بخشی از مقاله
چکیده
بابونه آلمانی - Matricaria chamomilla - گیاهی علفی، یکساله از تیره کاسنی است. این گیاه بومی منطقه مدیترانه بوده و برخی محققین منشا آن را آسیا گزارش کردهاند. مطالعه حاضر با هدف بررسی تنوع ژنتیکی در نه جمعیت بابونه آلمانی با استفاده از نشانگر ملکولی SCoT انجام شد. ده آغازگر SCoT مورد استفاده قرار گرفت که آغازگرها نوارهاي چندشکل با الگوي نواري واضح ایجاد کردند. در مجموع 141 نوار ایجاد شد که از این بین 96/5 - 140 درصد - نوار چند شکلی نشان دادند. تجزیه خوشهاي با استفاده از الگوریتم UPGMA و بر اساس ضریب تشابه جاکارد انجام شد، نتایج حاصل از تجزیه خوشهاي و تجزیه به مولفههاي اصلی توانست نمونههاي جمعیتی بابونه را به چهار گروه تقسیم نماید.
نتایج حاصل از تجزیه واریانس مولکولی - AMOVA - نشان داد که میزان تنوع بین گروهی بیشتر از تنوع درون گروهی است به طوري که 55 درصد تنوع مربوط به تنوع بین گروهها بود. نتایج این پژوهش نشان داد نشانگرهاي SCoT در تعیین میزان تنوع ژنتیکی و روابط خویشاوندي نمونههاي جمعیتی مورد مطالعه بابونه از کارایی بالایی برخوردار بوده است.
مقدمه
ایران داراي ذخایر با ارزش ژنتیکی گیاهان دارویی میباشد ولی طی چند دهه اخیر عمدهي مطالعات در زمینه حفظ و بهرهبرداري از ژرم پلاسم گیاهان زراعی و باغی بوده و توجه اندکی به گیاهان دارویی و زینتی شده است. همچنین عمده تحقیقات انجام شده در بخش گیاهان دارویی به شناسایی و جداسازي ترکیبات اسانسها مختص شده و مطالعات محدودي در زمینه ذخایر ژنتیکی این گیاهان انجام گرفته است.
بابونه از جمله گیاهانی است که امروزه کاربرد وسیعی در صنایع مختلف دارویی، غذایی و زینتی دارد. این گیاه خواص دارویی زیادي دارد که از جمله آنها میتوان به اثرات آرامبخش، ضد اسپاسم، تحریک کننده گلبول هاي سفید خون و تقویت سیستم دفاع بدن، ضد باکتري گرم مثبت و ضد حساسیت اشاره نمود. نظر به اینکه مواد ژنتیکی متنوع گیاهی جهت استفاده در برنامههاي بهنژادي از طریق تهیه و معرفی ارقام، نژادها و ژنوتیپهاي جدید و اصلاح شده، در بهبود و افزایش کمی و کیفی محصولات کشاورزي اساس کار به نژاد گران بوده و در این زمینه پیشرفتهاي قابل ملاحظهاي گزارش شده است؛ در تحقیق حاضر مطالعه قرایت ژنتیکی در جمعیتهاي بابونه با استفاده از نشانگر مولکولی SCoT مورد نظر قرار گرفت.
مواد و روش
استخراج DNA ژنومی از برگهاي جوان جمعیتهاي مورد مطالعه از نقاط مختلف کشور شامل کرمانشاه - B - ،اراك - C - ، خرامه - - D، آباده - E - ، دزفول - F - ، نایین - G - ، کلک گچساران - - H ، شیراز - M - واصفهان N - ُ - با استفاده از روش تغییر یافته موري و تامسون - 1980 - انجام شد. کمیت وکیفیت نمونهها با استفاده از الکتروفورز ژل آگارز %0/8 و اسپکتروفتومتر تعیین گردید. آغازگرهاي SCoT، سنتز شده توسط شرکت سیناژن، بر اساس آغازگرهاي گزارش شده در تحقیقات مشابه با بیشترین میزان چندشکلی، 100 درصد، انتخاب و استفاده شد
جدول -1 مشخصات آغازگرهاي SCoT مورد استفاده در بررسی تنوع ژنتیکی بابونه
واکنش زنجیره پلیمراز در حجم 10 میکرو لیتر و چرخه حرارتی ذیل انجام شد: مرحله واسرشت سازي اولیه یک سیکل به مدت 5 دقیقه در دماي °95C ، سیکل اصلی 35 بار در دماهاي °95C به مدت 1 دقیقه، °50C - یا متناسب با دماي اتصال آغازگر مورد نظر - براي 1 دقیقه و °72C به مدت 2 دقیقه و در نهایت مرحله بسط نهایی در دماي °72C براي 5 دقیقه انجام شد. الکتروفورز محصولات تکثیر شده بر روي ژل آگارز 2درصد و بافر TBE با ولتاژ 80 ولت، به مدت 45 تا 60 دقیقه انجام و با استفاده از دستگاه ژل داك - مدل Universal Hood‖، کمپانی Bio Rad، آمریکا - عکسبرداري شد. با توجه به اینکه نشانگر داراي الگوي تکثیر غالب است، امتیازدهی به صورت صفر و یک انجام شد. تجزیه دادههاي ژنتیکی با استفاده از نرم افزار GenAlex V6.3و NTSYS V2.1. انجام شد .
