دانشگاه شیراز
پایان نامه کارشناسی ارشد رشته کشاورزی
عنوان :
بررسی گوناگونی های ژنتیکی بین درختان کد گذاری شده بومی استان هرمزگان در شهرستان های میناب و سیاهو
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
مقدمه
انبه ).(Mangifera indica L، بومی منطقه هند و برمه (موخرجی[1]، 1950؛ پوپنو،[2] 1927؛ دِکندُل،[3] 1904)، از مهمترین میوه های قاره آسیا و مناطق گرمسیر و نیمه گرمسیر دنیا است. انبه با تولید سالیانۀ852/23 میلیون تن پس از موز، مرکبات، انگور و سیب پنجمین میوۀ مهم دنیا از نظر میزان تولید می باشد(فائو، 2008)[4].
جنس Mangifera. از تیرۀ Anacardiaceae دارای 69 گونۀ آسیایی است که همۀ
آنها قابل خوردن نمیباشند (ناکاسون و پائول[5]،1998). علاوه برگونۀ indica سایر گونههای دارای
میوههای خوراکی شامل M. altissima Blanco. ، M. caesia Jack. ، foetida Lour M.، M.
langifera Griff. ،M. odorata Griff. ،M. zeylanica Hooker. ،M. sylvatica Roxb.
میباشند (ناکاسون و پائول، 1998).
انبه درختی است همیشه سبز و متقارن با ارتفاع بین 25-8 متر که دارای میوه هایی با پوست چرمی و برگهای ساده میباشد. رشد در جستهای رویشی انتهایی صورت می گیرد که هر کدام 12-10 برگ جدید دارند. تعداد، فراوانی و طول این انشعاب ها در سال، بستگی به رقم، دما، سن درخت، بار سال جاری و باردهی گذشتۀ درخت دارد. گل آذین، شامل گلهای کامل دوجنسه و گلهای نر میباشد. ارقام انبه به طور معمول به عنوان خودگشن مطرح میشوند اما خود ناسازگاری هم در آنها گزارش شده است. خود گرده افشانی باعث تشکیل میوه تا 6/1 درصد
می شود در حالی که دگرگرده افشانی تولید 4/23- 4/6 درصد میوه می کند (لیتز و گومز[6]،2005؛ ناکاسون و پائول،1998).
تولید و توسعه کاشت انبه به دلیل کمبود ارقام مرغوب که بیشتر بدلیل موانع موجود در بهنژادی معمولی میباشد، با محدودیت مواجه است. از جمله مشکلات موجود در بهنژادی معمولی انبه میتوان به چند رویانی حاصل از رویان زایی بافت خورشی (ناکاسون و پائول،1998)، درصد تشکیل بذر و میوه کم، هتروزیگوسیتی (نایت و اِشنِل[7]،1992) ، ریزش زیاد میوه، پیچیده بودن طبیعت گلها، نیاز به باغ با مساحت زیاد برای ارزیابی دورگهها و دورۀ طولانی نونهالی اشاره کرد. برخی ارقام انبه بذر چند رویان تولید می کنند، شرایطی که در آن رویانهای همانند از نظر ژنتیکی، از بافت خورشی تخمدان بوجود میآیند و به طور معمول مانع رشد و نمو رویان یاختۀ تخم
(رویان جنسی) میشوند. پس از انجام گرده افشانی کنترل شده، هیچ تضمینی نیست که رویان بدست آمده حاصل گرده افشانی است و این پدیده درکنار تعداد کم میوۀ تولید شده شانس بدست آوردن دوررگهها را بسیار کم می کند.
اهداف بهنژادی انبه شامل بهبود اندازه و شکل میوه، عاری بودن از بیماری زوال انبه[8]، افزایش کیفیت انباری، مقاومت به بیماری قارچی آنتراکنوز، سفیدک پودری، تحمل به شوری و دمای کم (ناکاسون و پائول، 1998) و بالا بردن میزان ماندگاری (لیتز، 2001)، مقاومت به خشکی، باردهی منظم، تاج متراکم درخت و پاکوتاهی میباشد.
