بخشی از مقاله
چکیده
براي استفاده از ذخایر ژنتیکی بین گونه اي در برنامههاي اصلاحی، آگاهی از فاصله ژنتیکی گونهها ضروري است، زیرا تلاقی بین گونههاي نزدیکتر موفقتر میباشد. به همین منظور، براي تعیین روابط خویشاوندي 3 گونه مختلف گلرنگ یعنی Carthamus tinctorius - شامل 8 ژنوتیپ زراعی - ، C. oxyacantha - شامل دو اکوتیپ تهران و اصفهان - و C. lanatus - اکوتیپ گرگان - از نشانگرهاي ISSR استفاده شد. دي ان اي استخراج شده از نمونههاي گیاهیمجموعاً - 39 نمونه - با 6 آغازگر ISSR در واکنش زنجیرهاي پلیمراز تکثیر گردید و محصولات حاصل روي ژل اکریلامید 6 درصد الکتروفورز شدند و دادههاي حاصل از امتیازدهی باندها با نرمافزار POPGENE32 تجزیه شدند.
درصد باندهاي چندشکل در ژنوتیپهاي گونه زراعی، گونه لاناتوس، گونه اوکسیاکانتا از اصفهان و گونه اکسیاکانتا از تهران، به ترتیب 26/85، 27/78، 67/59 و 43/52 درصد بود. میزان شاخص تنوع شانون از 13/8 درصد در گونه لاناتوس - کمترین - تا 25/8 درصد در گونه اوکسیاکانتاي اصفهان - بیشترین - متغیر بود. همچنین براساس فاصله ژنتیکی نئی، بیشترین فاصله ژنتیکی بین دو گونه لاناتوس و گونه زراعی و کمترین فاصله ژنتیکی بین دو اکوتیپ از گونه اکسیاکانتا وجود داشت. بر اساس تجزیه خوشهاي با روش UPGMA گونه زراعی و گونه اکسیاکانتا در فاصله ژنتیکی 9/13 در یک گروه قرار میگیرند که نشان دهنده قرابت ژنتیکی بیشتر بین گونه زراعی و گونه اوکسیاکانتا میباشد. همچنین این احتمال که هر دو گونه زراعی و اوکسیاکانتا از یک جد مشترك نشأت گرفته باشند را تقویت مینماید. همچنین نتایج نشان داد که نشانگر ISSR براي مطالعه روابط فیلوژنیک مناسب میباشد.
مقدمه
گلرنگ زراعی - Carthamus tinctorius L. - گیاهی یکساله، علفی و دیپلوئید - 2n=2x=24 - است که در مناطق گرم و خشک رشد میکند - لی و ماندل، . - 1996 هدف اصلی از کشت گلرنگ تهیه روغن خوراکی است، اما از آن در تولید رنگ طبیعی و مصارف دارویی نیز استفاده میشود. جنس کارتاموس داراي بیش از 25 گونه است که از آنها میتوان به C.oxyacantha و C.lanatus اشاره کرد - ویلاتراسنا، . - 2000 دو گونه اکسیاکانتا و لاناتوس به عنوان نزدیکترین خویشاوندان گلرنگ زراعی میباشند که میتوان از آنها به عنوان منبع غنی از ژنهاي مناسب براي اصلاح گونه زراعی استفاده نمود - ویلاتراسنا، 2000؛ اش و همکاران، . - 2003 مشخص شده که گونههاي خویشاوند گلرنگ داراي ژنهاي مناسب متعدد نظیر مقاومت به خشکی، مقاومت به مگس گلرنگ و سفیدك پودري هستند - سويجاتا، . - 2008 براي استفاده از این ذخایر ژنتیکی لازم است از فاصله ژنتیکی گونهها اطلاع داشته باشیم،
زیرا تلاقی بین گونههاي نزدیکتر موفقتر میباشد. نتایج مطالعه سگال و همکاران - 2008 - نشان داد که ارزیابی دي ان اي هستهاي و میتوکندریایی بوسیله نشانگرهاي مولکولی در شناسایی قطعی جد دیپلوئید گلرنگ موثر نبودند. بررسی تنوع ژنتیکی با استفاده از نشانگرهاي مولکولی در مطالعات تنوع زیستی، شناسایی واریتهها و تحلیل فیلوژنتیکی کاربرد دارد - کومار، . - 1999 کارایی نشانگرهاي مولکولی در تفکیک گونههاي مجزا در مطالعات مختلف تنوع ژنتیکی اثبات شده است - اش و همکاران، 2003؛ یه و همکاران، 2007؛ سبزعلیان و همکاران، . - 2009 اگاهی از تنوع ژنتیکی و روابط فیلوژنی بین گونههاي مختلف براي مدیریت صحیح ژرمپلاسم و انجام برنامههاي تلاقی موفق حائز اهمیت میباشد؛ لذا این مطالعه با هدف بررسی روابط خویشاوندي و تعیین فاصله ژنتیکی بین اکوتیپ هاي مختلف از 3 گونه Carthamus tinctorius ، C. oxyacantha و C. lanatus انجام گرفت.
