مرور تاکسونومیک و مطالعه ی روابط بین گونه ای در جنس vicia lدر ایران

جنس vicia یکی از جنس های مهم طایفه یfabeae = vicieae از خانواده ی fabaceae شامل 150 تا 210 گونه در جهان می باشد. گونه های مختلف این جنس اساساً در اروپا، آسیا و شمال آمریکا پراکنده شده اند که به سمت مناطق معتدله آمریکای جنوبی و بخش حارّه ای آفریقا گسترش می یابد. برجسته ترین تنوع گونه ای در منطقه ی مدیترانه و قفقاز و مرکز کوچکی در جنوب سیبری و جنوب آمریکا دیده می شود. گونه های مختلف این جنس به صوّر مختلف از جمله تعلیف، علوفه ی خشک، سیلو و همچنین به عنوان کود سبز استفاده می گردند. هدف از این تحقیق ارزیابی صفات مورفولوژیک مورد استفاده در شناسایی گونه های مختلف جنس vicia در کلیدهای مختلف، مرور تاکسونومیک گونه های مختلف این جنس و پیشنهاد برخی تجدید نظرهای احتمالی بر روی کلیدهای موجود، بررسی میزان تنوعات سیتوتاکسونومیک، تعیین کاریوتایپ و مشخص نمودن وضعیت سطوح پلوئیدی گونه های مربوط به این جنس در ایران و بررسی روابط میان گونه ای در جنس vicia بر اساس داده های مولکولی و با استفاده ازتوالی nrdna its و trnl cpdna است. بدین منظور تاکسون های مختلف این جنس از سراسر کشور جمع آوری گردید و نمونه های هرباریومی نیز مورد مطالعه قرار گرفت و بر اساس کلیدهای موجود شناسایی گردید. به منظور بررسی سیتوتاکسونومی این جنس در ایران، از 40 تاکسون مختلف از 13 بخش جهت مطالعه کروموزوم ها در مرحله متافاز میتوز، استفاده شد. مطالعه ی کروموزوم ها به روش له کردن مریستم انتهای ریشه انجام گرفت. بر اساس این بررسی شمارش عدد دیپلوئید (میتوز) 9 تاکسون برای اولین بار در جهان (v. gariensis, v. alpestris subsp. hypoleuca, v. koeieana, v. iranica, v. sojakii, v. ciceroideae, v. aucheri, v. rechingri and v. venulosa) و 25 تاکسون برای اولین بار از ایران مشاهده و گزارش می شود. حداقل عدد دیپلوئید مشاهده شده برابر با 10 و حداکثر 28 بود. در میان اعداد دیپلوئید شمارش شده 3 عدد پایه کروموزومی در تاکسون های جنس vicia در ایران (? = 5, 6 &7) وجود دارد. بر این پایه این جنس دارای دو سطح دیپلوئیدی و تتراپلوئیدی در ایران است. در تاکسون های دیپلوئید (مجموعاً 37 تاکسون) سه عدد کروموزومی متفاوت2n = 10, 12 and 14 دیده شد در حالی که در تاکسون های v. ciceroideae, v. sojakii and v. iranica که متعلق به بخش cracca از زیر جنس cracca = vicilla می باشند، عدد دیپلوئید شمارش شده 2n = 28 بود که همگی آنها به عنوان تاکسون های پلی پلوئید (تتراپلوئید) شناخته و برای نخستین بار برای جهان گزارش شدند. در تاکسون هایv. cracca (2?, 3? & 4?), v. villosa subsp. dasycarpa (2?, 4?) با توجه به گزارش سطح پلی پلوئیدی مختلف در جهان تنها سیتوتیپ های دیپلوئید این تاکسون ها در ایران می روید. اغلب کاریوتیپ ها در تاکسون های مطالعه شده، کروموزوم های ساب متاسانتریک (38/54%)، ساب تلوسانتریک (31/26%)، متا سانتریک (38/14%) و تلو سانتریک (15/3%) را دارا می باشند. در اکثر کاریوتیپ ها بلندترین کروموزوم ها ساب متا سانتریک (sm) و کوتاه ترین