دانش رسان |
مرکز علم و دانش کشور مقاله تنوع جمعیت های زنبور عسل بر اساس نشانگرهای مورفولوژیکی و ریزماهواره (microsatellite) در استان اردبیل
در حال بارگذاری
توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد
مقاله تنوع جمعیت های زنبور عسل بر اساس نشانگرهای مورفولوژیکی و ریزماهواره (microsatellite) در استان اردبیل دارای ۱۳ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است
فایل ورد مقاله تنوع جمعیت های زنبور عسل بر اساس نشانگرهای مورفولوژیکی و ریزماهواره (microsatellite) در استان اردبیل کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.
توجه : در صورت مشاهده بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله تنوع جمعیت های زنبور عسل بر اساس نشانگرهای مورفولوژیکی و ریزماهواره (microsatellite) در استان اردبیل،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد
بخشی از متن مقاله تنوع جمعیت های زنبور عسل بر اساس نشانگرهای مورفولوژیکی و ریزماهواره (microsatellite) در استان اردبیل :
شمال غرب آسیا منطقهای است که تنوع گسترده موفولوژیکی زنبور عسل در آنجا دیده میشود .(۱۷)
جدایی جغرافیایی میتواند منجر به تمایز ژنتیکی جمعیتها به واسطه انتخاب محلی((Local selection و رانش ژنی
(Gene flow) شود و در نهایت باعث ایجاد گروههایی شود که نژاد نامیده میشوند .(۶) از مدتها قبل برای زنبور عسل فقط چهار گونه شناخته شده بود. در حالی که طبق مطالعه فیلوژنتیکی، حداقل شش گونه از جنس آپیس
(Apis) در دنیا انتشار دارد .(۵) زنبورعسل حشرهای بسیار سازش یافته با اکوسیستمهای متغیر در گستره آفریقا، اروپا
و قسمتهای مرکزی و غرب آسیا میباشد. در حدود ۲۶
زیر گونه و اکوتیپهای (موجود سازش یافته با یک زیستگاه
خاص) متعدد گونه بر اساس رفتار،
صفات ظاهری و شواهد مولکولی معرفی شده است. برخی نژادها منطقه جغرافیایی وسیع و برخی دیگر مناطق کوچکی را اشغال میکنند .(۱۸) بعضی از محققین از تفاوتهایی همچون واکنش به سرما، ابتلا به بیماری، ریتمهای (رقصهای) حین برقراری ارتباط و ویژگیهای یادگیری به عنوان عامل تعیین کننده تمایز بین گونهها استفاده کردهاند .(۱۹)
۴۶۲
مجله پژوهشهای سلولی و مولکولی (مجله زیست شناسی ایران) جلد ۲۶، شماره ۴، ۱۳۹۲
در زنبورها، از آغازگرهای ریزماهواره برای اولین بار در Apis melifera و Bombus terrestris استفاده شد و سپس برای سه نوع زنبور عسل بدون نیش استفاده گردید
.(۸) ریزماهوارهها توالیهای ساده و تکراری کوتاهی((SSR
هستند که اگر طول آنها به حد کافی بلند و غیر منقطع باشد، به دلیل چند شکل بودن به عنوان نشانگرهای ژنتیکی مناسبی به کار میروند .(۴) شمار زیادی از میکروستلایت ها برای ژنوم انسانی، حیوانات مدل و تعدادی از گیاهان زراعی توسعه پیدا کرده است. در زنبوران عسل نقشه پیوستگی ژنی برای گونه آپیس و چندین زنبور دیگر تهیه شده است .(۱۸) فرانک و همکاران در سال ۲۰۰۱ در بررسی زنبوران عسل آفریقا با استفاده از نشانگرهای ریزماهواره و میتوکندریایی، نشان دادند که جایگاههای ریزماهواره به طور گسترده در جمعیتهای آفریقایی نسبت به اروپایی چندشکلی زیادی را نشان میدهد و این خود تفسیری بر اندازه بزرگ جمعیتها در آفریقا است .(۱۰) با مطالعه ۷ جایگاه ریز ماهواره در ساختار ژنتیکی زنبوران عسل مشخص شد که هیچ کدام از جایگاهها از تعادل هاردی– واینبرگ انحراف ندارند .(۹)
استان اردبیل از لحاظ تولید عسل و پرورش زنبور عسل در ایران از اهمیت قابل توجهی برخوردار است. این مطالعه به منظور بررسی تنوع ژنتیکی بین جمعیتهای زنبورعسل موجود در برخی مناطق استان اردبیل با استفاده از نشانگر های مورفولوژیکی و مولکولی (ریز ماهواره) انجام شد.
