Morphological, Chemical and Molecular Variations Among Some Jackfruit Landraces

Youssef, Muhammad; Khalil, O . A

doi:10.21608/ajas.2020.108109

Morphological, Chemical and Molecular Variations Among Some Jackfruit Landraces

Authors

Muhammad Youssef ¹
O . A Khalil ²

¹ Department of Genetics, Faculty of Agriculture, Assiut University, Assiut, Egypt

² Tropical Fruits Department, Horticultural Research Institute, Agricultural Research Centre, Egypt.

10.21608/ajas.2020.108109

Abstract

Assessment of genetic diversity and relationship among six landraces of jackfruit (Artocarpus heterophyllus) grown in Aswan Botanical Garden (Aswan, Egypt) was preformed using morphological, chemical and molecular evaluations. A wide range of variability was observed among the tested landraces, reflected by highly significant differences in all evaluated traits. Among which, fruit length, seed weight, fruit peel weight, total phenolics, non-reducing sugars, protein, calcium, phosphorus and potassium content showed higher influence than others, the way that affected the relationship among landraces and their grouping in dendrogram. These traits are highly recommended to be included in successive evaluation studies of jackfruit. Cluster analysis based on the phenotypic data allowed the grouping of the landraces according to their shared features of higher or lower values of morphological and chemical traits, which could be helpful in the subsequent crop improvement efforts. On the other hand, molecular analysis using inter simple sequence repeats (ISSR) markers clearly confirmed the degree of variability among jackfruit landraces by showing a high percentage of polymorphism (up to 71.43%) and providing a good cluster relationship in the ISSR-based-dendrogram. Furthermore, combining phenotypic and molecular data to perform cluster analysis, gave an insight into the landraces’ relationships. High similarity was observed between molecular- and combined-based dendrograms unlike phenotypic-based one. Results herein can benefit the breeding programs of jackfruit.

Keywords

Main Subjects

Genetics

Article Title [العربیة]

الاختلافات المورفولوجیة والکیمائیة والجزیئیة بین بعض سلالات الجاک فروت

Authors [العربیة]

محمد احمد الملقب بالخرشی محمد یوسف ¹
عمر عبد الحارس خلیل ²

¹ قسم الوراثة- کلیة الزراعة - جامعة اسیوط

² قسم الفاکهة الاستوائیة، معهد بحوث البساتین، مرکز البحوث الزراعیة، مصر

Abstract [العربیة]

تم تقدیر التنوع الوراثی والعلاقة الوراثیة بین ست سلالات من الجاک فروت المنزرعة فی حدیقة النباتات بأسوان على مستوى الشکل الظاهری والکیمیائی والجزیئی. شوهد مدى واسع من الاختلافات بین السلالات المختبرة منعکساً فی صورة فروق معنویة جداً فی کل الصفات التی تم دراستها. وبین تلک الصفات، أوضح کلاً من صفة طول الثمرة ووزن البذور ووزن غلاف الثمرة والفینولات الکلیة والسکریات غیر المختزلة والبروتین ومحتوى الکالسیوم والفسفور والبوتاسیوم فروق معنویة عن باقی الصفات، مما أثر فی شکل العلاقة بین السلالات وطریقة ارتباطهم فی التحلیل العنقودی. ومن الموصى به أن تستخدم هذه الصفات فی دراسات مستقبلیة لدراسة التنوع فی الجاک فروت. کما أظهر التحلیل العنقودی بناء على الصفات المظهریة ارتباط السلالات الست بناءً على الصفات المشترکة بینهم والتی تمیز کل مجموعة عن الأخرى، سواء کانت قیم عالیة أو منخفضة فی الصفات المورفولوجیة والکیمیائیة. ویمکن الاستناد على هذا التحلیل فی برامج التحسین للجاک فروت. أما بالنسبة للتحلیل الجزیئی، فقد تم استخدام الواسم الجزیئی ISSR، حیث تمکن من تأکید درجة التنوع بین السلالات المتحصل علیها على المستوى الظاهری. حیث أظهر التحلیل الجزیئی نسبة تعدد أشکال بلغت 71.43% مما أدى تحدید علاقة واضحة بین السلالات على المستوى الجزیئی باستخدام التحلیل العنقودی. بالإضافة لذلک، فإن ضم البیانات المورفولوجیة والکیمیائیة مع البیانات الجزیئیة لإجراء التحلیل العنقودی المشترک أدى إلى توضیح العلاقة والفروق بین السلالات بشکل فعال. ولوحظ وجود تشابه بین نتیجة التحلیل العنقودی بالبیانات المشترکة مع نتیجة التحلیل بالبیانات الجزیئیة بعکس البیانات المورفولوجیة. ویمکن الاستفادة من النتائج المتحصل علیها فی هذه الدراسة فی برامج تربیة الجاک فروت.

Keywords [العربیة]