منابع و ماخذ پایان نامه ژنتيکي، داراي، جمعيتها

دانلود پایان نامه

1-14-1- مراحل واکنش زنجيرهاي پليمراز 22
تجزيه و تحليل دادهها 24
1-15-1 دندروگرام 24
1-15-2 تجزيه خوشه اي 25
1-15-3 ضريب شباهت 26
1-15-4 انتخاب الگوريتم 26
بررسي كارآيي الگوريتم مورد استفاده در تجزيه كلاستر 26
شاخص شانون 27
بررسي تنوع و تفاوت ژنتيکي بين جمعيتها براساس آناليز Nei 27
سابقه تحقيق 28
1-15-1- مروري بر برخي پژوهشهاي انجام شده بر روي Quercus brantii Lindl. 28
1-15-2- مروري بر برخي پژوهشهاي انجام شده با استفاده از نشانگرSRAP 28
فصل دوم: مواد و روشها
2-1- انتخاب مناطق و جمعيتها 33
2-2- جمعآوري نمونه ها و آماده سازي آنها 34
2-3- استخراج DNA از نمونه هاي گياهي 34
2-3-1- آماده کردن نمونه ها 34
2-3-2- استخراج DNA 35
2-3-2-1- مواد موردنياز 35
2-3-2-2- روش کار 36
2-4- تعيين كيفيت وكميت DNA 37
2-5- واكنش زنجيره اي پليمراز) (PCR 39
2-6- الکتروفورز 41
2-6-1- محلول اتيديوم برومايد 42
2-6-2- تهيه ژل الکتروفورز 43
2-6-3- الکتروفورز محصول PCR 43
2-7- تجزيه و تحليل داده ها 44
فصل سوم: نتايج و بحث
3-1پليمورفيسم 46
3-2 بررسي پارامترهاي اصلي تنوع ژنتيکي همه لوکوسها در جمعيتهاي گونهQuercus brantii Lindl. 50
3-3 بررسي تنوع و تفاوت ژنتيکي بين جمعيتها براساس آناليز Nei 52
3-4 شباهت و فاصله ژنتيکي بين 5 جمعيت 54
3-5 بحث و نتيجهگيري کلي 55
3-6 پيشنهادات 59
منابع 62
فهرست شکلها
شکل1- 1 پراکندگي جهاني جنس بلوط (Quercus) 6
شکل 1-2 پراکندگي جنس بلوط(Quercus) در ايران 7
شکل 1-3 نمايي از گونه Quercus brantii Lindl. 10
شکل 1-4 نحوه اتصال پرايمرهاي forward و reverse به DNA الگو 20
شکل 1-5 واکنش زنجيرهاي پليمراز 24
شکل2- 1 جمعيتها و مناطق بررسي شده در اين تحقيق 33
شکل2-2 نمونههاي برگ تازه در آزمايشگاه 34
شکل 2-3 دستگاه اسپکتروفتومتر براي تعيين کميت DNA 38
شکل 2-4 دستگاه ترموسايکلر 41
شکل 2-5 دستگاه الکتروفورز عمودي 42
شکل 2-6 ساختار اتيديوم برمايد 42
شکل 2-7 دستگاه ژل داک 43
شکل 3-1 الگوي باندي پرايمر 46
شکل 3-2 دندروگرام ژنوتيپ هاي مورد بررسي 55
فهرست جداول:
جدول 2-1 اسامي جمعيتها و مناطق بررسي شده در اين تحقيق 33
جدول 2-2 مواد استفاده شده در PCR 39
جدول 2-3 برنامهPCR 40
جدول 2-4 پرايمرهاي مورداستفاده در آزمايش 40
جدول 3-1 نتايج کدگذاري آغازگر Me2-Em2 براي همهي جمعيتها 47
جدول 3-2 نتايج چندشکلي پرايمرهاي استفاده شده در اين تحقيق 49
جدول 3-3 پارامترهاي تنوع ژنتيکي همه لوکوسها در کل نمونهها بر اساس مارکر SRAP 51
