi və həmkarları (2012) isə ISSR praymeri
əsasında öyrənərək 9,17-yə bərabər polimorf
bəndlər aşkar etmişlər (Dashchi, 2012). Paul və
həmkarları 124 yumşaq buğda nümunəsinin
genomundakı polimorfizmi RFLP markerləri
vasitəsilə qiymətləndirərək 3,30-a bərabər
polimorf bənd müşahidə etmişlər (Paul, 1998).
Altintas və həmkarlarının (2007) 22 yumşaq
buğda nümunəsinin genomunda AFLP markerləri
əsasında təyin etdikləri bəndlərin 47%-i polimorf
olmuş, SAMPL praymerləri ilə aşkarlanmış
polimorf lokusların orta qiyməti isə 20,2-ə bərabər
olmuşdur. Beləliklə, cari tədqiqatın nəticələrinin
müvafiq ədəbiyyat məlumatları ilə müqayisəsi
istifadə olunmuş ISSR markerlərinin effektivliyi
və informativliyini təsdiqləməklə, yumşaq buğda
genotiplərinin genetik müxtəlifliyinin
öyrənilməsində polimorfizmin yüksək səviyyə-
sinin aşkarlandığını göstərir.
Tədqiqatda 2 – (GA)
n
, (GA)
n
və (AC)
n
və 4
nukleotid ardıcıllığından (GACA)
n
ibarət ISSR
praymerləri yüksək polimorf praymerlər kimi
fərqlənmişdir. Praymer üçün hesablanmış PIC
parametrinin qiyməti 0,77-0,91 arasında dəyişmiş,
onun böyük və kiçik qiymətləri, uyğun olaraq,
UBC 810 və UBC 827 praymerlərinə uyğun
olmuşdur. ISSR praymerləri vasitəsilə əldə
olunmuş PIC kəmiyyətinin böyük qiymətlər
almasını buğda nümunələrinin zəngin genetik
müxtəlifliyi və ya istifadə olunmuş praymerlərin
yüksək effektivliyi ilə izah etmək mümkündür.
Marker indeksi (Mİ) praymerlərin
effektivliyini qiymətləndirən göstəricilərdən
biridir və cari tədqiqat işində onun müxtəlif
praymerlər üçün hesablanmış qiyməti 3,63-8,80
arasında dəyişmişdir. MI parametrinin maksimim
qiyməti UBC841, minimum qiyməti isə UBC112
praymerləri ilə əldə olunmuş nəticələr əsasında
təyin edilmişdir. Tədqiqat nəticəsində məlum
olmuşdur ki, yüksək polimorfizmi aşkar edən
ISSR praymerləri effektiv mutlipleks nisbətinin
(EMR) yüksək qiyməti ilə səciyyələnirlər. Tətbiq
olunmuş korrelyasiya analizi polimorfizmin faizi
ilə EMR və MI arasında 95% (P≤0.05) statistik
etibarlı, müsbət xətti asılılıqların mövcudluğunu
göstərmişdir. EMR polimorf bəndlərin
fraksiyasının, polimorf bəndlərin sayı və MI isə
PIC və EMR parametrlərinin məhsuludur.
İstifadə olunmuş ISSR praymerləri üçün
hesablanmış RP indeksinin qiyməti 3,20-6,80
arasında dəyişmiş, onun orta qiyməti 4,8-ə
bərabər olmuşdur. Cədvəl 2-dən məlum olur ki,
RP parametrinin maksimum göstəricisi UBC827,
minimum göstəricisi isə UBC873 praymeri ilə
əldə olunmuşdur. UBC827 və UBC841
praymerlərinin RP parametrinin maksimum
qiymətləri ilə seçilmələri onların buğda
genotiplərinin genetik müxtəlifliyinin öyrənilməsi
və nümunələrin identifikasiyasında daha
informativ olduqlarından xəbər verir.
Beləliklə, amplifikasiya olunmuş bəndlərin
sayı, polimorf bəndlərin sayı, polimorfizmin faizi,
PIC, EMR, MI və RP indekslərinin yüksək
qiymətləri UBC811, UBC841 və UBC827
praymerlərinin yumşaq buğda genotiplərinin
genetik strukturunun tədqiqində effektivliyini
sübut edir və gələcəkdə bu istiqamətdə aparılacaq
tədqiqatlarda onlardan istifadəni tövsiyə etməyə
imkan verir.
