بومادران (achillea l.) یکی ازجوانترین جنس های خانواده کاسنی می باشد که در سراسر جهان گسترش دارد. امروزه کاربردهای مختلف بومادران ان را به عنوان یک گیاه دارویی مهم مطرح نموده است. نوزده گونه بومادران در ایران شناسایی شده است که در نواحی مختلف جغرافیایی و اکولوژیکی کشور پراکنده اند. در بین گونه ها، گونه بومادران هزار برگ (achillea millefolium l) به طور وسیعی در نیمکره شمالی که شامل کشور نیز می باشد گسترش دارد و دارای کاربردهای مختلف در داروسازی است. بر اساس فلور ایران، جمعیت های مختلف گونه بومادران هزار برگ در نواحی شمال(n)، غرب(w)، شمال غرب(nw) و غربی-مرکزی(cw) پراکنده اند. ددو زیر گونه اصلی با نام های a. millefolium subsp. millefolium و a. millefolium subsp. elbursensis در کشور شناسایی شده اند که زیر گونه دومی انحصاری کشور ایران و متعلق به رشته کوه های البرز در شمال کشور می باشد. اطللاع از تنوع بین و درون گونه ای دیدگاههای پایه در زمینه فرایند های تکاملی و ارایه راهکارهای حفاظت ژنتیکی برای جمعیت های کوچک و درحال انقراض فراهم می نماید. استفاده از نشانگرهای مولکولی به همراه نشانگرهای مورفولوژیک در مطالعه تنوع ژتیکی بسیاری از گونه های گیاهان دارویی و در حال انقراض استفاده شده است. استفاده از نشانگرهای مولکولی به همراه نشانگرهای مورفولوژیک طبقه بندی و مطالعات تکاملی را در بیساری از گیاهان توسعه داده است. از نشانگر issr به طور وسیعی در مطالعات تنوع ژنتیکی استفاده شده است به این دلیل که آنها نیاز به اطالاعات از توالی اولیه dna ندارند، کم هزینه بوده و اطلاعات به دست امده در آزمایشگاه به راحتی به آزمایشگاههای دیگر قابل انتقال می باشد. در این تحقیق چهل نمونه جمعیتی از هشت جمعیت که توزیع مناسب جغرافیایی در کشور داشتند بر اساس فلور ایران جمع اوری شدند. جمع آوری نمونه ها به نحوی بود که بیشترین پراکنش را شامل می شد. علاوه بر این سیزده نمونه از کشورهای مختلف از نیمکره شمالی اضافه شدند. نشانگرهای مولکولی issr به همراه نشانگرهای مورفولوژیک برای بررسی چندشکلی ژنتیکی در در این گیاه دارویی که از مناطق مختلف جمع آوری شده بودند ، استفاده گردید. 14 آغازگر برای تکثیر 228 نوار استفاده شد که از میان آنها 199 (%28/87) نوار چندشکل بودند. پس از تجزیه داده ها نمودار خوشه ای سه گروه اصلی را مشخص نمود: گروه اول شامل ژنوتیپ های ایرانی (جنوب غربی آسیا)، در حالیکه گروه دوم از ژنوتیپ های اروپایی و امریکایی تشکیل شده بود. گروه سوم مربوط به ژنوتیپ ژاپن (آسیای شرقی) بود. نمونه های جمعیتی ایرانی در گروه اول خود به سه زیرگروه اصلی دیگر بر اساس توزیع جغرافیایشان تقسیم شدند، در بین جمعیت های ایرانی تنوع ژنتیکی بالاتری در جمعیت های شمالی و غربی مرکزی در مقایسه با جمعیت های جمع آوری شده از نواحی غربی و شمال غرب مشاهده شد. نتایج مولکولی و مورفولوژیک نشان دادند که ژنوتیپ آسیای شرقی دارای فاصله ژنتیکی بیشتری از بومادران های اروپایی در مقایسه با نمونه های جمعیتی شمال امریکا هستند و در بین ژنوتیپ های اروپایی نمونه جمعیتی اسپانیا شباهت بیشتری به ژنوتیپ های امریکایی داشت. نتایج تجزیه و تحلیل نمودار خوشه ای و تجزیه به مولفه های اصلی تعدیل شده نشان دادند که اکثر ژنوتیپ ها بر اساس عرض جغرافیایی و توزیع جغرافیایی گروه بندی شدند. تجزیه واریانس مولکولی (amova) بین جمعیت های ایرانی بر اساس نواحی جغرافیایی خاص کشور نشان دادند که اکثر واریانس ژنتیکی بین گروه های جغرافیایی در جمعیت ها وجود دارد.

