دانلود رایگان


امکان بررسی تنوع ژنتیکی توده های بومی آفتاب - دانلود رایگان



دانلود رایگان

دانلود رایگان
امکان بررسی تنوع ژنتیکی توده های بومی آفتاب گردان استان خراسان شمالی با استفاده از نشانگر مولکولی فصل اول : مقدمه
فصل دوم : بررسی منابع
فصل سوم : مواد و روش­ها
فصل چهارم : نتایج و بحث
فصل5 : نتیجه گیری
تفسیر................................................................................................................................................48
فهرست جدول ها
فهرست شکل ها
چکیده روغن یکی از ضروری ترین مواد غذایی برای تغذیه انسان بوده که کمیت و کیفیت آن تاثیر چشمگیری بر سلامت انسان دارد. دانه­های روغنی دومین منبع غذایی مردم جهان را تشکیل می دهند. آفتابگردان زراعی Helianthus annuus که جزء گیاهان صنعتی، دیپلوئید با تعداد کروموزوم پایه (x=n=17) دولپه و یکساله است. تنوع موجود در یک ژرم­پلاسم می­تواند، منجر به تولید ارقام بهتر و همچنین استفاده از این تنوع در جهت بهبود خصوصیات رقم زراعی گردد. با توجه به این موضوع لزوم تعيين تنوع ژنتيكي در اين گياه از اهميت ويژه اي برخوردار است و استفاده از روش هاي جديد ارزيابي تنوع ژنتيكي به منظور انتخاب والدين دو رگ و تعيين ميزان قرابت ارقام ضروري مي باشد. دراين ارتباط بهترين روش استفاده از نشانگرهاي مولكولي مي باشد، زيرا تعيين تنوع به وسيله نشانگرهاي مورفولوژيكي با توجه به اثرات متقابل محيط و ژنوتيپ و فنوتيپ گياهان، كارايي شاخص هاي مورفولوژيكي را كم مي نمايد. در اين مطالعه به منظور بررسي تنوع ژنتيكي 18 توده آفتابگردان خراسان شمالی از نشانگر مولكولي ISSR كه مبتني بر PCR است، استفاده شد. براي استخراج DNA از روش CTAB استفاده شد و تكثير ژنوم نمونه ها با استفاده از 10 پرایمر اختصاصی ISSR انجام پذیرفت. سپس با الكتروفورز ژل آگارز و رنگ آميزي با اتيديوم برومايد، قطعات تكثير شده مورد ارزيابي قرار گرفتند.که از مجموع 101 باند تولید شده 43 باند منومورف و 58 باند از آنها چند شکل بودند. درصد چند شکلی برای هر آغازگر از 75/28 درصد برای آغازگر A11-B22 تا 81/81 درصد برای آغازگر 3RAمتغییر بود. در این بررسی توزیع مقادیر PIC بین 27/0 تا 49/0 با میانگین 45/0 متغییر بود. شاخص نشانگر در آغازگر های مورد مطالعه بین 93/7 تا 51/40 قرار داشت. بیشترین مقدار شاخص نشانگر متعلق به آغازگر RA3 بود که نشان دهنده قدرت تفکیک بالاتر این آغازگر در مقایسه با سایر آغازگرها است. که با توجه به میزان محتوای اطلاعات چند شکلی آغازگرها وشاخص نشانگر، آغازگر¬های A11 و RA3 و 1RR در بررسی تنوع ژنتیکی مناسب می باشند. میزان فاصله ژنتیکی ژنوتیپ­ها با استفاده از روش UPGMA و در نرم­افزار NTSYS محاسبه و ارتباط ژنوتیپ­ها با استفاده از دندروگرام نشان داده شد. دندروگرام حاصل از تجزیه و تحلیل مجموع الگوهای باندی حاصل از پرایمرهای مورد استفاده، توده­ها را در سطح 5/61 درصد به 6 گروه تقسیم نمود. با توجه به اهداف این تحقیق می­توان به این نتایج رسید که بررسی تنوع ژنتیکی تود­های آفتابگردان با استفاده از نشانگر مولکولی ISSR امکان پذیر بوده و با استفاده از این نشانگر می­توان توده­های مورد بررسی را به گروه­های مختلف تقسیم­بندی کرد. همچنین به وسیله فاصله ژنتیکی به دست آمده بین توده­ها، با توجه به درصد تشابه آنها می­توان توده­ها با فاصله ژنتیکی بیشتر را جهت استفاده در مراکز تحقیقاتی جهت تولید بذور هیبرید با هتروزیس مطلوب استفاده نمود.
فصل اول
مقدمه

1-1-اهمیت و ضرورت انجام تحقیق
روغن یکی از ضروری­ترین مواد غذایی برای تغذیه انسان بوده که کمیت و کیفیت آن تاثیر چشمگیری بر سلامت انسان دارد (ناصری, 1375). دانه­های روغنی دومین منبع غذایی مردم جهان را تشکیل می­دهند (باراک[1]، 2006). این محصولات علاوه بر دارا بودن ذخایر اسیدهای­چرب حاوی پروتئین نیز می­باشند. استفاده از پروتئین­های گیاهی به جای گوشت و نیز معرفی دانه­های روغنی جدید مانند سویا و کلزا به بازار­های جهانی سبب اهمیت روز افزون این محصولات شده است. همگام با رشد جمعیت و بهبود سطح زندگی به خصوص در کشور­های در حال توسعه، تقاضا برای روغن­ها و نیز پروتئین­های گیاهی که از محصولات فرعی دانه­های روغنی می­باشد، افزایش یافته است و از این رو یکی از مهم­ترین مسائل مورد بحث در کشاورزی و صنعت کشور­ها به شمار می­رود (کاکای[2] و همکاران، 2009). همچنین افزایش مصرف کنجاله دانه­های روغنی در تغذیه دام و طیور نیز نیاز به تولید دانه­های روغنی را در جهان افزایش داده است (سیداحمدی و کریمی, 1382). اهمیت روغن­های نباتی نیز به دلیل افزایش جمعیت و بالا رفتن میزان مصرف، روز به روز بیشتر می­شود. از این رو لزوم برنامه­ریزی بلند مدت و منسجم با هدف نیل به خود کفایی در تولید روغن خوراکی غیر قابل انکار خواهد بود (شیرانیان و دهشیری[3]، 2003 ).
مصرف روغن در ایران طی سالهای اخیر به دلیل رشد جمعیت و مصرف سرانه، افزایش یافته است، به طوری که با در نظر گرفتن مصرف سرانه 14 کیلو­گرم، سالانه حدود 750 هزار تن روغن مورد نیاز می­باشد. این در حالی است که کمتر از 10% از این روغن، در داخل کشور تولید می­گردد (سپهر و همکاران، 1382)
در حال حاضر بیش از 85% روغن خوراکی مورد نیاز کشور از خارج وارد می­شود که این به نوبه خود سبب وابستگی شدید به واردات روغن و در نتیجه خروج ارز از کشور می­شود با توجه به اهمیت روغن در جیره غذایی انسان، ضرورت کشت دانه­های روغنی و نزدیک شدن به خود کفایی در زمینه تولید روغن مورد نیاز کشور بسیار پراهمیت می­باشد (عطایی­کچویی و همکاران، 1388).
آفتابگردان یکی از مهم­ترین گیاهان روغنی به شمار می­آید که بعد از پنبه و سویا بیش­ترین سهم تولید داخلی را به خود اختصاص داده است (خطیبی و همکاران، 1392) روغن آن به دليل داشتن اسيدهاي چرب غيراشباع فراوان و همچنين فقدان كلسترول از كيفيت بالايي برخوردار است (نظامی و همکاران، 2008). و سطح زیر کشت آن در سال­هاي اخیر در کشور کاهش یافته است (صفاری، 1381) و درحال حاضر بیش از80000 هکتار می­باشد (رحیمی و همکاران، 1382). این محصول با داشتن حدود 40-50% روغن با کیفیت مطلوب، می­تواند به عنوان یک گیاه زراعی مطمئن در دامنه وسیعی از شرایط محیطی، عملکرد قابل توجهی داشته باشد (کریم­زاده­اصل، 1382)
آفتابگردان عمدتا به عنوان یک منبع تامین کننده روغن در جهان مطرح است. و عملکرد آن در خاک­های نسبتا فقیر رضایت­بخش بوده و به همین دلیل در محدوده وسیعی از زمین­های کشاورزی کشت می­شود. به گرما و سرما مقاوم است در مواردی که درجه حرارت از 10 درجه سانتی­گراد کمتر نشود، رشد نمو آن رضایت­بخش خواهد بود این درجه حرارت کمتر را بدون صدمه می­تواند تحمل کند این سازگاری مطلوب باعث گردیده که کشت آن در شرایط اقلیمی متفاوت امکان­پذیر گردد (کوچکی و همکاران، 1367).