ISSR praymerləri vasitəsi ilə əldə olunmuş
nəticələr əsasında yumşaq buğda genotipləri
arasındakı genetik məsafələri aşkar etmək və
onları qruplaşdırmaq məqsədilə Ney oxşarlıq
indeksi matrisindən istifadə olunmuşdur. UPGMA
metodunun tətbiqi ilə aparılmış klaster analizi
nəticəsində bütün yumşaq buğda nümunələri 5
əsas qrupda birləşmişlər (Şək. 2).
Birinci klaster var. erythroleucon növmüx-
təlifliyinə aid bütün nümunələri, Standart Aran 1 və
2, həmçinin var. lutescens növmüxtəlifliyinə aid bir
nümunəni - 8 nömrəli genotipi əhatə etməklə, 12
genotipdən ibarətdir. Müşahidə edildiyi kimi,
klaster analizi ISSR markerləri əsasında var.
erythroleucon növmüxtəlifliyinə aid genotipləri bir
qrup daxilində birləşdirməklə, onların digər nümu-
nələrdən fərqləndirilməsinə və identifikasiyasına
səbəb olmuşdur. Bu qrupda genetik məsafə
baxımından ən yaxın genetik oxşarlıq Nei genetik
məsafə indeksinin 0,11 qiymətində var. lutescens 8
ilə var. erythroleucon 4 arasında, ən uzaq genetik
məsafə isə 0,36-ya bərabər genetik məsafədə var.
erythroleucon 1 ilə var. erythroleucon 7 və standart
Aran2 ilə var. erythroleucon 4 arasında aşkar
edilmişdir. Var. graecum növmüxtəlifliyinə aid
nümunələrin 75%-i ikinci qrupda birləşmiş, digər
25%-i, yəni 3 və 6 nömrəli genotiplər isə uyğun
olaraq 3 və 4-cü klasterlərdə paylanmışlar. Bu, 3 və
6 nömrəli genotiplərin malik olduqları ISSR
markerləri əsasında var. graecum növmüx-
təlifliyinə aid digər, 1, 2, 4, 5 və 7 nömrəli nü-
munələrdən genetik cəhətdən kifayət qədər
fərqləndiklərini göstərir. Yumşaq buğda geno-
tiplərinin böyük əksəriyyəti – 40%-i üçüncü
klasterdə lokallaşmışdır.
Var. milturum
növmüxtəlifliyinə aid 1 və 2 nömrəli nümunələr
Nuriyeva və b.
99
Şəkil 2. ISSR markerləri əsasında 50 yumşaq buğda genotipinin klaster analizi əsasında qruplaşdırılması
istisna olmaqla, digər 5 nümunə (3, 4, 5, 6 və 7
nömrəli genotiplər), həmçinin var. erythrospermum
növmüxtəlifliyinə aid 2, 7 və 9 nömrəli genotiplər
istisna olmaqla, digər,1, 3, 4, 5, 6 və 8 nömrəli
genotiplər və var. lutescens növmüxtəlifliyinin
87.5%-ni təşkil edən nümunələr (1, 2, 3, 4, 5, 6 və
7 nömrəli genotiplər) üçüncü klasteri təşkil edən
genotiplərdir. Bir daha qeyd etmək lazımdır ki, var.
lutescens növmüxtəlifliyinə aid yeganə nümunə, 8
nömrəli genotip birinci klasterdə yerləşməklə,
genetik strukturuna görə tədqiq olunmuş var.
lutescens növmüxtəlifliyinə aid digər nümunə-
lərdən tamamilə fərqlənmişdir.
Dördüncü klaster var. ferrugineum
növmüxtəlifliyinə aid 2, 3 və 6 nömrəli və yalnız
var. graecum növmüxtəlifliyinə aid 6 nömrəli
genotiplərdən ibarət olmuşdur. Nəhayət, beşinci
klasteri var. ferrugineum növmüxtəlifliyinə aid 4,
5,7 və var. erythrospermum növmüxtəlifliyinə aid
2, 7 və 9 nömrəli genotiplər təşkil etmişlər.
