Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đánh giá đa dạng di truyền và mối quan hệ phát sinh chủng loài giữa các kiểu gen cà tím dựa trên gen rps 11 của lạp thể
Tóm tắt
Cà tím (Solanum melongena L.) thuộc họ Cà (Solanaceae) được trồng phổ biến như một cây trồng do tầm quan trọng kinh tế lớn của nó. Nó đóng vai trò quan trọng trong chế độ ăn uống và sức khỏe con người và có sự đa dạng về kiểu hình và kiểu gen. Việc ước lượng đa dạng di truyền trong cà tím là rất quan trọng cho việc chọn lựa các kiểu gen tốt nhất nhằm cải tiến cây trồng cũng như mở rộng sự biến đổi di truyền trong các chương trình chọn giống. Nghiên cứu hiện tại nhằm mục đích đánh giá mẫu hình phân kỳ tiến hóa và mối quan hệ di truyền giữa 33 kiểu gen cà tím được chọn từ các vùng sinh thái khác nhau trên thế giới dựa trên một gen lạp thể. Để đạt được mục tiêu chính, gen rps 11 từ các kiểu gen cà tím đã được khuếch đại, giải trình tự và phân tích bằng cách sử dụng các công cụ tin sinh học. Phát thải không gian bằng MEGA X nhóm 33 kiểu gen thành hai cụm chính (cụm 1 và cụm 2) mà không bị ảnh hưởng bởi sự phân kỳ địa lý với độ đa dạng di truyền hẹp là 0,01%, cho thấy nguồn gốc đơn dòng trong các dòng cà tím này. Điều này có thể do biến đổi trình tự giới hạn trong các trình tự rps 11. Sự phân kỳ dao động từ 0,01 đến 0,12 với trung bình là 0,04 dựa trên việc tính toán khoảng cách cặp. Trong cây phát sinh chủng loài, các kiểu gen BARI-1, Grif-13962, 036693, 033836, 033839, Kemar và Viserba là những kiểu gen tương tự nhất với giá trị bootstrap tổng thể là 99%, trong khi các kiểu gen Badanjan và MK-95 cho thấy mối quan hệ xa. Các kết quả được trình bày về sự biến đổi di truyền thấp và mối liên hệ phát sinh chủng loài gần gũi cho thấy mạnh mẽ rằng gen rps 11 là một nguồn tiềm năng để đánh giá phát sinh chủng loài và phân tích đa dạng giữa các nguồn gen cà tím. Nghiên cứu này cũng kết luận rằng sự đa dạng di truyền không phụ thuộc vào nguồn gốc địa lý của cà tím. Thêm vào đó, hy vọng rằng thông tin này sẽ giúp định hướng việc thu thập nguồn gen trong tương lai và mối quan hệ di truyền của cà tím.
Từ khóa
#Cà tím #đa dạng di truyền #mối quan hệ phát sinh chủng loài #gen rps 11 #lạp thểTài liệu tham khảo
Akhtar W, Rasheed A, Shinwari ZK, Naqvi SMS, Mahmood T (2014) Genetic characterization of different Pakistani date palm varieties. Pak J Bot 46(6):2095–2100
Ali Z, Xu ZL, Zhang DY, He XL, Bahadur S, Yi JX (2011) Molecular diversity analysis of eggplant (Solanum melongena) genetic resources. Genet Mol Res 10:1141–1155
Behera TK, Sharma P, Singh BK, Kumar G, Kumar R et al (2006) Assessment of genetic diversity and species relationships in eggplant (Solanum melongena L.) using STMS markers. Sci Horticult 107(4):352–357
Caguiat XGI, Hautea DM (2014) Genetic diversity analysis of eggplant (Solanum melongena L.) and related wild species in the Philippines using morphological and SSR markers. J Breed Gen 46:183–201
Datta DR, Rafii MY, Misran A, Jusoh M, Yusuff O, Sulaiman NM, Momodu J (2021) Genetic diversity, heritability and genetic advance of Solanum melongena L. from three secondary centers of diversity. Biocell 45:1393–1401. https://doi.org/10.32604/biocell.2021.015321