ایران دارای ذخایر ارزشمند ژنتیکی از بسیاری گیاهان دارویی می باشد. بومادران (achillea) گیاهی است از زیرخانواده anthemideae و خانواده asteraceae که بیش از 100 گونه در جهان دارد. نوزده گونه آن درمناطق مختلف ایران پراکنده شده اند. این گونه ها خواص دارویی متعددی دارند و می توانند در فضای سبز مناطق خشک مورد استفاده قرار گیرند. خشکی از جمله تنش های فیزیکی است که به عنوان مهم ترین عامل محدود کننده رشد و تولید گیاهان در اکثر نقاط جهان و ایران شناخته شده است. تنش های محیطی سبب بروز اختلالات متابولیسمی در سلول های گیاهی می گردند که یکی از عوامل اصلی این اختلالات افزایش تولید انواع گونه های فعال اکسیژن (ros) می باشد. گیاهان می‏توانند توسط سیستم های آنتی-اکسیدانی آنزیمی و غیرآنزیمی اثرات مخرب گونه های فعال اکسیژن را کاهش دهند. علاوه بر این، تجمع رادیکال های آزاد باعث افزایش فلاونوئیدها و اسیدهای فنولیک در سلول گیاهی می شود، زیرا این ترکیبات از خاصیت آنتی اکسیدانی بالایی برخوردار هستند. در این پژوهش میزان تحمل به خشکی 20 ژنوتیپ از هفت گونه achillea (a. millefolium, a. pachycephala, a. aucherii, a. tenuifolia, a. kellalensis, a. filipendulina, a. nobilis) و تغییرات میزان متابولیت های ثانویه این گیاهان در سطوح مختلف آبیاری بررسی شد. آزمایش به صورت فاکتوریل 4×20 در قالب طرح بلوک کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد که در آن ژنوتیپ ها در چهار سطح آبیاری ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که ژنوتیپ a.pachycephala از منطقه سلفچگان دارای بیشترین میزان ترکیبات فنولیک، فلاونوئید و فعالیت آنتی اکسیدانی در مقایسه با سایر ژنوتیپ ها در شرایط تنش و غیر تنش بود، درحالی که دو گونه a. kellalensis و a. nobilis کمترین مقادیر ترکیبات ذکر شده را داشتند. علاوه بر این، دو گونه a. pachycephala و a. aucherii بیشترین قدرت زنده مانی را در شرایط تنش نشان دادند. بنابراین، به منظور انجام مطالعات مولکولی گونه a. pachycephala انتخاب گردید. در این بخش از پژوهش، هشت ژن مربوط به آنتی اکسیدان های آنزیمی(apx1، gpx1، cat2، dhar، mdar، fe-sod، gr1 وaox1) و هفت ژن دخیل در مسیر سنتز فلاونوئیدها (chi1،chs1، pal2، f3h1، f3h1، f35h و fls1) ردیابی و شناسایی شدند. سپس نواحی انتخابی و حفاظت شده هر ژن در سایر گونه های گیاهی شناسایی و در گیاه بومادران توالی یابی گردید. تغییرات بیان ژن های مذکور در شرایط تنش و در بازه های زمانی هفت روزه با آزمایش real time pcr مورد بررسی قرار گرفت. همچنین جهت بررسی روند تغییرات محصولات این ژن ها در شرایط تنش، فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی سنجیده شد و غلظت اسیدهای فنولیک و فلاونوئیدها با دستگاه کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا(hplc) مورد بررسی قرار گرفت. در روزهای نخست تنش خشکی، گیاه با افزایش بیان ژن های آنتی اکسیدانی آنزیمی، سیستم دفاعی اولیه خود را فعال کرد. در روز هفتم غلظت رادیکال آزاد پراکسید هیدروژن نسبت به نمونه شاهد افزایش قابل توجهی داشت. در روزهای چهاردهم و بیست ویکم بیان ژن های آنتی اکسیدان های آنزیمی به صورت معنی داری از سایر بازه های زمانی بالاتر بود. در روز بیست و هشتم فعالیت این آنزیم ها به موازات به حداکثر رسیدن غلظت h2o2 در سلول ها به بیشترین میزان خود رسید. آزمایش hplc در گیاه بومادران ده ترکیب مهم دارویی را مشخص ساخت. در مجموع، در روز بیست و یکم پس از شروع تنش میزان کلروژنیک اسید، پی کوماریک اسید، روتین، لوتئولین 7-اوگلیکوزاید، 1،3 دی کافئولکوئینیک اسید، لوتئولین، آپی ژنین و کائمفرول به حداکثر میزان خود در مقایسه با نمونه شاهد رسیدند و با گذشت زمان در روز بیست و هشتم علی رغم بیان بالاتر ژن های مسیر فنیل پروپانوئید از غلظت این ترکیبات کاسته شد. بنابراین، در طول 21 روز دوره کم آبی، گیاه با تغییرات بیان ژن ها و فعال ساختن سیستم اولیه دفاعی، سعی در مبارزه با تنش اکسیداتیو می نماید. با طولانی تر شدن دوره تنش گیاه وادار به استفاده از سیستم ثانویه دفاعی(آنتی اکسیدان های غیر آنزیمی) می شود. مکانیسم های پیچیده سلولی تا قبل از شدید شدن تنش با تغییر بیان ژن های مسیر فنیل پروپانوئید باعث ذخیره اسیدهای فنولیک و فلاونوئیدها در گیاه شد. با فعال شدن سیستم ثانویه دفاعی این ترکیبات مهم دارویی با خاصیت آنتی اکسیدانی خود به مبارزه با ros می پردازند. بنابراین، این ترکیبلات در روز 28 ام اکسید شده و از میزان آنها کاسته می شود.