University of Khartoum

Biochemical and Molecular Diversity in Newly Developed Guar (Cyamopsis tetragonoloba L. Taub) Genotypes

Biochemical and Molecular Diversity in Newly Developed Guar (Cyamopsis tetragonoloba L. Taub) Genotypes

Show simple item record

dc.contributor Abdelazim Ali Ahmed en_US
dc.contributor.advisor Abdelwahab H. Abdalla en_US
dc.contributor.author Abdel Salam, Yossria Abu baker Abdel Rahman
dc.contributor.other Department of Botany en_US
dc.date 2018-11
dc.date.accessioned 2019-10-20T12:13:37Z
dc.date.available 2019-10-20T12:13:37Z
dc.date.submitted 2019
dc.identifier.uri http://khartoumspace.uofk.edu/123456789/27177
dc.description.abstract This study aimed at molecular diversity was estimated using Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) technique nutritive values and assessing the diversity in biochemical components, gum physical characteristics and molecular diversity among twenty newly developed guar (Cyamopsis tetragonoloba L. Taub) genotypes. The estimated parameters of proximate analyses of seed included moisture, ash, fiber, oil, carbohydrate, crude protein, mineral contents, fatty acids, anti-nutritional factors such as polyphenol, tannin, phytic acid, carbohydrate profile of gum and gum content. The physical characteristics of guar gum included refractive index, specific rotation, pH, optical density and relative viscosity. In addition, molecular diversity was estimated using Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) technique. The results revealed different patterns of variation among the evaluated genotypes. Significant differences (p≤ 0.05) were detected among the tested genotypes in all studied parameters. The crude protein content ranged from 25.34 – 38.68%. The genotype Gm23 showed the highest level while L53 showed the lowest value. The mineral content varied from 8710 to 19100 mg/kg for potassium, 2090 to 4910 mg/kg for calcium and 152 to 370 mg/kg for iron. With regard to the anti-nutritional factors, the highest level of total polyphenols (8.391 mg/g) was obtained in genotype L14, tannin content (0.343 mg/g) was recorded in Gm18 and phytic acid (373.67 mg/100g) was detected in Gm34. Moreover, the major fatty acids identified in the oil were Myristoleic M.E (81.21%), Myristic acid M.E (75.61%), Cis-10-Pentadecenoic acid M.E (79.38), Pentadecenoic acid M.E (78.96%), palmitoleic acid M.E (51.32%) and Heptadecanoic acid M.E (43.16%). The chemical analysis showed that the gum content ranged from 23 – 30.33%. Evaluation of the sugar profile of guar gum indicated that the ratio of mannose to galactose was 2:1. Among the tested genotypes, the relative viscosity ranged between 2055.17 and 3167.9 centipoises, the highest value was detected in Gm22. In addition, the values of specific rotation, pH, refractive index and optical density of guar gum ranged from 43.33° to 81.67°, 6.14 to 7.13, 1.336 to 1.338 and 0.03 – 0.44%, respectively. Application of RAPD molecular markers revealed the presence of a wide genetic diversity among the studied twenty genotypes of guar. The constructed dendrogram, based on Jaccard’s similarity coefficients, differentiated the genotypes into seven main clusters. The closest genotypes were Gm34 and L53 (with 98 % similarity). However, the most diverse ones were L14 and genotype Gm16 (with 29% genetic similarity). Based on the results obtained in this study it can be concluded that a wide range of variability is present among the evaluated genotypes in all of the studied parameters. They are rich in nutritional factors, such as the protein, carbohydrates, fatty acids as well as some mineral elements and gum content. Furthermore, variability was exhibited by the genotypes in gum characteristics as well as at the molecular level. Thus some of these genotypes can be utilized in breeding program for guar improvement. en_US
