بررسی تنوع ژنتیکی توده های زنبور عسل (apis mellifera meda) شمال غرب ایران با استفاده از خصوصیات مرفولوژیک و ریزماهواره ها

زنبور عسل ایرانی (apis mellifera meda) یکی از 24 نژاد زنبور عسل موجود در دنیاست که علاوه بر ایران، در شمال عراق و جنوب شرقی ترکیه و حتی در شمال سوریه وجود دارد. این نژاد از نظر خصوصیات مرفولوژیک ظاهراً شبیه نژاد ایتالیایی است و از نظر خصوصیات بیولوژیک نیز نژادی است با تمایل به بچه دهی زیاد، قدرت جمع آوری بره موم زیاد، قدرت زمستان گذرانی خیلی خوب و رفتار تهاجمی بالا که مجموعاً این نژاد را از سایر زیر گونه های منطقه متمایز می سازد. در راستای اهمیت حفظ تنوع در نژادها و شناسایی ذخایر ژنتیکی و با توجه به اینکه اولین گام برای نیل به اصلاح نژاد هدفمند، مشخص نمودن میزان تنوع ژنتیکی موجود در جمعیت هاست، در این تحقیق تلاش شد تنوع ژنتیکی جمعیت زنبور عسل شمال غرب ایران مورد ارزیابی قرار گیرد. پس از تعیین میزان تنوع موجود، می توان برای اصلاح نژاد جمعیت ها برنامه ریزی و در طی برنامه های بلندمدت و هدفدار، صفات اقتصادی موردنظر را در آن جمعیت متمرکز و صفات نامطلوب را حذف نمود. چندشکلی آنزیمی در زنبور عسل به دلیل سیستم هاپلودیپلوئیدی چندان زیاد نیست، در نتیجه نمی توان از آن برای مطالعه تنوع ژنتیکی در زنبور عسل استفاده کرد. استفاده از آلل های جهش یافته نیز به دلیل پایین بودن احتمال حفظ این آلل ها و همچنین غیرقابل کنترل بودن آمیزش در زنبور عسل (بجز در موارد تلقیح مصنوعی)، کاربرد زیادی ندارد. در این تحقیق برای بررسی تنوع ژنتیکی حقیقی، همزمان از نشانگرهای مولکولی و مرفولوژیک استفاده گردید. نمونه برداری در تیرماه و مردادماه سال 1390 انجام شد. از 4 استان شامل زنجان، کردستان، آذربایجان غربی، آذربایجان شرقی و از هر استان 4 شهرستان و از هر شهرستان 4 زنبورستان و از هر زنبورستان 5 کلنی و از هر کلنی 10 زنبور کارگر جوان از نظر مرفولوژیک و یک نمونه از نظر مولکولی (در مجموع 3200 زنبور کارگر جوان از نظر مرفولوژیک و 320 زنبور از لحاظ مولکولی) مورد بررسی قرار گرفت. چهار جایگاه ریزماهواره ای مهم زنبور عسل شامل a24, a28, a29 و a113 و نه صفت ظاهری شامل طول بال جلو، عرض بال جلو، شاخص کوبیتال، طول خرطوم، طول پای عقب، طول ترژیت سوم و چهارم (قد زنبور)، شاخص استرنیت ششم (ضریب لاغری)، رنگ ترژیت سوم و رنگ سپرچه در زنبورهای کارگر اندازه گیری شد. جهت مطالعات مولکولی پس از استخراج dna به روش ctab و بهینه سازی شرایط و انجام pcr، تمامی جایگاه ها بخوبی تکثیر و فرآورده های pcr بر روی ژل اکریل آمید غیرواسرشته ساز 8 درصد الکتروفورز شدند. در این پژوهش میانگین تعداد آلل مشاهده شده و موثر در جمعیت زنجان بیشترین و در جمعیت آذربایجان غربی کمترین میزان بود. همچنین، بیشترین میانگین تعداد آلل مشاهده شده و موثر در جایگاه a29 مشاهده شد. بیشترین و کمترین میانگین هتروزایگوسیتی مشاهده شده به ترتیب در جایگاه های a28 وa113 و بیشترین و کمترین میانگین هتروزایگوسیتی مورد انتظار به ترتیب در جایگاه های a29و a113 مشاهده شد. با لحاظ شدن میانگین هتروزایگوسیتی مورد انتظار کلیه جایگاه ها به ازاء جمعیت ها، میانگین هتروزایگوسیتی مورد انتظار در جمعیت زنجان بیشتر از میانگین هتروزایگوسیتی مورد انتظار سایر جمعیت ها بود که حاکی از بالا بودن تنوع ژنتیکی این جمعیت است. همچنین میانگین هتروزایگوسیتی مورد انتظار در جمعیت آذربایجان غربی کمتراز میانگین هتروزایگوسیتی مورد انتظار سایر جمعیت ها بود. جایگاه a28 در جمعیت کردستان، جایگاه a113 در جمعیت آذربایجان غربی و جایگاه a24 در جمعیت آذربایجان شرقی، در تعادل هاردی- وینبرگ بودند و بقیه جایگاه ها با آزمون مربع کای انحراف معنی داری را از تعادل هاردی- وینبرگ نشان دادند (05/0>p ). شاخص اطلاعات شانون در جمعیت های زنجان، کردستان، آذربایجان شرقی و آذربایجان غربی به ترتیب 328/1، 937/0، 076/1 و 805/0 محاسبه شد. همچنین با لحاظ جایگاه ها به ازای جمعیت ها، بیشترین میزان شاخص شانون مربوط به جایگاه a29 جمعیت آذربایجان شرقی و کمترین میزان آن مربوط به جایگاه a113 آذربایجان غربی بود. با تجزیه واریانس مولکولی تنوع ژنتیکی درون جمعیتی 70 درصد و تنوع بین جمعیتی 30 درصد برآورد گردید. از نظر محتوای اطلاعات چندشکلی (pic) بیشترین و کمترین مقدار pic به ترتیب مربوط به جایگاه a29 (701/0) وa113 (570/0) بود. همچنین بر اساس تجزیه خوشه ای به روش nj با 1000 بوت استراپینگ، جمعیت زنبوران عسل شمال غرب ایران در چهار گروه دسته بندی گردید. بر اساس آنالیز داده های مرفولوژیک با استفاده از روش تجزیه به مولفه های اصلی (pca)، مولفه های اصلی اول و دوم مجموعاً بیش از 72 درصد تنوع شهرستان ها را شامل شد. بیشترین سهم را در مولفه اصلی اول، صفات طول خرطوم، طول بال جلو و قد زنبور با ضرائب مثبت و در مولفه اصلی دوم، طول پای عقب و شاخص کوبیتال با ضرائب مثبت ایفا کرد. همچنین، تجزیه خوشه ای با روش ward و بر اساس فاصله اقلیدسی انجام شد. تقسیم بندی در فاصله 5 صورت گرفت و جمعیت مورد مطالعه به دو گروه تقسیم شد. کلمات کلیدی: تنوع ژنتیکی، زنبور عسل نژاد ایرانی، نشانگرهای ریزماهواره، صفات مرفولوژیک، هتروزایگوسیتی