Investigation of genetic diversity in Persian Cumin [Bunium persicum (Boiss.) B. Fedtsch.] germplasm from Kerman province using RAPD molecular markers

Dehghan Kouhestani, S.; Baghizadeh, A.; Ranjbar, Gh.A.; Babaiyan Jelodar, N.A.

Document Type : Research Paper

Authors

¹ International Center for Sciences, High Technology & Environmental Sciences, Kerman, Iran

² Plant Breeding & Agronomy Department, Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran

Abstract

Persian Cumin, a medicinal and aromatic plant, belongs to Apiaceae family. The objective of this study was to assess the genetic variation in germplasm of Persian Cumin collected from Kerman province using RAPD molecular markers. The Persian Cumin fruits were collected from 43 various regions in Kerman province. DNA was extracted from fruits using modified CTAB method. From the 27 used primers in PCR, 19 primers with better bands were selected for analysis. The 446 polymorphic bands obtained by these primers were scored. The binary matrix was converted to distance matrix by applying Dice similarity coefficient in NTSYS-pc (Ver 2.02) software. Then, the distance matrix was analyzed using UPGMA and the phyllogenic dendrogram was plotted. Based on the results, investigated populations were clustered in 7 groups. The obtained clusters based on RAPD markers to some extent matched with the geographical origin of the studied populations of Persian Cumin. Furthermore, the obtained results of principal component analysis method were similar to the results of cluster analysis. The results indicated that RAPD technique is an efficient tool for assessing genetic diversity in these populations.

Keywords

References

- احمد‌پور، ا. ر.، 1378. بررسی فیتوشیمیایی اسانس زیره سبز و سیاه کرمانی با GC-Mass. پایان‌نامه دکترای داروسازی، دانشگاه علوم پزشکی کرمان، دانشکده داروسازی.

- بامداد، ف.، کدیور، م. و کرامت، ج.، 1384. بررسی مقدار ترکیبات فنولیک موجود در زیره سیاه و میخک و اثر آنتی‌اکسیدانی آنها در مدل سیستمهای شیمیایی. مجموعه مقالات همایش ملی توسعه پایدار گیاهان دارویی، مشهد، 7-5 مرداد: 405-404.

- پژمان مهر، م.، حسنی، م.ا.، جهانسوز، ف.، نجفی، ع.ا.، سفیدکن، ف.، ابراهیم‌زاده، ح.، مردی، م.، پیرسیدی، م. ا.، نجفی، م. ص.، نقوی، م. ر. و باقی زاده، ا.، 1386. بررسی تنوع ژنتیکی برخی از توده‌های مختلف زیره سیاه ایرانی با نشانگرهای AFLP و RAPD. مجموعه مقالات دومین همایش ملی زیست‌شناسی سلولی و مولکولی ایران، کرمان، 10-9 بهمن: 89-86..

- پورسیدی، ش.، 1374. بررسی زیستگاههای زیره سیاه در استان کرمان. سازمان پژوهشهای علمی و صنعتی مرکز کرمان.

- خسروی، م.، 1372. زیره سیاه (Bunium persicum) گیاهشناسی، اکولوژی و بررسی امکان تولید زراعی. پایان‌نامه کارشناسی ارشد زراعت، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد.

- عسکر زاده، م.ع.، غلامی، ب. و نگاری، ع.، 1384. بررسی عملکرد کمی و کیفی اکوتیپهای زیره کوهی (Bunium persicum) کشور در شرایط آب و هوایی مشهد. همایش ملی توسعه پایدار گیاهان دارویی. مشهد، 7-5 مرداد: 328-327.

- فارسی، م. و ذوالعلی، ج.، 1382. اصول بیوتکنولوژی گیاهی (ترجمه). انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد، 495 صفحه.

- مظفریان، و.، 1386. فلور ایران، شمار 54: تیره چتریان (Umbelliferae). انتشارات مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور، تهران، 600 صفحه.

- نادرنژاد، ن. و پورسیدی، ش.، 1382. تاکسونومی عددی برخی جمعیتهای زیره ایران در جنسهای Bunium، Carum و Cuminum براساس صفات مورفولوژیکی و سیتولوژیکی. پژوهش و سازندگی (در زراعت و باغبانی)، 16(1): 15-1.

- هاشمی، ه.، 1386. بررسی تنوع ژنتیکی ژنوتیپهای زیره سیاه Bunium persicum (Boiss.) B. Fedtsch با استفاده از مارکر مولکولی RAPD. پایان‌نامه کارشناسی ارشد بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه مازندران.

- هاشمی، ه.، صفرنژاد، ع. و باقری، ع.ر.، 1387. مطالعه تنوع ژنتیکی جمعیتهای زیره پارسی Bunium persicum (Boiss.) B. Fedtsch ایران، هند، افغانستان و اروپا با استفاده از مارکر مولکولی RAPD. خلاصه مقالات دهمین کنگره زراعت و اصلاح نباتات ایران، کرج، 30-28 مرداد: 144.