1-2-پرسش تحقیق آیا امکان بررسی تنوع ژنتیکی توده­های بومی آفتابگردان استان خراسان شمالی با استفاده از نشانگر مولکولی ISSR وجود دارد؟
آیا در بین توده­های مورد بررسی تنوع ژنتیکی وجود دارد؟

1-3-اهداف تحقیق ارزیابی امکان استفاده از نشانگر مولکولی ISSR در بررسی تنوع ژنتیکی آفتابگردان
بررسی تنوع ژنتیکی توده[4]­های آفتابگردان مورد بررسی با استفاده از نشانگر مولکولی ISSR
تعیین میزان فاصله ژنتیکی بین توده­های مورد بررسی و استفاده از اطلاعات به دست آمده در مراکز تحقیقاتی

1-4-فرضیه­ها تنوع ژنتیکی بین توده­های بومی آفتابگردان استان خراسان شمالی وجود دارد.
برای تشخیص تنوع ژنتیکی آفتابگردان، می­توان از نشانگرهای مولکولی استفاده کرد.
روش ISSR روش مناسبی برای بررسی تنوع ژنتیکی است.


1-5-هنر و دانش اصلاح نباتات هنر اصلاح نبات به مهارت اصلاح کننده در مشاهده و تشخیص خصوصیات اقتصادی، محیطی، تغذیه­ای یا ارثی وابسته است. قبل از اینکه اصلاح کنندگان، آگاهی و دانش کنونی را کسب نمایند، به طور عمده به مهارت و داوری خود در انتخاب گیاهان جدیدی که به طریق بذر یا رویشی تکثیر می­شد تکیه داشتند. بنابراین انتخاب، قدیمی­ترین شکل اصلاح نبات بود (اسلیپر و پولمن[5]، 1387).
اگرچه، گیاهان زراعی در ابتدا به واسطه نتایج جستجوی غیرهدفمند انسان (برای منابع مناسب غذا) رو به تکامل نهادند اما امروزه این امر بیشتر از طریق برنامه­های اصلاحی مدبرانه حاصل می­شود. در حالیکه تغییرات در فعالیتهای زراعی و مکانیزاسیون کشاورزی، تاثیر چشمگیری بر بهره­وری زراعی داشته اند، بهبود عملکرد اغلب گیاهان به سبب بهبود ژنتیکی آنها بوده است. علیرغم پیشرفتهای حاصله، بهبود بیشتر عملکرد و کیفیت محصولات، به سبب رشد جمعیت، افزایش قیمت نهاده­هایی چون آب، کود و انرژی و ملاحظات مربوط به اثرات کودها و سموم شیمیایی بر زیست بوم و تغییر سریع صلایق مصرف کنندگان، مورد درخواست مستمر قرار دارد (دارویس و سولار[6]، 1983). با پیشرفت دانش ژنتیک و سایر علوم گیاهی وابسته، اصلاح نباتات به علم تبدیل گردید. اصلاح نباتات بر پایه­ی تشخیص ژن به عنوان واحد وراثت، روشهای تغییر و تحول ژنی و نقش رفتار ژنتیکی، که امکان برآورد دقیق نتایج حاصل از تغییر و تحول ژنی را می­دهد بنیان نهاده شد. ژنها با آثارشان بر روی ظهور قابل مشاهده­­ی صفات گیاهی نظیر پاکوتاهی یا پابلندی یا رنگ سفید یا صورتی گل شناسایی می­شدند. از طریق دگرگرده­افشانی مهار شده ترکیبات ژنی ویژه­ای از صفات مطلوب مختلف به داخل یک رقم گیاهی ادغام می­گردید.اخیرا دانش ژنتیک مولکولی برای پیشرفت اصلاح نبات، به سطح بالاتری از تکنیک تجربی ارائه گردیده است. ژنتیک مولکولی در توصیف ساختار شیمیایی اسید دی­اکسی­ریبونوکلئیک (DNA)، ماده­ای که سازنده­ی ژن است، مشارکت دارد (اسلیپر و پولمن, 1387).

1-6-چرا گیاهان اصلاح می­شوند؟ هدف اصلاح نبات تغییر وراثت گیاهی به روش­هایی است که عملکرد گیاهی را بهبود بخشد. بهبود عملکرد گیاهی از راه­های بسیاری مورد عمل قرار می­گیرد. معمولا اهداف اصلی به­نژادی افزایش عملکرد و کیفیت است اگرچه محصول برداشتی دانه، علوفه، الیاف، میوه، غده، گل و یا سایر اندام­های گیاهی باشد، منشا اصلی غذای مردم جهان می­باشند. عملکرد بالاتر محصولات گیاهی تاثیر مهمی در تامین غذای فراوان و سودمندتر شدن کشاورزی و کاهش هزینه­ی محصولات غذایی برای مصرف کننده بر عهده دارند. به­نژادی برای بهبود کیفیت در غذاهای گیاهی، موجب مغذی­تر شدن محصول و افزایش سهولت در تهیه غذا یا کاهش حضور ترکیبات سمی می­گردد. افزایش سلامت گیاه بر اثر به­نژادی، که منجر به مقاومت در برابر بیماری و آفت می­شود، عملکرد و کیفیت محصول را در محیطی با عملیات زراعی مطلوب افزایش می­دهد و مصرف سموم شیمیایی را کاهش می­دهد (اسلیپر و پولمن, 1387).

