See discussions, stats, and author

See discussions, stats, and author profiles for this publication at: https://www.researchgate.net/publication/43100568

Genetic Diversity Analysis in Piper Species (Piperaceae) Using RAPD Markers

Article in Molecular Biotechnology • April 2010
DOI: 10.1007/s12033-010-9281-6 • Source: PubMed






CITATIONS
17

READS
195





3 authors:


Sandeep Sen
Ashoka Trust for Research in Ecology and t…
4 PUBLICATIONS 33 CITATIONS

Reby Skaria
Tropical Botanical Garden and Research In…
9 PUBLICATIONS 39 CITATIONS




P. M. Abdul Muneer JFK Medical Center
33 PUBLICATIONS 462 CITATIONS














All in-text references underlined in blue are linked to publications on ResearchGate, letting you access and read them immediately.

Available from: Reby Skaria Retrieved on: 24 July 2016

DOI 10.1007/s12033-010-9281-6

Genetic Diversity Analysis in Piper Species (Piperaceae) Using RAPD Markers

Sandeep Sen • Reby Skaria • P. M. Abdul Muneer






© Springer Science+Business Media, LLC 2010


Abstract The genetic diversity of eight species of Piper
(Piperaceae) viz., P. nigrum, P. longum, P. betle, P. chaba,
P. argyrophyllum, P. trichostachyon, P. galeatum, and
P. hymenophyllum from Kerala state, India were analyzed by Random amplified polymorphic DNA (RAPD). Out of 22 10-mer RAPD primers screened, 11 were selected for comparative analysis of different species of Piper. High genetic variations were found among different Piper spe- cies studied. Among the total of 149 RAPD fragments amplified, 12 bands (8.05%) were found monomorphic in eight species. The remaining 137 fragments were found polymorphic (91.95%). Species-specific bands were found in all eight species studied. The average gene diversity or heterozygosity (H) was 0.33 across all the species, genetic distances ranged from 0.21 to 0.69. The results of this study will facilitate germplasm identification, management, and conservation.

Keywords Piper • RAPD markers • PCR •
Polymorphism • Genetic variation

Introduction

Piper, the pepper plants consist of *2,000 species of shrubs, herbs, and lianas [1]. It is one of the most 20 species rich genera of flowering plants [2] and is eco- nomically and ecologically important genus in the family Piperaceae [3]. Black pepper (P. nigrum) is the most widely used species in the world and various species of this genus are of ethnobotanical interest [4]. P. betle is another economically important species which is mainly used in the paan industry. The extract of P. betle has been reported to have anti-hypertensive activity while that of P. argyro- phyllum considered as the inhibitor of aflatoxin B1-DNA binding [5]. The roots and fruits of P. chaba have numerous applications in medicine, particularly for asthma, bronchitis, fever, abdominal pain, and in hemorrhoidal afflictions [6]. P. longum has been used in traditional ay- urvedic system of medicine against various physiological disorders including asthma [7]. Several other species of Piper are also used as important medicinal plants and mainly used for indigenous medication [6, 8]. Piper is a model genus for research in the field of ecology and evo-

lutionary biology [9]. In addition, the diversity of this

S. Sen • R. Skaria • P. M. A. Muneer
Molecular Biology and Genetic Engineering Research Unit (MBGERU), School of Biosciences, Mar Athanasios College for Advanced Studies, Tiruvalla (MACFAST), Kerala 689101, India e-mail: [e-mail]
R. Skaria
e-mail: [e-mail]

P. M. A. Muneer (&)
Department of Pharmacology and Experimental Neuroscience, The Center for Neurovirology and Neurodegenerative Disorders, University of Nebraska Medical Center, Omaha,
NE 68198, USA
e-mail: [e-mail]

genus makes it an important candidate for ecological, evolutionary, and geographic distribution studies [10]. However, most research has been concentrated on the economically important species P. nigrum (black pepper),
P. longum, and P. betle [11–13]. Taxonomically Piper is a complex genus due to its greater range of variability and minute nature of flowers [14]. Several authors attempted to classify the Piper species based on morphological, cyto- logical, biochemical, and yield potential [15, 16]. However, differentiation of species only through morphological fea- tures are inefficient and even inaccurate. Thus, efficient use of genetic resources in plant breeding programs requires







knowledge about genetic diversity. Worldwide demands on Piper necessitate to work on conservation of germplasm and their further genetic improvement. Therefore, proper characterization of different promising Piper species and evaluation of genetic variations are essential.
DNA fingerprinting techniques have been widely used to analyze the genetic variation and to differentiate of species or populations in plant conservation management [17, 18]. The random amplified polymorphic DNA (RAPD) fingerprinting met

Kết quả (Việt) 2:

Xem thảo luận, thống kê, và hồ sơ giả cho ấn phẩm này tại: https://www.researchgate.net/publication/43100568

