Variation in productive characteristics and diversity assessment of garlic cultivars and lines using DNA markers الاختلافات في الصفات الإنتاجية، وتقدير الاختلافات الوراثية بين أصناف وسلالات الثوم، باستخدام دلائل الحامض النووي (الـ DNA)

Abstract

تم تقييم الإنتاجية لصنف الثوم المصري، والصيني، وصنف الثوم الفيل، وستة سلالات من الثوم الصيني، في تجربتين حقليتين في الموسم الشتوي لعامي 2004 2005 م و2005 2006 م، وذلك في مزرعة محطة البحوث والتجارب الزراعية بكلية الزراعة والطب البيطريجامعة القصيمالمملكة العربية السعودية أظهرت النتائج أن صنف الثوم المصري كان أعلى في طول النبات، حيث كان طول النبات 705 و 708 سم في الموسمين على الترتيب، وسجل صنف ثوم الفيل أعلى قيمة لمساحة الأوراق للنبات، تبعه صنف الثوم الصيني السلالة 2 وكان أيضا صنف ثوم الفيل متفوقا في الوزن الطازج للنبات، عند مقارنته بباقي أصناف الثوم، وكذلك السلالات، بينما سجلت السلالة رقم 4 أعلى وزن جاف للنبات، وكذلك في محتوى الكلوروفيل بأوراقه وكان الصنف البلدي المصري أقلهم في وزن الرأس طازجا، أو جافا، بمقارنته بالأصناف تحت الدراسة، ومن ناحية أخرى كان الصنف البلدي المصري أعلى الأصناف في عدد الفصوص، بمقارنته بباقي الأصناف أو السلالات وقد أعطى كلا الصنفان الفيل والصيني، أعلى قيم متوسطات لقطر البصلة، مقارنة بالصنف المصري أيضا السلالة (2، 5) التابعة للصنف الصيني، أعطت أعلى قيم متوسطات لقطر البصلة، مقارنة بالسلالات الأخرى وقد لوحظ نفس الاتجاه في وزن الفص وقد سجل الصنف المصري والصنف الصيني السلالة رقم 5، أعلى محتوى من المواد الصلبة الذائبة في الفص وأعطى صنف الفيل والسلالة رقم 5، أعلى محصول قابل للتسويق (جرام م2)، بينما الصنف المصري (البلدي) والصنف الصيني السلالة رقم 6 سجل أقل إنتاجية واستخدم نوعان من الدلائل الجزيئية هما RAPD وISSR لتقدير الاختلافات الوراثية بين ستة سلالات ثوم، وثلاثة أصناف ثوم ووجدت نسبة كبيرة من الاختلافات بين أصناف وسلالات الثوم، باستخدام كل من RAPD وISSR، بينما أظهرت الدلائل الجزيئية ISSR اختلافات بين سلالات الثوم الصيني بنسبة أكبر من الدلائل الجزيئية RAPD وأوضح التحليل التجميعي لنتائج RAPD أنه تم تقسيم أصناف وسلالات الثوم إلى أربع مجموعات، بينما قسمت إلى خمس مجموعات بتحليل نتائج ISSR وكانت سلالة الثوم الصيني رقم 6 منفصلة عن باقي السلالات، كما أنها أقل السلالات في المحصول ونسبة المواد الصلبة الذائبة وكانت الاختلافات الناتجة من الدلائل الجزيئية ISSR متوفرة في الثوم، وأظهرت الاختلافات الوراثية بين سلالات و أصناف الثوم، ولذلك تعتبر هذه الطريقة إضافية لعمل البصمة الوراثية وتقدير العلاقات الوراثية في الثوم

Garlic cultivars Egyptian Chinese and Elephant and sex Chinese lines were evaluated for their productivity in two field experiments during 2004 2005 and 2005 2006 winter seasons The results indicated that the maximum plant height was 705 and 708 cm for Egyptian cultivar in both seasons respectively The maximum value of leaves area per plant were observed with Elephant cultivar and Chinese line (L2) Elephant cultivar was superior on the other cultivars and lines in plant fresh weight while the Chinese line (L4) had the maximum plant dry weight and the highest chlorophyll content Bulb fresh and dry weight of Egyptian cultivar (Balady) was the lowest among the cultivars and lines tested On the other hand Egyptian cultivar (Balady) produced more cloves number compared with the other cultivars and Chinese lines Elephant and Chinese cultivars gave the highest mean values of bulb diameter compared with Egyptian cultivar Also Chinese lines (L2 and L5) gave higher mean values of bulb diameter compared with the other Chinese lines The same trend was observed for clove weight Total soluble solid (TSS) content of cloves was highest in Egyptian cultivar (Balady) and Chinese line 5 Marketable yield (g m2) showed that Elephant cultivar and Chinese line 5 (L5) produced the highest yield while Egyptian cultivar (Balady) and Chinese line 6 (L6) produced the lowest yield Two types of molecular markers random amplified polymorphic DNA (RAPD) and intersimple sequence repeat (ISSR) were assayed to determine the genetic diversity of sex garlic lines and three garlic cultivars A high level of polymorphism among garlic cultivars and lines was found with both RAPD and ISSR markers while ISSR revealed higher polymorphism among Chinese lines than RAPD The UPGMA dendrogram generated from RAPD data clearly indicated four main clusters The dendrogram generated from ISSR data clearly indicated five clusters Chinese line (L6) was separated from the other Chinese lines and this line gave the lowest yield and total soluble solid content compared to the other lines and Chinese cultivar Polymorphic ISSRs are abundant in garlic and demonstrated genetic diversity among related lines Therefore ISSR is an additional tool for fingerprinting and detailed assessment of genetic relationships in garlic