1-7-تنوع ژنتیکی[7] 1-7-1-تنوع ژنتیکی و اهمیت مطالعه آن
تنوع، مبنای همه گزینش­هاست. انتخاب ژنوتیپی نیز نیازمند تنوع می­باشد. با بالا رفتن تنوع ژنتیکی در یک جامعه حدود انتخاب چه در انتخاب طبیعی و چه بطور مصنوعی وسیع­تر می­شود. با توجه به رابطه مثبت دربین کمیت تنوع ژنتیکی و مقدار وقوع تغییرات تکاملی در آن رابطه مشابهی نیز در بین کارایی بهبود ژنتیکی اصلاح یک جامعه و تنوع ژنتیکی برای صفت مورد علاقه موجود است (عبد­میشانی و شاه­نجات­بوشهری، 1376).
جایگزینی ارقام محلی توسط ارقام جدید و خالص (و تولید وسیع یک رقم برتر) تنوع ژنتیکی را در برنامه­های زراعی کاهش داده است. خطری که وجود دارد این است که برای برنامه­های اصلاحی آینده ممکن است با روند توسعه صنعتی و کشاورزی فشرده در مناطق تنوع ژنتیکی، منابع ژنتیکی ارزشمند از دست بروند (رنجبر، 1386).
تنوع بین گیاهان یک گونه خاص بر دو نوع است، تنوع بر اثر محیط که گیاه به مقادیر مختلف تنش محیطی واکنش می­دهد و با مقایسه گیاهان دو جمعیتی که از لحاظ ژنتیکی یکنواخت هستند، می­توان آنرا مشاهده نمود. تاثیر محیط روی یک گیاه، به نتاج آن منتقل نمی­شود و بنابر این نژاد­های انتخاب شده واکنش یکسانی به تنش­های محیطی خواهند داشت. دسته دوم تنوع ارثی است، این نوع تنوع، به تنوع موجود در یک جمعیت مخلوط ژنتیکی، که از عوامل ارثی ناشی شده و به نتاج انتقال می­یابد، اطلاق می­گردد. از آنجا که این نوع تنوع، ناشی از عوامل ارثی است و قابلیت انتقال به نتاج را دارد، لذا در اصلاح نباتات و برنامه­های اصلاحی حائز اهمیت است. منشاء تنوع ارثی در گیاهان نوترکیبی­های ژنتیکی، تغییرات در کروموزوم­ها و جهش[8]­ها می­باشد (محسنی­فرد، 1386).
تنوع موجود در یک ژرم­پلاسم می­تواند، منجر به ارقام بهتر و همچنین استفاده از این تنوع در جهت بهبود خصوصیات رقم زراعی گردد (ارزانی، 1380). طراحی و اجرای یک برنامه اصلاح نباتات برای اصلاح یک صفت کمی، تا حد زیادی به میزان تنوع ژنتیکی ژرم­پلاسم بستگی دارد. مطالعه پلی­مورفیسم در میان ژرم­پلاسم، فرصت گزینش والدین مناسب جهت تلاقی را فراهم می­آورد. انتظار می­رود این والدین در تلاقی با هم نتاج برتری تولید کرده و میانگین صفات را در جمعیت بالا ببرند. همچنین بررسی تنوع ژنتیکی و تعیین فاصله ژنتیکی نسبی موجود بین افراد یا جمعیت­ها در برنامه­های اصلاحی اهمیت ویژه­ای دارد، زیرا سازماندهی ژرم­پلاسم و گزینش، بطور موثری انجام می­شود. در آغاز یک برنامه اصلاحی، آگاهی از روابط خویشاوندی و فیلوژنی در میان ژنوتیپ­ها تکمیل کننده اطلاعات فنوتیپی، در پیشبرد اصلاحی جمعیت­ها است. همچنین اطلاع از شباهت­های ژنتیکی در بین ژنوتیپ­ها موجب می­شود انتخاب والدین در یک تلاقی، بطور موثرتری انجام پذیرد (نلی[9] و همکاران، 1999).

1-7-2-فرسایش ژنتیکی[10] از بین رفتن منابع ژنتیکی یا ذخایر توارثی را فرسایش ژنتیکی گویند (فارسی و باقری, 1383). امروزه ذخایر توارثی گیاهی مهمترین، پرارزش­ترین و حیاتی­ترین ذخایر منابع طبیعی بشر محسوب می­گردند و ارزش مادی و معنوی آنها به هیچ عنوان با سایر ذخایر و منابع طبیعی قابل مقایسه نمی­باشد (وجدانی, 1372). در حدود سال 1950 این نظریه قوت گرفت که منابع ژنتیکی طبیعی به سرعت در حال تخریب می­باشند و یا به اصطلاح فرسایش ژنتیکی اتفاق می­افتد. در حقیقت، فرسایش ژنتیکی در طول ده­ها سال بر اثر سرعت زیاد در تخریب منابع ژنتیکی تداوم یافته است و اگر با همان سرعت پیش می­رفت تا سال 2000 مخازن ژرم­پلاسم طبیعی همه نابود شده بودند (اسمال[11]و همکاران، 1995). بنابراین گیاهان با تمام ارزش­های مادی که برای بشر دارند متاسفانه به دلیل سیستم­های دفاعی ضعیف خود تحت تاثیر عوامل فرساینده منابع ژنتیکی متعددی قرار گرفته و به سرعت به زوال و نابودی کشیده می­شوند.
از مهمترین عوامل فرساینده منابع ژنتیکی می­توان به سوانح طبیعی مانند سیل، آتش­سوزی، چرای بی­رویه حیوانات، بهره­برداری بی­رویه بشر از درختان جنگلی، توسعه شهرنشینی و صنعت، توسعه شبکه راههای مختلف و امکانات حمل و نقل، توسعه کشاورزی مدرن و جایگزینی ارقام اصلاح شده به جای ارقام بومی، اثرات سوء استفاده از نهاده­های کشاورزی مثل سم و کود و بالاخره اثرات سوء استفاده از ماشین­آلات سنگین بر روی بافت خاک و پوشش گیاهی اشاره نمود (وجدانی, 1372).
1-7-3-حفاظت از ذخایر توارثی ایجاد ارقام برتر از نظر زراعی که به افزایش تولید گندم کمک کرده­اند، بدون استفاده از تنوع ژنتیکی امکان­پذیر نبوده است. آنچه مسلم است این می­باشد که موفقیت آینده متخصصان اصلاح نباتات به حفظ ذخایر ژنتیکی امروز بستگی دارد تا بتوانند از آن در برنامه­های آتی اصلاحی خود استفاده کنند. اصلاح نباتات در صورتی شانس موفقیت در برنامه­های اصلاحی خود را دارد که امکان انتخاب مواد مناسب و تنوع وجود داشته باشد. از طرفی دیگر عوامل فرساینده ژنتیکی مختلفی باعث حذف و نابودی این ثروت خدادادی و پر ارزش شده­اند، بنابراین سرمایه­گذاری برای ایجاد کلکسیون­های گیاهی و بانک­های ژن به منظور حفظ و نگاه­داری دائمی ذخایر توارثی گیاهی ضروری است. هدف کلی بانک­های ژن حفظ و نگهداری دائمی ذخایر توارثی گیاهی و فراهم آوردن امکانات بهره­برداری هر چه بیشتر و مفیدتر آنها و جمع آوری اطلاعات مربوط به بانک­های ژن برای استفاده اصلاح کنندگان نباتات در جهت پیشبرد اهداف تحقیقات کشاورزی می­باشد و وظایف آنها را می­توان به صورت زیر خلاصه نمود:
مطالعات و بررسی­های اولیه مشتمل بر تنوع ژنتیکی و پراکنش جغرافیایی گونه­ها
جمع آوری نمونه­های بذری و گیاهی از ارقام بومی و خویشاوندان وحشی گیاهان
حفاظت و نگاهداری ذخایر توارثی گیاهی
احیا و ارزیابی منابع ژنتیکی گیاهان جمع­آوری شده
ثبت کامپیوتری اطلاعات موجود (فضل­آبادی, 1384).

