بررسی روابط فیلوژنتیکی گونه هایی از Triticum و Aegilops با استفاده از تنوع ایزوزایمی

چکیده
گونه هایAegilops و Triticum خویشاوندان وحشی گندم می باشند و می توانند اهمیت بسزایی در اصلاح گندم داشته باشند مطالعه Aegilops ها و Triticum  ها در نقاط مختلف دنیا نشان می دهد که این گونه ها منابع ژنتیکی بی نظیری از لحاظ داشتن ژنهای مقاومت به بیماریها و برخی ویژگیهای کمی و کیفی برای استفاده در اصلاح گندم می باشند ، برای بررسی روابط فیلوژنتیکی ۱۴ گونه خویشاوند گندم و بومی کشور از جنس های Triticum و Aegilops شش سیستم ایزوزایمی در مرحله کولئوپتیل و سه برگی با چند سیستم الکتروفورزی در ژل نشاسته مورد مطالعه قرار گرفتند . از هر گونه حدود ۱۵ فرد آنالیز گردید با توجه به نتایج آزمایشها مشخص گردید که برای گونه های مورد مطالعه نیاز به استخراج آنزیمی نبوده و بهتر است که مستقیما از کولئوپتیل برای جداسازی ایزوزایم ها استفاده شود . همچنین سیستم تامپونی لیتیوم بورات ریجوی به علت مدت زمان کم الکتروفورز و تحمل دمای بالاتر برای اکثر آنزیم ها نوارهای واضح تری نشان می داد . دو سیستم ایزوزایمی اسید فسفاتاز و پراکسیداز در دو مرحله رشدی مورد تجزیه نوارهای روشنی بدست نمی دادند . سیستم مالات دهیدروژناز در همه گونه ها مونومورف بو د در حالی که سه سیستم آنزیمی استراز ، الکل دهیدروژناز ، و گلوتامات اکسالات ترانس آمیناز در گونه های خویشاوند گندم مورد مطالعه پلی مورفیسم نشان دادند و برای بررسی روابط ژنتیکی از این سه سیستم استفاده شد . ابتدا نوارهای ایزوزایمی با توجه به حرکت نسبی و مقایسه آن با نوارهای شاهد و گندم یا گونه های شناخته شده قبلی بسته به حضور و عدم حضور مقادیر صفر و یک دریافت کردند . سپس فراوانی هر نوار محاسبه و با استفاده از روش اقلیدسی فاصله ژنتیکی محاسبه گردید . فاصله ها با روش UPGMA به دندروگرام تبدیل شدند . پنج گروه در دندروگرام حاصل مشاهده گردید . گروه اول شامل گونه های T. aestivum ، T. durum ، T. boeticum و T. dicoccoides ، گروه دوم شامل گونه های Ae. triuncialis ، Ae. columnaris و Ae. biuncialis ، گروه سوم شامل گونه های Ae. neglecta  ، Ae. tauschii ، Ae. cylandrica و Ae. umbellulata ، گروه چهارم شامل Ae. kotschii  و گروه پنجم شامل T. urartu است . اختلاف بین گونه های دیپلوئید بیشتر از گونه های پلی پلوئید به طوریکه چهار گونه Ae. umbellulata ، Ae. tauschii ، T. urartu و T. boeticum تا حدودی در گروههای مجزا قرار گرفتند . همچنین تجزیه واریانس میانگین فاصله ها برای گروههای دارای ژنومهای مختلف نشان می دهد که اختلافات معنی داراست یعنی اختلاف بین گروهها از نظر آماری بیشتر از اختلاف در داخل گروههاست و همچنین اختلافات ژنتیکی موجود بیشتر از نوع ژنوم منشا گرفته اند تا سطح پلوئیدی .  همچنین مشابهت و تفاوت این کلاستر بندی با کلاستر بندی از طریق سایر نشانگرها مورد بحث قرار گرفته است .