Kənd təsərrüfatı bitkilərinin məhsuldarlığının
artırılmasında uzaq hibridləşmənin rolu
əvəzedilməzdir. Belə ki, genetik cəhətdən uzaq
olan nümunələrin hibridləşdirilməsi zamanı
yüksək məhsuldarlığa və davamlılığa malik
genotiplərin meydana çıxması ehtimalı yüksək
olur. Klaster analizinin tətbiqində
əsas
məqsədlərdən biri tədqiq edilən yumşaq buğda
nümunələri arasında genetik məsafələrin təyin
olunmasıdır. Nəticələr göstərir ki, yumşaq
buğdanın seleksiyasında valideyin forması kimi
bir-birindən eko-coğrafi cəhətdən uzaq geno-
tiplərdən istifadə olunması daha məqsədə-
uyğundur.
Beləliklə, cari tədqiqat işi əsasında alınan
nəticələr yüksək heterozis effektinə malik
nümunələrin yaradılmasında istifadə oluna bilər.
Eyni zamanda ISSR markerləri ətraf mühit
amillərinin təsirlərindən kənar olub, bilavasitə
nüvə genomu səviyyəsində mövcud olan
polimorfizmi aşkar etməyə qadir genetik
markerlərdirlər. Tədqiqat zamanı 50 yumşaq
buğda genotipinin genetik strukturunun ISSR
praymerləri vasitəsilə öyrənilməsi nəticəsində
genetik müxtəliflik indeksinin yüksək olması
müşahidə edilmişdir. Əldə olunan nəticələr
göstərir ki, seçilmiş İSSR markerlərdən Milli
Genbankda saxlanılan buğda ehtiyatlarının
qiymətləndirilməsində və özək kolleksiyaların
yaradılmasında uğurla istifadə oluna bilər.
Yumşaq Buğdanın (T.aestivum L.)
100
MINNƏTDARLIQ
Bu iş Azərbaycan Respublikası Prezidentinin
yanında Elmin İnkişafı Fondunun maliyyə
yardımı ilə yerinə yetirilmişdir (Qrant N EİF-
2010-(1)-40/21-M-19).
ƏDƏBİYYAT SİYAHISI
Əliyev C.Ə., Əkpərov Z.İ. (2002) Azərbaycanın
bitki genetik ehtiyatları. AMЕA-nın Хəbərləri
(biоlоgiya еlmləri sеriyası), 1-6:57-68.
Əliyev C., Əkpərov Z., Məmmədov A. (2008)
Bioloji müxtəliflik. Bakı: Elm, 232 s.
Məmmədov A.T., Konopka J., Əkpərov Z.İ.
(2006) Azərbaycanın bitki genetik ehtiyatlarının
Mərkəzi Məlumat Bazası. “Biomüxtəlifliyin
genetik ehtiyatları” I Beynəlxalq konfransın
materialları, Bakı, 27-28 İyun, s.255.
Əkpərov Z.İ., Məmmədov A.T. (2007) Bitki
genetik ehtiyatlarının
əsas tədqiqat
strategiyaları. Azərbaycan Aqrar Elmi, 1-3:120-
124.
Rüstəmov X.N., Abbasov M.Ə., Quliyev Ş.B.
(2013) Yumşaq buğdaların (T.aestivum L.)
təsnifatina dair. AMEA Xəbərləri (biologiya və
tibb elmləri), 68(1): 67-75.
Мустафаев
И.Д. (1973) Определитель
пшеницы Азербайджана. 148с.
Дорофеев В.Ф., Филатенко А.А., Мигушова
Э.Ф. и др. (1979) Культурная флора СССР
(Под общ. руков. В.Ф. Дорофеева), Т. 1:
Пшеница, 346 с.
Дорофеев В.Ф., Удачин Р.А., Семенова Л.В.
и др (1987) Пшеницы мир (Под ред. В.Ф.
Дорофеева. Составитель Р.А. Удачин), 2-е
издание, 560 с.
Гончаров Н.П. (2009) Определитель разно-
видностей мягкой и твердой пшениц.
Новосибирск: Изд. СО Российской Академии
Наук, 67 с.
Abbasov M., Babayeva S., Bowden R., Amand
P., Poland J., Raupp J., Sehgal S., Gill B.
(2012) Resistance in Azerbaijani durum and
bread wheat accesions to leaf and stem rust.
Annual What Newsletter, Volume 58, Kansas
State University, Manhattan, KS, USA, 64-66.
Altıntaş S., Toklu F., Kafkas S., Kilian B.,
Brandolini A., Özkan H. (2008) Estimating
Genetic Diversity in durum and bread wheat
cultivars from Turkey using AFLP and SAMPL
Markers. Plant Breeding, 127: 9–14.