Demir K, Bakir M, Sarikamiş G, Acunalp S (2010) Genetic diversity of eggplant (Solanum melongena) germplasm from Turkey assessed by SSR and RAPD markers. Genet Mol Res 9(3):1568–1576
Doganlar S, Frary A, Daunay MC, Lester RN, Tanksley SD (2002) Conservation of gene function in the solanaceae as revealed by comparative mapping of domestication traits in eggplant. Genetics 161(4):1713–1726
Dunlop F (2006) Revolutionary Chinese cookbook. Recipes from Hunan Province. Ebury Press
FAO (2020) FAOSTAT. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome, Italy. http://www.fao.org/faostat/en/#home
Fallahi F, Abdossi V, Bagheri M, Ghanbari Jahromi M, Mozafari H (2022) Genetic diversity analysis of eggplant germplasm from Iran: assessments by morphological and SSR markers. Mol Biol Rep 49(12):11705–11714
Ge H, Li H, Liu Y, Li X, Chen H (2011) Characterization of novel developed expressed sequence tag (EST)-derived simple sequence repeat (SSR) markers and their application in diversity analysis of eggplant. Afr J Biotech 10(45):9023–9031
Hu Y, Woeste KE, Zhao P (2017) Completion of the chloroplast genomes of five Chinese juglans and their contribution to chloroplast phylogeny. Front Plant Sci 7:1955
Husnudin UB, Daryono BS, Purnomo S (2019) Genetic variability of Indonesian eggplant (Solanum melongena) based on ISSR markers. Biodiversitas 20(10):3049–3055
Hussain F, Aslam A, Sufyan M, Shehzad M, Javed M et al (2018) Management dynamics of potential bio-pesticides against polyphagous sucking pests on eggplant (Solanum melongena L.). J Entomol Zool Stud 6(2):576–579
Ibrahim M, Nazar N, Ilyas M, Mahmood T (2014) Assessment of genetic variability among selected species of Apocynaceae on the basis of rps 11 gene. J Anim Plant Sci 24(4):1266–1269
Isshiki S, Suzuki S, Yamashita K (2003) RFLP analysis of mitochondrial DNA in eggplant and related Solanum species. Genet Resour Crop Evol 50:133–137
Jabeen A, Guo B, Abbasi BH, Shinwari ZK, Mahmood T (2012) Phylogenetics of selected mentha species on the basis of rps8, rps11 and rps14 chloroplast genes. J Med Plants Res 6(1):30–36
Jehangir S, Shinwari ZK, Mahmood T (2018) Genetic characterization of selected genera of family Rhamnaceae based on rps 11 gene. Pak J Bot 50(5):1935–1939
Kalloo G (1988) Vegetable Breeding, vol 3. CRC Press, Cambridge
Karihaloo JL, Brauner S, Gottlieb LD (1995) Random amplified polymorphic DNA variation in the eggplant, Solanum melongena L. (Solanaceae). Theor Appl Genet 90:767–770
Karim MR, Rahman MM, Quamruzzaman AKM (2016) Genetic divergence in eggplant (Solanum melongena L.) genotypes. Bangladesh J Agric Res 41(3):433–439
Knapp S, Vorontsova MS, Prohens J (2013) Wild Relatives of the Eggplant (Solanum melongena L.: Solanaceae): new understanding of species names in a complex group. PLOS ONE 8(2):e57039
Li H, Chen H, Zhuang T, Chen J (2010) Analysis of genetic variation in eggplant and related Solanum species using sequence-related amplified polymorphism markers. Sci Hortic 125(1):19–24
Lin CP, Wu CS, Huang YY, Chaw SM (2012) The complete chloroplast genome of ginkgo biloba reveals the mechanism of inverted repeat contraction. Genome Biol Evol 4(3):374–381
Mace ES, Lester RN, Gebhardt CG (1999) AFLP analysis of genetic relationships among the cultivated eggplant, Solanum melongena L., and wild relatives (Solanaceae). Theor Appl Genet 99(3):626–633
