بخشی از مقاله
چکیده
چای با نام علمی Camellia sinensis - L. - O. Kuntze یکی از مهمترین محصولات منطقه شمال ایران میباشد بسیاری از بوتههای بذری چای تحت کشت در شمال ایران به دلایل مختلف امروزه در حال از بین رفتن میباشند لذا داشتن اطلاعات درباره ژنتیک این ژرمپلاسم برای طراحی برنامههای اصلاحی جهت دستیابی به گیاهان مناسب و با اهداف خاص کمک شایانی است.
در این بررسی 28 درختچه چای از سه منطقه با استفاده از 30 صفت مورفولوژیکی مورد بررسی تنوع ژنتیکی فرار گرفتند. بر اساس دادههای حاصل نمونههای در ضریب 0/14 به دو گروه اصلی و هر گروه خود به دو زیر گروه تفکیک شدند. بر اساس این نتایج خوشه بندی مشخص گردید که گروه بندیهای گیاهان در خوشههای بدست آمده از این بررسی با توزیع جغرافیایی هم خوانی ندارد و از سوی دیگر تنوع مورفولوژیکی بالایی نیز در بین گیاهان بدست نیامد.
مقدمه
در گیاه چای با نام علمی Camelliasinensis - L. - O.Kuntze از خانواده Theaceace، یکی از قدیمیترین گیاهان نوشابهای غیر الکلی حاوی کافئین در دنیا میباشد. سه واریته بذری با نامهای Betjan، Dhonjan و Rajghur اساس و پایه ژنتیکی چای تحت کشت در ایران را تشکیل دادهاند - احمدی شاد و همکاران، . - 1388 گیاه چای گیاهی بصورت تقریبا درگر گرده افشان میباشد که این مورد سبب وجود تنوع بسیار بالایی در ژرمپلاسم این گیاه است.
یکی از راههای متداول در بر نامههای اصلاحی این گیاه نیز به همین دلیل ذکر شده استفاده از روش انتخاب و گزینش نمونههای برتر و تکثیر آنها از روشهای غیر جنسی میباشد. جهت شناسایی ژنوتیپها و بوتههای برتر بررسی تنوع مابین ژنوتیپهای موجود امری لازم و ضروری میباشد که یکی از راحتترین روشهای بررسیاین تننع استفاده از نشانگرهای مورفولوژی که عمدتاً متناظر با صفاتی هستند که پیامد جهشهای قابل رویت در مورفولوژی DNA است، میباشد.
نشانگرهای مورفولوژی جز اولین نشانگرهایی هستند که مورد استفاده محققین قرار گرفتهاند. این نشانگرها در جمعیتهای طبیعی یافت میشوند و یا در نتیجه آزمایشات جهشزایی تولید میشوند. وراثت در این دسته از نشانگرهای بصورت همبارز رخ میدهد - نقوی و همکاران، . - 1388 از نشانگرهای مورفولوژی برای بررسی تنوع ژنتیکی در گیاهان متعددی استفاده شده است
از این دسته نشانگرها در چای نیز استفاده شده است که توانسته بخوبی تنوع را نشان دهد بر اساس خصوصیات برگ و رشدی گیاه چای به دو دسته چای چینی - C. sinensisvar. sinensis - و چای آسام - C. sinensis var. - assamica تقسیم شده است . - Sealy, 1958 - این گروه بندی توسط ویت در سال 1962مجددا تایید گردیده است با این تفاوت که نوع چای آسامی را با نام C. assamica معرفی شده است.
فونگ و همکاران - Phong et al., 2016 - نیز با کار برد نشانگرهای مورفولوژی همراه با نشانگر iPBS نتایج مشابهی گرفتند و بیان نمودند که با استفاده از این نشانگرها نتایج مشابه گزارشهای گذشته در ارتباط با طبقه بندی گیاهشناسی چای حاصل میگردد. در بررسیها اعلام شده است که صفات وابسته به برگ بخوبی میتوانند مابین ارقام و نمونههای چای، تفاوتها را بخوبی نشان دهند بنابراین از این صفات میتوان برای شناسایی انواع ارقام استفاده گردند
هدف کلی تحقیق حاضر مطالعه و بررسی میزان تنوع ژنتیکی موجود گیاه چای در منطقه شمال ایران به وسیله نشانگرهای مورفولوژی میباشد تا از این راه کمکی به مدیریت و برنامه ریزی جهت حفاظت از ژرم پلاسمهای ارزشمند چای ایران باشد.