مواد و روشها
-۱ مطالعات مورفولوژیک: برای انجام مطالعات مورفولوژیک، از کندوهای مربوط به زنبورداریهای برخی شهرستانهای استان اردبیل (اردبیل، نمین، نیر، هیر، مشکین-
شهر، سرعین و گرمی) که دارای بیش از صد کلنی بودند و حدود ۶ سال سابقه زنبورداری داشتند، نمونه برداری به عمل آمد. در هر منطقه، نمونه برداری به طور تصادفی از
۳-۱ کلنی و در طی ماههای تیر، مرداد و شهریور سال
۱۳۸۵ انجام شد. از هر کلنی در حدود ۱۵ زنبور عسل کارگر انتخاب گردید. برای نمونه برداری از ظروف پلاستیکی دهان گشاد استفاده شد و زنبورها با احتیاط از داخل هر کندو و از روی شانهای زنبور عسل در داخل بطریهای پلاستیکی قرار داده شدند. صفات ظاهری روی ۶
زنبور کارگر از هر کلنی اندازهگیری شد و در مورد اعضایی که به طور قرینه در بدن زنبور عسل وجود دارند، همیشه عضو سمت راست برای اندازهگیری انتخاب شد. از بین حدود ۴۰ صفت ظاهری که برای متمایز ساختن نژادهای زنبور عسل دنیا استفاده میشود، ۱۱ صفت ظاهری کمی
(جدول (۳ و سه صفت کیفی ( شکل تومنتوم، وضعیت زاویه دیسکوئیدال و رنگ نیم حلقههای پشتی و شکمی ناحیه شکم) انتخاب شد. برای بررسی ویژگیهای مربوط به بال جلو، پس از جدا کردن بال سمت راست مدتی آن را در محلول الکل ۷۰ درصد قرار داده و سپس بالها به ترتیب روی اسلایدهای دو جداره چیده شدند تا پس از تبخیر الکل به اسلایدها بچسبند و اندازه گیری روی آنها انجام شود. دادههای حاصل از اندازه گیری طول و زاویه رگبالها و شاخص کوبیتال در شناسنامه هر کلنی ثبت گردید. برای اندازهگیری طول خرطوم، طول و عرض بال جلویی، طول پای عقبی و سلول رادیال از استریو میکروسکوپ مجهز به عدسی مدرج استفاده شد. کلیه اندازهگیریها با استفاده از روش بین المللی روتنر انجام گرفت .(۱۶)
-۲ استخراج : DNA برای انجام مطالعات مولکولی، استخراج DNA با استفاده از روش نمکی بهینه ( Salting (out method با اندکی تغییرات انجام شد .(۷) پس از جدا کردن قسمت سینه حشره و شستشوی آن با آب مقطر، نمونهها به لولههای میکروتیوب منتقل و با استفاده از لوله پلاستیکی خرد شدند. بافرهای استخراج CTAB وTNE به ترتیب به مقدار۱۲۰µl و۵۰۰µl به میکروتیوبها اضافه و مخلوط ورتکس گردید. آنزیم پروتئیناز K به مقدار ۸
واحد در داخل یخ به نمونهها اضافه و در حمام آب ۶۰
درجه سانتی گراد به مدت ۱۲ ساعت اینکوبه شدند.
