بخشی از مقاله
مقدمه
گل محمدي با نام علمی (Rosa damascena Mill.) از درختچهاي با ارتفاع 2-3 متر با خارهاي ریز، زیاد، برگهاي
خانواده گل سرخیان (Rosaceae) و جنس رز (Rosa) می- داراي 5-7 برگچه تخم مرغی است. گوشوارکها معمولاً
باشد. گل محمدي از مهم ترین گونه هاي معطر است که مژهدار و غدهاي، گل آذین گل محمدي دیهیم و داراي
در شرایط مختلف آب و هوایی ایران می روید. اینگیاه، گلهاي متعدد است. میوه گل محمدي واژ تخم مرغی
208
R. moschata , R. gallica. R. centifolia
مجله پژوهشهاي سلولی و ملکولی (مجله زیست شناسی ایران) جلد 26، شماره 2، 1392
کشیده با انتهاي قطور بوده و پس از رسیدن سرخ رنگ میشود 6) و.(13 بیشتر گیاه شناسان گونه گل محمدي را دو رگه (هیبرید) میدانند، لیکن درخصوص والدین آن اختلاف نظر وجود دارد .(2) برخی گیاهشناسان والدین آن را گونههاي R. canina, R. gallica و برخی دیگر گونه-
هاي را به
عنوان والدین گل محمدي ذکر نمودهاند 6)و.(14 در حال حاضر گل محمدي یا رز دمشقی عمده ترین منبع جهت استحصال اسانس رز به شمار می آید .(22) گل محمدي در ایران به صورت دست کاشت در اکثر نقاط کشور وجود دارد .(2) سطح زیر کشت گل محمدي در کشور در وضعیت فعلی بالغ بر 10 هزار هکتار برآورد میگردد .(1)
تحقیقات و مطالعات اصلاحی و یا ژنتیکی زیادي در دنیا بر روي گل محمدي صورت نگرفته است. مطالعات روي گونه گل محمدي در خارج از کشور عمدتاً منحصر به بررسیهاي فیتوشیمیایی از قبیل روشهاي استخراج اسانس و تجزیه و تحلیل طیفهاي ترکیبات مؤثره اسانس بوده است که بیشتر جنبه صنعتی و دارویی دارد((8 و ازنظر ژنتیکی به مطالعات گسترده نیاز است.
طبایی عقدایی در بررسی تنوع در دوره گلدهی و مورفولوژي 8 ژنوتیپ گل محمدي از لحاظ زمان شروع گلدهی، دورة گلدهی و صفات مورفولوژیکی نشان داد که ژنوتیپها از لحاظ صفاتی مانند طول دورة گلدهی و نیز ارتفاع، زاویه شاخه، تعداد برگ، تراکم و طول خار، تعداد گل در شاخه، طول و عرض نهنج، اختلاف معنی داري داشته و در گروههاي مجزا از هم قرار گرفتند .(7)
طبایی عقدایی در یک بررسی، نمونههاي مربوط به 6 استان را از نظر درصد و عملکرد اسانس و نیز اجزاي گل، مورد بررسی قرار داد. براساس میانگین سالهاي مختلف، نمونههاي یزد و اصفهان داراي بیشترین درصد اسانس بودند. ژنوتیپهاي از نظر اجزاي گل نیز اختلاف نشان دادند.
براساس نتایج حاصل از این بررسی توانمندي متفاوتی میان
ژنوتیپهاي تحت مطالعه از نظر تولید اسانس وجود داشت، همچنین ژنوتیپهاي گل محمدي مناطق مرکزي ایران از نظر اجزاي گل نیز تنوع نشان دادند(.(8
در تحقیقی که به منظور تجزیه پایداري عملکرد اکسشنهاي مختلف گل محمدي در شرایط مختلف اکولوژیکی ایران صورت گرفت با درنظر گرفتن عملکرد گل و پایداري عملکرد به صورت توأم، جمعیتهاي اصفهان
5، اصفهان 4 داراي عملکرد گل بالا و پایداري و سازگاري عمومی، اکسشنهاي اصفهان 9 و آذربایجان غربی 1 داراي عملکرد گل بالا و پایداري و سازگاري خصوصی با مناطق نیمه خشک و خشک و همچنین اکسشنهاي اصفهان 7
داراي عملکرد گل بالا و پایداري و سازگاري خصوصی با مناطق نیمه معتدل و سردسیري بودند(.(9
در بررسی ژنوتیپهاي مختلف گل محمدي مناطق مختلف کشور، با استفاده از مارکرهاي مولکولی اختلاف معنیداري بین آنها گزارش گردید. 9 نشانگر مولکولی پلیمورفیک براي ارزیابی تنوع ژنتیکی 40 اکسشن استفاده شد و تمام نشانگرها سطح بالایی از پلیمورفیسم را مشخص کردند(.(10
در ارزیابی کاریولوژیکی دو گونه Rosa agrestis Savi
و.Rosa canina L که از لحاظ کاریولوژیکی در کشور
بلغارستان براي اولین بار صورت گرفت براي گونه
R.agrestis Savi تعداد کروموزوم((2n=35 و براي گونه
R.canina L. نیز تعداد کروموزوم((2n=35 گزارش
شد(.(21
در بررسی جمعیتهاي مختلف گل محمدي شمال غرب ایران با استفاده از نشانگر RAPD که براي تعیین تنوع ژنتیکی 12 جمعیت گل محمدي استفاده شد به وسیله 22
