بخشی از مقاله
چکیده
دراین تحقیق تنوع ژنتیکی درون و بین ده توده بومی رز ایرانی جمع آوري شده از نقاط مختلف ایران - درمجموع 128 ژنوتیپ - با استفاده از10 ترکیب آغازگر اختصاصی تفاوت در طول قطعات حاصل از تکثیر - AFLP - مورد بررسی قرار گرفتند. در این ارزیابی در مجموع 171 مکان ژنی چند شکل شناسایی شد. دامنه تعداد باند هاي چند شکل بین 10 تا 27 باند بود. نتایج حاصل از تجزیه مولکولی - AMOVA - و میزان GST نشان داد حداکثر تنوع ژنتیکی مربوط به بین جمعیت ها می باشد. برآورد فرار ژنی کمتراز یک Nm=0/376 - - می تواند نشان دهنده دگرباروري بسیار اندك در این گونه باشد. تجزیه به محورهاي اصلی داده هاي مولکولی - PCoA - جمعیت ها را به چهار گروه مجزا تقسیم نمود. نتایج حاصل از تجزیه کلاستر جمعیت ها بر اساس ماتریس فاصله - Φpt تمایز ژنتیکی بین جمعیت ها - نیزتایید کننده همین مطلب بود.
مقدمه
Rosa persica Michx. ex Juss یا Hulthemia persica یکی از گونه هاي وحشی رز بوده که به صورت بوته هاي کوتاه با چندین شاخه مستقیم، پوشیده از خار و داراي برگهاي ساده می باشد. این گیاه بومی ایران، افغانستان، آسیاي مرکزي و شمال تا غرب سیبري بوده و با وجود پتانسیل بالاي آن در برنامه هاي اصلاحی رز مانند وجود لکه قرمز در گلبرگ، رشد مناسب در خاکهاي قلیایی و داشتن مقاومت بالا به عوامل زیستی و غیر زیستی اطلاعات مولکولی و مورفولوژیکی بسیار کمی از آن در دسترس می باشد. در این تحقیق از نشانگر مولکولی AFLP براي آگاهی از چگونگی گسترش و توزیع تنوع ژنتیکی در نمونه هاي Rosa persica جمع آوري شده از مناطق مختلف ایران به عنوان اولین گام براي به دست آوردن اطلاعات بیشتر از تنوع ژنتیکی این گونه گیاهی استفاده گردید.
مواد و روش ها
دراین بررسی در مجموع 128 ژنوتیپ رز جمع آوري شده از10 منطقه مختلف ایران ارزیابی شد. DNA از برگهاي جوان با استفاده از DNeasy plant mini kit - QIAGEN - وAFLP نیز مطابق روش وس و همکاران - 1995 - با کمی تغییرات و با استفاده از 10جفت آغازگر اختصاصی انجام شد. پس از آشکار سازي قطعات DNA بر روي ژل آکریلامید، رنگ آمیزي به روش نیترات نقره، ثبت اطلاعات و امتیازدهی هر ژل به صورت صفر و یک از داده هاي به دست آمده براي تخمین درصد جایگاه هاي چند شکل، تنوع ژنتیکی کل - HT - ، تنوع درون جمعیتی - HS - ، سهم تنوع ژنتیکی کل در بین جمعیت ها - GST - و محتوي اطلاعات چند شکل - PIC - استفاده گردید.
تعداد مؤثر مهاجرت در هر نسل که در واقع تخمین غیر مستقیمی از فرار ژنی بین دو جمعیت می باشد نیز مطابق فرمول - Nm= 0.5 - 1-Gst - /Gst - با استفاده از نرم افزارPOPGEN محاسبه شد. به منظور محاسبه فواصل ژنتیکی و ترسیم دندروگرام از نرم افزار - 5 - NTSYS pc version 2.1 استفاده گردید. تجزیه واریانس مولکولی - AMOVA - براي نشان دادن درصد واریانس درون و بین جمعیتی و تمایز ژنتیکی دو به دو جمعیت ها - Φpt - براي نشان دادن ارتباط بین جمعیت ها نیز با استفاده از نرم افزار - 4 - GenAlex 6 محاسبه شد. پس از استاندارد کردن داده ها تجزیه به مختصات اصلی نیز بر اساس ماتریس فاصله انجام شد.