۴۶۳
مجله پژوهشهای سلولی و مولکولی (مجله زیست شناسی ایران) جلد ۲۶، شماره ۴، ۱۳۹۲
مخلوط حاصل در دو نوبت با محلول فنل کلروفرم سانتریفیوژ ( ۱۰۰۰۰×g/min) و محلول رویی دور ریخته شد. برای رسوب DNA، ۲/۵ برابر اتانل سرد ۱۰۰ درصد اضافه و پس از سانتریفیوژ و دور ریختن محلول رویی، رسوب حاصل با اتانل ۷۰ درصد شستشو و در هوای آزاد خشک گردید. رسوب خشک شده در آب دیونیزه حل و پس از ارزیابی کمی و کیفی با روش اسپکتروفتومتری و الکتروفورز بر روی ژل آگارز ۰/۸ درصد، در فریزر نگهداری گردید.
-۳ بررسی نشانگرهای ریزماهواره: در این تحقیق از ۲
جایگاه ریز ماهوارهای AM2 وA88 استفاده شد (جدول
.(۱ آغازگرهای AM2f وAM2B با استفاده از نرم افزار
Oligo 0.6 و الگو قرار دادن توالی ثبت شده به شماره
AJ509247طراحی گردید و آغازگرهای A88f و A88b بر اساس گزارشات قبلی ساخته شد(.(۵ واکنش PCR در حجم ۲۵ میکرولیتر شامل: ۲ واحد آنزیم Taq پلیمراز، ۱/۲
میلیمول dNTP، ۱/۵ میلیمول MgCl2 ، ۴ میلیمول از هر آغازگر و ۳۰ نانوگرم DNA صورت گرفت. مراحـل واکنش PCR شامل ۹۴ درجه سانتی گراد به مدت ۳ دقیقه در یک چرخه، ۹۴ درجه سانتی گراد به مدت ۱ دقیقه، ۵۴
درجه سانتی گراد به مدت ۳۰ ثانیه و ۷۲ درجه سانتی گراد به مدت ۱ دقیقه در ۳۴ چرخه و ۷۲ درجه سانتی گراد به مدت ۵ دقیقه جهت تکمیل نهایی تکثیر بود. محصول
PCR در سطح ژل آگارز ۲ درصد و با رنگ آمیزی اتیدیوم بروماید مورد بررسی اولیه قرار گرفت و جهت ارزیابی و سنجش دقیق آللهای ریز ماهواره از الکتروفورز محصول
PCR بر روی ژل پلی آکریلامید ۱۲ درصد استفاده شد.
-۴ تجزیه و تحلیل آماری: پس از اندازهگیری صفات ظاهری، تجزیه واریانس و محاسبه میانگین، معیار اشتباه صفات اندازه گیری شده با استفاده از نرم افزار SPSS14
انجام شد .(۱۲) برای بررسی میزان دوری و نزدیکی جمعیتها و نژادهای مورد مطالعه از روش تجزیه خوشهای
با روش حداقل واریانس وارد (Ward) استفاده شد .(۱۲)
تجزیه تنوع ژنتیکی جمعیتها در جایگاههای مورد نظر شامل تعداد آللها در هر لوکوس، تعداد ژنوتیپها و میزان تنوع در هر جمعیت و لوکوس، فراوانی آللی، هتروزیگوسیتی مورد انتظار و مشاهده شده و تعادل هاردی واینبرگ با استفاده از نرم افزار Popgen3.2 انجام گرفت
.(۱۳) گروهبندی نژادها براساس دادههای مولکولی با استفاده از تجزیه خوشهای به روش UPGMA انجام شد.