جدول 3-4 شاخصهاي تنوع بين جمعيتي HT، HS، GST و Nem در جمعيتهاي Q. brantii 53
جدول 3-5 جدول ماتريس تشابه بدست آمده براي نشانگر SRAP در بين جمعيتها 54
چکيده
بلوط (Quercus) يکي از مهمترين جنسهاي چوبي نيمکره شمالي است. اين جنس از اصليترين گونههاي درختي ايران به شمار ميرود. تاکسونومي و ارتباط تکاملي جمعيتهاي بلوط ايراني بر اساس مارکرهاي مولکولي به طور گستردهاي مطالعه نشده است. در اين مطالعه، ارتباط ژنتيکي جمعيتهاي بلوط با به کارگيري مارکر SRAP امتحان شد. پنج جمعيت بلوط از مناطق مختلف زاگرس شامل ياسوج، برمدشت، بيستون، آبدانان و خوزستان جمعآوري و آناليز شدند. يازده جفت پرايمر SRAP در کل نمونهها 32 باند از 100 تا 400bp ايجاد کردند. 27 تا از اين باندها پليمورف بودند و درصد پليمورفيسم38/84% به دست آمد. ضريب تشابه ني محاسبه شد و دندروگرام بر اساس UPGMA از روي دادههاي SRAP ترسيم شد. دادههاي SRAP با به کارگيري نرمافزار popgene در چهار خوشه دستهبندي شد. آناليز ژنتيکي دامنه تشابه ژنتيکي بين جمعيتي نسبتاً بالا از حداقل 8818/0 بين ياسوج و برمدشت تا حداکثر 9587/0 بين بيستون و آبدانان را نشان داد. جمعيتهاي مطالعه شده بلوط تنوع بالايي را نشان دادند: شمار آلل موثر 46/1 بود و شاخص تنوع ژنتيکي شانون (I) به طور متوسط 69/41% بود. جمعيتهاي امتحان شده اختلاف ژنتيکي بين جمعيتي نسبتاً بالايي را (2/0 GST=) نشان دادند و جريان ژني(Nem) 96/1 بود.
واژههاي کليدي: بلوط، تنوع ژنتيکي، مارکر مولکولي SRAP، ني، پليمورفيسم
فصل اول:
کليات
1-1 مقدمه و هدف
بلوط (Quercus) از تيره راش (Fagaceae) يکي از متنوعترين جنسهاي درختان نواحي معتدل با بيش از 500 گونه در سراسر جهان است(61). بلوط جزء گياهان پهن برگ است و اساساً اين جنس بومي نيمکره شمالي ميباشد و شامل گونههاي خزانپذير و هميشهسبز ميباشد که در عرضهاي جغرافيايي مختلف آسيا و آمريکا گسترده شدهاست (15). از زمان داروين بلوط به عنوان يک جنس مدل براي مطالعه فرآيندهاي تکاملي و گونهزايي به کار ميرود، سازگاري بالا و مراحل مختلفي از جريان ژني بين گونهاي به طور معنيداري در پيدايش صدها گونه و زيرگونه و اکوتيپهاي متعدد مشارکت داشتهاست(21). از يک طرف اين انعطافپذيري فنوتيپي و تنوع ژني باعث موفقيت اين جنس در گونهزايي شدهاست و از طرف ديگر اين خاصيت مشکلاتي را در تخمين تنوع ژنتيکي بين گونهها و ساختار ژنتيکي جمعيتها و ارتباط تاکسونوميکي بين گونهها ايجاد کردهاست که بايد به طريقي اين مشکل رفع شود(30). يکي از علل عمده اين تنوع ژنتيکي در بلوط فراواني تبادل ژني و دخول بين گونههاي جنس بلوط هيبريداسيون ميباشد(24).