di truyền phân tích đa dạng trong Piper Loài (họ hồ tiêu) Sử dụng RAPD Markers

Điều trong phân tử Công nghệ sinh học • Tháng tư 2010
DOI: 10,1007 / s12033 -010-9281-6 • Nguồn: PubMed TRÍCH DẪN 17 READS 195 3 tác giả: Sandeep Sen Ashoka Trust for Nghiên cứu Sinh thái và t ... 4 ẤN 33 TRÍCH DẪN Reby Skaria Vườn thực vật nhiệt đới và Research in ... 9 ẤN 39 TRÍCH DẪN P. M. Abdul Muneer JFK Medical Center 33 ẤN 462 TRÍCH DẪN Tất cả trong văn bản tài liệu tham khảo được gạch dưới màu xanh lam được liên kết đến các ấn phẩm về ResearchGate, cho phép bạn truy cập và đọc chúng ngay lập tức. Có sẵn từ: Reby Skaria Lấy trên: 24 tháng 7 năm 2016 DOI 10,1007 / s12033- 010-9281-6 Phân tích di truyền đa dạng các loài Piper (họ hồ tiêu) Sử dụng RAPD Markers Sandeep Sen • Reby Skaria • PM Abdul Muneer © Nhà xuất bản Springer, LLC 2010 Tóm tắt Sự đa dạng di truyền trong tám loài Piper (họ hồ tiêu) viz., P. nigrum, P. longum, P. betle, P. Chaba, P. argyrophyllum, P. trichostachyon, P. galeatum, và P. pachyloma từ bang Kerala, Ấn Độ đã được phân tích bởi DNA đa hình khuếch đại ngẫu nhiên (RAPD). Trong số 22 mồi RAPD 10-mer chiếu, 11 đã được chọn để phân tích so sánh của các loài khác nhau của Piper. Biến thể di truyền cao đã được tìm thấy giữa các loài ngoại Piper khác nhau nghiên cứu. Trong tổng số 149 mảnh RAPD khuếch đại, 12 dải (8.05%) đã được tìm thấy monomorphic trong tám loài. 137 mảnh vỡ còn lại được tìm thấy đa hình (91,95%). Ban nhạc loài cụ thể đã được tìm thấy trong tất cả tám loài nghiên cứu. Sự đa dạng gen trung bình hoặc dị hợp tử (H) là 0,33 trên tất cả các loài, khoảng cách di truyền dao động 0,21-0,69. Các kết quả của nghiên cứu này sẽ dễ nhận biết tế bào mầm, quản lý và bảo tồn. Từ khóa Piper • marker RAPD • PCR • Đa hình • di truyền biến Giới thiệu Piper, các nhà máy hạt tiêu bao gồm * 2.000 loài cây bụi, các loại thảo mộc, và dây leo [1]. Nó là một trong những chi nhất 20 loài phong phú của thực vật có hoa [2] và được tế nomically và chi sinh thái quan trọng trong gia đình họ hồ tiêu [3]. Hạt tiêu đen (P. nigrum) là loài được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới và các loài khác nhau của chi này được quan tâm [4] thực vật học. P. betle là một loài quan trọng về mặt kinh tế mà chủ yếu được sử dụng trong các ngành công nghiệp trầu. Trích lục P. betle đã được báo cáo là có tác dụng chống tăng huyết áp trong khi đó P. argyro- phyllum coi là chất ức chế aflatoxin B1-DNA ràng buộc [5]. Những củ quả của P. Chaba có nhiều ứng dụng trong y học, đặc biệt đối với bệnh hen suyễn, viêm phế quản, sốt, đau bụng, và phiền não trĩ [6]. P. longum đã được sử dụng trong hệ thống urvedic ay- truyền thống của thuốc chống các rối loạn sinh lý khác nhau bao gồm cả bệnh hen suyễn [7]. Một số loài khác của Piper cũng được sử dụng như cây thuốc quan trọng và chủ yếu sử dụng cho các loại thuốc bản địa [6, 8]. Piper là một chi mô hình cho các nghiên cứu trong lĩnh vực sinh thái và evo- sinh học lutionary [9]. Ngoài ra, sự đa dạng này S. Sen • R. Skaria • PMA Muneer Sinh học phân tử và di truyền Đơn vị nghiên cứu kỹ thuật (MBGERU), Trường Khoa học sinh học, Mar Athanasios College cho nghiên cứu cao cấp, Thiruvalla (MACFAST), Kerala 689.101, Ấn Độ e-mail: [e-mail] R. Skaria e-mail: [e-mail] P. MA Muneer (&) Khoa Dược và thực nghiệm khoa học thần kinh, Trung tâm Neurovirology và thoái hóa thần kinh rối loạn, đại học y khoa Nebraska, Omaha, NE 68.198, Hoa Kỳ e-mail: [e-mail] chi làm cho nó trở thành một ứng cử viên quan trọng đối với sinh thái, nghiên cứu phân phối tiến hóa và địa lý [10]. Tuy nhiên, hầu hết các nghiên cứu đã được tập trung vào các loài quan trọng về kinh tế P. nigrum (tiêu đen), P. longum, và P. betle [11-13]. Taxonomically Piper là một chi phức tạp do phạm vi lớn hơn của nó biến đổi và tính chất phút hoa [14]. Một số tác giả đã cố gắng để phân loại các loài Piper dựa trên hình thái học, cyto- hợp lý, sinh hóa, và mang lại tiềm năng [15, 16]. Tuy nhiên, sự khác biệt của các loài chỉ thông qua các cấu fea- hình thái không hiệu quả và thậm chí không chính xác. Vì vậy, sử dụng hiệu quả các nguồn tài nguyên di truyền trong các chương trình nhân giống cây trồng đòi hỏi kiến thức về tính đa dạng di truyền. Nhu cầu trên toàn thế giới vào Piper đòi để làm việc về bảo tồn nguồn gen và cải thiện di truyền hơn nữa của họ. Do đó, đặc tính thích hợp của loài Piper đầy hứa hẹn khác nhau và đánh giá các biến thể di truyền là rất cần thiết. Kỹ thuật DNA fingerprinting đã được sử dụng rộng rãi để phân tích các biến dị di truyền và phân biệt các loài hoặc quần thể trong quản lý bảo tồn thực vật [17, 18]. Các ngẫu nhiên khuếch đại DNA đa hình (RAPD) fingerprinting gặp