آغازگر، تعداد 262 باند قابل تشخیص به وجود آمد که 67
درصد آنها در بین جمعیتهاي مختلف چند شکلی نشان دادند. تجزیه خوشه اي 12 جمعیت مختلف را در 2 گروه متفاوت دستهبندي نمود .(25) در مورد خصوصیات
209
مجله پژوهشهاي سلولی و ملکولی (مجله زیست شناسی ایران) جلد 26، شماره 2، 1392
کروموزومی و کاریوتیپ گونههاي مختلف رز اطلاعات گونه R. gallica، 2n=4x=28را اعلام نمود Sandhu .(19)
بسیار محدودي در دسترس میباشد و این اطلاعات اکثراً براي گونه R.moschata، 2n=4x=28 را اعلام کرد .(23)
مربوط به تعداد کروموزومهاست چنانکه Malecka براي
ایلام1 اصفهان 10 اصفهان9
فارس 1 سمنان1 چهار محال و بختیاري1
خراسان 2 کردستان1 فارس 2
همدان1 لرستان1 گیلان1
210
مجله پژوهشهاي سلولی و ملکولی (مجله زیست شناسی ایران) جلد 26، شماره 2، 1392
اصفهان7 یزد1
شکل -1 تصاویر متافاز میتوزي ژنوتیپهاي مورد مطالعه (شاخص اندازه گیري 10 میکرون)
Ma و Chen براي گونههاي R. chinensis و R.
gigantea، 2n=3x=21 را اعلام کرد Gervais .(20) براي
گونه R. blanda، 2n=2x=14 و براي گونه R. rugrosa ،
2n=4x=28 و براي گونه R.nitida، 2n=4x=28 را اعلام کرد 15)وKhatoon .(16 براي گونه R.beggeriana،
2n=2x=14 را اعلام کرد (17) و در نهایت براي گونه R.arvensis، 2n=4x=28 اعلام شد 11)و.(12
مواد و روشها
به منظور بررسی تنوع در میان جمعیتهاي مختلف گل محمدي از لحاظ خصوصیات کاریوتیپی، از قلمه هاي ریشه دار شدة 14 جمعیت گل محمدي جمع آوري و کشت شده در مزرعه تحقیقاتی مؤسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور استفاده شد. ریشه هایی به طول 0/5 تا 1
سانتیمتر در طی ساعات مختلفی از روز جمع آوري شد که در مورد گل محمدي بهترین زمان نمونه گیري ساعت
8/5-9/5 صبح بود. سپس به ترتیب مراحل پیش تیمار (
محلول 0/5 درصد آلفابرومونفتالین اشباع شده در آب) ،
شستشو با آب جاري، تثبیت (محلول لویتسکی مرکب از 2
محلول کرومیوم تري اکسید و فرمالدیید 40 درصد به نسبت ,(1:1 هیدرولیز ( هیدروکسید سدیم 1 نرمال در دماي 60 درجه سانتی گراد به مد ت 12 دقیقه) و رنگ آمیزي (مخلوط هماتوکسیلین 4 درصد و یک گرم سولفات آمونیوم فریک) انجام و پس از تهیه اسلاید به روش
اسکواش، تصاویر کروموزومی تهیه شد .(4) مطالعات
کروموزومی با استفاده از سیستم آنالیز تصویري
(میکروسکوپ Olympus و Digital Color Video
Camera مدلِDC18p و (SSC با بزرگنمایی 1908 x
انجام شد(3و.(4 پس از بررسی و تهیه کاریوتیپ براي هر
جمعیت با استفاده از نرم افزار Micromeasure ver. 3.3
از هر اسلاید مورد بررسی حداقل 3 سلول (تکرار) انتخاب و تعدادي از پارامترهاي سیتوژنتیکی نظیر طول کل
کروموزوم (TL) ، درصد طول نسبی هر کروموزوم
(%RL) ، طول بازوي بلند (LA) ، درصد طول نسبی
بازوي بلند (%LA) ، طول بازوي کوتاه (SA) ، درصد طول نسبی بازوي کوتاه (%SA) ، نسبت بازوها (AR) و
شاخص سانترومري (CI) که بیانگر نسبت بازوي کوتاه به طول کل کروموزوم است محاسبه گردید .(5) در این بررسی براي تعیین وضعیت تکاملی و مطالعه کاریوتیپی ژنوتیپهاي مورد مطالعه از جدول 2 طرفه Stebbins استفاده شد((24 و پارامترهایی نظیر اختلاف درصد طول نسبی بزرگترین و کوچکترین کروموزوم (DRL) ، شاخص نامتقارن بودن درون کروموزومی (A1) ، شاخص نامتقارن بودن بین کروموزومی (A2) و درصد شکل کلی (%TF)
محاسبه گردید. براي تعیین نوع کروموزومها از
روش Levan استفاده شد(.(18 جهت تجزیه آماري داده هاي به دست آمده از پارامترهاي کاریوتیپی تجزیه واریانس در قالب طرح کاملاً تصادفی (CRD) با 3 تکرار استفاده
211
مجله پژوهشهاي سلولی و ملکولی (مجله زیست شناسی ایران) جلد 26، شماره 2، 1392
شد. براي تعیین نقش هر یک از صفات اندازه گیري شده روش UPGMA و با استفاده از نرم افزارهاي JMP, SAS
در ایجاد تنوع بین ژنوتیپها از تجزیه به مؤلفه هاي اصلی، و و EXCEL استفاده گردید.