1-7-4-هتروزیس[12] یک فرد هتروزیگوت که از تلاقی دو والد نامشابه به دست می­آید، هیبریدی است که معمولا رشد زیاد و هیکل قوی دارد. این رشد عالی تحت عنوان هتروزیس بیان می شود. بنابراین هتروزیس پدیده­ای است که هیبرید دو والد نامشابه حداقل نسبت به میانگین والدین، جثه و بنیه بهتری نشان می­دهد. هتروزیس پدیده­ای است معمول در گونه­های دگربارور، و در بعضی از گیاهان خودبارور هم گزارش شده است. کلمه هتروزیس یک کلمه یونانی است که از دو کلمه Heteros به معنی اختلاف و Osis به معنی حالت گرفته شده است. هتروزیس دقیقا عکس پدیده­ی پسروی یا انحطاط ناشی از خویش­آمیزی است که غالبا در گیاهان دگر بارور مشاهده می­شود (فارسی و باقری, 1383).
در زمان انتخاب روش اصلاحی سطح و میزان هتروزیس موجود برای یک صفت بایستی مد نظر قرار گیرد. هتروزیس ابتدا به صورت موفقیت­آمیز در ذرت استفاده شد، اما اکنون در بسیاری از گیاهان دگربارور و خودبارور از پدیده هتروزیس و تولید بذر هیبرید استفاده می­شود. در تهیه هیبریدهای برتر هرچه دو لاین والدینی از نظر ژنتیکی از هم دورتر باشند، میزان هتروزیس درF1 بیشتر است، بنابراین می­توان لاین­های مورد بررسی را به گروه­های نامشابه مورد اعتمادی تقسیم کرد و در نتیجه از تعداد تلاقی­هایی که باید انجام و بررسی شوند به طور چشمگیری کاسته می­شود (نبیپور و همکاران، 1386). همچنین با توجه به اینکه آفتابگردان دو­رگ عملکرد بیشتری از لاین­های اینبرد دارد، لزوم تعیین تنوع ژنتیکی در این گیاه از اهمیت ویژه­ای برخوردار است و استفاده از روش­های جدید ارزیابی ژنتیکی به منظور انتخاب والدین دورگ و تعیین میزان قرابت ارقام ضروری می­باشد (غفاریپور و همکاران، 1384).
اصلاح نباتات، بعنوان فرآیند مورد استفاده در طی قرن­ها، به میزان زیادی به گزینش صفات مطلوب بستگی دارد. این گزینش­ها اغلب شامل چرخه­های متعدد اصلاحی به منظور انتقال خصوصیات مطلوب زراعی و کیفی از والدین متفاوت به یک ژنوتیپ منفرد می­باشند. پیشرفتهای جدید در بیوتکنولوژی منجربه توسعه ابزارهای بدیعی که نوید بخش اصلاح نباتات سریعتر و دقیق­تر می­باشند شده است. در این میان، مارکرهای مولکولی نوید بخش­ترین ابزارها هستند. مارکرهای مولکولی قطعاتی از DNAگیاه هستند که اصلاح­گران برای تشخیص حضور و یا عدم حضور آللهای مورد علاقه در گیاهان مورد آزمایش بکار می­برند و بنابراین از آنها بعنوان ابزارهای گزینش بهره می­برند. گزینش گیاهان مطلوب برپایه مارکرهای متصله را در اصطلاح گزینش به کمک مارکر می­نامند. با استفاده از مارکرهای مولکولی، اصلاح­گران می­توانند روش­های گزینش بر پایه فنوتیپ که شامل گیاهان در حال رشد تا گیاهان بالغ است را کوتاه­تر ساخته و خصوصیات فیزیکی آنها را به منظور آگاهی از ساختار بنیادین ژنتیکی آنها مورد بررسی دقیق قرار دهند)انشری[13] و همکاران، 2004).

1-8-نشانگرهای مولکولی[14] مفهوم نشانگر ژنتیکی[15] موضوع جدیدی نمی­باشد .در قرن نوزدهم، گرگور مندل نشانگرهای ژنتیکی مبتنی بر فنوتیپ را در ازمایش­های خود به کار برد. پس از آن نشانگر ژنتیکی مبتنی بر فنوتیپ برای مگس سرکه[16] منجر به پیدایش نظریه پیوستگی ژنی شد. این مفهوم زمانی تحقق می­یابد که مکان­های ژنتیکی نزدیک به هم، همزمان و با هم به ارث برده می­شوند (موندینی[17] و همکاران، 2009).
هر گونه نشانه، علامت و یا صفت بیان کننده یک خصوصیت خاص را به شرط وراثتی بودن آن می­توان نشانگر[18] نامید. انواع مختلفی از نشانگرها در عرصه علوم ژنتیک، رده­بندی و به نژادی به کار رفته است. اصول کاربرد همه آنها تفاوت چندانی ندارد، ولی هر کدام دارای معایب ومزایا خاص خود هستند و البته تمام آن­ها به نوبه خود ارزشمند می­باشد. یک نشانگر حداقل باید دو ویژگی کلی داشته باشد: (الف) در بین افراد جامعه متفاوت باشد و به عبارتی چند شکلی[19] کافی داشته باشد (ب) منشاء ژنتیکی داشته باشد و کمتر تحت تاثیر شرایط محیطی قرار گیرد (میردریکوند و همکاران، 1383).
یک نشانگر ایده­ال باید چند ویژگی داشته باشد :
1-چند شکلیداشته باشد و بطور یکنواخت در سراسر ژنوم پراکنده باشد
2-وضوح کافی برای تفاوت­های ژنتیکی ایجاد کند
3-نشانگرهای قابل اعتماد، مستقل و متعدد تولید کند
4-ساده ، سریع و ارزان باشد
5-مقدار کمی از بافت یا DNAنیاز داشته باشد
6-با فنوتیپ مشخصی رابطه داشته باشد
7-هیچ اطلاعات قبلی درباره ژنوم یا ارگانیسم لازم نباشد (موندینی و همکاران، 2009).
چند شکلی در نشانگر، می­تواند در سه سطح فنوتیپی (مورفولوژیکی )، تفاوت در پروتئین­ها (بیوشیمیایی) و تفاوت در سطح توالی نوکلئوتیدی­های DNA آشکار شود.

1-9-انواع نشانگرهای مولکولی با وجود اینکه بهره­مندی از علم ژنتیک و اصلاح نباتات بیشترین نقش را در افزایش محصول و تولید فراورده­های غذایی به عهده داشته است، به دلیل رشد روزافزون جمعیت، تلاش بیشتری برای چیرگی بر شرایط نامساعد محیطی، اعم از عوامل زیستی و غیرزیستی و افزایش کیفیت محصول لازم است. در سالهای اخیر پیشرفت­های تحسین برانگیزی که در زمینه­ی زیست شناسی مولکولی و بیوتکنولوژی صورت گرفته، ابزار قدرتمندی را برای پژوهش­های ژنتیک تفصیلی گیاهان عالی از جمله گیاهان زراعی فراهم کرده­اند. شاید اساسی­ترین و مفیدترین این ابزار نشانگرهای DNA باشند که همان تفاوت­های قابل ثبت ردیف­های بازی DNA موجود بین دو یا چند نمونه­اند. امروزه اطلاعات به دست آمده از نشانگرهای DNA کاربردهای بسیاری دارند، که عمده­ترین آنها در پزشکی قانونی، طبقه­بندی موجودات زنده و اصلاح نباتات است (نقوی و همکاران، 1388).

1-9-1-نشانگرهای مورفولوژیکی[20] مندل، شاید نخستین کسی بود که از نشانگرهای مورفولوژیک یا نشانگرهای مبتنی بر فنوتیپ برای مطالعه چگونگی توارث صفات در نخود فرنگی استفاده کرد. تفاوت در صفات قابل رویتی مانند رنگ گل، فرم گل و... به عنوان نشانگر مورفولوژیکی استفاده می­شوند (نقوی و همکاران، 1388). طبقه­بندی بر مبنای نشانگرهای مورفولوژیک بعلت معایبی چون ایجاد رده­بندی­های متعدد در نتیجه معیارهای متفاوت مورد استفاده جهت طبقه­بندی، عدم امکان شناسایی دقیق تا زمان گلدهی، اثر مراحل رشدی بر خصوصیات مورفولوژیکی گیاه، امکان شناسایی گیاهان تنها توسط گیاه­شناسان خبره، فراوانی و تنوع کم این نشانگرها و اینکه گاهی برای ثبت آنها باید منتظر ظهور آنها ماند و این در گیاهان چند ساله بسیار مشکل است (مومنی و همکاران، 1392).
همچنین اثر محیط بر خصوصیات مورفولوژیک مانند وضعیت برگ­ها و ارتفاع که حتی در داخل کلون­ها ممکن است باعث تفاوت ظاهری شود مورد اطمینان نیستند (مومنی و همکاران، 1392). در نتیجه تعیین تنوع ژنتیکی اگر تنها بر اساس خصوصیات موفولوژیکی باشد ارزش کمی دارد (لاموت[21] و همکاران، 2002).

