تابستان
برگشت به فهرست مقالات |
برگشت به فهرست نسخه ها
1- دانشگاه زابل
2- دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
2- دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان
چکیده: (3 مشاهده)
مقدمه و هدف: نخل خرما با نام علمی (Phoenix dactylifera L) گیاهی تک لپه از خانواده Palmaceae است که کشت آن در دنیا و همچنین در ایران از یک سابقه طولانی برخوردار بوده است و در نواحی گرمسیری و نیمهگرمسیری و بسیاری از کشورها از جمله ایران پرورش مییابد. امروزه با پیشرفت علم، روشهای شناسایی مولکولی در مطالعات سیستماتیک جایگاه ویژهای پیدا کرده است. یکی از این روشها بررسی و مقایسه ساختار ژنها و قطعات DNA دارای توالیهای محافظت شدهای است که طی فرایندهای تکاملی در گونهها و ارقام مختلف ساختار منحصر به فرد خود را حفظ نموده اند که اصطلاح DNA بارکدینگ نامیده میشوند. DNA بارکدینگ یک ابزار ارزشمند برای ارزیابی روابط فیلوژنتیک فراهم آورده است. در این روش بخش کوچکی از ژنوم گیاه، توالییابی شده و برای مطالعه تنوع جمعیتها و تعیین روابط خویشاوندی بین گونههای مختلف مورد استفاده قرار میگیرد. بر همین اساس در گیاهان نواحی مختلف از DNA هستهای (ITS، ITS2) و کلروپلاستی (rbcL، matK، trnH-psbA، atpF-atpH، nhdJ، psbK-psbI) به عنوان بارکد پیشنهاد شدهاست. ژن کلرپلاستی matK که دارای سرعت تکاملی بالا در سطوح نوکلئوتیدی و آمینواسیدی است، یکی از مناسبترین ژنهای کلروپلاستی برای حل روابط فیلوژنی و تکاملی در گسترهای از سطوح تاکسونومیک از سطح گونه تا جنس، تیره و حتی فرا تیرهای در میان گیاهان بهویژه نهاندانگان میباشد. این ژن میتواند به صورت تکی یا همراه با ژنهای دیگر برای شناسایی و معرفی گونههای ناشناخته استفاده شود. بررسی تنوع ژنتیکی ذخایر ژرم پلاسم موجود جهت اصلاح و تکثیر ارقام دارای صفات مطلوب امری ضروری است و اولین قدم در این فرایند شناسایی ارقام موجود و دستهبندی آنها است. با توجه به اهمیت تولید خرما در کشور، جستجوی ارقام جدید، اصلاح ارقام موجود و بررسی تنوع موجود بین ارقام مختلف از راهکارهای مهم برای بهبود کمی و کیفی تولید خرما است. از آنجا که مطالعات زیادی در زمینه بررسی و تعیین میزان قرابت یا فاصله ژنتیکی ارقام مختلف خرما با استفاده از نشانگرهای ژنتیکی مناسب، صورت نگرفته است، لذا هدف از این پژوهش تعیین فاصله ژنتیکی، تعیین شباهت و دسته بندی ارقام نخل خرمای مورد مطالعه با استفاده از نشانگر matK بود تا با ترسیم درخت فیلوژنتیکی و مقایسه آنها با یکدیگر، مناسب بودن این نشانگر برای بررسی تنوع ژنتیکی و گروهبندی ارقام مذکور مورد بررسی قرار گیرد.
مواد و روشها: در این تحقیق به منظور بررسی تنوع ژنتیکی موجود بین 15 رقم محلی خرما از شهرستان سراوان و بخشهای جالق، ناهوک و سینوکان استان سیستان و بلوچستان، از ژن کلرپلاستیmatK استفاده شد. استخراج DNA از برگهای جوان ارقام مختلف با استفاده از روش دلاپورتا (1993) انجام شد و در ادامه کیفیت و کمیت DNAبا استفاده از الکتروفورز ژل آگارز یک و نیم درصد و دستگاه اسپکتوفتومتر تعیین گردید. با استفاده از آغازگرهای اختصاصی ژن matK، واکنش زنجیرهای پلیمراز انجام شد که قطعه حدود bp 900 تکثیر گردید. سپس محصولات PCR جهت توالییابی ارسال شدند. کیفیت نتایج حاصل از تعیین توالی بررسی و سپس با استفاده از نرمافزار BioEdit همتراز شدند و نواحی دارای کیفیت توالییابی پایین از دو انتهای '3 و '5 حذف شد. توالیها پس از ثبت، جهت همترازی با سایر توالیهای موجود در پایگاه داده NCBI بلاست شدند و میزان تشابه با سایر توالیهای ثبت شده مورد بررسی قرار گرفت. بعد از هم ردیف کردن توالیها، برخی پارامترهای ژنتیکی مانند تعداد جهشها، تنوع نوکلئوتیدی، تعداد جایگاههایی که در آنها جهش اتفاق افتاده و همچنین تنوع آنها مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه جهت تعیین روابط خویشاوندی و فاصله ژنتیکی بین ارقام مورد مطالعه از نرمافزارهای MEGA7 و همچنین برای ترسیم درخت فیلوژنی از روش خوشه بندی UPGMA استفاده شد.