Mahmood T, Hassan N, Nazar N, Naveed I (2011) Phylogenetic analysis of different Artemisia species based on chloroplast gene rps11. Arch Biol Sci 63(3):661–665
Malik A, Shahzad T, Arif S, Akhtar W, Mahmood T (2021) Phylogenetıc relatıonshıp among selected specıes of Lamiaceae inferred from chloroplast rps14 gene. J Anim Plant Sci 31:1060–1069
Nazar N, Mahmood T (2011) Morphological and molecular characterization of selected Artemisia species from Rawalakot, Azad Jammu and Kashmir. Acta Physiol Plant 33(2):625–633
Neel MC, Cummings MP (2004) Section-level relationships of North American Agalinis (Orobanchaceae) based on DNA sequence analysis of three chloroplast gene regions. BMC Evol Biol 4(1):15
Patel K, Patel NB, Ahlawat TR, Patel AI, Rathod H et al (2014) Study on genetic diversity in brinjal (Solanum melongena L.). Trends Biosci 7(19):2969–2971
Polignano G, Uggenti P, Bisignano V, Della-Gatta C (2010) Genetic divergence analysis in eggplant (Solanum melongena L.) and allied species. Genet Resour Crop Evol 57:171–181
Prohens J, Blanca JM, Nuez F (2005) Morphological and molecular variation in a collection of eggplants from a secondary center of diversity: implications for conservation and breeding. J Am Soc Hortic Sci 130(1):54–63
Quamruzzaman AKM, Rashid MA, Ahmad S, Moniruzzaman M (2009) Genetic divergence analysis in eggplant (Solanum melongena L.). Bangladesh J Agric Res 34(4):705–712
Rehman S, Chaudhary JH, Rasheed A, Mahmood T (2015) Phylogenetic relationship of selected Pakistani wheat varieties based on a chloroplast rps11 gene. J Anim Plant Sci 25(2):442–447
Sakata Y, Lester RN (1997) Chloroplast DNA diversity in eggplant (Solanum melongena L.) and related species. Euphytica 97:295–301
Sifau MO, Ogunkanmi LA, Adekoya KO, Oboh BO, Ogundipe OT (2014) Phylogenetic relationship among eggplant Solanum L. and related species in southern nigeria as revealed by nuclear and chloroplast genes. Int J Bot 10(1):30–36
Stern S, Bohs L (2016) An eight marker phylogeny of Solanum sect. Micracantha (Solanaceae). Syst Bot 41(1):120–127
Taher D, Solberg SØ, Prohens J, Chou Y, Rakha M et al (2017) World vegetable center eggplant collection: origin, composition, seed dissemination and utilization in breeding. Front Plant Sci 8:1484
Thormann CE, Ferreira ME, Camargo LEA, Tivang JG, Osborn TC (1994) Comparison of RFLP and RAPD markers to estimating genetic relationships within and among cruciferous species. Theor Appl Genet 88:973–980
Tümbİlen Y, Frary A, Daunay M-C, Doganlar S (2009) Application of EST-SSRs to examine genetic diversity in eggplant and its close relatives. Turk J Biol 35:125–136
Ullah Z, Anwar SA, Javed N, Khan SA, Shahid M (2011) Response of six eggplant cultivars to meloidogyne incognita. Pak J Phytopathol 23(2):152–155
Wang Y, Zhan DF, Jia X, Mei WL, Dai HF et al (2016) Complete chloroplast genome sequence of Aquilaria sinensis (Lour.) gilg and evolution analysis within the Malvales order. Front Plant Sci 7:280
Younas Z, Naseer S, Kazmi A, Ali A, Wahab A, Sultana T, Shoukat I, Hameed A, Afzal M, Mashwani ZU, Rahimi M (2022) Assessment of diversity among important brinjal (Solanum melongena) cultivars using morphological markers. J Food Qual 202:1–13