بیشتر ارقام انبۀ موجود در دنیا حاصل گزینش طبیعی از ژرم پلاسم موجود میباشند که بر اثر دگرگرده افشانی، متنوع شده است. تا کنون ارقام کمی از پروژههای بهنژادی سنتی و معمول انبه که در برگیرندۀ گردهافشانی کنترل شده است بدست آمده اند. آلوپولی پلوئیدی[9]، دگر باروری، شرایط اقلیمی گوناگون و دورگههای طبیعی باعث ایجاد تنوع ژنتیکی زیادی شده اند. ارقام مرغوب، بیشتر با روش معرفی ارقام و گزینش با همکاری پژوهشگران، پرورش دهندگان و خزانه داران در دنیا توزیع و بهبود پیدا کردهاند(ناکاسون و پائول، 1998).
انبه برای رشد و باردهی به آب وهوای گرم و مرطوب بدون خطر سرمازدگی نیاز دارد. انواع انبه، با خشکی بسیار سازگار بوده و میتوانند در مقابل سیلابهای گاه و بیگاه استقامت کنند. توزیع مناسب بارندگی در زمان گلدهی و تشکیل میوه، نسبت به بارندگی کل، بسیار مهم است. در مناطق گرمسیری با بارندگی زیاد، میزان محصول، کم بوده و رشد رویشی، زیاده از حد خواهد بود. گلها در شرایط مرطوب، بسیار به بیماری قارچی آنتراکنوز حساس بوده، و بارندگی کم در طول دورۀ گلدهی، ترجیح داده میشود. آبیاری باید در طول دورۀ رشد و نمو میوه، زمانی که تقسیم یاخته ای در حال وقوع است، برای جلوگیری از تنش آبی و ایجاد جستهای رویشی مناسب پس از برداشت، به صورت منظم صورت گیرد. انبه می تواند در مناطق گرمسیر تا ارتفاع 1200 متر پرورش داده شود در حالیکه بهترین تولید محصول را در ارتفاع کمتر از 800 متر خواهد داشت. دمای هوای بین 30-24 درجۀ سلسیوس مورد نیاز است و درخت می تواند در طول دورۀ رشد و نمو میوه، در صورتیکه آبیاری کافی باشد تا دمای 48 درجۀ سلسیوس را نیز تحمل کند. قدرت زنده بودن گرده، در صورتیکه در دمای بالای 35 درجۀ سلسیوس و یا کمتر از 15 درجۀ سلسیوس رشد کند، کم میشود. دماهای سرد، رشد را محدود کرده و یخ زدگی می تواند به شدت به درختان جوان آسیب رسانده و یا آنها را از بین ببرد. گلدهی در تمامی نورگاهها با دمای انگیزش (مؤثر) بین 18-10 درجۀ سلسیوس رخ میدهد. عدم گلدهی در فصل کم بار ارقام دوساله در مناطق نیمه گرمسیر و چند بار گلدهی در یک سال در مناطق استوایی، نشان از عادت بی تفاوت بودن به طول روز در انبه دارد. این گیاه به دلیل سازگاری با شرایط آب و هوایی نواحی جنوب، مرکزی و شرقی کشور و باردهی رضایت بخش، از دیرباز برای مردمان سیستان و بلوچستان و هرمزگان شناخته شده است. ورود انبه به استان سیستان و بلوچستان به دلیل داشتن مرز مشترک با پاکستان بوده که اغلب افراد در رفت و آمد به این کشور که تا سال 1950 میلادی با هندوستان (منشأ اصلی انبه) یک کشور متحد بوده اند، ارقام مختلف بذری را به کشور وارد نموده و اقدام به کشت آنها کرده و بذور حاصله را تحت اسامی مختلف، به اصطلاح، رقم معرفی نموده اند. بسیاری از ارقام انبه در دنیا در نواحی مختلف دارای اسامی مختلف بوده و یا از لحاظ مورفولوژیکی دارای اختلاف می باشند، در حالیکه از نظر ژنتیکی هیچ گونه اختلافی با هم ندارند.