1 -9-2-نشانگرها بیوشیمیایی[22] استفاده از نشانگرهای بیوشیمیایی در طول دهه 1970 میلادی متداول شد. این نشانگرها، پروتئین­هایی هستند که در اثر بیان ژن تولید می­شوند که از طریق الکتروفورز و رنگ­آمیزی، قابل جداسازی و تشخیص می­باشند. در سال­های اخیر به طو ر موفقیت­آمیزی به عنوان نشانگرهای بیوشیمیایی در اصلاح گیاهان مورد استفاده قرار گرفته­اند. ایزو­زایم­ها، فرم­های مولکولی مختلف یک آنزیم با ماهیت پروتئینی هستند که واکنش یکسانی را کاتالیز می­کنند (فارسی و باقری، 1385). همچنین تغییراتی در اسید­های آمینه آنها وجود دارد که از نظر وزن مولکولی، بارالکتریکی و ساختمان فضایی با هم تفاوت دارند و در میدان الکتریکی دارای سرعت حرکت مختلفی هستند. و الوزایم­ها نیز زیر گروهی ایزو­زایم­ها هستند که توسط الل­های مختلف یک ژن رمز­گذاری می­شوند (میردریکوند و همکاران، 1383). ایزو­زایم­ها عموما هم­بارز[23] می­باشند اما ضعف اصلی ایزو­زایم­ها این است که فروانی آن­ها نسبتا کم است و سطح چند شکلی پایینی دارند. همچنین این نشانگرها تحت تاثیر تغییرات پس از ترجمه هستند و تظاهر کمی برخی از آنزیم­ها و پروتئین­ها تحت تاثیر مرحله رشد گیاه قرار می­گیرد (نقوی و همکاران، 1388).
1-9-3-نشانگر­های DNA از بدو تولد ژنتیک و اصلاح نباتات مدرن در اوایل قرن 19، نشانگرهای ژنتیکی، برای انتخاب غیرمستقیم صفات مطلوب و حذف صفات نامطلوب، رده­بندی و بررسی­های فیلوژنتیکی و تنوع ژنتیکی استفاده شدند (گاستیمسکی[24] و همکاران، 2005).
کشف انواع مختلف آنزیم­های محدود­گر[25] در 1970 و همچنین کشف واکنش زنجیره­ای پلیمراز در 1987 فرصت مناسبی را برای بررسی تنوع و تفاوت موجودات مختلف در سطح DNA امکان­پذیر کرده است (نقوی و همکاران، 1388). نشانگرهای مولکولی DNA، توالی­های نوکلئوتیدی چند شکلی هستند که در سرتاسر ژنوم پراکنده­اند که جهش در آنها با استفاده از تکنیک­هایی همچون PCR[26] قابل ردیابی است (گاستیمسکی وهمکاران، 2005). این نشانگرها تفاوت­های موجود در سطح DNAرا که هیچ تظاهری در ظاهر و یا پروتئین­ها ندارند آشکار می­کنند. این دسته از نشانگرها، که تعدادشان تقریبا نامحدود است، فقط از طریق تجزیه و تحلیل مستقیم DNA قابل ثبت هستند(نقوی و همکاران، 1388و گودوین و همکاران، 1997).
کاربرد نشانگرهای DNA، بسیاری از مشکلات مرتبط نشانگرهای مورفولوژیکی و ایزوزایمی را بر طرف می­کند (گودوین[27] و همکاران، 1997).
نشانگرهای مولکولی DNAرا می­توان به دو گروه دسته­بندی کرد (1) روش­های غیر مبتنی بر PCR یا روش­هایی بر اساس هیبریداسیون[28] (2) روش­های مبتنی بر PCR
برخی از مزایای نشانگرهای مولکولی در سطح DNA عبارتست از:
1.فراوانی فوق­العاده
2.عدم تاثیر پذیری از شرایط محیط خارجی
3.امکان بکار گیری در مراحل نخستین رشد گیاه
4.فراهم نمودن امکان مطالعه گیاهان در خارج از فصل و محل کشت
5.دقت و قابلیت مطلوب تفسیر نتایج
6.امکان استفاده از آنها در گونه­های منقرض شده
7.دسترسی به برنامه­های رایانه­ای قوی برای تجزیه و تحلیل و تفسیر سریع نتایج (نقوی و همکاران، 1388).
8.حساسیت در تشخیص تفاوت­های ژنتیکی جزئی (لاموت و همکاران، 2002).
عموماً روش­های مبتنی بر PCR به علت سرعت، سادگی، اختصاصی بودن و حساسیت بر روش­های دیگر ترجیح داده می­شوند (باقری و همکاران، 1386).


1-10-انواع نشانگرهای مولکولی جدید 1-10-1-RFLP[29] نشانگرهای مولکولی DNA عموما چند شکلی توالی DNA را بدون توالی­یابی بررسی و ارزیابی می­کنند. اولین نسل نشانگرهای DNA بر مبنای هیبریداسیون کاوشگر با توالی خاصی از DNA شکل گرفته­اند. از جمله نشانگرهای مبتنی بر هیبریداسیون، می­توان به نشانگرهای RFLP که بر مبنای تنوع طولی قطعات حاصل از برش توسط آنزیم­های برشی شکل گرفته­اند اشاره نمود (باقری و همکاران، 1386). پلی­مرفیسم­های[30] طولی قطعات برشی (RFLP)، با استفاده از آنزیمهای برشی[31]، مولکولهای DNA ژنومی را در توالی های نوکلئوتیدی خاصی (محل های برش) برش داده و بنابراین قطعات DNA با اندازه های مختلف را بوجود می آورند(بوتستین و همکاران[32]، 1980).
از معایب RFLP می­توان به موارد ذیل اشاره نمود:
دشواری، پیچیدگی و وقت­گیر بودن آن
RFLP ژنوم­های بزرگ نیازمند کاربرد مواد پرتوزا یا روش­های پیچیده­تر و گران­تر بیوشیمیایی است.
هزینه اولیه زیاد و هزینه نسبتا زیاد نگاهداری کاوشگرها و کاربرد آنها، RFLP را گران کرده است.
در گونه­های بسیار نزدیک به همدیگر این نوع نشانگرها آلل­های مشابهی را نشان می­دهند (نقوی و همکاران، 1388)
ج
1-10-2-RAPD[33] در سال 1990 تکنیکی به نام DNA چند شکل تکثیر شده تصادفی یا اختصاراً RAPD توسط دو گروه مستقل ویلیامز و همکاران و لش و همکاران معرفی شد، که اساس آن تکثیر نواحی اتصال پرایمر در DNA ژنوم، با استفاده از واکنش PCR می­باشد (نقوی و همکاران، 1388). اتصال رقابتی آغازگرها و تولید باندهای مصنوعی و برهمکنش داخل و بین رشته DNA در طی PCR، هنوز بعنوان یک مشکل بالقوه RAPD پا برجاست. بنظر می­رسد برخی از این مشکلات مانند تکرار­پذیری، احتمالاً بعلت آغازگرهای طویل­تر و دمای اتصال بالاتر، برای [34]AFLP و ISSR[35]، از RAPD کمتر است (نیبوم[36]، 2004).
نتایج این تکنیک معمولاً در پاسخ به تغییرات کوچک مانند شدت اتصال آغازگر، که شرایط آزمایشی آن را تغییر می­دهد به میزان زیادی متغیر است. بنابر این قابلیت تکرارپذیری و امکان استفاده از آن در آزمایشگاه­های مختلف در این تکنیک بعضاً دچار مشکل شده و کاربرد آن را محدود می­کند (سلطانلو و همکاران، 1388).