کروموزومها ساب تلوسانتریک(st) می باشد. تاکسون های مورد بررسی در کلاس های2a, 3a, 4a, 3b and 4b از جدول دو طرفه استبینز قرار گرفتند که بیانگر وضعیت تکاملی ابتدایی در آن ها می باشد. v. narbonensis با داشتن بیشترین مقدار درصد فرم کلی tf)%( برابر با 57/37 و کمترین مقدار شاخص عدم تقارن درون کروموزومی رومرو زارکو a1) (برابر با 39/. به عنوان متقارن ترین کاریوتیپ و v. michauxii با داشتن مقدار a1(82/.) بیشتر و مقدار tf% (15/13) کمتر به عنوان نامتقارن ترین و در عین حال متکامل ترین کاریوتیپ از لحاظ درون کروموزومی می باشند. از نظر اختلاف درصد طول نسبی بزرگترین و کوچکترین کروموزوم(drl) ، بیشترین مقدار این پارامتر متعلق به گونه v. faba برابر با 76/17 و کمترین مقدار آن مربوط به v. sojakii برابر با 41/3 است. مطالعات مولکولی با استفاده از تعیین توالی nrdna its & cpdna trnl بر روی 110 نمونه برگ خشک، برگ تازه و بذر 60 تاکسون مختلف از جنس vicia انجام شد. با استفاده از نرم افزارmultiple alignment of dna sequences with mafft (msa) ترادف اسیدهای نوکلئیک تعیین گردید. تحلیل های فیلوژنتیک نیز با استفاده از نرم افرارseaview انجام شد. با استفاده از جنس هایcaragana, parachetus, galega, ononis, trigonella, melilotus, medicago, trifolium & cicer به عنوان برون گروه جهت تعیین وضعیت طایفه یfabeae با طایفه های نزدیک با آن، با ادغام داده های کلروپلاستی وits، trifolium به عنوان گروه خواهری با vicia به دست آمد که با بوت استراپ 91/. تأیید می شود و همچنین ononis نیز گروه خواهری با جنس های trigonella, melilotus & medicago تشکیل می دهد که با بوت استراپ 97/. تأیید می شود. cicer به عنوان گروهی جدا از دیگر جنس ها با بوت استراپ 54/. قرار می گیرد. vicia گروه مونوفیلتیکی را تشکیل نمی دهد و با lathyrus & pisum پارافیلتیک می باشد و lens در داخل آن آشیانه کرده است. تاکسون های متعلق به زیر جنس vicia با بوت استراپ بالای 90/. گروهی مونوفیلتیک را تشکیل می دهد. بخش hypechusa گروه مونوفیلتیکی تشکیل نمی دهد به طوریکه تاکسون های متعلق به بخش atossa در آن لانه گزینی کرده اند اما بر اساس نتایج مطالعات مورفولوژی این دو بخش مجزا می باشند. 15 بخش را می توان با استفاده از تحلیل مولکولی تفکیک کرد به طوریکه بر اساس این نتایج گونه های بخش cassubicae به بخش vicilla و گونه ی v. koeieana از بخش anatropostyla به بخش ervilia و v. hirsuta از بخش ervum به بخش lenticula و v. crocea از بخش vicilla به بخش crocea انتقال یافت که مطالعات مورفولوژی نیز این نتایج را تأیید می کند. بر اساس نتایج این مطالعه 40 گونه، 2 زیر گونه و 4 واریته در ایران تشخیص داده می شود. واریته یv. michauxii var. stenophylla مترادف با v. michauxii و v. sojakii مترادف با v. ciceroideae و v. canescense به صورت یک گروه گونه ای بدون ذکر واحدهای زیر گونه در نظر گرفته شد و گونه ی v. kurdica از غرب ایران برای اولین بار در جهان و زیر گونه ی v. villosa subsp. dasycarpa به عنوان گزارش جدید از شمال کشور مشخص گردید.