نتایج
برای شناسایی نژادهای مختلف زنبورعسل با استفاده از کلیدهای شناسایی روتنر((۱۶، از یازده صفت مختلف استفاده شد. پس از اندازه گیری صفات مذکور در نمونههای زنبورعسل و مقایسه آنها با کلید شناسایی در مجموع چهار نژاد در مناطق مختلف استان اردبیل شناسایی شد. نژادهای شناسایی شده عبارت بودند از: نژاد ایرانی، نژاد ایتالیایی، هیبرید میدنایت، هیبرید استارلاین. میانگین این صفات در چهار نژاد در جدول ۳ مشاهده میشود.
تجزیه واریانس صفات کمی در نژادهای زنبور عسل نشان داد که بین نژادها در صفات کمی کوبیتال A، کوبیتالB،
طول خرطوم، طول پای عقبی و زاویه A4 اختلاف معنی-
داری وجود دارد ( جدول .(۲ به غیر از صفات مورد استفاده در شناسایی، صفات مورفولوژیکی مختلفی (جدول
(۴ در این نژادها اندازهگیری شد. میانگین و معیار اشتباه صفات اندازهگیری شده در جدول ۴ نشان داده شده است.
برای مقایسه نژاد ایرانی با سایر نژادهای وارد شده به استان اردبیل، این نژادها بر اساس صفات مورفولوژیکی و با استفاده از روش تجزیه خوشهای گروهبندی شدند.
گروه بندی جمعیتها با استفاده از صفات کیفی از قبیل رنگ نیم حلقههای پشتی، شکل تومنتوم و وضعیت زاویه دیسکوئیدال، صفات کمی از قبیل شاخص کوبیتال و طول خرطوم، طول و زاویه رگبالها و ترکیب صفات مذکور
۴۶۴
مجله پژوهشهای سلولی و مولکولی (مجله زیست شناسی ایران) جلد ۲۶، شماره ۴، ۱۳۹۲
انجام گرفت. نتیجه گروهبندی حاصل از صفات کیفی در تفکیک شدند و این مسئله نشان میدهد که صفات کیفی
شکل ۱ دیده میشود. در این گروهبندی جمعیتهای نژاد در تمایز جمعیتهای مورد مطالعه بهتر عمل کرده است.
ایرانی، ایتالیایی، استارلاین و میدنایت به خوبی از هم
جدول -۱ مشخصات آغازگرهای مورد استفاده برای تکثیر جایگاههای ریزماهواره در زنبور عسل
نام آغازگر توالی ریزماهواره لوکوس مرجع
AM2f GGAGCGGAGAAGACTTCACC AJ509247 این تحقیق
AM2b GATCGGGAACCGTAGAAACC AJ509247 این تحقیق
A88f CGAATTAACCGATTTGTCG AJ509283 استوپ و همکاران (۱۹۹۵)
A88b GATCGCAATTATTGAAGGAG AJ509283 استوپ و همکاران (۱۹۹۵)
جدول-۲ نتایج حاصل ازتجزیه واریانس یکطرفه برای صفات کمی مورد مطالعه
منابع درجه میانگین
تغییر آزادی مربعات
(df) (MS)
شاخص کوبیتال کوبیتال طول طول بال عرض بال طول پای زاویه زاویه زاویه طول
کوبیتال a b خرطوم جلویی جلویی عقبی G18 D7 A4 سلول
رادیال
بین ۳ ۰/۲۲ns 0/19* 0/026* 4/39** 0/045 ns 0/045 ns 0/704** 7/99 ns 7/01 ns 30/76** 0/003 ns
گروه
داخل ۱۷۶ ۰/۱۱۰ ۰/۰۰۵ ۰/۰۰۵ ۰/۰۵۸ ۰/۰۷۴ ۰/۰۰۸ ۰/۱۰۳ ۳/۸۲ ۳/۸۲ ۴/۵۶ ۰/۰۰۷
گروه
ns، * و ** به ترتیب غیر معنیدار، معنیدار در سطح ۵ و ۱ درصد
شکل -۱ نمودار درختی حاصل از تجزیه خوشهای با روش حداقل واریانس وارد (Ward) برای جمعیتهای زنبور عسل با به کار بردن صفات کیفی: جمعیتهای گروه A مربوط به نژاد ایتالیایی، گروه B مربوط به نژاد هیبرید میدنایت، گروه C مربوط به نژاد ایرانی و گروه D مربوط به هیبریدهای میدنایت و استارلاین است.