1-10-3- AFLP[37] این نشانگر اولین بار در سال 1395 توسط ووس و همکاران معرفی شد. AFLP، تکنیکی بر پایه تکثیر بخشی از قطعات هضم شده حاصل از هضم DNA کلی با استفاده از PCR است. محصولات تکثیر شده با رنگ­های فلورسنت یا رادواکتیو نشاندار شده و بر روی ژل توالی­یابی و تفکیک می شوند. این تکنیک ابزار مولکولی قوی و قابل اعتمادی در بررسی چند شکلی DNA است (لاموت و همکاران، 2002).
پیچیدگی نسبی در مقایسه با سایر روش­های مبتنی بر PCR و غالب بودن این نشانگر که موجب عدم امکان تشخیص افراد خالص از ناخالص می­­گردد، استفاده از این تکنیک را محدود می­کند. همچنین هضم ناقص DNA باعث تولید باند­های مصنوعی می­شود و ردیابی این مشکل سخت است مگر اینکه نمونه­برداری از بافت گیاه در مراحل مختلف در طی فصل رشد و از اندام­های مختلف انجام شود (نیبوم، 2004).
از معایب این نشانگر می­توان به موارد ذیل اشاره نمود:
پیچیدگی نسبی این روش در مقایسه با سایر روش­های مبتنی بر PCR
عدم اطلاع از جایگاه ژنی نشانگرها

1-10-4- SSR[38] ژنوم موجودات عالی، انباشه از نسخه­های متعدد توالی­های ساده DNA می­باشند که با اندازه­های مختلف در تمام طول ژنوم پراکنده شده­اند. در صدر این توالی­ها، DNA ماهوار[39]ه قرار دارد، که حاوی قطعات 100 جفت باز یا بیشر می­باشد که طول آن­ها به چندین مگا جفت باز نیز می­رسد. بعد از آن نوبت به ماهوارک­ها[40] می­رسد که شامل ردیف­های تکراری بلندتر از 10 تا 15 جفت باز هستند که طول آن­ها 30 کیلوباز یا بیشتر است. کوچک­ترین عضو این خانواده شامل توالی­های ساده تکراری یا ریزماهواره[41] می­باشد که شامل توالی­های تکراری 6-1 جفت باز بوده و عموماً کوچک­تر از یک کیلو باز می­باشند (چیمبرز و مکاووی[42]، 2002). ریزماهواره­ها یا توالی­های تکراری ساده (SSR)، عناصر تکراری متوالی و متشکل از واحدهای تکی، دوتایی، سه تایی یا چهارتایی هستند (سلطانلو و همکاران، 1388) که در ژنوم بیشتر یوکاریوت­ها پراکنده­اند. به طوری که در هر ده کیلو جفت باز از ردیف DNA دست کم یک ردیف ریزماهواره دیده می­شود (نقوی و همکاران، 1388). در گیاهان عالی در هر 100-30 کیلوباز بطور میانگین، یک SSR از نوع سه و چهار نوکلئوتیدی وجود دارد(سلطانلو و همکاران، 1388). ریز­ماهواره­ها در DNA هسته­ای تمام یوکاریوت­ها و پروکاریوت­ها از جمله باکتریها یافت شده (گابور[43] و همکاران، 2000) و بطور مکرر بوجود می­آیند (گوپتا[44] و همکاران، 1996). ریز­ماهواره­ها در هر دو قسمت توالی­های کدکننده و غیر کدکننده در همه موجودات مورد مطالعه وجود دارند (کانتتی[45] و همکاران، 2002). و ثابت شده که بطور یکنواخت در ژنوم پراکنده­اند، اگر چه در برخی نواحی می­توانند به صورت مجتمع قرار گرفته باشند (نقوی و همکاران، 1388).
کاربردهای ریزماهواره­ها در نقشه­یابی ژنومی، انگشت­نگاری DNA، نشانمند کردن ژن­ها، سازماندهی ژرم­پلاسم و مطالعات سیتوژنتیکی مشخص شده است (گوپتا و همکاران، 199). از کاربرد­های دیگر ریز­ماهواره­ها، می­توان به عنوان نشانگرهایی جهت (نقشه­یابی) ژن­ها در گندم و سایر گیاهان اشاره کرد (خلستکینا[46] و همکاران، 2002).

1-10-5- نشانگر مولکولی ISSR روش ISSR-PCR برای اولین بار توسط زیتکی­ویز و همکاران (1994) گزارش شد. ISSR­ها نشانگرهای نیمه اختیاری هستند که توسط PCR در حضور آغازگری که مکمل ریز­ماهواره هدف است، تکثیر می­شوند. تکثیر در حضور این آغازگرها به MP-PCR[47] نیز معروف است. چنین تکثیری نیاز به اطلاعات توالی نداشته و منجر به تولید الگوهای چند جایگاهی و بسیار چند شکل می­گردد. قطعات ISSR، توالی DNA به طور 3000-100 جفت باز می­باشند که بین دو ناحیه میکروستلایت[48] که در جهت مخالف هم قرار گرفته­اند، جای دارند. آغازگرهایی بر اساس ریزماهوارک طراحی و استفاده می­شوند تا توالی DNA بین دو ISSR را تکثیر کنند ( کومار[49] و همکاران، 2009).
طول آغازگرها می­تواند 16 تا 25 جفت باز باشد و ریزماهوارک استفاده شده می­تواند دو، سه، چهار یا پنج نوکلئوتیدی باشد. همچنین آغازگرها هم بصورت مهار نشده یا اکثراً مهار شده در انتهای 3 یا 5 توسط 1 تا 4 باز می­باشند. این روش بخاطر استفاده از آغازگرهایی با طول بیشتر (16 تا 25) نسبت به RAPD با 10 نوکلئوتید از تکرار پذیری بالاتری برخوردار است. زیرا در صورت استفاده از آغازگرهای بلند می­توان دمای اتصال (45 تا 69) را افزایش داد که این امر سبب می­شود اختصاصی­تر عمل کند. مطالعات انجام شده بر روی تکرارپذیری نشان می­دهد که فقط ضعیف­ترین باندها تکرار­پذیر نیستند. حدود 92 تا 95 درصد از باندهای امتیاز داده شده می­توانند با استفاده از نمونه DNA از رقم مشابه و با استفاده از PCR جداگانه که با ژل اکریل­آمید شناسایی شده­اند، تکرار شوند (ردی[50] و همکاران، 2002) .

1-10-5-1-مزایای ISSR مهمترین مزیت ISSR این است که هیچگونه اطلاعات در مورد توالی­ها برای ساخت آغازگر مورد نیاز نیست. همچنین مقدار کمی از DNA الگو مورد نیاز است. علاوه بر این ISSR­ها بطور تصادفی در سراسر ژنوم پراکنده شده­اند. با اینکه اکثرا به عنوان نشانگر غالب شناخته می­شود اما گاهی اوقات به صورت نشانگر هم­بارز عمل می­کنند (کومار و همکاران، 2009) .همانند نشانگرهای RAPD نشانگرهای ISSR سریع و ساده­اند اما به نظر می­رسد به دلیل طویل­تر بودن آغازگرها دارای قابلیت تکرار پذیری برابر با نشانگرهای SSR باشند (برنت و برانچارد،[51] 2001). استفاده از موارد رادیواکتیو در آن ضروری نیست. آغازگرها اختصاصی نبوده و می­توانند براحتی ساخته شوند. تغییر در طول موتیف­ها و مهار­های آغازگر امکان­پذیر است. محصولات تکثیر شده را می­توان هم روی ژل آگارز و هم آکریل­آمید شناسایی کرد (ردی و همکاران، 2002).