یافتهها: مقایسه توالیها نشان داد همولوژی بالایی بین این توالیها با توالیهای گونه Phoenix dactylifera موجود در بانک ژن وجود دارد. نتایج توالییابی ارقام مورد بررسی در پایگاه داده NCBI ثبت گردید. نتایج تحقیق حاضر نشان داد که برای این نشانگر در مجموع 1019 موقعیت شناسایی شد که 672 جایگاه دارای حذف و اضافه، و 347 جایگاه بدون حذف و اضافه بود. در این جمعیت 15 هاپلوتایپ و همچنین چهار ناحیه حفاظت شده DNA برای نشانگر matK شناسایی شد مقدار عددی نسبت جایگزینی (dN/dS) برابر 169/0 بود و فاصله ژنتیکی نیز در دامنه 019 /0 تا 238/1 مشاهده شد. بیشترین فاصله ژنتیکی 238/1 بین نمونههای هلیله 20 از سراوان و پیمازو 16 از جالق مشاهده شد. پس از ترسیم درخت فیلوژنتیکی، ارقام مورد مطالعه به سه شاخه تقسیم شدند که در شاخه اول رقم هلیله 20 که از شهرستان سراوان جمع آوری شده بود، قرار گرفت. در شاخه دوم رقم پیمازو 16 از جالق قرار گرفت. شاخه سوم خود به دو زیر شاخه تقسیم شد که در زیر شاخه فرعی اول در مجموع شش رقم و در زیر شاخه فرعی دوم در مجموع هفت رقم قرار گرفتند. بر اساس این تقسیمبندی رقم هلیله 20 از سراوان بیشترین فاصله را با سایر ارقام دارد.
نتیجهگیری: براساس نتایج حاصله میتوان نتیجه گرفت که استفاده از نشانگرmatK برای مطالعه و شناخت تنوع و روابط درون گونهای خرما مفید و مناسب بوده است. بنابراین در مطالعات آتی بررسی تنوع ژنتیکی خرما، میتوان استفاده از این بارکد را در کنار سایر نشانگرهای مولکولی مناسب پیشنهاد نمود.
مواد و روشها: در این تحقیق به منظور بررسی تنوع ژنتیکی موجود بین 15 رقم محلی خرما از شهرستان سراوان و بخشهای جالق، ناهوک و سینوکان استان سیستان و بلوچستان، از ژن کلرپلاستیmatK استفاده شد. استخراج DNA از برگهای جوان ارقام مختلف با استفاده از روش دلاپورتا (1993) انجام شد و در ادامه کیفیت و کمیت DNAبا استفاده از الکتروفورز ژل آگارز یک و نیم درصد و دستگاه اسپکتوفتومتر تعیین گردید. با استفاده از آغازگرهای اختصاصی ژن matK، واکنش زنجیرهای پلیمراز انجام شد که قطعه حدود bp 900 تکثیر گردید. سپس محصولات PCR جهت توالییابی ارسال شدند. کیفیت نتایج حاصل از تعیین توالی بررسی و سپس با استفاده از نرمافزار BioEdit همتراز شدند و نواحی دارای کیفیت توالییابی پایین از دو انتهای '3 و '5 حذف شد. توالیها پس از ثبت، جهت همترازی با سایر توالیهای موجود در پایگاه داده NCBI بلاست شدند و میزان تشابه با سایر توالیهای ثبت شده مورد بررسی قرار گرفت. بعد از هم ردیف کردن توالیها، برخی پارامترهای ژنتیکی مانند تعداد جهشها، تنوع نوکلئوتیدی، تعداد جایگاههایی که در آنها جهش اتفاق افتاده و همچنین تنوع آنها مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه جهت تعیین روابط خویشاوندی و فاصله ژنتیکی بین ارقام مورد مطالعه از نرمافزارهای MEGA7 و همچنین برای ترسیم درخت فیلوژنی از روش خوشه بندی UPGMA استفاده شد.
یافتهها: مقایسه توالیها نشان داد همولوژی بالایی بین این توالیها با توالیهای گونه Phoenix dactylifera موجود در بانک ژن وجود دارد. نتایج توالییابی ارقام مورد بررسی در پایگاه داده NCBI ثبت گردید. نتایج تحقیق حاضر نشان داد که برای این نشانگر در مجموع 1019 موقعیت شناسایی شد که 672 جایگاه دارای حذف و اضافه، و 347 جایگاه بدون حذف و اضافه بود. در این جمعیت 15 هاپلوتایپ و همچنین چهار ناحیه حفاظت شده DNA برای نشانگر matK شناسایی شد مقدار عددی نسبت جایگزینی (dN/dS) برابر 169/0 بود و فاصله ژنتیکی نیز در دامنه 019 /0 تا 238/1 مشاهده شد. بیشترین فاصله ژنتیکی 238/1 بین نمونههای هلیله 20 از سراوان و پیمازو 16 از جالق مشاهده شد. پس از ترسیم درخت فیلوژنتیکی، ارقام مورد مطالعه به سه شاخه تقسیم شدند که در شاخه اول رقم هلیله 20 که از شهرستان سراوان جمع آوری شده بود، قرار گرفت. در شاخه دوم رقم پیمازو 16 از جالق قرار گرفت. شاخه سوم خود به دو زیر شاخه تقسیم شد که در زیر شاخه فرعی اول در مجموع شش رقم و در زیر شاخه فرعی دوم در مجموع هفت رقم قرار گرفتند. بر اساس این تقسیمبندی رقم هلیله 20 از سراوان بیشترین فاصله را با سایر ارقام دارد.
نتیجهگیری: براساس نتایج حاصله میتوان نتیجه گرفت که استفاده از نشانگرmatK برای مطالعه و شناخت تنوع و روابط درون گونهای خرما مفید و مناسب بوده است. بنابراین در مطالعات آتی بررسی تنوع ژنتیکی خرما، میتوان استفاده از این بارکد را در کنار سایر نشانگرهای مولکولی مناسب پیشنهاد نمود.
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |