Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2024.

Bibliography: pages 122-139.

Egyptian clover (Trifolium alexandrinum) has received limited attention regarding its genetic diversity, rendering it susceptible to climate change. Exploring its genetic resources is vital for enhancing the diversity within its germplasm to develop resilient Berseem varieties, thereby optimizing breeding programs. Twenty-four Berseem accessions were examined, using three different molecular marker types i.e, Inter-Simple Sequence Repeat (ISSR) (10 primers), Start Codon Targeted polymorphism (SCoT) (22 primers) and Sequence-Related Amplified Polymorphism (SRAP) (17 primer combinations) revealed a high genetic variability. ISSR markers had the highest polymorphism rate (82.2%) compared to SCoT (69.6%) and SRAP (65.2%). Unweighted Pair Group Method with Arithmetic Mean (UPGMA) clustering analysis divided the studied accessions into two major groups that supported by STRUCTURE analysis, which split samples into two subpopulations (∆K = 2). Additionally, this classification was verified by both principal component analysis (PCA) and a heat map. The study underscores the importance of Berseem's genetic diversity in crop development and breeding, with ISSR markers offering valuable insights due to their high polymorphism. Despite the diverse geographic origins of the accessions, the lack of geographic clustering implies significant genetic mixing, possibly because of high outcrossing facilitated by insect pollination or self-incompatibility. The combined use of multiple markers deepens our understanding of Berseem's genetics by providing more detailed and comprehensive coverage of the clover genome, allowing for increased resolution, validation of results and a holistic perspective on the genomic landscape furthermore, identifying and recommending specific Berseem accessions (NGB-43724, NGB-19680, Gemeiza1, and Giza6) as prospective candidates for future breeding programs in Egypt.was taken into consideration utilizing DNA barcoding, our study thoroughly examines the genetic makeup of Fahl (ARC) and Meskawi (acc. 43724) populations, contributing crucial data for conservation and breeding endeavors. The study also explored gene expression responses of Trifolium alexandrinum under varied drought durations, revealing consistent patterns with known stress responses. Key genes, including 4-hydroxyphenylpyruvate dioxygenase, ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase, and senescence-associated protein (putative). showed notable expression changes, laying the groundwork for understanding drought resilience mechanisms in this crop

بدأت الدراسة بفحص تنوع البرسيم المصري (Trifolium alexandrinum L.) والذى حظى باهتماممحدود من خلال تقييم موارده الوراثية لتعزيز تطوير أصناف متينة. استخدمت الدراسة ثلاثة أنواع من المعلمات الجزيئية: متكررة تكرار التسلسل البسيط (ISSR) باستخدام 10 برايمرات، المعلم المستهدف لكودون البدء (SCoT) باستخدام 22 برايمر، وتكرار التسلسل المرتبط بالتضاعف باستخدام 17 مجموعة برايمرات، وكشفت هذه العلامات عن تباين وراثي عالٍ. سجلت المعلمات ISSR أعلى معدل للتعدد الظاهري (82.2٪) مقارنة بالـ (69.6٪) SCoT و (65.2٪). SRAP
قسّم تحليل تجميع الأزواج غير الموزونة بالمتوسط الحسابي (UPGMA) العينات إلى مجموعتين رئيسيتين، ولقد دعم تحليل STRUCTURE والذي قد قسم العينات إلى مجموعتين فرعيتين (∆K = 2) تم التحقق من هذا التصنيف باستخدام تحليل المكونات الرئيسية (PCA) وخريطة الحرارة، مما سلط الضوء على أهمية التنوع الوراثي في تطوير المحاصيل.
أثبتت الدراسة أن المعلمات ISSR توفر تحقيقات قيمة بفضل تعدد ظواهرها الوراثية العالية. على الرغم من التنوع الجغرافي للعينات لم يظهر التجميع الجغرافي مما قد يعني وجود مزيج جيني هام ربما نتيجة للتلقيح الحشري أو عدم التوافق الذاتي. عمّق استخدام العلامات المتعددة فهمنا للجينات في البرسيم من خلال توفير تغطية أكثر تفصيلًا وشمولية للجينوم.
حددت الدراسة عينات محددة من البرسيم NGB-43724و NGB-19680 و Gemeiza1، وGiza6 كمرشحين محتملين لبرامج التربية المستقبلية في مصر. من خلال استخدام ترميز الحمض النووي barcoding ، فحصت الدراسة الخلفية الجينية لسلالات الفحل (ARC) والمسقاوي (acc. 43724) ، مما ساهم ببيانات حيوية لجهود الحفظ والتربية.
أظهرت استجابات تعبير الجينات لـ Trifolium alexandrinum تحت ظروف الجفاف المتغيرة أنماطًا ثابتة مع استجابات إجهاد معروفة. سجلت الجينات الرئيسية مثل الديوكسيجينيز والفينول البيرفيرات و وكربوكسيليز الريبولوز-1و5-ثنائي الفوسفات/ الأكسجيناز. وبروتين مرتبط بالشيخوخة (افتراضي) تغييرات

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.