نام پژوهشگر: بدرالدین ابراهیم سیدطباطبایی
ابراهیم کیوانی فر بدرالدین ابراهیم سیدطباطبایی
انار (punica granatum) یکی از گیاهان باغی مهم و اقتصادی در دنیا به شمار می رود و ایران یکی از معروفترین تولیدکنندگان انار در دنیاست. علاوه بر مصارف خوراکی، این گیاه حاوی ترکیباتی است که به آن خاصیت ضد سرطانی، آنتی اکسیدانی و ضد میکروبی می بخشد. بخشی از چرخه تولید این ترکیبات در درون پلاستیدهای گیاه قرار دارد، بنابراین مطالعه ژن های کلروپلاست می تواند به شناسایی هرچه بیشتر مکانیزم تولید این ترکیبات کمک کند. ژن های rpl36، rpoa و infa (به ترتیب زیر واحد بزرگ ریبوزوم، زیرواحد آلفای rna پلیمراز و فاکتور آغاز کننده رونویسی در کلروپلاست گیاهان را رمز می کنند) در بین گیاهان خشک زی بسیار حفاظت شده اند. از آنجا که تاکنون تحقیقی در مورد ژن های مذکور درکلروپلاست انار صورت نگرفته است، بنابراین دراین تحقیق، این ژن ها برای تجزیه و تحلیل فیلوژنی انار مورد استفاده قرار گرفتند. cpdna انار از برگ انارهای اهلی، وحشی و زینتی استخراج گردید و ژن های مورد نظر توسط واکنش های pcr با آغازگرهای اختصاصی که بر اساس توالی dna همردیف شده سایر گیاهان طراحی گردیده بودند، تکثیر شدند. محصول واکنش های pcr توالی یابی شدند و بر اساس آن ها، پنج مجموعه داده نوکلئوتیدی و سه مجموعه داده آمینواسیدی ایجاد گردیدند. در انار، اندازه ژن های rpl36 و rpoa به ترتیب 114 و 1014 جفت باز بوده و پروتئین هایی 37 و 337 اسید آمینه ای را رمز می کنند. ژن infa در انارمتشکل از240 جفت باز بوده و دارای هشت کدون توقف می باشد، بنابراین infa ممکن است ژن کاذب باشد. از طرف دیگر، تجزیه و تحلیل های بیوانفورماتیکی توالی ناحیه 5 utr بر احتمال وجود پروموتور تاکید نمود که در این صورت وجود پدیده ویرایش rna که کدون های توقف را به کدون های اسیدآمینه ای تبدیل می کند نیز محتمل است. در بین انار های اهلی، وحشی و زینتی، توالی ژن infa کاملا حفاظت شده است ولی توالی ژن های rpl36 و rpoa تفاوت اندکی نشان دادند. بر اساس نتایج حاصل از مجموعه داده کل، جنس oenotera (گل مغربی) نزدیکترین جنس از لحاظ تکاملی به انار می باشد. اکالیپتوس نیز که از راسته myrtales است در کنار این دو گیاه قرار گرفت. مجموعه داده فواصل بین ژنی نیز همین نتایج را با ضریب bt و pp کمتری تایید نمود. مجموعه داده های نواحی رمز کننده پروتئین و ژن rpoa، اکالیپتوس را نزدیکترین گیاه به انار مشخص کردند. از لحاظ تایید تک نیایی رده های مهم گیاهی، مجموعه داده های نوکلئوتیدی در مقایسه با مجموعه داده های اسیدآمینه ای، نتایج بهتر و قابل قبول تری بدست دادند. نتایج حاصل از مجموعه داده نوکلئوتیدی ژن rpoa از لحاظ همسویی با نتایج دیگر تحقیقات صورت گرفته در زمینه فیلوژنی نهاندانگان، بهتر از نتایج دیگر مجموعه داده ها بود. نتایج حاصل از مجموعه داده ژن rpl36 با نتایج سایر مجموعه داده ها و مطالعات اخیر سازگار نبود.