براي گروه بندي ژنوتیپها از تجزیه کلاستر به
جدول دو طرفه Stebbins براي مقایسه تقارن کاریوتیپ (Stebbins,1971)
نسبت کروموزومهاي با Arm ratio بزرگتر از 2 کوچکترین کروموزوم/ بزرگترین کروموزوم
1 0/51-0/99 0/01-0/50 0
<1:2
4A 3A 2A 1A
4B 3B 2B 1B 2:1-1:4
4C 3C 2C 1C >4:1
نتایج و بحث
تصویر متافاز میتوزي جمعیتهاي مورد مطالعه در شکل 1،
تصاویر کاریوتیپی در شکل 2 و نتایج حاصل از تجزیه کاریوتیپی آنها در جدول 1 نشان داده شده است.
مطالعه کاریوتیپی جمعیت هاي گل محمدي در این بررسی نشان داد که تمامی جمعیتهاي مورد ارزیابی تتراپلویید بودند و تعداد کروموزومهاي پایه آن 7 بود .(x = 7) از آنجا که تعداد کروموزومهاي تمام جمعیتهاي ارزیابی شده گل محمدي در این بررسی (2n=4x=28) به دست آمد، نتایج این تحقیق با نظریه زرگري( (6 مبنی بر معرفی گونه هاي R. moschata وR. gallica هر دو با (2n=4x=28) به عنوان والدین گل محمدي در مقایسه با نظر Guenther
مبنی بر معرفی گونه R. canina با (2n=5x=35) و R. gallica با (2n=4x=28) به عنوان والدین تلاقی بیشتر مطابقت دارد(.(14 از نظر تیپ کروموزومی، اکثر جمعیتهاي مورد مطالعه داراي کروموزومهاي متاسانتریک و ساب متاسانتریک بودند. در برخی از جمعیتها مانند جمعیت اصفهان (10 فقط کروموزومهاي ساب متاسانتریک مشاهده شد و در جمعیتهاي ایلام (1 و کردستان (1 و یزد (1 تنها کروموزمهاي متاسانتریک دیده شد که این امر نشان دهنده تقارن کاریوتیپی جمعیتهاي اخیر است.
براي تعیین تقارن کاریوتیپی و بررسی وضعیت تکاملی جمعیتها پارامترهایی نظیر (A1)، (A2)، (DRL)، (TF) و (DI) محاسبه گردید(4و.(5 از لحاظ پارامتر شاخص عدم تقارن درون کروموزومی، جمعیت اصفهان (10 داراي بیشترین مقدار (0/42) و در نتیجه کمترین مقدار (% TF)
در مقایسه با سایر جمعیتهاي مورد مطالعه بود که این نتایج متکامل تر بودن جمعیت اصفهان (10 نسبت به سایر جمعیتها را تأیید میکند. کمترین مقدار (A1) مربوط به جمعیت ایلام (1 با مقدار (0/24) است که (%TF) آن نیز در بین جمعیتها بیشترین مقدار (42/94) به دست آمد. این جمعیت از لحاظ تکاملی در بین جمعیتهاي مورد مطالعه گل محمدي در پایین ترین حد تکامل قرارداشت. از لحاظ پارامترهاي (A2) و (DRL) تفاوت معنی دار مشاهده نشده بود که مؤید این موضوع است که تفاوت جمعیتهاي مورد مطالعه براساس عدم تقارن درون کروموزومی میباشد نه بین کروموزومی، به همین دلیل نیز در میان جمعیتها از لحاظ پارامتر اختلاف طول نسبی کروموزومها تفاوت معنی داري به دست نیامد، گرچه جمعیتهاي (خراسان(1 و (فارس(1 به ترتیب بیشترین و کمترین مقادیر آنرا به خود اختصاص دادند.