مواد و روشها
در این تحقیق تعداد 28 نمونه گیاه چای شامل ارقام وارداتی و ژنوتیپهای انتخابی موجود در ایستگاههای تابعه پژوهشکده چای مورد آزمایش قرار گرفتند
جدول -1 مواد گیاهی مورد استفاده در پژوهش
برای ارزشگذاری صفات مورفولوژی در صورت وجود حالت مورد نظر در گروهبندیها پیشبینی شده از اعداد 9-1، و در صورت وجود حالت پیشبینی نشده از عدد صفر برای ثبت استفاده شد. در یادداشت برداریها، صفاتی که دو حالت حضور یا عدم حضور داشتند از صفر به عنوان عدم حضور و از عدد یک به عنوان حضور استفاده و ثبت شد. ارزیابی صفات مورد نظر بر اساس توصیفنامه موجود برای چای - IPGRI. 2000 - صورت گرفت. برای بررسی تنوع ژنتیکی بر اساس دادههای مورفولوزیکی در سه منطقه چایکاری شمال شامل شرق چایکاری - مازندران - ، مرکز چایکاری - لاهیجان - و غرب چایکاری - فشالم - تعداد 30 صفت کمی و کیفی مورد بررسی قرار گرفتند. صفات مورد بررسی بر اساس توصیف نامه معرفی شده توسط موسسه بینالمللی مخازن ژنتیکی گیاهان - IPGRI - انتخاب شده بودند . - IPGRI. 2000 - دادههای حاصل توسط نرم افزار Ntsys بررسی شدند.
نتایج و بحث
در این مطالعه 28 ژنوتیپ چای با استفاده از 21 صفت مورفولوژی - کمی و کیفی - مورد بررسی قرار گرفت. جهت بررسی مورفولوژی دادههای کمی و کیفی جهت امکان برای بررسی همزمان ابتدا توسط ضریب YBAR استاندارد سازی گشت سپس توسط برنامه NTSYS مورد تجزیه و آنالیز قرار گرفت.
محاسبه ضریب کوفنتیک:
این ضریب نشان می دهد که چقدر از اطلاعات اولیه یا ماتریس ورودی توانسته است به دندروگرام منتقل شود. در واقع همبستگی بین ماتریس ورودی و ماتریس خروجی را نشان میدهد. در این مطالعه به منظور گروهبندی ژنوتیپها بر اساس دادههای مورفولوژی، ضریب تشابههای CORR، DIST و ECLID محاسبه گردید و همچنین برای رسم دندروگرام از الگوریتم UPGMA استفاده شد. برای تک تک دندروگرامهای حاصل ضریب کوفنتیک محاسبه گردید. بر این اساس، ضریب تشابه CORR و الگوریتم UPGMA به عنوان بهترین الگوریتم خوشهبندی و ضریب تشابه انتخاب شدند
جدول -2 ضرایب کوفنتیک حاصل از ضرایب تشابه متفاوت برای الگوریتم UPGMA بر اساس دادههای مورفولوژی
تجزیه خوشهای
به منظور تعیین قرابت ژنوتیپهای مورد بررسی و گروهبندی آنها بر اساس صفات مورفولوژی، تجزیه خوشهای به روش UPGMA صورت گرفت و دندروگرام در ضریب تشابه 0/14 برش داده شد. بر این اساس، ژنوتیپها در دو گروه اصلی گروهبندی شدند
گروه اول شامل 15 عدد نمونه مورد مطالعه بود که حدودا %53 کل نمونهها را در بر میگرفت. از این تعداد نمونه پنج نمونه از منطقه غرب، شش نمونه از منطقه مرکز و تنها چهار نمونه از منطقه شرق بود. این گروه خود قابل تفکیک به دو زیرگروه دیگر بود که زیر گروه اول دارای نه عضو و زیر گروه دوم دارای شش عضو بود. توضیع نمونهها در این گروه ها بصورتی بود که با توزیع جغرافیایی همخوانی نداشت که این موضوع نشانگر منتج شدن تمام چای های تحت کشت از منطقه مرکزی - لاهیجان میباشد - .