فهرست مطالب
فصل اول : مقدمه
فصل دوم : بررسی منابع                            
۱-۲- منابع ژنتیکی یا ژرم پلاسم گیاهی                                                                 4        
۱-۱-۲- لزوم ارزیابی ژرم پلاسم                                                                           5         
۲-۱-۲- تنوع ژنتیکی و ضرورت شناخت آن                                                             5
۳-۱-۲- روشهای برآورد تنوع ژنتیکی                                                                     7   
۴-۱-۲- استفاده از گونه های وحشی در اصلاح گیاهان زراعی                                        8
۲-۲- ایزوزایمها                                                                                               9
۱-۲-۲- مثالهایی از کاربرد ایزوزایمها                                                                    13
                                                                                   23Triticeae3-2- طایفه
۱-۳-۲- پراکندگی جغرافیایی گونه های آژیلوپس                                                     23
                                            24         Aegilops2-3-2- اهمیت خویشاوندان وحشی گندم و
۳-۳-۲- تاکسونومی گندم و خویشاوندان وحشی                                                       26
۴-۳-۲- اهمیت آژیلوپس در سیر تکاملی گندم                                                        27
                                                                                      31A1-4-2- منشا ژنوم
                                                                                    32D2-4-2- منشا ژنوم
                                                                                    35B3-4-2- منشا ژنوم
۴-۴-۲- ارتباطات میان گونه ها                                                                        40
۵-۲- ساختار ژنومی آژیلوپس ها                                                                       41
۶-۲- طبقه بندی گندمها                                                                                42
۱-۶-۲- مدل ارائه شده برای سیر تکاملی گندمهای پلی پلوئید اهلی                            52
فصل سوم : مواد و روشها                                        
۱-۳- مواد گیاهی مورد استفاده                                                                         53
۲-۳- استخراج آنزیمی                                                                                    53
۱-۲-۳- بدون استفاده از محلول استخراج                                                            53
۲-۲-۳- با استفاده از محلول استخراج                                                                54
۳-۳- سیستم های آنزیمی مورد مطالعه                                                              56
                                                                                    56GOT1-3-3- آنزیم
                                                                                     57EST2-3-3- آنزیم
                                                                                  59MDH3-3-3- آنزیم
                                                                                  60ADH4-3-3- آنزیم
                                                                                     61ACP5-3-3- آنزیم
                                                                                  62POX6-3-3- آنزیم
۴-۳- سیستم های تامپونی مورد استفاده در الکتروفورز ایزوزایمها                             63
۱-۴-۳- سیستم سدیم بورات                                                                         63
۲-۴-۳- سیستم لیتیوم بورات پولیک                                                               63
۳-۴-۳- سیستم لیتیوم بورات  ریجوی                                                              64
۵-۳- تثبیت کننده                                                                                     65
۶-۳- تهیه کننده نشاسته                                                                              65   
۷-۳- راه اندازی الکتروفورز                                                                            66
۱-۷-۳- نمونه گذاری در ژل                                                                          66
۲-۷-۳- ولتاژ و شدت جریان و زمان مورد نیاز                                                    67
۸-۳- تجزیه های آماری                                                                               67
فصل چهارم : بحث و نتیجه گیری
۱-۴- سیستم های الکتروفورزی                                                                     69
۲-۴- الکتروفورز ایزوزایمها                                                                            69
۱-۲-۴- مالات دهیدروژناز                                                                            70
۲-۲-۴- گلوتامات اکسالات ترانسفراز                                                               74
۳-۲-۴- استراز                                                                                          78
۴-۲-۴- الکل دهیدروژناز                                                                                82
۵-۲-۴- بررسی روابط خویشاوندی در مجموع سیستم های مورد مطالعه                       86
فصل پنجم : منابع
منابع مورد استفاده                                                                                          98

منابع مورد استفاده :
۱-اختیاری ، س . ۱۳۷۸. بررسی چند شکلی آنزیمی و پروتئینی در ارقام نخود و ارتباط آن با صفات زراعی . پایان نامه کارشناسی  ارشد . دانشگاه تبریز .
۲-اصغری ، ر .۱۳۷۸ . بررسی اثر تنش خشکی بر فعالیت و ظهور ایزو آنزیمهای آنزیم پراکسیداز در دو رقم  گندم . دانشگاه تهران .
۳-اصغری زکریا، ع . ۱۳۸۱ . بررسی تنوع ژنتیکی گونه های آژیلوپس شمال غرب ایران . پایان نامه دکتری . دانشگاه تبریز .