نتایج و بحث
امتیاز دهی نوارها بصورت حضور و عدم حضور براي هر نوار صورت گرفت و ده آغازگر مورد استفاده در مجموع 141 نوار چند شکل در نه جمعیت بابونه مورد بررسی، ایجاد کردند. بیشترین تعداد نوار چندشکل در نشانگرهاي SCoT10، SCoT2 و SCoT4 با 16 نوار چندشکل و کمترین تعداد نوار چندشکل ، 11 نوار، در نشانگر SCoT9 مشاهده شد. میانگین تعداد قطعات در هر آغازگر 14/1 بود و قطعات تکثیر شده در محدوده 180-3000 جفت باز قرار گرفتند. از مجموع ده آغازگر، نه آغازگر چندشکلی 100 درصد نشان دادند. این نتیجه با نتایج گزارش شده با استفاده از نشانگرهاي مشابه در تحقیق انجام شده در نیشکر - - 1، ارکیده - 2 - ، نخود - 3 - و - 4 - Elymus مشابهت نشان داد.
با توجه به نتیجه حاصل از این پژوهش در مورد میزان چند شکلی 96/5 - درصد - بدست آمده، میتوان اظهار داشت نشانگر SCoT از کارایی مناسبی جهت بررسی تنوع ژنتیکی جمعیتهاي بابونه برخوردار بوده است. دامنه نوارهاي ایجاد شده بین 180 تا3000 جفت باز بود. در این پژوهش مقدار PIC بین 0/30 و 0/46 و بهطور میانگین مقدار PIC برابر با 0/37 بود. SCoT9 بالاترین مقدار - 0/46 - PIC را دارا بود. شاخص نشانگر - MI - در SCoT1 با5/85 داراي بیشترین مقدار بود و نشان دهنده قدرت تفکیک بسیار خوب این آغازگر است.
محاسبه ضریب همبستگی کوفنتیک - 0/9179 - در دادههاي حاصل از نشانگر SCoT نشان داد که استفاده از ضریب تشابه جاکارد و الگوریتم UPGMA بهترین روش براي ترسیم نمودار خوشهاي میباشد. بر اساس خوشه بندي انجام شده توسط نرم افزار NTSYS - V2.02 - چهار گروه با سطح تشابه %31 تشکیل شد - شکل . - 1 گروه اول شامل دوخوشه جمعیت هاي کرمانشاه واراك، گروه دوم شامل دو خوشه جمعیتهاي شیراز اصفهان کلک گچساران وخرامه میباشد. گروه سوم شامل جمعیتهاي دزفول و آبادان وگروه چهارم جمعیت نایین را شامل گردید.
در سالهاي اخیر در مطالعات مختلف از نشانگرSCoT که عضوي از خانواده نشانگر هاي ژنتیکی ومبتنی برPCR میباشد ، به کار رفته است. آسانی کار با این نشانگرها به علت عدم استفاده از آنزیمهاي برشی و یا طراحی آداپتور، چندشکلی بالا، آشکارسازي اطلاعات ژنتیکی وسیع، فراگیر بودن آغازگرهاي آن در زنوم گیاهان و نیاز نداشتن به اطلاع از توالی نوکلئوتیدي ژنوم از دیگر مزایاي این نشانگر میباشد
شکل -1 دندروگرام حاصل از نرمافزار NTSYS بر اساس ضریب تشابه جاکارد به روش UPGMA در گروهبندي جمعیتهاي بابونه آلمانی