dc.language.iso en en_US
dc.publisher University of Khartoum en_US
dc.subject Biochemical and Molecular Diversity; Newly Developed Guar ;Cyamopsis tetragonoloba L. Taub;Genotypes en_US
dc.title Biochemical and Molecular Diversity in Newly Developed Guar (Cyamopsis tetragonoloba L. Taub) Genotypes en_US
dc.type Thesis en_US
dc.Degree Ph.D en_US
dc.Faculty Science en_US
dc.description.arabic-abstract هدفت هذه الدراسة الى تقييم القيم الغذائية وقياس التنوع في المكونات الكيميائية الحيوية والخصائص الفيزيائية لصمغ القوار والتنوع الجزيئي في عشرين طراز وراثي من القوار.شملت المقاييس التحليل التقريبي للبذرة، الرطوبة، الرماد، الالياف، الدهون، النشويات، البروتين، الاملاح المعدنية، الاحماض الدهنية، مضادات التغذية كالفينولات المتعددة، المواد الحمضية، حمض الفيتيك، مكونات الصمغ، محتوى الصمغ، الخصائص الفيزيائية لصمغ القوار إحتوت معامل الانكسار، الدوران النوعي، الاس الهيدروجيني، الكثافة الضوئية واللزوجة النوعية بالاضافة إلى تقييم التنوع الجزيئي بإستخدام تقنية التضخيم العشوائي متعدد الاشكال للحمض النووي. أوضحت النتائج أنماطاً متعددة للإختلاف بين الطرز التي تم اختبارها. رُصدت فروقات معنوية(p≤ 0.05) بين طرز القوار في كل المقاييس. كان المدى للبروتين 25.34 – 38.68% حيث أظهر الطراز Gm23 أعلى قيمة بينما سجل الطراز L53 أدنى قيمة. بالنسبة للعناصر المعدنية فقد كان المدى بين 8710 – 19100 mg/kg للبوتاسيوم، 2090-4910 للكالسيوم، 152-370 mg/kg للحديد. فيما يتعلق بمضادات التغذية أظهر الطرازL14 أعلى قيمة في الفينولات المتعددة (mg/g 8.391)، وسجل Gm18 أعلى قيمة في المواد الحمضية ( mg/g0.343) وسجل Gm34أعلى قيمة لحمض الفايتيك (373.67mg/100). علاوة على ذلك الأحماض الدهنية الرئيسية هى ميرستو اولييك (81.21%) حمض ميرِسْتِك (75.61%)، حمض وسِسْبِنتاديكانويك (79.38%)، حمض بنتاديكانويك (78.96)، حمض البالمويتوليك (51.32%) وحمض الهيبتاديكانويك (43.16%).أظهر التحليل الكيميائي أن محتوى الصمغ تراوح بين 23-30.33%. تقييم صمغ القوار أوضح أن نسبة سكر المانوز للجلاكتوزهي 2:1. قيمة اللزوجة النسبية 2055.17- 3167.9 cpsوقد رصدت أعلى قيمة في Gm22. اضافة لذلك فإن قيم الدوران النوعي والأس الهيدروجيني ومعامل الانكسار والكثافة الضوئية تراوحت بين°43.33 - °81.67 ، 6.14-7.13، 1.336- 1.338 ، 0.03-0.44%، على التوالي. أوضح إستخدام الواسمات الجزيئية العشوائية وجود تباين وراثي واسع بين العشرين طراز وراثي من القوار. فصل المخطط المبني على اساس معامل التشابه لجاكارد الطرز الى سبع مجموعات. كان اقرب الطرز هى Gm34 و L53 (بمعامل 98%)، بينما كان أبعد نمطين هما L14 وGm16 (بمعامل 29%). وفقاً للنتائج المتحصل عليها في هذه الدراسة فإنه يمكن أن تلخص الى أن هنالك مدى واسع من التباين في الطرز التي تم إختبارها في كل المقايييس التي درست. كانت الطرز غنية بالعناصر الغذائية كالبروتين والنشويات والاحماض الدهنيه إضافة إلى العناصر المعدنية ومحتوى الصمغ. علاوة على ذلك أظهرت الطرز المختبرة تبايناً في خصائص الصمغ إضافة الى المستوى الجزيئي. ومن ثم فإن بعضاً من هذه الطرز يمكن إستغلالها في برنامج التربية لتحسين محصول القوار. en_US

Files in this item

Files Size Format View

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Share

Search DSpace


Browse

My Account