کشاورزان و باغداران بومی استانهای انبه خیز کشور تا سالهای اخیر از روشهای افزایش رویشی انبه مثل پیوند استفاده نکرده و فقط از طریق کشت بذر، این درختان را افزودهاند و با توجه به تک رویانی بودن تمام ارقام بومی موجود در ایران، تفرق صفات بسیار محتمل میباشد. افزون بر این درختان موجود از نظر ریخت شناسی، عملکرد کمی و کیفی و واکنش به تنشهای زیستی و غیر زیستی درجههای بالایی از گوناگونی را نشان میدهند. پرسش این است که آیا این تفاوت ها اساس ژنتیکی دارند یا در اثر عوامل محیطی بروز کردهاند. در استان هرمزگان درختان دارای تفاوت توسط کارشناسان مراکز تحقیقات کشاورزی، به صورت مورفولوژیکی طبقه بندی، نامگذاری و یا کدگذاری شده اند. نیاز است که گوناگونیهای درون ژرم پلاسم استان به صورت دقیق و همه گیر بررسی شود تا راه را برای کارهای بهنژادی و گسترش کاشت این گیاه، هموار سازد.
مشکلاتی که برای افزایش تولید و گسترش سطح زیر کشت در منطقه وجود دارند بیشتر مربوط به مقاومت درختان به تنشهای محیطی و زیستی مانند آفات و بیماریها و غیر زیستی مانند شوری آب و خاک و خشکی میباشند. شناسایی ارقام مناسب جهت پایه و پیوندک و ارقام مقاوم به انواع بیماریها و ارقامی با تولید محصول زیاد (با توجه به سال آوری انبه) می تواند با شناخت بهتر پتانسیلهای ژرم پلاسم موجود انجام گیرد.
هر چند روشهای مورفولوژیک برای تعیین گوناگونیهای ژنتیکی استفاده میشوند ولی مشکلات این روشها شامل محدود بودن تعداد صفات مورد بررسی، تغییر با فصول و مراحل رشد و نموی، استفاده از آنها را محدود کرده است. نشانگرهای ملکولی شامل آیزوزایمها و DNA
میتوانند برای شناسایی ارقام و ژنوتیپها به طور مؤثری استفاده شوند. نشانگرهای فوق با ارائۀ شناخت درستی از گوناگونی و روابط ژنتیکی موجود در ژرم پلاسمها شامل گونهها و ارقام، شناخت والدین و چگونگی توارث صفات میتوانند پیش نیاز روشهای بهنژادی مانندMAS[10]
(انتخاب به کمک نشانگر) باشند. با این کار ژنهای مطلوب و مورد نظر با ارزش تجاری و
قابل انتقال به راحتی شناخته میشوند. روشهای جدید بهنژادی مبتنی بر فناوری زیستی
میتوانند موانع موجود بر سرراه بهنژادی سنتی در انبه را دور زده و یا به عنوان مکمل آنها مورد استفاده قرار گیرند. همچنین با توجه به دقت استفاده از نشانگرهای مولکولی، نسبت به نشانگرهای مورفولوژیک، استفاده از آنها جهت تعیین تفاوتها و شباهتهای ژنتیکی موجود بین ارقام مختلف یک جنس از ضریب اطمینان بالاتری برخوردار است. استفاده از انواع نشانگرهای مولکولی برای تعیین توالی ژنتیکی و تعیین میزان تفاوت ارقام مختلف در گیاهان بسیار زیادی مورد استفاده قرار گرفته است. همچنین استفاده از نشانگرهای مولکولی برای طبقه بندی گیاهی نیز بسیار مفید بوده و تا کنون در مورد گیاهان مختلفی استفاده شده است.