در حال حاضر با فشار ناشي از تخريب و بهرهبرداري از جنگلها توسط انسان، تغييرات اقليم و پديده گرم شدن کره زمين پيشبيني ميشود، طي 50 تا 100 سال آينده جمعيت بسياري از گونههاي گياهي در رويشگاههاي کنوني ضعيف و ضعيفتر شده (3) و آينده جنگلهاي بلوط را با مخاطرات جدي مواجه سازد. همچنين وجود مشکلاتي نظير کمبود درختان مادري، تناوب سال بذردهي، آفات و امراض، توليد دانه ناکافي و نامناسب، ضعف دانهزادي و عدم نگهداري دانهها براي مدت طولاني (63)، روند احياء طبيعي جنگلها را از طريق بذر با مشکل روبرو کردهاست. تدوين برنامه حفاظت از منابع ژنتيکي بلوط و توسعه و احياء جنگلهاي آن از طريق بذرکاري و نهالکاري ميتواند از جمله مهمترين و اصوليترين اقدامات احيايي و حفاظتي رويشگاههاي اين جنس باشد. بطورکلي گزارشات موجود نشان ميدهد که در بسياري از موارد به دليل ناسازگاري ژنتيکي نهالهاي کاشته شده با شرايط محيطي(15)، نرخ پايين زندهماني آنها(51)، بايد توسط بذر ژنوتيپهايي جنگلکاري شود که با شرايط اقليمي دورههاي آينده سازگاري داشته باشد. با اين وجود تنظيم و اجراي برنامههاي حفاظت از منابع ژنتيکي و جنگلکاري با بذر ژنوتيپهاي سازگار با استرسهاي احتمالي نيازمند کسب اطلاع از تنوع ژنتيکي بين و درون جمعيتها است(53).
علاوه بر اهميت اکولوژيکي بلوط، اين جنس داراي مصارف دارويي، خوراکي و صنعتي فراوان نيز ميباشد(28). اين جنس يکي از مهمترين گياهان چوبي تشکيلدهنده جنگلهاي بلوط غرب محسوب ميشود ولي به دليل دور شدن اين جنگلها از حالت کليماکس و کاهش قابل توجه گونههاي جنگلي تعيين تنوع ژنتيکي و حفاظت ذخاير آنها ضروري به نظر ميرسد(23).
مطالعات قبلي مدارک فراواني را مبني بر تنوع بينگونهاي براساس کاراکترهاي فنوتيپي فراهم کردهاند تنوع در اين جنس براساس ويژگيهاي بيولوژيک، مورفولوژيک و فنولوژيک شناسايي و شرح داده شده است، به خصوص مورفولوژي برگ در اين مورد مفيد است و ساختار جمعيت بلوطها بر اساس ويژگي مورفولوژيکي برگ مطالعه شده است (61 و 21). تاکنون مطالعه روي تنوع ژنتيکي درون گونهاي بلوط ايراني در مناطق مختلف ايران با استفاده از مارکر SRAP صورت نگرفته است.
مارکرهاي مولکولي مهمترين و کاربرديترين سيستمهاي مارکري هستند که گستردگي زيادي داشته و هر روزه در حال توسعه و تکامل هستند، و از آنجا که در اولين سطح از بيان ژن مطرح مي شوند خيلي دقيق بوده و داراي تنوع زياد و پلي مورفيسم بالا هستند (15). در بين نشانگرهاي مولکولي ريزماهوارهها به دليل توانمنديهاي ويژهاي که در شناسايي تنوع ژنتيکي ارقام و گونههاي مختلف درختان دارند از کارايي بالايي برخوردارند. هدف از کار حاضر ارزيابي امکان بکارگيري مارکر SRAP در مطالعات ژنتيکي درونگونهاي بلوط و مطالعات ژنتيک جمعيت و سنجش تنوع ژنتيکي در جمعيتهاي مختلف اين گونه و تخمين ساختار ژنتيکي و اختلاف بين جمعيتها در قسمتهاي مختلف قلمرو آن در جنگلهاي زاگرس است که اميد ميرود کمکي در جهت طبقهبندي اين جنس و بهنژادي اين گياه در آينده باشد.
