بخشی از مقاله
چکیده:
ایران به عنوان یکی از مراکز تنوع مهم درخت "به" مطرح است و این گیاه به صورت خودرو در مناطقی از شمال و غرب ایران رویش مییابد. باتوجه به مطالعات اندک صورت گرفته در زمینه تنوع ژنتیکی این گیاه در ایران، هدف از انجام این مطالعه بررسی تنوع ژنتیکی موجود بین ژنوتیپهای برتر به موجود در باغات رحمت آباد نطنز واقع در استان اصفهان بود. بدین منظور تنوع 52 ژنوتیپ برتر به انتخاب شده از بین درختان موجود در باغ، با استفاده از چهل جفت آغازگر نشانگر ریزماهواره طراحی شده برای سیب مورد بررسی قرار گرفت.
از بین این آغازگرها، 23 آغازگر چندشکی نشان دادند و در مجموع از بین 94 قطعه تولیدی، 38 قطعه - %40 - چندشکل بودند. ماتریس تشابه براساس ضریب تشابه Simple Maching و دندوگرام توسط روش گروه بندی دورترین همسایهها - Complete - با استفاده از نرم افزار Ntsys v. 2 02 بدست آمد.
براساس دندروگرام حاصله ژنوتیپ ها در فاصله تشابه 0/40 در دو گروه اصلی قرار گرفتند. ضریب کوفنتیک بین ماتریس تشابه و دندروگرام حاصله r=0 52 بدست آمد. میانگین هتروزیگوسیتی مشاهده شده 0 ,72 تخمین زده شد که بیشتر از هتروزیگوسیتی مورد انتظار - - 0,42 بود. براساس نتایج حاصله تنوع قابل توجهیای در بین ژنوتیپهای انتخابی مشاهده گردید که میتوان از آن در عملیات بهنژادی استفاده نمود. همچنین توصیه میگردد تا برای ژنوتیپهای خاص به در این باغ شناسنامه مولکولی تهیه و از آنها جهت استفادههای احتمالی بعدی، حفاظت صورت پذیرد. در نهایت مشابه با سایر مطالعات در این مطالعه نیز انتقال پذیری نشانگرهای ریزماهواره از سیب به "به" موفقیت آمیز بود.
-1 مقدمه:
درخت به گیاهی متعلق به خانواده گل سرخیان - Roaceae - و زیرخانواده سیبیها - pomoideae - ، جنس Cydonia وگونه Oblonga است. دارای پایه کروموزومی X=17 و 2X=34 میباشد . - Sabeti,2011 - این گیاه بصورت درختچه و با ارتفاع حداکثر 8 متر بوده و برخی ژنوتیپهای آن بعنوان پایه برای گلابی بکار میرود. این گونه بومی نواحی شمال ایران و ترکمنستان می باشد.
رشد گونههای وحشی این گیاه در ایران، از آستارا تا کتول گرگان گزارش شده است و بصورت باغی در استانهایی نظیر اصفهان، خراسان، قزوین، تهران و اردبیل کاشته میشود. بهترین به ایران در اصفهان پرورش مییابد. به دارای ویتامینهای A و B بوده و دارای آهک و تانن است و از این رو برای مبتلایان به بیماری سل غذای مطبوعی است. مربای به برای نرم کردن و درمان سرفه و تنگی نفس مفید میباشد
بررسی تنوع ژنتیکی و ارزیابی خصوصیات ژرمپلاسم گیاهان زراعی و باغی دارای اهداف مختلفی از جمله روند تولید و تکامل ارقام و ژنوتیپها، گروهبندی ژرمپلاسم، استفاده در برنامههای بهنژادی و گزینش ارقام جدید میباشد
با توجه به تنوع بالای به در ایران مطالعه میزان دقیق و کیفیت تنوع موجود در ژرمپلاسم این درخت برای مدیریت بهتر ژرمپلاسم، شناسنامهدار کردن ژنوتیپها جهت ثبت رقم، حمایت از حقوق بهنژادگران، انتخاب رقم صحیح در بهنژادی و کنترل هویت ارقام و پایههای مورد استفاده در احداث و توسعهی باغها و در نهایت مطالعات پایهای ژنتیکی جهت اصلاح ارقام با خصوصیات بهتر ضروری است. درگذشته تمایز ارقام و ژنوتیپهای مختلف درختان میوه تنها برپایهی ویژگیهای مورفولوژیک درخت و میوه بود
نتایج حاصل از نشانگرهای مورفولوژیک به دلیل تاثیر پذیری نشانگرهای مورفولوژیک از شرایط محیطی غیرقطعی است
شناسایی ارقام و پایههای گیاهی نیازمند دسترسی به روشهایی است که دقیق و تکرار پذیر بوده و از شرایط محیطی متاثر نشوند. همچنین بسیاری از ویژگیهای مورفولوژیک فقط در مرحله ی بلوغ درخت یا پس از میوه دهی قابل رویت هستند. بنابراین استفاده از نشانگر های مولکولی در کنار نشانگرهای مورفولوژیک می تواند موجب شناسایی دقیقتر ارقام و ژنوتیپها در هر مرحله از رشد شود.
