بخشی از مقاله
چکیده
منابع ژنتیکی گیاهی ارزشمندترین نعمتهاي خداوندي هستند که پایه و اساس حیات و تکامل تمامی اکوسیستم هاي طبیعی و مصنوعی را تشکیل میدهند. ابزارهاي بیوتکنولوژي در دههاي اخیر نقش قابل توجهی در توصیف و بکارگیري دقیق تنوع ژنتیکی که از ملزومات موفقیت در برنامههاي اصلاحی میباشد ایفا نموده اند. مارکرهاي ژنتیکی مولکولی امکان ارزیابی سریع تنوع در سطح ژنوم را فراهم آوردهاند. طی سالهاي اخیر مارکرهاي داراي توالی اختصاصی و به شدت آگاهی بخش - informative - براي بسیاري از گونههاي مرتعی شناسائی شدهاند. اگر چه بسیاري از گونههاي مرتعی دگرگشن بوده و تعداد زیادي تک بوته در هر جمعیت بایستی ارزیابی شود، پیشرفتهاي تکنیکی و آماري، بررسی تنوع ژنتیکی مولکولی را براي اهداف مختلف امکان پذیر ساخته است.
مارکرهاي مولکولی انتخاب هدفمند ژنوتیپهاي والدي در برنامههاي اصلاحی مبتنی بر پلیکراس را تسهیل میکنند و در نتیجه ایجاد نتایج و ارقام داراي نمود و عملکرد بهتر را تسریع میبخشند. بعلاوه شناسایی و حذف تدریجی مواد ژنتیکی تکراري یا نمونههاي بسیار مشابه با روشهاي سریع و دقیق بیوتکنولوژي، هزینههاي نگهداري مجموعههاي ژرم پلاسم را کاهش میدهد. همچنین این ابزارها امکان بررسی اثر مدیریت و محیط روي ساختار جمعیت یا تعیین اثر حفاظت منابع در محل یا خارج محل روي ترکیب ژنتیکی در سطح گونه یا جمعیت را فراهم میکند.
مقدمه
منابع ژنتیکی گیاهی ارزشمندترین نعمتهاي خداوندي هستند که پایه و اساس حیات و تکامل تمامی اکوسیستم هاي طبیعی و حتی مصنوعی را تشکیل میدهند. تنوع موجود در منابع ژنتیکی اصولا در سطوح مختلف فراگونه، گونه، جمعیت و فرد خود را نشان می دهد و تمامی این سطوح میتواند ترکیب، کارکرد، تولید و پایداري اکوسیستم هاي طبیعی و دستکاري شده را تحت تاثیر قرار دهد - 20 و . - 29 این سطوح مختلف تنوع به شدت تحت تاثیر و در ارتباط تنگاتنگ با مجموعهاي از فرایندها نظیر مهاجرت، رانده شدن، موتاسیون، انتخاب و رقابت قرار میگیرد - شکل . - 1
طی سالهاي اخیر با افزایش هشدارها در مورد کاهش تنوع زیستی در زمین، مطالعات در زمینه ارتباط بین تنوع گونهاي و پایداري اکوسیستم به شدت افزایش یافته است. در یک آزمایش مرتعی بلند مدت نشان داده شد که تعداد گونهها مستقیما روي پایداري اکوسیستم که در قالب عملکرد بیوماس در زمان اندازهگیري شده بود، تاثیر میگذارد Kirwan . - 26 - و همکاران - 15 - نشان دادند که میزان تولید در جوامع داراي 4 گونه به طور قابل ملاحظهاي بیشتر از یک گونه بوده است که این افزایش تا 16 درصد هم رسید. علاوه بر این درصد علفهاي هرز در جوامع چند کاشتی بسیار کمتر از جوامع تک کاشتی بود.
