استفاده از برخی ژن های کلروپلاستی دخیل در فتوسنتز و بارکدهای گیاهی برای تجزیه و تحلیل روابط فیلوژنی انار

انار (punica granatum l.) یکی از قدیمی ترین و مهمترین گیاهان باغی در ایران است. با توجه به اینکه، ایران یکی از مراکز پیدایش و تنوع انار است، به کار گیری نشانگرها و بارکدهای مناسب می تواند نقش بسیار چشمگیری در ردیابی این تنوع و مدیریت حفظ ژرم پلاسم انار داشته باشد. در اغلب مطالعات صورت گرفته با استفاده از نشانگرهای مولکولی مختلف مانند rapd، aflp و ssr در انار، چند شکلی پایینی علیرغم تنوع مورفولوژیک مشاهده شده است. دلیل عدم همبستگی تنوع مورفولوژیک و مولکولی را به شرایط اقلیمی مختلف، تغییرات پس از نسخه براری و ژن های سیتوپلاسمی مرتبط دانسته اند که یکی از عوامل سیتوپلاسمی در گیاهان کلروپلاست است. از طرفی به دلیل حفاظت شدگی ژنوم کلروپلاست و مطالعات اندک صورت گرفته در این زمینه، بررسی ژنوم کلروپلاست انار می تواند روابط فیلوژنی این گیاه با سایر گیاهان را آشکار سازد. بدین منظور در پژوهش حاضر از دو ناحیه ی کلروپلاستی peta-psaj (شامل ژن های peta، psbj، psbl، psbf، psbe، petl، petg، trnapro، trnatrp و psaj) و trnc-trnd (شامل ژن هایpetn, trnaasp وpsbm ) به منظور یافتن ناحیه ی مناسب برای بررسی تنوع بین ارقام انار استفاده گردید. علاوه بر این چهار بارکد (psba-trnh، its، rbclو matk) در بررسی تنوع درون و برون گونه ای سه خانواده ی myrtaceae ،punicaceae، lythraceae و همچنین مقایسه ی نتایج توالی سه خانواده مذکور با هدف تعیین موقعیت انار در سیستم رده بندی گیاهی، استفاده شد. dna کلروپلاستی از برگ های انار وحشی، اهلی ، زینتی و گیاه "مورد" (به عنوان داده ی خارج گروهی از خانواده ی myrtaceae) استخراج گردید و ژن های مورد نظر توسط آغازگرهای اختصاصی (طراحی شده بر اساس توالی dna همردیف شده با سایر گیاهان)، تکثیر و توالی یابی شدند. نتایج حاصل از بررسی بخش بین ژنی psbe-petl در ناحیه ی peta-psaj حاکی از وجود 1300 نوکلئوتید با در صد تنوع %98/4 در بین ژنوتیپ های مورد مطالعه بود. محاسبه ی میانگین k2p(03/0)، میانگین p-distance (028/0) و میانگین pairwise distance(03/0) تنوع نسبتا بالاتری را در مقایسه با سایر بخش های این ناحیه نشان داد. بخش petn در ناحیه trnc-trnd، دارای 95 نوکلئوتید و در صد تنوع %03/1 بود. ناحیه trnc-trnd در مقایسه با peta-psaj تنوع پایینی داشت، بنابراین بر خلاف مطالعات سایرین که از ناحیه ی trnc-trndدر بررسی روابط فیلوژنتیک سایر گیاهان استفاده کرده اند، نتایج تحقیق حاضر بر توانایی پایین آن در بررسی تنوع بین ارقام انار دلالت دارد. نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل بارکدهای گیاهی نشان داد که در خانواده یmyrtaceae می توان از دو ناحیه ی its (012676/0=?، 017417/0= coalescent depth) و psba-trnh (00524/0=?، 003526/0=coalescent depth) به طور مکمل و در رابطه با خانواده ی lythraceae از ناحیه ی its (013953/0=?، 026418/0=coalescent depth) برای مطالعات فیلوژنی استفاده کرد. بر خلاف خانواده ی myrtaceae، در خانواده ی punicaceae بیشترین میزان تنوع مربوط به ناحیه ی psba-trnh (0165/0=?) و پس از آن ناحیه ی its (006/0=?) بود که احتمالا استفاده ی مکمل آن دو می تواند مشکل طبقه بندی در سطح گونه این خانواده را مرتفع سازد. با توجه به تحقیق موجود، دو ناحیه psbe-petl و psba-trnh دارای اطلاعات فیلوژنتیک کافی برای تعیین روابط درون گونه ای انار هستند. بر اساس درخت های فیلوژنی حاصل از بارکدهای گیاهی، انار در فاصله ی کمتری از خانواده ی lythraceae نسبت به myrtaceae قرار گرفت.