امروزه انواع متفاوتی از نشانگرهای مولکولی جهت مطالعه و انگشتنگاری موجودات ابداع شدهاند که از رایجترین آنها می توان به 1RAPD، 2SSR، 3AFLP، 4SNPs اشاره نمود. کاربرد نشانگر ریزماهواره - SSR - به دلیل داشتن مزایایی در بسیاری از شرایط نسبت به سایر نشانگرها در اولویت قرار میگیرد. از مزایای این نشانگر میتوان به هم بارز بودن، تکرار پذیر بودن نتایج، هزینه کم، کاربرد ساده و تفسیر آسان نتایج، فراوانی و تنوع زیاد آللها و قابل انتقال بودن آن در سطح گونه اشاره کرد.
نشانگر ریزماهواره براساس ریزماهوارهها طراحی شدهاند. ریزماهوارهها از توالی های کوتاه تکرار شونده - 60-100 جفت باز - تشکیل شده از واحدهای 2-6 بازی میباشند . متغییر بودن بیش از حد جایگاه ریزماهواره، آللهای فراوانی در هر جایگاه تولید میکند که توسط مناطق حفاظت شدهایی احاطه شدهاند. بنابراین میتوان با طراحی آغازگرهای اختصاصی از توالیهای اطراف ریزماهواره، چند شکلی ریزماهوارهها را در موجودات مختلف بررسی کرد
طراحی آغازگرهای ریزماهواره کاری پرهزینه و وقتگیر میباشد. بنابراین باتوجه به حفاظت شدگی توالیهای حفاظت کننده ریزماهواره در بین گونههای یک جنس، استفاده از نشانگرهای شناخته شده یک گونه هدف برای ارزیابی ژنتیکی گونههای نزدیک و یا حتی دور، رو به افزایش است . امکان استفاده از ریز ماهوارههای سیب در تعیین تنوع ژنتیکی به در مطالعات زیادی به اثبات رسیده است.
خرم دل آزاد و همکاران - 1389 - انتقال پذیری نشانگرهای مولکولی SSR سیب، به ژنوتیپهای به را مورد مطالعه قرار دادند. در این مطالعه با استفاده از هشت جفت آغازگر SSR سیب تنوع ژنتیکی 13 ژنوتیپ به ایران را بررسی کردند. آنها توانستند توسط این هشت ترکیب آغازگری تمام ژنوتیپها به جز دو عدد آنها را از هم متمایز نمایند
براساس گزارش لیب-هارد و همکاران - 2002 - تمامی SSR هایی که روی سیب شناسایی شدهاند، در دیگر گونههای درختان میوه دار مثل گلابی، به و شیرخشت قادر به تولید باند اختصاصی هستند . - liebhard,2002 - خرم دل و همکاران - 1392 - تنوع ژنتیکی40 ژنوتیپ به را که از شش ناحیه جغرافیایی مختلف ایران جمع آوری شده بود با استفاده از 15 نشانگر SRR ایجاد شده برای سیب و گلابی مورد ارزیابی قرار دادند.
تجزیه و تحلیلهای آماری این ژنوتیپها را به پنج گروه تقسیم کرد. نشانگرها انتقال پذیری قابل توجهی نشان دادند و نتیجه گرفتند که نشانگرهای سیب و گلابی پتانسیل کافی برای تشخیص و تمایز چندشکلی در بین ژنوتیپهای به را دارند . - khoramdel,2013 - یاماتو و همکاران - 2005 - به منظور بررسی خصوصیات ژنتیکی 20 رقم به،20 نشانگر گلابی و57 نشانگر ریزماهواره سیب را بکار بردند. از بین این نشانگرها 39 تا چندشکلی نشان دادند. این نشانگرها در مجموع 122 قطعه چند شکل ایجاد نمودند. تجزیه تحلیلهای آماری این ژنوتیپها را در 12 گروه قرار دادند
هدف از این پژوهش مطالعه تنوع موجود در بین تعدادی از ژنوتیپهای برتر به در باغات رحمت آباد نطنز براساس نشانگرهای SSR برگرفته از سیب بود.
-2 مواد و روشها:
نمونه گیری و استخراج دی.ان.ای ژنومی
52 ژنوتیپ برتر از بین تقریبا 55 هزار درخت موجود در باغات رحمتآباد نطنز انتخاب و سپس از آنها نمونههای برگی در اوایل بهار گرفته شد. نمونهها در داخل فویل آلومینیومی داخل یخ به آزمایشگاه منتقل و تا زمان استخراج در فریزر در دمای -80 درجه سانتیگراد نگهداری شد . به دلیل وجود مواد پلی ساکاریدی و فنولی فراوان در گیاه به، استخراج DNA به روش های معمولی بازدهی مناسبی ندارد، بنابراین برای حذف آلودگیهای پلی ساکاریدی روشی برای استخراج DNA استفاده شد که شامل استفاده از دو بافر حاوی CTAB در دو مرحله مجزا و در ادامه برای حذف پلی ساکاریدهای بدون بار با چگالی بالا میباشد.
