ارزیابی ساختار ژنتیکی جمعیت های بومی رازیانه(foeniculum vulgare miller) با استفاده از نشانگرهای issr، صفات زراعی و پاسخ به کشت بافت

رازیانه یکی از گیاهان دارویی بسیار مهم بوده و با داشتن متابولیت های ثانویه متنوع در درمان نفخ، سرفه، اختلالات گوارشی و افزایش شیر زنان کاربرد دارد. در این مطالعه تنوع ژنتیکی 16 جمعیت بومی رازیانه به¬همراه چهار جمعیت از آلمان و ترکیه بر اساس صفات مورفولوژیکی، خصوصیات فیتوشیمیایی و نشانگرهای issrمورد بررسی قرار گرفت. علاوه بر این پاسخ به کشت کالوس و مواد موثره موجود در آن ارزیابی و با مواد موثره موجود در اسانس بذر جمعیت¬های رازیانه مقایسه شد. آزمایش مزرعه¬ای به-صورت کرت¬های خرد شده در زمان بر پایه طرح بلوک¬های کامل تصادفی در سه تکرار انجام شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر جمعیت در همه صفات مورد ارزیابی (زراعی و اسانس) معنی¬دار بود. اثر متقابل جمعیت × سال برای همه صفات فنولوژیک، قطر ساقه، تعداد میانگره، طول میانگره اول، طول بلندترین میانگره، تعداد چتر، وزن هزار دانه و تعداد دانه در چتر معنی¬دار و برای سایر صفات غیرمعنی¬دار بود. عملکرد اسانس، عملکرد دانه و شاخص برداشت بالاترین مقادیر ضریب تغییرات ژنتیکی را داشتند. صفات فنولوژیک بیشترین مقادیر وراثت¬پذیری عمومی و عملکرد دانه بیشترین بازده ژنتیکی را دارار بودند. نتایج تجزیه همبستگی و رگرسیون گام به گام نشان داد که صفات تعداد چتر، تعداد دانه در چتر و وزن هزاردانه بیشترین تأثیر را در افزایش عملکرد دانه داشتند. تعداد پنجه، طول میانگره آخر و تعداد چتر نیز صفات موثر در عملکرد ترانس¬آنتول بودند. مقایسه میانگین جمعیت¬ها نشان داد که خروسلری مغان بیشترین مقدار عملکرد دانه و اسانس را دارا بود. تجزیه خوشه ای براساس کلیه صفات و نیز براساس عملکرد دانه و صفات مرتبط به روش ward و با داده¬های استاندارد انجام شد. در حالت اول دو گروه به¬دست آمد که جمعیت¬های گروه دوم از لحاظ عملکرد دانه و اسانس و اجزای عملکرد برتر بودند. درحالت دوم چهارگروه تشکیل شد که جمعیت¬های گروه دوم از لحاظ عملکرد دانه و اجزای عملکرد بیشترین میانگین را داشتند. در مطالعه کشت کالوس از محیط پایه ms استفاده شد. اختلاف معنی¬داری بین جمعیت¬ها از لحاظ درصد و تعداد روز تا جوانه¬زنی بذور وجود نداشت. از بین پنج ریزنمونه مورد آزمون هیپوکوتیل بهترین پاسخ را به کالزایی داشت و فقط این ریز نمونه برای ادامه کار انتخاب شد. کال¬زایی هشت جمعیت با استفاده از چهار تیمار تنظیم کننده¬های رشد شامل 2,4-d+ kin (با نسبت¬های 0/5 به 1 و 1 به 1) و naa+ba (با نسبت¬های 5/0 به 1 و 1 به 1 میلی¬گرم در لیتر) مورد ارزیابی قرار گرفت. نه جمعیت دیگر فقط با نسبت¬های 1 به 1 دو ترکیب تنظیم کننده¬های رشد بیان شده مورد ارزیابی قرار گرفتند. صفات وزن تر و خشک و قطر کالوس اندازه¬گیری شد. نتایج تجزیه واریانس در هشت جمعیت نشان داد که اثرات اصلی جمعیت و تنظیم کننده¬های رشد و اثر متقابل جمعیت × تنظیم کننده رشد در هر سه صفت معنی¬دار بود. جمعیت های خور و بیابانک اصفهان و آلمان 11486 بیشترین وزن تر کالوس، تربت جام بالاترین وزن خشک و قاضی¬آنتپ ترکیه قطورترین کالوس را داشتند. در مجموع نتایج مقایسه میانگین 32 تیمار از لحاظ ویژگی¬های کالوس نشان داد که نسبت 1 به 1 دو ترکیب تنظیم کننده¬های رشد مورد استفاده در این پژوهش نسبت به ترکیب 5/0 به 1 آنها نتایج مطلوبتری در کالزایی داشتند. بر اساس مقایسه میانگین نه جمعیت دیگر جمعیت خروسلری از لحاظ هر سه صفت کالوس جزء برترین جمعیت¬ها بود. نتایج gc-ms عصاره کالوس نشان داد که ترانس¬آنتول به میزان قابل توجهی (67/23 درصد) در کالوس حاصل از جمعیت قاضی¬آنتپ با اعمال تیمار تنظیم کننده¬های رشد naa+ba (با نسبت 1به 1) تولید شد. ترانس¬آنتول، استراگول، لیمونن و فنچون مهمترین مواد موثره موجود در اسانس بذر جمعیت¬های رازیانه (بر اساس درصد آنها) بودند. با استفاده از 16 آغازگر issr در 180 بوته رازیانه، در مجموع 381 نشانگر چند شکل تولید شد. تعداد نوار چندشکل از 11 (issr35) تا 47 نوار (issr37) متغیر بود. میانگین میزان اطلاعات چندشکلی، شاخص نشانگر و هتروزیگوتی مورد انتظار برای آغازگرها به ترتیب برابر 0/314، 8/034 و 0/282 به¬دست آمد. تجزیه واریانس مولکولی نشان داد که واریانس بین و درون جمعیتی به ترتیب 38 و 62 درصد از واریانس مولکولی کل را تبیین می¬کنند. گروه¬بندی جمعیت¬ها بر اساس داده¬های issr و با استفاده از الگوریتم upgma و ضریب فاصله نی، آن¬ها را به دو گروه اصلی منتسب کرد. جمعیت¬های آلمانی در گروه اول و جمعیت¬های ترکیه¬ای در گروه دوم در کنار هم قرار گرفتند. جمعیت تبریز نیز به تنهایی در گروه سوم قرار گرفت. با استفاده از تجزیه رگرسیون گام به گام در مجموع 156 نشانگر informative برای چهارده صفت شناسایی شد. بیشترین درصد تغییرات تبیین شده توسط نشانگرهای informative مربوط به صفت درصد ترانس آنتول (78%) بود.