1-10-5-2-کاربردهای نشانگر ISSR قابلیت­های ISSR برای استفاده در اصلاح گیاهان بسیار است. زمینه­های مهم کاربرد ISSR در محصولات مختلف در ذیل بحث شده است.
1-تهیه نقشه ژنتیکی[52]
نقشه­های پیوستگی[53] ژنتیکی به عنوان ابزار قدرتمندی برای سازماندهی اطلاعات ژنتیکی ارگانیسم­ها می­باشند. در این نقشه­ها ترتیب و فاصله بین ژن­ها و نشانگرها بر اساس درصد نوترکیبی[54] بین آن­ها مشخص می­شود. از طریق این نقشه­ها می­توان عوامل ژنتیکی مرتبط با صفات بیولوژیکی مهم را شناسایی نمود. در نقشه پیوستگی ژنتیکی، ترتیب و موقعیت هر یک از نشانگرها تعیین می­شود (باقری و همکاران، 1386).
نشانگرهای ISSR نقشه­یابی نشده­اند، ولی برای اشباع نقشه­های پیوسته با RFLP و SSR مورد استفاده قرار گرفته­اند. نقشه پیوستگی ژنتیکی مرکبات با استفاده از 75 نشانگر ISSR کامل­تر شد که میان همه گروه­های لینکازِ پراکنده شده بود (سنکار و مور[55]، 2001). در گندم تکدانه Einkorn)) 9 نشانگر ISSR در موقعیت نشانگر RFLP و یا نزدیک به آن نقشه­یابی شد (کوجیما[56] و همکاران، 1998)، در سویا 58 نشانگر ISSR در 18 گروه لینکاژِ RAPD/RFLP نقشه­یابی شدند (وانگ[57] و همکاران، 1998).
همچنین نشان داده شده است که سطح تحریف جداسازی ISSR در مقایسه با RAPD کمتر است (وانگ و همکاران، 1998).
2-گزینش[58] به کمک نشانگر
در این تکنیک، همبستگی­های بین نشانگرهای DNA و صفات مهم زراعی همچون مقاومت به عوام بیماری­زا، حشرات و نماتدها، تحمل به تنش­های غیر زنده، پارامترهای کیفیت و صفات کمی، مورد بررسی قرار می­گیرند. به نژادگر می­تواند به جای گزینش برای یک صفت، به گزینش برای یک نشانگر بپردازد چون شناسایی نشانگر در برنامه اصلاحی بسیار آسان­تر است (فارسی و باقری، 1385).
در نخود نشانگرهای ISSR بر اساس آغازگرهای (AG)YT و AG)T) با ژن مربوط به مقاومت به پژمردگی فوزاریومی نژاد چهار مرتبط بودند. نشانگرهای نزدیکتر با ژن مذکور بوسیله تغییر مهارهای انتهای 5 یا 3 ساخته شدند (راتناپارخه[59] و همکاران، 1998). توالی ویژه 582 جفت بازی بین ریزماهوارک­ها در فستوکا و توالی ویژه 1350 جفت بازی در لولیوم F.arundinacea این توانایی را دارند که به عنوان نشانگر برای تأیید حضور ژن­هایی که ارتباط نزدیکی با فستوکا دارند، استفاده شود (پاساکینسکین[60] و همکاران، 2000).
3- انگشت نگاری ژنوم[61]
علم بیولوژی از تکنیک­های مختلفی برای شناسای گیاهان بهره می­گیرد. در گونه­های استراتژیک طیف وسیعی از نشانگرهای مولکولی استفاده شده­اند و پیشنهاد می­گردد برای تشخیص گیاهان در نمونه­های ناشناخته یا مخلوط گونه­های مختلف، می­توان از کاوشگر اختصاصی[62] گونه استفاده کرد. کاوشگر اختصاصی گونه را می­توان با طراحی آغازگرهای اختصاصی بر اساس توالی فواصل ژن­های ریبوزومی یا توالی قطعه تکثیر شده در RAPD یا ISSR بدست آورد. آزمون­های مبتنی بر PCR معمولاً از نظر سرعت و حساسیت نسبت به سایر روش­ها از مزیت بیشتری برخوردار هستند. از این نشانگرها بطور گسترده­ای جهت شناسایی ژنوتیپ، ارقام و گونه­ها استفاده شده است (باقری و همکاران، 1386).
ISSRها چند شکلی کافی برای شناسایی بین رقم­های مختلف از گل داوودی را نشان دادند (ولف[63] و همکاران، 1995). (ایسرار[64] و همکاران، 2010) از 30 آغازگر ISSR و 20 آغازگر RAPD برای انگشت نگاری DNA از ژنوم چهار گونه Annona استفاده کردند. در میان آنها 14 آغازگر ISSR و 14 آغازگرRAPD به ترتیب 31 و 48 باند تولید کردند که 18 و 25 باند از آنها 58 و 52 درصد چند شکلی داشتند. حداکثر افتراق از آغازگرهای هفت و نه به دست آمد. تجزیه و تحلیل خوشه­ای از ISSR چهار گونه را به سه خوشه تقسیم کرد در حالی که با استفاده از RAPD دو خوشه بدست آمد.
4-تعیین فراوانی موتیف­های SSR
آنالیز ISSR بینشی را برای سازماندهی، تعیین فراوانی و سطح چند شکلی توالی­های تکراری ساده در ژنوم فراهم می­کند. در برنج و گندم توالی­های تکراری ساده دو نوکلئوتیدی که به عنوان آغازگر استفاده شدند بیشترین تعدا باند را داد و بنابراین از دیگر SSR­ها با واحدهای بلندتر رایج­تر است (بلایر[65] و همکاران 1999، ناگااوکا و اجیهارا[66] 1997). مشخص شده است که بهبود نشانگرهای ریز ماهواره در براسیکا با استفاده از آغازگرهای ISSR امکان پذیر است (وارقز[67] و همکاران، 2000). می­توان گفت که یکی از امتیازات ISSR به ارتباط آن­ها با مکان­های SSR وابسته است. اگر چه خود ریزماهواره­ها احتمالاً کاربردی ندارند و از نظر انتخابی خنثی هستند اما با نواحی کدکننده ژن مرتبط­اند و بنابراین ISSR­ها احتمالاً مناطق غنی از ژن را مشخص می­کنند (ردی و همکاران، 2002).
5-مطالعه روی جمعیت­های طبیعی و گونه­زایی
ثابت شده است که نشانگرهای متنوع ISSR برای آزمایش فرضیه­های گونه­زایی[68]، اینتروگرسیونو سیستماتیک[69] مفید هستند. منشا هیبرید گونه Penstemon clebelandi فقط با استفاده از 8 نشانگر ISSR به روشنی مشخص شد (ولف و همکاران، 1998). همچنین تنوع درون و بین جمعیت­ها را می­توان با استفاده از نشانگرهای چند مکانی پراکنده مانند ISSR بررسی کرد. مشخص شده است که میزان تنوع میان جمعیت­های Oryza granulate از نواحی مختلف (42 درصد) بیشتر از بین جمعیت­های درون یک ناحیه (38 درصد) یا درون یک جمعیت (12 درصد) با استفاده از نشانگرهای ISSR است (کیان و همکاران، 2001).
6-تعیین تنوع ژنتیکی
نشانگر ISSR بطور موفقیت­آمیزی برای تعیین میزان تنوع ژنتیکی در سطوح بین و درون گونه­ای در مورد دامنه وسیعی از محصولات گیاهی استفاده شده است که می­توان از آن­ها برنج (جوشی[70] و همکاران، 2000) گندم (ناگااوکا و اجیهارا، 1997)، ارزن (سالیمات[71] و همکاران، 1995)، ماش (آجیباده[72] و همکاران، 2000) سیب­زمینی شیرین (هوانگ و سان[73]، 2000)، بارهنگ (ولف و مورگان-ریچارد[74]، 1998) را نام برد.