نشانگرهای آیزوزایمی برای تشخیص والدین ارقام انبه مانند رقم (هِیدِن)[11] بکار
رفته اند (دِگانی و همکاران[12]،1990). گان و همکاران[13] (1981) برای اولین بار از آیزوزایمها استفاده کردند تا گوناگونی ژنتیکی میان ارقام انبه را تفسیر کنند.
تاکنون نشانگرهای ملکولی در سطح DNA مانند RAPD[14]، AFLP [15]، SSR [16]،[17] ISSRs ،
VNTRS[18] برای شناسایی روابط ژنتیکی و شناسایی ژرم پلاسمها در انبه بکار
رفته اند.
هدف از انجام پژوهش پیش رو، بررسی گوناگونیهای ژنتیکی بین درختان کدگذاری شده بومی استان هرمزگان در شهرستانهای میناب و سیاهو با بهره گرفتن از نشانگرهای RAPD
بود. لازم به ذکر است که این درختان از پیش با بهره گرفتن از نشانگرهای مورفولوژیک، بررسی و
نام گذاری شده بودند. در این پژوهش، نخست از صفات مورفولوژیک مانند شکل میوه، شکل تاج پوشش، اندازۀ میوه و اندازۀ برگ برای تشخیص تفاوت میان ارقام مختلف استفاده شد. سپس این تفاوتها بر اساس استفاده از نشانگرهای RAPD مورد ارزیابی قرار گرفت تا میزان نزدیکی این ارقام از نظر ژنتیکی نیز مورد بررسی قرار گیرد. پس از انجام بررسی بین گونههای بومی، این بررسی، بین دو رقم شاخص وارداتی با نامهای سیندری[19] و لانگرا[20] نیز صورت گرفت تا میزان نزدیکی ارقام بومی با این دو رقم خارجی نیز مورد ارزیابی قرار گیرد.
مروری بر پژوهش های پیشین
– مورری بر پژوهش های پیشین
2-1- مقدمه
این مرور نگاهی دارد به مجموعه ای از بررسیهای انجام شده در بررسی وضعیت ژنتیكی، بهنژادی و ابزارهای كمكی و كارا در شناخت ژنوتیپها و همچنین بهنژادی انبه به روشهای نوین و سنتی. در این بررسی نشانگرهای ملکولی در گیاهان، روشهای مطالعۀ ژنوم انبه و ابزارهای موجود شامل مواد و روشهای بكار گرفته، نتایج و مباحث ارائه شده پوشش داده خواهند شد.
2-2- ژنتیک و بهنژادی انبه
انبه با نام علمیL. Mangifera indica از تیرۀ Anacardiaceae دارای شمار کروموزومی 40= x 2=n2 میباشد. همانند بیشتر گیاهان چوبی بهنژادی انبه با روشهای مرسوم و معمولی بهنژادی بدلیل دورۀ نونهالی بلند، تشکیل بذر و میوۀ کم و ریزش زیاد میوه، تک بذری بودن میوه، چند رویانی برخی ارقام، دگرگرده افشانی زیاد و اطلاعات کم در مورد توارث مواد ژنتیکی
امکان پذیر نمیباشد. بیشتر ارقام فعلی حاصل گزینش از دانهالهای بدست آمده از گرده افشانی تصادفی در طبیعت بوده است. استفاده از فنون فناوری زیستی میتواند بعنوان مکمل روشهای سنتی و یا جایگزین آنها، بسیاری از این موانع را از سر راه بردارد. شناسایی گوناگونی ژنتیکی و میزان خویشاوندی بین ارقام انبه و گونههای جنس Mangifera می تواند برای شناسایی ژنهای مفید برای پروژههای انتقال ژنها و ایجاد گوناگونیهای ژنتیکی در ارقام موجود مفید باشد. با وجود کشت گستردۀ انبه، بررسیهای فناوری زیستی محدودی در مقایسه با میوههایی مثل سیب[21]، مرکبات[22] و موز[23] بر روی انبه انجام شده اند. تعداد کمی فنون کشت درون شیشه ای[24] و انتقال ژن برای انبه توسعه داده شده اند. به عنوان مثال: یک لینۀ رویان زا[25] با فعالیت کیتیناز از کشت رویان ارقام Carabao و Hindi Be Serana با بهره گرفتن از گوناگونی بدن- همگروهی[26] انتخاب شده است
(جایاسانکار و لیتز[27]،1998).
