KARYOTYPIC INVESTIGATIONS OF SOME BROMUS TOMENTELLUS POPULATIONS AND THEIR KARYOTYPIC CORRELATIONS

Document Type : Research Paper

Authors

1 Research Institute of Forests and Rangelands, P. O. Box 13185 - 116, Tehran, Iran.

2 Agricultural College, Tarbiat Modarres University, Tehran, Iran.

Abstract

Twelve populations of Bromus tomentellus collected from different parts of Iran were surveyed for karyotypic characteristics. The data were analysed using a factorial model of analysis of variance. After a confident result of differences between populations for the characters, complementary analysis was performed on the data. The populations were classified for the karyotypic characteristics and correlations between all combinations of the populations were estimated based on the total chromosome length and long arms of the chromosomes. Using principle components analysis the most variable karyotypic characters were identified. The principle components which contained the most amounts of existing variation of the data were also recognized. The two main components were used to produce a scatter plot of the populations. Cluster analysis was used to classify the populations based on the chromosomes total length and all of the measured characters. Regarding the karyotypic characteristics the least and the most similar populations were identified. Several statistics were estimated for assessment of asymmetry of the karyotypes. Regarding the results of the analysis of variance, the populations, chromosomes and their interactions were significantly different for most of the studied characters. The populations were highly correlated based on the total length of the chromosomes and L/S ratio but some weak correlations were also observed between some combinations of the populations. In principle components analysis, total length of the chromosomes and long arm length had the most influence on the first component, which in turn contained more than 90% of the existing variation in the data. Cluster analysis on both of the total length of chromosomes and all of the recorded attributes produced a similar grouping. The most distant populations based on their karyotypes, which may produce infertile progenies in breeding programs were also identified.
 

Keywords

Article Title [Persian]

مطالعات کاریوتیپی برخی جمعیت‌ها‌ی گونه Bromus tomentellus

Authors [Persian]

  • حسین میرزایی ندوشن 1
  • علی‌رضا زبرجدی 2
  • قاسم کریم زاده 2
1 موسسه تحقیقات جنگل ها و مراتع، تهران - ایران
2 دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده کشاورزی، تهران - ایران
Abstract [Persian]

دوازده جمعیت از گونه Bromus tomentellus که از نقاط مختلف ایران جمع‌آوری شده بود مورد اندازه‌گیریهای مختلف کروموزومی قرار گرفت. داده‌های حاصل از این اندازه‌گیری‌ها ابتدا در قالب طرح آماری فاکتوریل مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و پس از حصول اطمینان از تفاوت‌های معنی دار آماری بین جمعیتها و نیز کروموزوم‌ها، اطلاعات حاصل مورد تجزیه و تحلیل‌های تکمیلی قرار گرفتند. جمعیتها از نظر ابعاد مختلف کروموزومی دسته‌بندی شدند و سپس همبستگی بین جمعیت‌ها از نظر ویژگی‌های کاریوتیپی مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از روش آماری تجزیه به مولفه‌های اصلی مهمترین صفات کاریوتیپی که در کاریوتیپ جمعیت‌ها ایجاد تنوع می‌نمایند مشخص گردیدند و نیز مولفه‌هایی که حجم زیادی از اطلاعات و تنوع موجود در داده‌ها را در برداشتند بدست آمدند. دو مولفه‌ای که بیش از 95 درصد از اطلاعات موجود در داده‌ها را در برداشتند جهت بدست آوردن پراکنش ژنوتیپ‌ها در یک دستگاه مختصات مورد استفاده قرا گرفتند. از روش تجزیه خوشه‌ای نیز جهت دسته بندی جمعیتها بر مبنای صفات طول بازوی بلند کلیه کروموزوم‌های جمعیت‌ها و نیز طول کل کروموزوم‌ها استفاده گردید و جمعیت‌هایی که از نظر این ویژگی‌ها کمترین و بیشترین تشابه را داشتند، شناسایی گردیدند. تعدادی از آماره‌های مورد استفاده در سنجش تقارن کاریوتیپی نیز مورد محاسبه قرار گرفتند و بر مبنای آنها متقارن‌ترین و نامتقارن‌ترین کاریوتیپ‌ها شناسایی گردیدند. با توجه به نتایج تجزیه واریانس داده‌ها جمعیت‌های مورد مطالعه و نیز کروموزوم‌های مختلف هر جمعیت از نظر اکثر صفات کاریوتیپی اندازه‌گیری شده با یکدیگر اختلاف داشتند. همینطور بین این دو فاکتور نیز اثر متقابل مشاهده گردید. جمعیت‌ها از نظر طول کل کروموزوم و نسبت بازوی بلند به بازوی کوتاه با یکدیگر همبستگی بالایی نشان دادند. البته بین تعدادی از ترکیبات دوگانه همبستگی‌های ضعیف نیز مشاهده گردید. در تجزیه به مولفه‌های اصلی نیز طول کل کروموزوم و نیز طول بازوی بلند بیشترین نقش را در تشکیل اولین مولفه که بیش از 90 درصد واریانش موجود در داده‌ها را در برداشت ایفا نمودند. دندروگرام‌های حاصل از تجزیه خوشه‌ای بر مبنای طول کل کروموزوم و نیز کلیه ویژگی‌های اندازه‌گیری شده کروموزومی روند مشابهی در دسته‌بندی جمعیت‌های نشان دادند. دورترین جمعیت‌ها از نظر ویژگی‌های کاریوتیپی که ممکن است با یکدیگر دارای ناسازگاری‌های کروموزومی می باشند و در صورت استفاده در پروژه‌های اصلاحی منجر به ایجاد ناباروری نسبی در نتایج گردند نیز تعیین گردیدند.
 

Keywords [Persian]

  • Bromus tomentellus
  • Karyotype
  • Mitosis
  • multivariate analysis

References

Forni-Martins, E. R., Franchi-Tanibata, M. & Cardelli-de-Lucena, A. 1994: Karyotypes of species of Sesbania Scop. - Cytologia, 59: 13-18.
Hill, H. D. 1965: Karyology of species of Bromus, Festuca and Arrhenatherum (Gramineae). - Bull. Torrey, Bot. Club, 92: 192-197.
Mirzaie-Nodoushan, H. & Fayazi M. A., 1998: Karyological studies in sainfoin (Onobrychis sativa) populations. -The Nucleus, 41: 142-144.
Naganowaska, B. 1993: Karyotypes of five Bromus species of Genea section. -Genetica Polonica, 34: 197-213.
Romesburg, H. C. 1984: Cluster Analysis for Researchers. - Lifetime Learning Publications, California. 335 p.
Sheidai, M., Ahmadian, P. & Poorseyedy, S. 1996: Cytological studies in Iran Zira from three Genus (genera): Bunium, Carum and Cuminum. -Cytologia, 61: 19-25.
Sheidai, M., Vafaietabar, M., Mirzaie ­Nodoushan, H., Hosseininejad, Z. 1998: Cytogenetical studies in Gossypium hirsutum L., cultivars and hybrids. -Cytologia, 63: 41-48.
Yang, G., Dunn, G.M. 1997: Mitotic instabilities in tetraploid, hexaploid and octaploid Bromus inermis. -Can. J. Genet. Cytol., 19: 550-553.
 
The Iranian Journal of Botany
Volume 8, Issue 2 - Serial Number 2
August 2000
Pages 287-298

Files

History

  • Receive Date: 15 December 2015
  • Accept Date: 15 December 2015

Share

How to cite

Statistics