- ولیزاده، م.، 1385. بررسی اثر تنظیم کننده‌های رشد گیاهی بر میزان القاء کالوس و باززایی زیره سبز و پارسی. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشکده کشاورزی، دانشگاه مازندران.

- ولیزاده، م.، صفرنژاد، ع.، نعمت زاده، ق.ع. و کاظمی تبار، ک.، 1385. باززایی زیره پارسی Bunium persicum (Boiss.) B. Fedtsch با استفاده از ریزنمونه محور جنینی. مجله علوم و فنون کشاورزی و منابع طبیعی، 11(42): 38-33.

- Baser, K.H.C., Ozek, T., Abduganiv, B.E., Abdullaer, U.A. and Aripov, Kh.N., 1997. Composition of the essential oil of Bunium persicum (Boiss) B. Fedtsch. from Tajikistan. Journal of Essential Oil Research, 9: 597-598.

- Boskabady, M.H. and Moghadas, A., 2004. Antihistaminic effect of Bunium persicum on guinea pig tracheal chains. Iranian Biomedical Journal, 8: 149-155.

- Dudareva, N., Picheresky, E. and Gershenzon, J., 2004. Biochemistry of pant volatiles. Plant Physiology, 134: 1893-1902.

- Ipek, M. and Simon, P.W., 2003. Comparison of AFLPs, RAPD markers, and Isozymes for diversity assessment of garlic and detection of putative duplicates in germplasm collections. J. Journal of the American Society for Horticultural Science, 128: 246-252.

- Kapila, R.K., Panwar, K.S. and Badiyala, D., 1997. Variation and association analysis in domesticated population of black caraway (Bunium persicum). Journal of Medicinal and Aromatic Plant Science, 19: 709-711.

- Karim, A., Pervez, M., and M.K., 1977. Studies on the essential of the Pakistan species of the family umbelliferae. Part X. Bunium persicum Boiss. (Siah zira) Seed al. Pakistan Journal of Scientific and Industrial Research, 20(2): 106-108.

- Krizman, M., Jakse, J., Baricevic, D., Javornik, B. and Prosek, M., 2006. Robust CTAB-activated charcoal protocol for plant DNA extraction. Acta agriculturae Slovenica, 87: 427-433.

- Kumar, A., Prasad, B., Shaha, B.C., Sinha, R.P. and Maurya, K.R., 1994. Phenotypic stability in garlic. Journal of Applied Biology, 4: 23-26.

- Majeed, S., 2005. Assessment of genetic divergence and in-vitro conservation in Bunium persicum (Boiss.) Fedtsch. PhD Thesis Abstract. www.yspuniversity.ac.in/btc/thesis/H-2001-03-D.htm/

- Paterson, A., Tanksley, S.D. and Sorreles, M.E., 1995. DNA marker in plant improvement. Advances in agronomy, 46: 39-90.

- Sardari, S., Armin, G.R., Micetich, R.G. and Daneshtalab, M., 1998. Phytopharmaceuticals, Part 1. Antifungal activity of selected Iranian and Canadian plants. Pharmaceutical Biology, 36: 180-188.

- Sharifi, M. and Pouresmael, M., 2006. Breaking seed dormancy in Bunium persicum by stratification and chemical substances. Asian Journal of Plant Sciences, 5(4): 695-699.

- Sheidai, M. and Ahmadian, P., 1996. Cytological studies in Iran Zira from three genus: Bunium, Carum and Cuminum. Cytologia Tokyo, 61: 19-25.

- Syed, M. and Hanif, M., 1986. Antimicrobial activity of the essential oils of the Umbelliferae family: Part I. Cuminum cyminum, Coriandrum sativum, Foeniculum vulgare and Bunium persicum oils. Pakistan Journal of Scientific and Industrial Research, 29: 183-188.

- Thappa, R.K., Ghoshs Agarwal, S.G., Raina, A.K. And Jamwal, P.S., 1991. Comparative studies on the major volatiles of kalazira (Bunium persicum seed) of wild and cultivated sources. Food chemistry, 41(2): 129-134.

- Vasileva, M.G., Kljujkov, E.V. and Pimenov, M.G.,1985. Karyotaxonomic analysis of the genus Bunium (Umbelliferae). Plant Systematics and Evolution, 149: 71-88.

- Wanntorp, L.A., Kocyan, R., van, D. and Renner, S.S., 2006. Toward a Monophyletic Hoya (Marsdeniease, Apocynaceae): Inferences from the Chloroplasm trnL Region and the rbcL-atpB Spacer. Systematic Botany, 31(3): 586-589.

Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants Research

Investigation of genetic diversity in Persian Cumin [Bunium persicum (Boiss.) B. Fedtsch.] germplasm from Kerman province using RAPD molecular markers

References

References

Volume 24, Issue 4 - Serial Number 42
February 2009
Pages 414-427

Investigation of genetic diversity in Persian Cumin [Bunium persicum (Boiss.) B. Fedtsch.] germplasm from Kerman province using RAPD molecular markers

References

References

Volume 24, Issue 4 - Serial Number 42February 2009Pages 414-427

Volume 24, Issue 4 - Serial Number 42
February 2009
Pages 414-427