مواد و روشها
در این مطالعه 8 ژنوتیپ از گونه زراعی از دانشگاه علوم کشاورزي و منابع طبیعی گرگان، 2 اکوتیپ مجزا از گونه اوکسیاکانتا هر کدام با 10 نمونه تصادفی مربوط به اصفهان و تهران؛ و یک توده از گونه لاناتوس با 10 نمونه تصادفی از گرگان استفاده شد. استخراج دي ان اي به روش CTAB انجام و براي تست کیفیت آنها از ژل آگارز 1 درصد در دستگاه الکتروفورز افقی شرکت بایورد استفاده شد. سپس با دستگاه ژل داك عکسبرداري انجام و نمونههاي با غلظت بالا و کمترین شکستگی براي PCR انتخاب شدند.
واکنش زنجیرهاي پلیمراز با استفاده از دستگاه ترموسایکلر - شرکت - PeqLab با برنامه 5 دقیقه در دماي 95 درجه سانتیگراد براي واسرشتهسازي دي ان اي دورشتهاي، ]واسرشتهسازي در دماي 94 درجه 1 - دقیقه - ، اتصال در دماي 48 درجه 35 - ثانیه - و بسط تکثیر در دماي 72 درجه 1 - دقیقه و 30 ثانیه - در 35 چرخه[ و بسط نهایی در دماي 72 درجه سانتیگراد به مدت 5 دقیقه انجام شد. الکتروفورز نمونهها با دستگاه الکتروفورز APELEX و بوسیله ژل پلیاکریل امید 6 درصد با ولتاژ ثابت 200 ولت به مدت 2.5 ساعت انجام شد و پس از آن رنگ آمیزي با نیترات نقره و عکسبرداري از ژل و باندها امتیازدهی شدند. رسم دندوگرام براساس روش UPGMA و با استفاده از ضریب فاصله ژنتیکی نئی در محیط نرمافزار POPGENE32 انجام شد - نئی، 1987، یه و همکاران، . - 1997
نتایج و بحث
درصد باندهاي چندشکل در ژنوتیپهاي گونه زراعی، گونه لاناتوس، گونه اوکسیآکانتا از اصفهان و تهران، به ترتیب 26/85، 27/78، 67/59 و 43/52 درصد بود - جدول . - 1 میزان شاخص تنوع شانون بین 13/8 - کمترین - در جمعیت لاناتوس تا 25/8 درصد - بیشترین - در جمعیت اصفهان متغیر بود. همچنین براساس فاصله ژنتیکی نئی، بیشترین و کمترین فاصله ژنتیکی به ترتیب بین دو گونه لاناتوس و زراعی - % 35/12 - ، و دو اکوتیپ از گونه اکسیاکانتا - %6/13 - وجود داشت.
بر اساس تجزیه خوشهاي با روش UPGMA دو گونه زراعی و اکسیاکانتا در فاصله ژنتیکی 9/13 در یک گروه قرار میگیرند که نشان دهنده قرابت ژنتیکی بیشتر بین گونه زراعی و گونه اوکسیاکانتا میباشد. همچنین، نتایج نشان داد که تنوع مناسبی درون گونهها وجود دارد. بر اساس تجزیه خوشهاي دو گونه زراعی و اکسیاکانتا داراي شباهت بیشتري هستند که با نتایج مطالعات سگال و همکاران - 2008 - و ویلاتراسنا - 2000 - مطابقت دارد. با توجه به این نتایج، میتوان بیان داشت که نشانگرهاي ISSR براي مطالعه روابط خویشاوندي و بررسی تنوع ژنتیکی بسیار کارامد میباشند. شکل .1 درندوگرام حاصل از تجزیه خوشهاي با استفاده از روش UPGMA جهت تعیین روابط فیلوژنی 4 جمعیت زراعی و وحشی بر اساس فاصله ژنتیکی نئی؛ 1 تا 4 به ترتیب عبارتند از گونه زراعی، گونه لاناتوس، گونه اکسیاکانتا - اکوتیپ اصفهان - و گونه اکسیاکانتا - اکوتیپ تهران - .