در اغلب موارد تنوع ژنتیکی در پایین ترین سطح سازمانی یعنی تنوع ژنتیکی دورن جمعیتها و افراد براي اصلاح گران، که مدام ژرم پلاسمهاي مهم را براي صفات خاص غربال میکنند، اهمیت بیشتري دارد چراکه این مسئله از ضروریات پاسخ به انتخاب - مصنوعی یا طبیعی - میباشد - 1 و . - 21 گیاهان علوفه اي، مرتعی و چمنی به مثابه ستون فقرات در کشاورزي پایدار شناخته شده اند. بر این اساس توسعه روشهایی که بتواند به سرعت تغییرات بین گونه ها، جمعیت ها و افراد را بیرون کشیده و امکان استفاده دقیقتر از این تنوع براي اصلاح گران را فراهم آورد از ضروریات پژوهشهاي بیوتکنولوژي و اصلاح مولکولی است. تکنیک هاي بیوتکنولوژي همچنین راندمان روشهاي حفاظت از منابع ژرم پلاسم گیاهی را افزایش می دهند.
کاربرد در توصیف تنوع ژنتیکی
تنوع ژنتیکی درون گونهاي و بین افراد و گروهها با روشهاي مختلفی برآورد میشود. اثرات محیطی عموما به شدت مانع از بروز تنوع ژنتیکی واقعی میشوند و لذا همیشه برآوردها تنها بخشی از تنوع ژنتیکی کل یک فرد، یک جمعیت و یا یک گونه را منعکس میکنند. بنابراین انتخاب روش برآورد تنوع ژنتیکی باید به دقت و براساس هدف مورد نظر و امکانات و منابع موجود انجام گردد. اگرچه ویژگیهاي فنوتیپی نظیر صفات مرفولوژیک و فیزیولوژیک مانند ارتفاع، عملکرد، تاریخ گلدهی و غیره بدیهی ترین و مستقیم ترین عامل تنوع و تفاوت در گیاهان هستند، با این وجود براي تمایز انعطاف پذیري فنوتیپی از تنوع ژنتیکی - فائق آمدن بر اثرات محیطی - آزمایشات مزرعهاي پر اجتناب ناپذیر است.
مارکرهاي مولکولی ژنتیکی امکان ارزیابی سریع تنوع ژنتیکی در سطح ژنوم را فراهم آورده و بطور گستردهاي براي توصیف ذخایر ژنتیکی در گونههاي گیاهی استفاده میشود. با توجه به فقدان اطلاعات ژنتیکی اولیه، مارکري غیر اختصاصی گونه نظیر 31 - RAPD و - 32، - 33 - ISSR و - 30 - AFLP در مطالعات بررسی تنوع ژنتیکی گیاهان علوفهاي و مرتعی بیشتر استفاده شدهاند. با این وجود این مارکرها امکان تمایز افراد هتروزایگوت از هموزایگوت را ندارند و توارت آنها به صورت غالب میباشد . - 22 - در نتیجه تلاشهاي زیادي براي توسعه مارکرهاي هم بارز نظیر SSR انجام شده و مارکرهاي قابل توجهی در این زمینه براي دامنه وسیعی از گیاهان مرتعی نظیر Lolium pernneو 12 - L. multiflorum و - 25، Festaca - 23 - arundinacea و 18 - Trifolium repens and T. pretense و - 24 در دسترس میباشد.
علی رغم اینکه SSR ها مزایاي زیادي از جمله قابلیت تشخیص آللهاي چند گانه در یک مکان خاص، داشتن پلی مرفیسم بالا و تکرار پذیري و انتقال پذیري بالا میباشند، SSR هاي ژنومی اغلب در نواحی کدکننده متمرکز شدهاند و تنوع حاصل از آنها ارتباط ضعیفی با صفات فنوتیپی موثر در بقا و نمود گیاه دارند - . - 5 مارکرهاي کاربردي مستقیما به صفت یا عمل خاصی پیوسته بوده - 3 - و امکان توصیف هدفمندمنابع ژنتیکی را فراهم مینماید. یقینا توسعه مجموعهاي از مارکرهاي کاربردي براي گونههاي مرتعی و علوفهاي به تلاشهاي تحقیقاتی بزرگی نیاز دارد.