Aydogan Cifci E., Yagdi K. (2012) Study of
genetic diversity in wheat (Triticum aestivum)
varities using random amplified polymorphic
DNA (RAPD) analysis. Turkish Journal of Field
Crops, 17(1):91-95.
Dashchi S., Abdollahi Mandoulakani B.,
Darvishzade R., Bernousi I. (2012) Molecular
similarity relationships among Iranian bread
wheat cultivars and breeding lines using ISSR
markers. Not Bot Horti Agrobo, 40(2): 254-260.
Doyle J. J., Doyle J. L. (1990) A rapid total DNA
preparation procedure for fresh plant tissue.
Focus, 12:13-15.
Han Y.C., Teng C.Z., Zhong S. (2007) Genetic
variation and clonal diversity in population of
Nelumbon ucifera (Neloum bonaceae) in central
China detected by ISSR markers. Aquatic
Botany, 86:67-75.
Оценка Генетического Разнообразия Мягкой Пшеницы (T.aestivum L.)
С Помощью ISSR Маркеров
С.А. Нуриева
1
, З.И. Акперов
1
, М.А. Аббасов
1,2
, Х.Н. Рустамов
1
, Г.Б. Садыгов
1
,
Дж.М. Оджаги
1
, Ф.А. Шейхзаманова
1
, С.П. Рзаева
1
, Р. Шарма
3
1
Институт генетических ресурсов НАНА
2
Бакинский государственный университет
3
Международный центр по аграрным исследованиям на засушливых территориях
(ICARDA), Ташкент, Узбекистан
В статье приведены результаты оценки генетического разнообразия 50 генотипов мягкой пшеницы,
относящихся к шести разновидностям, с использованием ISSR маркеров. Из 12-ти ISSR праймеров,
только 7, проявляя высокий уровень полиморфизма, были использованы для дальнейшего анализа
генетического разнообразия изучаемых генотипов.
С применением 7 ISSR праймеров для 50-ти
генотипов было амплифицировано 65 полиморфных фрагментов. С помощью дендрограммы,
построенной на основе индекса генетического сходства Нея, генотипы были сгруппированы в 5
кластерах. Результаты кластерного анализа показали, что генотипы одной и той же разновидности, в
основном, были объединены в одной группе. Это еще раз подтверждает важность признаков
Nuriyeva və b.
101
разновидностей в селекции. Генетически отдаленные генотипы могут быть использованы в качестве
исходного материала в селекционном процессе. Праймеры UBC-811, UBC-841 и UBC-827, с
которыми выявлены наибольшее количество амплифицированных спектров, число полиморфных
фрагментов, а также высокие показатели индексов генетического разнообразия (PIC, EMR и RP) и
уровень полиморфизма могут быть рекомендованы как наиболее эффективные для изучения
генетической структуры генотипов мягкой пшеницы.
Ключевые слова: T.aestivum L., генетическое разнообразие, ботаническая разновидность, İSSR
маркеры
Evaluation of Genetic Diversity in Bread Wheat ( T.aestivum L.)
Using ISSR Markers
S. Nuriyeva
1
, Z. Akparov
1
, M. Abbasov
1,2
, Kh. Rustamov
1
, H. Sadigov
1
, J. Ocaqi
1
,
F. Sheykhzamanova
1
, S. Rzaeva
1
, R. Sharma
3
1
Institute of Genetic Resources, ANAS
2
Baku State University
3
International Center for Agricultural Research in the Dry Areas (ICARDA),
Tashkent, Uzbekistan
Genetic diversity of 50 bread wheat accessions belonging to 6 botanical varieties was studied using ISSR
primers. Only 7 ISSR primers out of 12 which showed a high level of polymorphism were used for the
genetic diversity analysis of the studied genotypes. Sixty five polymorphic fragments were identified with
these primers and cluster analyses divided all genotypes into 5 main clusters according to the Nei’s similarity
index. The results of cluster analysis showed that the genotypes of the same botanical varieties generally
were included into one group. This once again confirms the importance of botanical variety traits in
breeding. Genetically distinct genotypes can be used in breeding as an initial material. The primers UBC-
811, UBC-841 and UBC-827 with the highest number of amplified and polymorphic bands, the level of
polymorphism and the highest value of genetic diversity, such as PIC, EMR and RP were recommended as
the most appropriate primers to study genetic structure of bread wheat genotypes.
Key words: T. aestivum L., genetic diversity, botanical vaieties, ISSR marker
Dostları ilə paylaş: |