نتایج و بحث
این مطالعه اولین کاربرد AFLP جهت ارزیابی تنوع ژنتیکی Rosa persica می باشد. در این مطالعه 10 ترکیب آغازگز اختصاصی AFLP تنوع ژنتیکی بالایی را میان جمعیت هاي مورد بررسی نشان دادند. علاوه بر آگاهی از سطح تنوع در درون گونه ها و جمعیت ها، دانستن چگونگی توزیع تنوع در درون و بین جمعیت هاي یک گونه در تعیین استراتژي هاي مختلف جهت حفظ تنوع درون گونه ها بسیار مفید می باشد.
در این بررسی تنوع ژنتیکی کل - HT - ، تنوع ژنتیکی درون جمعیت ها - HS - و سهم تنوع کل در میان جمعیت ها - GST - به ترتیب0/066 - 0/0018،0/159 - 0/371و0/57 برآورد گردید. بنابراین می توان نتیجه گرفت که حداکثر تنوع ژنتیکی جمعیت هاي Rosa persica مربوط به بین جمعیت ها است. در مطالعات قبلی بر روي گونه هاي در حال انقراض با استفاده از نشانگرAFLP میزان GST، 0/173گزارش شد 2 - ، 3 و. - 7 باسل - 1999 - نیز در مطالعه با استفاده از نشانگر RAPD بر روي 35 گونه گیاهی، GST را 0/193 گزارش نمود.
همانطور که مشاهده می شود میزان GST به دست آمده در این مطالعه نسبت به مطالعات قبلی بیشتر است. وجود تمایز ژنتیکی بالا در این گونه می تواند نشان دهنده فرار ژنی اندك در این گونه باشد. اگر چه به دلیل غالبیت AFLP اطلاعات زیادي از سیستم آمیزشی این گونه قابل دستیابی نیست اما محاسبه غیر مستقیم فرار ژنی - Nm= 0/376 - بر اساس GST نشان می دهد که تعداد مهاجرت ها در هر نسل کمتر از 1 می باشد و میزان تنوع ژنتیکی حفظ شده درون یک جمعیت به رانده شدگی ژنتیکی حساس می باشد.
این مقدارNm نسبت به گونه هایی که سیستم آمیزشی مخلوط دارند - - Nm= 0/7 کمتر است. بنابراین طبق این نتایج و مطابق با تحقیقات قبلی میزان دگرگشنی در این گیاه بسیار پایین است. این نتایج با نتایج حاصل از AMOVA نیز قابل تایید است زیرا در این تجزیه نیز درصد تنوع ژنتیکی بین جمعیتی - %53 - نسبت به درون جمعیتی - %47 - بیشتر است که میزان کمتر تنوع ژنتیکی درون جمعیتی می تواند ناشی از طبیعت خودگشن این گیاه باشد.
تجزیه به مختصات اصلی 10 جمعیت مورد مطالعه را به 4 گروه مجزا تقسیم نمود - شکل . - 1 در این نمودار بیش از %89 تغییرات کل به وسیله سه محور اول توجیه می شوند. گروه هاي یک، دو، سه و چهار به ترتیب در برگیرنده دو - زنجان و منجیل - ، سه - اراك، بیجار، سمنان - ، دو - مراء، آتشگاه - و سه - خراسان،رودهن، همند - جمعیت می باشند. تجزیه کلاستر بر اساس Φpt نیز نتایج مشابهی را حاصل نمود - دندرروگرام نشان داده نشده است - .
در این بررسی برخی جمعیت هاي مربوط به مناطق مجاور - زنجان، بیجار - در گروه هاي مجزا قرار گرفتند در حالی که سایر جمعیت ها - زنجان و منجیل - در یک گروه قرار گرفتند. این مطلب نشان می دهد که ارتباط مشخصی بین فاصله جغرافیایی و فواصل ژنتیکی وجود ندارد. با توجه به غالبیت نشانگر AFLP، PIC پایین، توزیع تصادفی جایگاه هاي AFLP در سطح ژنوم و درجه بالاي هموپلاسی در این نشانگرپیشنهاد می شود براي مطالعات جزئی تر بر روي گونه هایی که اطلاعات بسیار کمی از آنها در دسترس می باشد از صفات مورفولوژیک و نشانگرهاي مولکولی پیشرفته ترنیز استفاده شود.