2-3-شناسایی ارقام انبه
دگرگرده افشانی، دامنۀ وسیع اقلیمی در بسیاری از مناطق انبهخیز ، دورگه گیری و نوترکیبی خصوصیات مختلف سهم مهمی درگوناگونی ژنتیکی فعلی انبه داشته است(راویشانکار و همکاران[28]، 2000). نام گذاری انبه نیز مشکلات زیادی داشته و گاهی یک رقم انبه به چند اسم در چند مکان نامیده می شود. برای استفادۀ صحیح و مؤثر از منابع ژنتیکی انبه شناسایی خصوصیات ژرم پلاسم انبه ضروری است. هرچند خصوصیات مورفولوژیک برای شناسایی گوناگونی ژنتیکی مورد استفاده بوده اند ولی به طورمعمول آنها کم تعداد بوده، وابستگی به فصل و مرحلۀ رشد دارند. استفاده از نشانگرهای ملکولی[29] مانند آیزوزیمها وDNA می تواند بطور مؤثری برای شناسایی ارقام انبه، و روشهای گزینش به کمک نشانگرها بکار رود.
-4-نشانگرهای مولکولی
2-4-1-نشانگر چیست؟
بطور کلی هر صفتی که بین افراد متفاوت باشد، ناشی از تفاوت موجود بین ردیف
DNA های آنهاست که به نتاج نیز منتقل میشود. حتی صفاتی که تحت تأثیر شرایط محیط نیز بصورت متفاوت بروز می کنند (تفاوت در بین افراد در شرایط محیطی یکسان)، بازتاب تفاوتهای موجود در ردیفهای DNAهستند. این تفاوتها میتوانند بعنوان نشانه یا نشانگر ژنتیکی بکارگرفته شوند. این تفاوتها ممکن است به طرق مختلفی تظاهر یابند. برخی از این تفاوتها در صفات قابل رؤیتی مانند رنگ گل، وجود یا عدم وجود ریشک در گلچه غلات یا صاف یا چروک بودن سطح دانه نخود فرنگی در آزمایشهای مندل تجلی می کنند( نقوی و همکاران، 1386). اطلاع از سطح گوناگونی ژنتیکی، اساسی ترین جنبۀ تمام علوم زیستی از قبیل اکولوژیکی، زیست شناسی تکاملی، رده بندی، اصلاح و حفظ نباتات گیاهی به شمار میرود. گوناگونی ژنتیکی با بهره گرفتن از نشانگرهای ژنتیکی(مورفولوژیکی و مولکولی) و صفات زراعی ارزیابی میگردد. به
تفاوتهای موجود بین ردیف DNA کروموزومهای هر موجود که از افراد به نتاج آنها منتقل
میگردد؛ نشانگر ژنتیکی گفته می شود(سید رزاقی،1389).
در دهۀ 1950، نشانگرهای مولکولی قابل مشاهده توسط الکتروفورز پروتئینها تحول شگرفی را ایجاد نمودند(نقوی و همکاران،1386). با این وجود، تجزیههای آیزوزایم به دلیل کم بودن مکانهای ژنی نشانگر موجود، فقدان چند شکلی برای این مکان در مواد در بر گیرنده ونیز به دلیل تغییر در الگوهای بانددهی در اثر نموگیاهی، دارای محدودیت میباشند(تنکسلی و همکاران[30]،1983). روشهای بیوشیمیایی مثل تجزیۀ آیزوزایم برای تمایز بین افراد هتروزیگوت و هموزیگوت و برای تعیین میزان گوناگونی در جوامع گیاهی بکار گرفته شده است(ملچینگر و همکاران[31]،1990).
تعداد صفحه :74
قیمت :14700 تومان
