بررسی تنوع ژنوم h در جنس .hordeum l در ایران با استفاده ازصفات سیتولوژیک و نشانگرهای مولکولی

جنس l. hordeum متعلق به طایفه triticeae شامل45 تاکسون ازجمله 32 گونه و همینطور51 سیتوتیپ است که 4 ژنوم مستقل h (سابقا i)، i (سابقا h)، xa (سابقا x)، xu (سابقا y) و یک ژنوم ترکیبی xai (سابقا xh) در آن مشخص شده است. تاکسون های واجد ژنوم h شامل گونه h. vulgare l. (که خود دارای دو زیرگونه ی vulgare و spontaeum است و زیرگونه ی vulgare خود دو واریته ی distichon و hexastichon دارد) و گونه h. bulbosum می باشد. جو خودرو (h. vulgare subsp. spontaneum) به عنوان خزانه وراثتی اولیه جو زراعی و h. bulbosum خزانه وراثتی ثانویه آن محسوب می شود. گونه h. bulbosum با پتانسیل ناشناخته و یا ناکافی است که علیرغم داشتن پراکنش وسیع در ایران، تا کنون مطالعات سیتوژنتیک یا مولکولی قابل ذکری روی آن انجام نگرفته است. گونه های خودرو جو واجد ژنوم h دارای ژن های مفیدی از جمله مقاومت به بیماری های قارچی، ویروسی، شته ،سفیدک پودری ، زنگ برگ ، مقاومت به خشکی و تحمل نمک می باشند که می تواند برای اصلاح جو زراعی یا حتی گندم و دیگر گیاهان زراعی در طایفه triticeae استفاده شوند. در این مطالعه وضعیت تنوع تاکسون های دارنده ژنوم h در ایران، با استفاده از صفات ریخت شناختی، سیتولو ژیک و نشانگرهای مولکولی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بررسی ریخت شناسی بیانگر این نکته است که از میان تاکسون های دارنده ی ژنوم h در ایران بیشترین تنوع ریخت شناختی متعلق به h. bulbosum و پس از آن زیرگونه ی spontaneum است لیکن واریته های distichon و hexastichon از تنوع ریخت شناختی اندکی برخوردارند. مشاهدات بررسی سیتولوژی نشان دهنده وجود سطح دیپلوییدی (2n=2x=14) در جمعیت های h. vulgare s. lat. و وجود سطح تتراپلوییدی (2n=4x= 28) در تمامی 32 جمعیت مورد مطالعه h. bulbosum می باشد. تنوع بین فاکتورهای اندازه گیری شده در این مطالعه در بین جمعیت های متعلق به زیرگونه ی spontaneum بیشتر از زیرگونه vulgare محاسبه شد که نشان دهنده ی متنوع تر بودن جمعیت های جو خودرو نسبت به جو زراعی است زیرا گیاهانی که در محیط های متفاوت و دارای استرس زیاد رشد می کنند معمولاً نسبت به گیاهانی که در شرایط معمول و بهینه رویش دارند متنوع ترند. مقایسه پارامترهای کاریوتایپی نشان دهنده اتوتتراپلویید بودن گونه h. bulbosum و متقارن بودن آن است. نتایج این تحقیق نشان داد که نامتقارن ترین کاریوتایپ ها در جمعیت های h. bulbosum شمال شرق و شمال غرب کشور و متقارن ترین کاریوتایپ ها در جمعیت هایی از غرب ایران مشاهده گردید. بنابراین می توان فرض کرد که قدیمی ترین جمعیت ها در دامنه رشته کوه های زاگرس (غرب ایران) و جوانترین ژرم پلاسم ها در شمال غرب و شما ل شرق کشور وجود دارند. همچنین می توان نتیجه گیری نمود که این گونه از غرب ایران منشا گرفته و به سمت شمال و شمال شرق کشور پراکنده شده است. براساس نتایج حاصل از این مطالعه ، می توان پیشنهاد نمود که آنالیز عدم تقارن کاریوتایپ می تواند به عنوان ابزار مفیدی برای قدمت و پراکندگی جمعیت های یک گونه مورد استفاده قرار گیرد. نتایج میزان انتقال پذیری 94 نشانگر مایکروساتلایت جو بین 17 جمعیت ازگونه های واجد ژنوم h حاکی از تکثیر 51% از آنها در ژنوم h. bulbosum و 65/23% در ژنوم h. murinum می باشد. بررسی تنوع ژنتیکی در 32 فرد و 13 جمعیت از جو زراعی دو ردیفه و شش ردیفه بومی کاشته شده در ایران با استفاده از 17جفت پرایمر ssr، نشان داد که این ارقام ایرانی از تنوع ژنتیکی بالایی برخوردار بوده (که نشان از بکر بودن این ارقام بومی دارد) و نمونه های جمعیتی در دندروگرام های ترسیم شده، ارقام دو ردیفه (distichon var.) و شش ردیفه (var. hexastichon) به خوبی از هم جدا شدند. با استفاده از 17 لوکوس ssr در 32 فرد و 16 جمعیت جو خودرو (h. vulgare subsp. spontaneum)، مشخص گردید که به طور کلی جمعیت های این زیرگونه در ایران دارای تنوع ژنتیکی بالایی بوده و از میان آنها، جمعیت های غرب و جنوب غرب کشور بیشترین تنوع ژنتیکی را دارا هستند که دال بر وجود احتمالی یکی از مراکز تنوع ژنتیکی این زیرگونه در این نواحی از ایران را دارد. در مطالعه الگوی تنوع ژنتیکی در 120 فرد و 33 جمعیت طبیعی h. bulbosum جمع آوری شده از رویشگاههای مختلف ایران با استفاده از 15 جفت پرایمر مایکروساتلایت مورد آنالیز قرار گرفت که مقدار تنوع درون جمعیتی بالایی (به ویژه در جمعیت های متعلق به غرب و جنوب غرب کشور) مشاهده گردید که به نوبه خود انعکاسی از ماهیت برون زادگیر این گونه می باشد. نتایج داده های مایکروساتلایت، نشان داد که مسیر احتمالی ورود گونه h. bulbosum از شمال کردستان عراق و شرق ترکیه بوده که از طریق غرب ایران (کوه های زاگرس درکردستان ایران و جنوب آذربایجان غربی) به سایر مناطق ایران ازجمله جنوب غرب، شمال غرب، شمال و شمال شرق مهاجرت نموده است. به طور کلی داده های ssr نشان دهنده تنوع ژنتیکی بیشتر h. vulgare نسبت به h. bulbosum می باشد. پیشنهاد می شود مطالعات آینده به مطالعه برای یافتن ژن های مقاومت به شرایط متنوع سخت محیطی مانند خشکی، سرما و شوری (به ویژه در میان جمعیت های غرب و جنوب غرب) برای اصلاح غلات متمرکز شود.