یافته های نوین در علوم زیستی

بررسی تنوع سوماکلونال گیاهان باززایی شده از کشت بافت آلوئه ورا

نویسندگان

زهرا نورمحمدی 1
بهار قاسم زاده 1
فرح فراهانی 2

1 واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی

2 واحد قم، دانشگاه آزاد اسلامی

https://doi.org/10.29252/nbr.5.1.72
چکیده
گیاهAloe barbadensis Mill. گیاهی چندساله، تک­لپه، گوشت­دار از تیرۀ Aloaceae است. در این مطالعه، تنوع سوماکلونال گیاهان باززایی­شدۀ A. barbadensis بعد از چهار واکشت و انتقال به گلدان تحت بررسی قرار گرفت. ژنوم 40 گیاه باززایی­شده استخراج و تنوع ژنتیکی با استفاده از 20 نشانگر SPAR شامل پرایمرهایRAPD وISSR بررسی شد. همچنین، میزان ژل حاصل از گیاهان باززادۀ آلوئه ­ورا محاسبه گردید. میانگین درصد پلی­مورفیسم، اندیس­شانون، تنوع ژنتیکی Nei’s و تعداد الل ­های مؤثر براساس داده ­های RAPD، بالاتر از پارامترهای ژنتیکی به­ دست­ آمده از داده ­های ISSR بود. خوشه­ بندی NJ و ساختار ژنتیکی براساس نمودار STRUCTURE بر پایۀ نشانگرهای تحت مطالعه توانستند افراد را به خوشه­ های جداگانه تقسیم کنند. تحلیل AMOVA نیز نشان­دهندۀ تمایز ژنتیکی بین گروه­ ها در سطح معنی ­داری (P=0.01) بوده است و تأییدکنندۀ تفرق گروه ­های حاصل از تجزیۀ خوشه­ ای داده ­های مولکولی است. میزان تولید ژل در گروه­ های ایجاد­شده براساس تحلیل تجزیۀ خوشه­ ای با استفاده از آزمون تحلیل واریانس (ANOVA) بررسی شد که تفاوت معناداری (P=0.746) بین مقدار ژل در چهارگروه مشاهده نشد. نتایج این مطالعه توانست تغییرات سوموکلونال در سطح ژنوم با استفاده از نشانگرهای مولکولی را در میان گیاهان باززایی­ شده آلوئه نشان دهد، درحالی­که میزان ژل تولیدی در میان این گیاهان تغییر معناداری نشان داد.

کلیدواژه‌ها

خوشه‌بندی
ژل آلوئه ساختار ژنتیکی
SPAR
AMOVA

عنوان مقاله English

Somaclonal variation of tissue culture regenerated plants of Aloe barbadensis Mill.

نویسندگان English

Zahra Noormohammadi 1
Bahar Ghasemzadeh 1
Farah Farahani 2
چکیده English

Aloe barbadensis is perennial, monocotyledonous, fleshy plant belongs to Aloaceae family. In this study, somoclonal variations of regenerated A. barbadensis plants were investigated. The plantlets of forth subculture transferred to the soil for further study. The genomic DNAs of 40 regenerated plantlets were extracted and genetic variations were studied using SPAR markers including RAPD and ISSR primers. The amounts of Aloe gel also were extracted from regenerated A. vera plants. Average percentage of polymorphism, Shannon index, Nei's genetic diversity and number of effective alleles based on RAPD data were higher than genetic parameters obtained from ISSR data. NJ cluster and STRUCTURE plot based on molecular markers grouped regenerated plants to distinct clusters. AMOVA analysis also showed a significant (P = 0.01) genetic distinction between studied groups. This result also confirmed differentiation of regenerated plants. The amount of Aloe gel in the four groups (based on clustering method) was compared by using analysis of variance (ANOVA). The results showed no significant (P = 0.746) differences between the amount of gel in four group. In total, our findings showed somaclonal variations on genomic level while no significant differences were observed in amount of gel among regenerated Aloe plantlets.

