آنالیز مولکولی رنگ پوشش بذر و بررسی میزان آنتوسیانین در برخی ارقام لوبیا

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایران

2 2. دانشیار گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی و نویسنده مسئول، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام

3 کارشناس آزمایشگاه بیوتکنولوژی دانشگاه ایلام

10.22034/iuvs.2021.132431.1115

چکیده

لوبیا به خاطر داشتن آنتی‌اکسیدان‌ها در پوشش بذر در تغذیه و سلامت جامعه نقش بسزایی دارد. اخیراً ژن‌های خانواده MYB به‌ عنوان ژن‌های کنترل‌کننده رنگ پوشش دانه ارتباط قوی با مقدار آنتوسیانین دارند. تنوع فیزیولوژیکی و مولکولی ژن‌های دخیل در پوشش رنگ بذر 12 رقم لوبیا در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده‌ها نشان داد که بین ژنوتیپ‌های مختلف لوبیا از نظر میزان آنتوسیانین اختلاف معنی داری وجود دارد به طوری که بیشترین مقدار آنتوسیانین در لوبیا سیاه مشاهده شد. آنالیز مولکولی ژن‌های MYB و AF نشان داد که این دو ژن در برخی نمونه‌ها تکثیر شدند که ژن MYB در لوبیا‌ی چشم‌بلبلی معمولی 1، 2 و نمونه موتانت و لوبیای عروس تکثیر شد درحالی‌که ژن AF تنها در نمونه‌های چشم‌بلبلی نوع 1،2 و نمونه موتانت تکثیر شد. آنالیزهای بیوانفورماتیکی نشان داد که توالی‌های حاصل از این دو ژن تشابه بسیار بالایی را با نمونه‌های موجود در NCBI نشان می‌دهند به‌طوری‌که در ژن AF دو آلل جدید در مقایسه با توالی‌های معرفی شده برای کنترل پوشش رنگ بذر در لوبیا شناسایی شد. همچنین نمودار فیلوژنتیکی نمونه‌ها با استفاده از روش UPGMA نشان داد که می‌توان نمونه‌ها را بر‌اساس رنگ پوشش بذر از هم تفکیک نمود. نتایج کلی نشان داد که لوبیای چشم‌بلبلی موتانت به خاطر داشتن ژن‌های MYB، AF و همچنین مقدار بالای آنتوسیانین و عملکرد بالا در مقایسه با سایر لوبیا‌های چشم‌بلبلی می‌تواند گزینه مناسبی جهت مطالعات بیشتر و معرفی به کشاورزان در آینده باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Molecular Analysis of Seed Cover Color and evaluation of Anthocyanin content in some Bean cultivars

نویسندگان [English]

  • Somaye Vaghari 1
  • arash fazeli 2
  • Batool Zarei 3
1 Agronomy and plant breeding department, Faculty of agriculture, Ilam university, Ilam, Iran
2 ش2- Associate Professor, Department of production engineering and plant genetics, Faculty of Agriculture, Ilam University, Ilam
3 Laboratory of Biotechnology, University of Ilam
چکیده [English]

Beans play an important role in the nutrition and health of the community due to their antioxidant properties. Recently, MYB family genes have been shown to be strongly associated with anthocyanin levels as gene-controlling seed coating. The physiological and molecular diversity of the genes involved in seed coat coating of 12 bean cultivars was conducted in the randomized complete block design. The results showed that there was a significant difference between different bean genotypes in terms of anthocyanin content, so that the highest amount of anthocyanin was observed in black beans. Molecular analysis of the MYB and AF genes showed that the this two genes were amplified in some samples, while the MYB gene was amplified in Vigna ungicolata 1, 2 and mutant and Phaseolus lunatus cultivars, while AF gene only amplification in V. ungicolata 1,2 and mutant culativars. Bioinformatics analyzes showed that the sequences from these two genes were very similar to those in the NCBI, with two new alleles being identified in the AF gene compared to the sequences used to control seed coatings in beans. Also, the phylogenetic diagram of the samples using the UPGMA method showed that the samples can be separated based on the color of the seed coat. The overall results showed that V.ungicolata mutant cultivar, due to their MYB and AF genes, as well as their high levels of anthocyanins and high performance compared to other cultivars, could be a good option for further study and introduction to farmers in the future.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Seed cover
  • Bean
  • anthocyanin
  • Sequencing
  • MYB and AF genes