۴۶۵
مجله پژوهشهای سلولی و مولکولی (مجله زیست شناسی ایران) جلد ۲۶، شماره ۴، ۱۳۹۲
شکل -۲ نمودار درختی حاصل از تجزیه خوشهای با روش حداقل واریانس وارد (Ward) برای جمعیتهای زنبور عسل با بکار بردن صفات کمی:
گروههای A وG وD مربوط به اقلیم نیمه خشک و گروههای B و F مربوط به اقلیم نیمه مرطوب و گروه های G و C مربوط به اقلیم نیمه خشک و نیمه مرطوب است.
گروه بندی جمعیتها با استفاده از صفات کمی نیز به طور جداگانه انجام شد (شکل .(۲ در این گروهبندی نژادها به خوبی از هم تفکیک نشدهاند. بنابراین، نمیتوان تنها با استفاده از صفات کمی، جمعیتهای مزبور را از هم مجزا کرد. در حالی که تفکیک جمعیتها بیشتر با شرایط اقلیمی آنها مطابقت داشت. در این نمودار جمعیتهای مربوط به اقلیمهای نیمه خشک و نیمه مرطوب در گروههای جداگانهای قرار گرفتند.
در گروهبندی جمعیتها و نژادها با ترکیب دادههای کمی
(تومنتوم، رنگ نیم حلقه ها و وضعیت زاویه دیسکوئیدال)و دادههای کیفی ( طول بال جلویی، شاخص کوبیتال، طول خرطوم، طول و زاویه رگبالها)، جمعیتها تا حدود زیادی از هم تفکیک گردیدند (شکل .(۳ بطوریکه مشاهده میگردد، نژادهای ایرانی و ایتالیایی در این نمودار کاملاً از هم مجزا شدهاند. اما نژادهای میدنایت و استارلاین همانند نمودار ردهبندی جمعیتها با استفاده از صفات کیفی به طور کامل از هم مجزا نشدند. همچنین گروهبندی جمعیتها بر اساس شرایط اقلیمی تا حدودی منطبق با گروه بندی جمعیتها بر اساس دادههای کیفی و کمی بود.
جهت بررسی تنوع ژنتیکی از دو جایگاه ریزماهواره نیز استفاده گردید. آغازگر AM2 پلی مورفیسم و تنوع نواری
قابل توجهی نشان داد. این آغازگر چهار آلل در چهار جایگاه ژنی تولید کرد که هر چهار آلل چند شکل بودند.
آغازگر A88 دو نوار در دو لوکوس نشان داد که هر دو نوار مونومورف بودند. برای تعیین تعادل هاردی- واینبرگ از آزمون کای اسکوئر برای یک جایگاه ژنی استفاده شد.
براساس این روش جمعیت ایتالیایی برای جایگاه ژنی
AM2در سطح ۰/۰۵ از تعادل انحراف نشان دادند ۰/۰۵)
. (P نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که با استفاده از این آغازگر، میزان هتروزیگوسیتی آللها تا حدودی متفاوت است که امری کاملاً طبیعی است. مقادیر هتروزیگوسیتی مشاهده شده (Ho) و هتروزیگوسیتی مورد انتظار (He) در هر جایگاه ژنی و برای هر جمعیت با استفاده از شاخص نی (Nei) محاسبه شد
اشتراک‌گذاری:
- در صورتی که به هر دلیلی موفق به دانلود فایل مورد نظر نشدید با ما تماس بگیرید.