کلیدواژه‌ها English

aloe gel
AMOVA
Clustering
genetic structure
SPAR
Bayani, A., Noormohammadi, Z., Farahani, F. and Nejadsatari, S. 2013. The study of morphological and cytogenetical variations in Aloe littoralis and Aloe barbadensis regenerated plants. M.Sc. Thesis, Scie-nce and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
Bhaludra, C.S.S., Bethapudi, R. R., Murugulla, A.C., Pullagummi, C., Latha, T., Venkatesh, K., Bhee-magani, A.J., Pudutha, A., and Rani, A.R. 2013. Cultivation, phytochemical studies, biological active-ities and medicinal uses of Aloe ferox, grandfather of Aloes an important amazing medi-cinal plant. – Int. J. Pharmacol. 9: 405-415.
Ferro, C.P.V.A., Bradbury, F., Shakir, E., Rahman, S.R. and Stimon, W.H. 2003. In vitro susceptibilities of Shigella flexneri and Streptococcus pyogenes to inner gel of Aloe barbadensis Miller. antimicrob. – Agents Chemotherap. 47: 1137-1139.
Freeland, J.R., Kirk, H. and Peterson, S.D. 2011. Molecular ecology (2nd ed). UK: Wiley-Blackwell, pp: 449.
Gantait, S., Mandal, N., Bhattacharyya, S. and Das P.K. 2010. A novel strategy for in vitro conservation of Aloe vera L. through long term shoot culture. – Biotechnol. 9: 326-331.
Haque, M.S. and Ghosh, B. 2013. High frequency microcloning of Aloe vera and their true-to-type conformity by molecular cytogenetic assessment of two years old field growing regenerated plants. – Bot. Studies 54: 1-10. doi: 10.1186/1999-3110-54-46.
Hashemabadi, D. and Kaviani, B. 2008. Rapid micro-propagtion of Aloe vera shoot multiplication. – Afr. J. Biotechnol. 72: 64-78.
Krizman, M., Jakse, J., Baricevic, D., Javornik, B. and Mirko, P. 2006. Robust CTAB-activated charcoal protocol for plant DNA extraction. – Actaagri Slov. 87: 427 - 433.
Lal, R.K., Sharma, J.R., Patra, D.D., Farooqui, A.H.A. Kalra, A., Baba, J.R., Singh, A.K. and Khanuja, S.P.S. 2002. Aloe vera and its cultivation in India. – Farm bulletin, central institute of medicinal and aromatic Plants, Lucknow, India. 54: 124-134.
Mendonça, F.A., Passarini Junior, J.R., Esquisatto, M.A., Mendonça, J.S., Franchini, C.C. and Santos, G.M. 2009. Effects of the application of Aloe vera L. and micro current on the healing of wounds surgically induced in wistar rats. – Acta Cir. Bras. 24: 150-155.
Mohammad, A. 2003. Aloe vera. – Textbook of pharmacognosy pp: 111-115.
Nayanakantha, N., Singh, B. and Kumar, A. 2011. Improved culture medium for micropropagation of Aloe vera L. – Trop. Agri. Res. Exten. 13: 87-93.
Nejatzadeh-Barandozi, F., Naghavi, M.R., Hassani, M.E., Mostofi, Y., Mousavi A. and Tahmasebi Enferadi S. 2012. Diversity of Iranian Aloe (Aloe vera L.) genotypes based on aloenin contents and some morphological traits. – J. Hortic. Sci. Biote-chnol. 87: 673-677.
Peakall, R. and Smouse, P.E. 2006. GENALEX 6: genet- -ic analysis in excel. Population genetic software for teaching and research. – Mol. Ecol. Not. 6: 288-295.
Pritchard, J.K., Stephens, M. and Donnelly, P. 2000. Inference of population structure using multilocus genotype Data. – Genetics 155: 945-959.
Raei, M., Angaji, S.A., Omidi, M., and Khodayari, M. 2014. Effect of abiotic elicitors on tissue culture of Aloe vera. – Intl. J. Biosci. 5: 74-81.
Rathore, M.S., Chikara J, Mastan, S.G., Rahman, H., Anand, K.G. and Shekhawat N.S. 2011. Assessment of genetic stability and instability of tissue culture propagated plantlets of Aloe vera L. by RAPD and ISSR markers. – Appl. Biochem. Biotechnol. 165: 1356-65.
Saggoo, M.I.S. and Kaur, R. 2010. Somaclonal variation in plants regenerated from cultures of two morphologically distinct accessions of Aloe vera L. – Annals Biol. Res. 1: 172-177
Sahoo, S. and Rout, G.R. 2014. Plant regeneration from leaf explants of Aloe barbadensis Mill. and genetic fidelity assessment through DNA markers. – Physiol. Mol. Biol. Plants 20: 235–240
Shafi, K., Khan, L. and Khan, A. 2000. Commercial extraction of gel from Aloe vera (L.) leaves. – J. Chem. Sci. Pak. 22: 47-49.
Supe, U.J. 2007. In vitro regeneration of Aloe barb-adensis. – Biotech. 6: 601-603
Weising, K., Nybom, H., Wolff, K. and Kahl, G. 2005. DNA fingerprinting in plants. principles, methods, and applications. (2nd ed.), Boca Rayton, Fl., USA: CRC Press, pp: 472.

  • تاریخ دریافت 18 خرداد 1405
  • تاریخ انتشار 18 خرداد 1405

صفحه اصلی

راهنمای نویسندگان

ارسال مقاله

داوران

تماس با ما