1-2 گياهشناسي تيره راش (Fagaceae)
تيره راش (بلوط يا پيالهداران) در جهان داراي 6 جنس و حدود 600 گونه است. درختان يا درختچههايي يکپايه، خزانکننده يا هميشهسبز هستند. برگها متناوب، ساده، کامل، دندانهدار، کنگرهدار يا داراي لوبهاي شانهاي، دمبرگدار گوشوارکدار که زودافت و در برخي پايا هستند. گلها يکجنسي و در سنبلههاي دمگربه اي مجتمعاند. گلهاي نر داراي کاسهاي کوچک با تعدادي پرچم و گلهاي ماده داراي کاسهاي کوچک چسبيده به 3 تا 6 برچه با تمکن محوري و تخمدان زيرين و داراي خامه و کلالههاي آزاد هستند. در کنار هر برگک سنبلهي ماده معمولا گلآذين گرزني شامل 3 گل وجود دارد که گاهي فقط يک گل از آن به رشد خود ادامه ميدهد. گلهاي ماده را اندامي پيالهاي شکل حاصل از تراکم برگکهاي فلس مانند محصور ميکند که همراه با رشد فندقهها رشد ميکند و نقش حفاظت فندقه را بر عهده ميگيرد. در هر گل فقط يک برچه ميتواند به رشد خود ادامه دهد و به يک فندقه تبديل شود. گاهي گياهشناسان گياهان اين تيره را به دليل داشتن کاسه گل پيالهمانند، که به خصوص در بلوط و شاهبلوط قابل توجه است، پيالهداران نيز ميگويند (10و8).
1-3 شرح تاکسونوميک جنس بلوط Quercus
بلوط يکي از متنوعترين جنسها از درختان نواحي معتدل است که بر اساس گفتهي محققان شمار گونههاي بلوط بين 300 تا 600 متفاوت است (61). در اين جنس سنبله نر به شکل شاتون آويخته و محور آن داراي گلهاي منفردي با پوششي متشکل از پنج قطعه در قاعده است که به هم متصل شده و داراي 5 يا تعدادي پرچم است. سنبله ماده معمولاً کمگل است و غالباً فقط به يک گل يا دو گل ختم ميشود. بخش پايين هر گل را اجتماعي از فلسها به صورت پياله محصور ميسازد. گلپوش داراي 6 قطعه واقع در دو حلقه است. مادگي زيرين و داراي دو تخمک واژگون بوده و خامه به کلاله سهبخشي منتهي است. ميوه بصورت فندقه بزرگي با برونبر چرمي است که قاعدهي آن درون پيالهاي مقاوم قرار دارد. مادگي در جريان رشد تمام تخمکهاي خود را از دست داده و فقط يکي از آنها به رشد خود ادامه ميدهد، بنابراين ميوه بلوط يک فندقهاي است. بيشتر گونههاي بلوط درختان بلند جنگلي با تنههاي ضخيم و چوبي سخت و مقاوم هستند. بلوطها گاهي بيشتر از 200 سال عمر ميکنند (8). بسياري از گونههاي بلوط داراي هر دو نوع توليد مثل جنسي و غيرجنسي هستند. توليد مثل جنسي از طريق توليد دانه و توليد مثل غيرجنسي از طريق پاجوشهاي ريشه صورت ميگيرد و افراد حاصل در پاسخ به فاکتورهاي اکولوژيکي و ژنتيکي متنوع ميشوند (14). ردهبندي بلوط بر اساس ردهبندي کرانکوئيست به صورت زير ميباشد:
Kingdom: Plantae
Division: Magnoliophyta
Class: Magnolipsida
Order: Fagales
Family: Fagaceae
Sub Family: Quercoideae
Genus: Quercus
1-3-1 خصوصيات تاکسونوميک گونه Lindl. Quercus brantii
درختي است که هيچگاه مرتفع نيست (شکل1-3)، حداکثر به ارتفاع 10 متر، با پوست خاکستري، شياردار، شاخههاي جوان با کرکهاي زرد نمدي يا نمدي

این نوشته در No category ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *