جداسازی و طراحی نشانگرهای ریزماهواره و مطالعه تنوع ژنتیکی در گیاه بومادران یا استفاده از خصوصیات مورفولوژیک و مولکولی

چکیده در این مطالعه تنوع ژنتیکی جمعیت های بومادران ایرانی از لحاظ مورفولوژیک، اسانس و مولکولی مورد ارزیابی قرار گرفت. ابتدا خصوصیات مورفولوژیک 38 ژنوتیپ بومادران از شش گونه (a. millefolium، a .filipendulina ، a. tenuifolia ،, a. santolinabiebersteinii a.و a. pachycephala) بررسی شد. نتایج تجزیه واریانس تنوع بسیار معنی داری (p < 0.01) بین ژنوتیپ های مورد مطالعه برای صفات رویشی و زایشی نشان داد. در مجموع چهار گونه a. millefolium ، a. filipendulina ، a. biebersteinii و a. pachycephala در رابطه با بسیاری از صفات رویشی از دو گونه a. tenuifolia و a. santolina متمایز شدند. ضمن اینکه ژنوتیپ های مناسب از لحاظ ویژگی های زینتی به فضای سبز برای بررسی های تکمیلی پیشنهاد شدند. نتایج حاصل از تجزیه خوشه ای و تجزیه به مولفه های اصلی نیز به خوبی گونه ها را از یکدیگر متمایز ساخت. محتوا و ترکیبات اسانس در نوزده نمونه جمعیتی با گسترش جغرافیایی مناسب از شش گونه millefolium a.، a. filipendulina، a. tenuifolia، a. santolina، biebersteinii .a و a. eriophora مورد مطالعه قرا گرفت. محتوای اسانس برگها در محدوده %1/0 در ژنوتیپ شماره 12 (as46) از گونه a. santolina تا %7/2 در ژنوتیپ شماره 17 (ab38) از گونه a. biebresteinii متغیر بود. انتخاب گونه های با سطح برگ بزرگتر با درصد اسانس بیشتر و با ترکیبات مطلوب تر دارویی از اهداف این مطالعه بود. در مجموع نود و چهارترکیب شیمیایی در این گونه ها شناسایی و بر اساس ترکیبات اصلی اسانس، چهار تیپ شیمیایی معرفی شد. همبستگی منفی بین ترکیب سزکویی ترپن ها و مونوترپن ها وجود داشت.نوع تیپ خاک یکی از عوامل افزایش یا کاهش نوع و محتوای اسانس مرتبط با نوع اقلیم بومی بومادران بود. تیپ خاکی مالی سولز با توجه به غنی بودن از مواد آلی، باعث افزایش محتوای اسانس یا ترکیبات خاص در برخی گونه ها شد. در بخش بعدی مطالعات ، سطح پلوییدی ژنوتیپ مورد مطالعه از گونه a. millefolium هگزاپلویید (54 = x6 = n2) تعیین گردید. طراحی آغازگرهای ریزماهواره (ssr) با استفاده از روش همیلتون و همکاران (1999) و با استفاده ازسه کتابخانه ژنومی غنی شده برای سه تکرار(ag)15 یا (ac)15 یا (atg)10 انجام شد. از بین 928 همسانه حاصل، هشتاد همسانه از مجموع سه کتابخانه توالی یابی شدند که از این بین پنجاه همسانه حاوی ریزماهواره بودند. در نهایت، سی همسانه مناسب طراحی آغازگر بودند؛ از سی آغازگر طراحی شده پس از بهینه سازی در پایان شانزده آغازگر چند شکل بودند. شانزده آغازگر چند شکل در بانک ژن جهانی (ncbi) ثبت و به منظور بررسی کارآیی نشانگرهای طراحی شده روی ژنوتیپ های انتخابی بومادران بررسی شدند. آغازگرهای چند شکل طراحی شده تنوع بین ودرون جمعیت قابل قبولی از خود نشان دادند. تعداد آللها در هر مکان، بین 2 تا 7 آلل با میانگین 2/4 متغیر بود. هتروزیگوسیتی مشاهده شده (ho) بین مقادیر 0 تا 96/0 با میانگین 52/0 و هتروزیگوسیتی مورد انتظار (he) بین مقادیر 07/0 تا 49/0 و با میانگین 39/0 متغیر بود. در این مطالعه، تنوع ژنتیکی بین و درون پنجاه و هفت ژنوتیپ از پنج گونه بومادران با استفاده ازنشانگرaflp نیز بررسی شد. این تکنیک بر اساس روش ووس و همکاران (1995) با تغییرات اندک انجام شد. نه ترکیب آغازگری در مجموع 301 نوار چند شکل در محدوده 500-50 جفت باز و با متوسط درصد چند شکلی %1/96 ایجاد نمودند. میانگین محتوای اطلاعات چند شکلی (pic) در حدود 319/0 بود. نمودار خوشه ای با استفاده از ضریب تشابه جاکارد و الگوریتم upgma ترسیم شد. بر اساس نمودار خوشه‏ای ترسیم شده، پنج گروه اصلی حاصل شد، که مطابق با پنج گونه مورد مطالعه بود.تجزیه به مولفه های اصلی تعدیل شده نیز نتایج تجزیه خوشه ای را تأیید نمود. نتایج نشان داد که سه مولفه اصلی تعدیل شده در مجموع %5/49 کل تنوع را توجیه نمودند. در مجموع، نتایج مطالعات aflp در اکثر موارد با نتایج گیاهشناسی و سیتوژنتیک گزارش شده در بومادران هماهنگی داشت.