1-10-5-3-منشاء چند شکلی در ISSR­ها منشاء چند شکلی در ISSR­ها می­تواند به هر یک از موارد زیر مرتبط باشد
  1. DNA الگو: لغزش DNA پلیمراز در طی تکثیر DNA و خطای مکانیسم ترمیم، به عنوان مکانیسم تنوع SSR­ها در نظر گرفته شده است. موتاسیون در نواحی اتصال مانند ­SSRها می­تواند از تکثیر قطعه جلوگیری کند. (پرادیپ ردی[75] و همکاران، 2002).
2. ماهیت آغازگر مورد استفاده: میزان پلی­مورفیسم با تغییر ماهیت آغازگر (قلاب نشده، قلاب شده در انتهای ´3 یا ´5) و توالی تکراری متغیر خواهد بود.(1-1) وقتی آغازگر قلاب نشده، مانند یک SSR استفاده می­شود، آغازگر به داخل واحدهای تکراری متصل شده که منجر به تولید اسمیر می­شود. مهار آغازگر با 4-1­ نوکلئوتید دژنره در انتهای ´3 یا ´5، اتصال آغازگر را تنها به توالی ریزماهواره DNA الگو را تضمین کرده و از تشکیل حلقه داخلی و اسمیر جلوگیری می­کند. محصول PCR با آغازگرهای قلاب شده در انتهای ´5 (شامل توالی ریزماهواره و تغییرات طول آنها در طول ژنوم)، تعداد باند بیشتر و چند شکلی بالاتری نشان می­دهد. آغازگرهای قلاب شده با دو نوکلئوتید در انتهای ´3 یا ´5 چندشکلی بیشتری نشان می­دهند. آغازگرهای قلاب شده در انتهای ´3 الگوی باندی واضحتری در مقایسه با آغازگرهای قلاب شده در انتهای ´5 تولید می­کنند. عموما، آغازگرهای با تکرار (AG)، (GA)، (CT)، (TC)، (AC) و (CA) چندشکلی بالاتری را آشکار می­کنند. آغازگرهای (AG)، در برنج، نارنج سه برگ، نخود و صنوبر باندهای شفاف­تری تولید کردند .در حالیکه در گندم و سیب زمینی آغازگرهای با تکرارهای دو نوکلئوتیدی (AC) مؤثرتر بودند. (پرادیپ­ردی و همکاران، 2002).
3.روش آشکارسازی: سطح چند شکلی آشکار شده با روش آشکارسازی مورد استفاده مرتبط است. الکتروفورز ژل پلی­آکریلامید در ترکیب با مواد رادیواکتیو بیشترین حساسیت را دارد، پس از آن الکتروفورز ژل پلی­آکریلامید و رنگ­آمیزی نقره و سپس ژل آگارز بیشترین آشکارسازی را دارند (پرادیپ­ردی و همکاران، 2002).
[1]Barrak
[2] Kakaei et al
[3] Shiraniran and Dehshiri
[4] mass
[5]Sleper and poehman
[6] Darvasi and Soller
[7] Genetic diversity
[8] Mutation
[9]Noliet al
[10] Genetic erosion
[11] Smale et al
[12]Heteros is
[13] Anushri et al
[14] Molecular-marker
[15]genetic marker
[16] Drosophila melanogaster
[17]-Mondini et al
[18]marker
[19] polymorphis
[20] Morphological Markers
[21]Lamote et al
[22] BiochemicalMarkers
[23]Codominant
[24]Gostirmsky et al
[25]Restriction enzyme
[26]Polymerase chain reaction
[27]Godwiniet al
[28]Hybridization
[29]Restriction fragment length polymorphis
[30]Polymorphism
[31]Restriction enzyme
[32] Botstein et al
[33]Random Amplified Polymorphism DNA
[34]Amplified Fragment Length Polymorphism
[35] Inter simple sequence repeat
[36]Nybom
[37] Amplified Fragment Length Polymorphism
[38]Simple Sequence Repeats
[39]Satellite
[40]Mini Satellite
[41]Micro Satellite
[42]Chambers and Macavoy
[43]Gaboret al
[44]Gupta et al
[45]Kantety et al
[46]Khelestkinaet al
[47]Multiplex polymerase chain reaction
[48]Micro Satellite
[49]Kumar et al
[50]Reddy et al
[51]Bornet and Branchard
[52] Genetic map
[53] Linkage map
[54] Recombination
[55] Sankar and Moore
[56] Kojima et al
[57] Wang et al
[58] selection
[59] Ratnaparkhe et al
[60]Pasakinskiene et al
[61]Genetic fingerprinting
[62]Probe Dedicated
[63]Wolff et al
[64]Israr et al
[65] Blair et al
[66] Nagaoka and Ogihara
[67]Varghese et al
[68] Creation
[69] Systematic
[70] Joshi et al
[71]Salimath et al
[72] Ajibade et al
[73]Huang and Sun
[74] Wolff and Morgan-Richards


دریافت فایل
جهت کپی مطلب از ctrl+A استفاده نمایید نماید





مقاله


پاورپوینت


فایل فلش


کارآموزی


گزارش تخصصی


اقدام پژوهی


درس پژوهی


جزوه


خلاصه


بررسی تنوع ژنتیکی ژنوتیپ‌های سیب بومی خراسان بر اساس ...

با توجه به تنوع ژنتیکی سیب استان خراسان، شناسایی، جمع‌آوری و ارزیابی توده‌ها جهت استفاده برنامه‌های تحقیقاتی آتی و حفاظت دائمی آن‌ها ضروری به نظر می‌رسد.

باکتری‌های حل‌کننده فسفات: جداسازی باکتری‌ها و ژن‌های ...

مطالعه تنوع ژنتیکی تودههای بومی آفتابگردان‌ آجیلی (Helianthus annuus L.) ایران با استفاده از نشانگر‌های رتروترنسپوزونی IRAP

بررسی تنوع ژنتیکی برخی از جمعیت‌های گیاه دارویی دم شیر در ...

در این راستا تحقیق حاضر به بررسی تنوع ژنتیکی در درون و بین برخی از جمعیت­های دم­شیر در ایران با استفاده از نشانگر rapd پرداخته است تا تنوع ژنتیکی موجود را بررسی و روابط بین آن­ها را گزارش نماید.

جدیدترین پایان نامه های دفاع شده - پایان نامه های رشته ...

51322 امکان بررسی تنوع ژنتیکی توده های بومی آفتابگردان استان خراسان شمالی با استفاده از نشانگر مولکولی issr 51323 امکان شناسایی تحمل به تنش خشکی در ژنوتیپ های حساس و متحمل نخود زراعی (Cicer arietinum L.)با ...

بررسی تنوع مورفولوژیک توده¬های جنس ریحان (Ocimum spp ...

این تحقیق به منظور تعیین تنوع ژنتیکی 38 توده ریحان بومی به همراه 2 رقم اصلاح شده (اُپال و کشکنی لولو) به عنوان شاهد با استفاده از 32 صفت کمی و کیفی مورفولوژیک در شرایط مزرعه‌ای انجام شد. نتایج مطالعات تاکسونومی نشان داد که ...

بیوتکنولوژی و به نژادی گیاهی

(چکیده) 236 - نقش اپتامرها در تشخیص سلولهای سرطانی (چکیده) 237 - بیو نانوماشبن ها: تلفیقی از بیوتکنولوژی و نانوتکنولوژی (چکیده) 238 - طراحی روش الایزای غیرمستقیم برای بررسی آنتی بادی های سرمی در ...

بررسی تنوع ژنتیکی اکوتیپ‏های رازیانه با استفاده از ...

بررسی تنوع ژنتیکی اکوتیپ‏های رازیانه با استفاده از نشانگرهای issr و rapd. صفورا طاهری* 1 ، محمد ضابط 2 ، علی ایزانلو 2 ، علی ایزدی دربندی 3. 1- دانشجوی کارشناسی ارشد اصلاح نباتات، گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی ...

بررسی فقهی و حقوقی تأثیر تدلیس بر اراده...

پاورپوینت تاثیرمعماری غرب برمعماری معاصرایران

عوامل مدیریتی و اقتصادی موثر بر ضایعات بادام

دانلود تحقیق آماده در قالب word با عنوان نظريات

ضرورت حكومت ديني در فلسفه و فقه

بررسي سيره سياسي امام رضا(ع) از منظر فقه سياسي

تحقیق درباره مقايسه ويژگي هاي مبتني بر فيلترهاي

عصمت پیامبران و شبهات پیرامون آن

ارزش غذایی سیب رمینی وروشهای نگهداری آن

بورس اوراق بهادار و اقتصاد کلان