سعیده ابراهیمی بدرالدین ابراهیم سیدطباطبایی
انار یکی از مهمترین میوه های مناطق نیمه گرمسیری است و ایران علاوه بر مرکز پیدایش و رویشگاه طبیعی انار، به عنوان مرکز تنوع آن نیز شناخته شده است. با توجه به اهمیت اقتصادی انار و شناخته شدن ایران به عنوان یکی از بزرگترین تولیدکنندگان این محصول توجه به تحقیقات بیشتر برای شناخت انارهای بومی و دسته بندی آنها ضروری به نظر می رسد. به دلیل کارآمد بودن نشانگرهای ریزماهواره ای در میان نشانگرهای ژنتیکی برای تعیین تنوع ژنتیکی جمعیت های گیاهی، ریزماهواره ها برای گروه بندی ژنوتیپ های انار مناسب تشخیص داده شدند. به منظور طراحی آغازگرهای ریزماهواره ای در انار، از روش غنی سازی با استفاده از ذرات مغناطیسی بهینه شده توسط هامیلتون و همکاران (1999) استفاده شد. با استفاده از این روش دو کتابخانه غنی شده برای تکرارهای ریزماهواره ای 15(ag) و10(atg) در انار تهیه گردید. از تکنیک colony pcr به منظور انتخاب همسانه های مناسب جهت توالی یابی استفاده شد. از میان 43 همسانه که به خوبی توالی یابی شده بودند 32 همسانه دارای توالی های ریزماهواره ای (4/74%) شناسایی شدند که 25 جفت آغازگر ریزماهواره ای از آنها طراحی گردید (1/78%). کارایی جفت آغازگرهای طراحی شده در 20 ژنوتیپ انار ایران شامل 11 ژنوتیپ اهلی (4 ژنوتیپ صادراتی)، هفت ژنوتیپ وحشی و دو ژنوتیپ زینتی مورد بررسی قرار گرفت. تمام جفت آغازگرها، مکان های ریزماهواره ای را در ژنوتیپ های مورد نظر تکثیر کردند. از میان جفت آغازگرهای طراحی شده، 12جفت آغازگر تک شکل بوده و 11 جفت آغازگر در بین ژنوتیپ ها چند شکلی نشان دادند، دو جفت آغازگر دو مکان ژنی را تکثیر کردند در نهایت 11 جفت آغازگر چندشکل 13 مکان ژنی چندشکل را در ژنوتیپ های انار موردنظر تکثیر کردند.. همچنین دو جفت آغازگر نیز علی رغم تکثیر در تمامی نمونه ها باند اضافی زیادی ایجاد کردند به طوری که تشخیص باندهای اصلی مشکل بود و لذا از ادامه آزمایشات حذف شدند. تجزیه و تحلیل داده ها با استفاده از نرم افزارهای power marker ver3.25 و mega3 انجام شد و درخت فیلوژنی مورد توافق رسم گردید. با توجه به نتایج بدست آمده از این تجزیه و تحلیل ها، میانگین تعداد آلل های جفت آغازگرهای چندشکل در این مطالعه 38/3 و میانگین pic بدست آمده 433/0 بود. پنج ژنوتیپ مورد بررسی در این دندروگرام هر یک بطور جداگانه در یک گروه قرار گرفتند و 15 ژنوتیپ دیگر نیز در سه گروه مختلف دسته بندی شدند. در گروه بندی بدست آمده، ژنوتیپ های انار با توجه به موقعیت جغرافیایی شان در کنار هم قرار گرفتند. همچنین ژنوتیپ های اهلی و وحشی از یکدیگر جدا شده و در گروه های مجزایی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که روش غنی سازی با استفاده از ذرات مغناطیسی در طراحی آغازگرهای ریزماهواره ای در انار بهتر از سایر روش های بکار برده شده قبلی بوده و به عنوان روشی مفید توصیه می گردد.