۴-بی نام . ۱۳۷۹ . اداره کل آمار و اطلاعات در امور کشاورزی . بانک اطلاعات کشاورزی ایران ، ویرایش چهارم ، انتشارات وزارت جهاد کشاورزی .
۵-راشد محصل، م. ح .،  حسینی ، م.، عبدی ، م. و میلا فیلابی، غ.۱۳۷۶.  زراعت غلات . انتشارات جهاد دانشگاهی .
۶- رهایی جهرمی ، م . ۱۳۸۰ . بررسی تنوع ژنتیکی در کلزا با استفاده از نشانگرهای AFLP و RAPD . پایان نامه کارشناسی ارشد . دانشگاه تهران .
۷-سرخی ، ب .، یزدی صمدی ، ب. و عطاری ، الف .۱۳۷۷ . بررسی تنوع ژنتیکی کلکسیون گندم نان ایران در رابطه با صفات مورفولوژیک و طبقه بندی جغرافیایی اقلیمی . مجله علوم کشاورزی ایران . شماره ۴ . جلد  29.
۸-صبا ، ج . ۱۳۷۹ . وراثت شاخص های مقاومت به تنش خشکی و صفات مرتبط با آن در گندم . پایان نامه دکتری ، دانشگاه تبریز .
۹- طالعی. ع. ر. و بهرام نژاد ، ب . ۱۳۷۸ . بررسی تنوع ژنتیکی موجود در گندم های غرب کشور با استفاده از تجزیه  کلاستر و تجزیه به مولفه های اصلی . مجله علوم کشاورزی ایران . جلد ۳ . شماره۴.
۱۰- عبداللهی ، ب.، سید طباطبایی ، ب.، شاه نجات بوشهری ، ع.، قنادها ، م. ر. و  امیدی ، م .  1382. مطالعه روابط خویشاوندی و تنوع ژنتیکی ارقام و لاینهای گندم با نشانگرهای RAPD .مجله علوم کشاورزی ایران . شماره ۲ جلد ۳۴ .
۱۱- عبد میشانی ، س. و شاه نجات بوشهری ، ع ، الف . ۱۳۷۷ . اصلاح نباتات تکمیلی .  جلد دوم بیوتکنولوژی گیاهی . انتشارات دانشگاه تهران .
۱۲-  فارسی ، م .۱۳۷۳ . استفاده از گونه های و حشی در اصلاح گیاهان زراعی . سومین کنگره علوم زراعت و اصلاح نباتات یران . دانشگاه تبریز .
۱۳-  فخر طباطبایی ، م.، عطری ، م. و ترمه ، ف . ۱۳۸۰. بررسی گیاکانی رویشگاههای گندم تائودار در ایران . مجله علوم کشاورزی ایران . جلد ۱۷ . شماره ۳.
۱۴- کاظمی اربط، ح . ۱۳۷۴ . زراعت خصوصی جلد اول. غلات . مرکز نشر دانشگاهی تهران .
۱۵-کریمی ، ه . ۱۳۷۱ . گندم . مرکز نشر دانشگاهی تهران .
۱۶- کریمی ، هـ . ۱۳۷۴ .گیاهان هرز ایران . مرکز نشر دانشگاهی تهران .
۱۷- مظفریان ، و .  1375. فرهنگ نام های گیاهان ایران ، لاتین انگلیسی فارسی. موسسه فرهنگ معاصر.
۱۸- نورمحمدی ، ق.  سیادت ، ع. و کاشانی ، ع . ۱۳۷۷ . زراعت . جلد اول غلات. انتشارات دانشگاه شهید چمران اهواز .
۱۹- وجدانی ، پ . ۱۳۷۵ . اهمیت روش های حفاظت در محل رویش طبیعی و نقش آن در حفظ و بهره داری از ذخایر توارثی گیاهی . مجموعه مقالات کلیدی چهارمین کنگره علوم زراعت و اصلاح نباتات ایران ، دانشگاه صنعتی اصفهان . ۵۵۴-۵۷۳ .
۲۰- ولیزاده, م ، ۱۳۷۹. جزوه درسی مباحث نوین در اصلاح نباتات, دانشگاه تبریز.
۲۱- هروی ، الف. و لطیفی ،  ن. ۱۳۸۲. تاثیر روش و تراکم بذر بر عملکرد و اجزاء عملکرد گندم تجن .