SSR markers associated with salt stress tolerance among tomato genotypes.

Abstract

Tomato (Solanum lycopersicum L.) is one of the most important vegetables crop that widely grown under both of open fields and protected cultivation conditions. Most tomato cultivars are ranged from being sensitive to moderate salt tolerant. In the present investigation different salt stress concentration was applied to seven tomato genotypes. Tomato plants were subjected to different NaCl concentrations (0; 100, 150 and 200 mM), the morphological and physiological differences among tomato genotypes were estimated. The results showed that, the genotypes BALADY, ELLISSA, GS and SAMA performed better under higher salt concentration as indicated by less inhibition of fresh weight, dry weight and plant height which includes the shoot and root length. The genetic diversity among the seven tomato genotypes was detected by six markers of Randomly Amplified Polymorphic DNA (RAPD) and five markers of Simple Sequence Repeat (SSR) analyses. The RAPD data indicate that, sixty-one out of sixty-nine RAPD amplicons detected were polymorphic (88.4%). While the SSR data indicated that the five primers produced 9 SSR alleles ranged from 1 to 3 with an average value of 1.8 among tomato genotypes with polymorphism (55%). Three out of the five polymorphic SSR markers generated were found to be genotype-specific (60 %). In the meantime, the largest number of SSR genotype-specific markers was generated for primers SAMA (2 markers) while for TM (1 marker). In conclusion, the present study represents the potential of salt responsive candidate gene based on SSR and RAPD markers to be utilized as remarkable candidate for diversity analysis among tomato genotypes differing in their response to salinity. The genetic distance information reported in this study might be used by breeders when planning future breeding programs aiming to develop sat tolerant tomato genotypes. تعتبر الطماطم (Solanum lycopersicum L.) واحدة من أهم محاصيل الخضروات التي تنمو على نطاق واسع في كل من الحقول و الصوب الزراعة. معظم أصناف الطماطم تنقسم الي اصناف حساسه التحمل للملوحه و اخري متوسطه التحمل وهذا يؤدي إلى ضعف المحاصيل وانخفاض الإنتاجية الاقتصادية. كان الهدف من هذا البحث هو تحديد تأثير تركيزات مختلفة من الملوحه على نمو سبعة أصناف من الطماطم ( BALADY و SAMA و GS و ELLISSA و KAHA 53 و SALADETTE و TM 1020) لدراسة التنوع الوراثي بين هذه الأصناف. في هذه الدراسة ، تم معاملة النباتات بأربعة مستويات مختلفة من ملح كلوريد الصوديوم (٠ مليلتر ، ١٠٠ ملي مولر ، ١٥٠ ملي مولر و ٢٠٠ ملي مولر) ثم تم تقدير الاختلافات المورفولوجية والفسيولوجية في جميع الطرز الوراثية للطماطم. أظهرت النتائج أن الأنماط الجينية BALADY و ELLISSA و GS و SAMA أفضل من الاصناف الاخري في تركيزات الملح العالي حيث اظهرت اعلى قيم لكل من الوزن الطازج والوزن الجاف وطول النبات لكلا من الاوراق و الجذور. تم الكشف عن التنوع الوراثي بين السبعة طرز وراثية للطمام بواسطة تحليل ستة واسمات من RAPD وخمس واسمات من SSR . تشير بيانات RAPD إلى أن واحد وستين من أصل تسعة وستين واسم جزيئى من واسمات RAPD الناتجه كانت متباينة الأشكال(٨٨.٤%). بينما تشير بيانات SSR إلى أن واسمات SSR تراوحت بين ١ إلى ٣ بمتوسط ١.٨ واسمات تم تحديد علامات SSR الخاصه بكل نمط جيني. وتم العثور على ثلاثة واسمات من أصل خمسة واسمات من واسمات SSR الناتجه كانت متعددة الأشكال لتكون محددة النمط الجيني (٦٠%). وقد تم انتاج أكبر عدد من الواسمات الخاصة بالنمط الوراثي SSR حيث ان دلالات ال SAMAأعطت علامتان بينما دلالات ال TM أعطت علامة واحدة . توضح هذه الدراسة إمكانات استخدام الجينات المستجيبه لتحمل الملوحه استنادًا إلى واسمات SSR و RAPD كجينات مهمه في تحليل التنوع بين الطرز الوراثية للطماطم التي تختلف في استجابتها للملوحة. يمكن للمزارعين استخدام المعلومات الوراثية الواردة في هذه الدراسة لٳعداد طرق زراعيه حديثه تهدف إلى تطوير الانماط الوراثية لاصناف الطماطم المتحملة للملوحه.