چکیده
بیش از 139 گونه آلیوم در ایران گزارش شده اند که حدود 30 گونه آن بومی خود ایران هستند . در این میان Allium hirtifolium به لحاظ اینکه تاکنون تحقیقاتی از لحاظ مولکولی و یا مورفولوژیکی بر روی آن انجام نشده و تعداد تحقیقاتی که در مورد این گونه خاص در دنیا انجام گردیده, به لحاظ کمی بسیار اندک می باشد, لذا بر آن شدیم تا با جمع آوری این گیاه از نقاط اصلی رویش ان که عمدتا مناطق مرکزی ایران و خصوصاً استان لرستان است, به بررسی ابعاد مولکولی و مورفولوژیکی و فیتوشیمیایی آن بپردازیم. بررسی های ما بر روی این گونه شامل بخش های زیر می باشد:
بخش اول: جمع آوری و نگهداری مواد گیاهی
ابتدا، نمونه های گیاهی از شانزده منطقه مختلف استان لرستان جمع آوری و در مرحله بعد مرکز تحقیقات منابع طبیعی استان لرستان و همچنین پژوهشکده علوم گیاهی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی تعیین هویت گردید و سپس غده ها تا انجام آزمایشات بعدی در یخچال و دمای 4 درجه سانتیگراد نگهداری شدند.
بخش دوم: بررسی مزرعه ای
غده های آلیوم در آذرماه 1384 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در سه تکرار، در هر ردیف 4 غده از هر اکوتیپ خاص به طور تصادفی انتخاب و سپس با فاصله 20 سانتی متر روی ردیف و 35 سانتی متر بین ردیف کشت شدند.
پس از رویش از سطح خاک، اطلاعات مورفولوژیکی از قبیل طول برگ، عرض برگ، ارتفاع ساقه گلدهنده، تعداد برگ، وزن متوسط غده ها در بوته، تعداد غده در بوته، مدت زمان کاشت تا سبز شدن و مدت زمان کاشت تا گل دهی، در هر بوته اندازه گیری شدند.
بخش سوم: بررسی مولکولی با تکنیک RAPD
الف) کشت در گلخانه: در فروردین ماه 1385 تعداد دو غده از هر اکوتیپ به طور تصادفی انتخاب و در گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد، در گلدان کشت شدند و پس از رویش از سطح خاک و پس از حدود 10 روز برگهای جوان چیده شده و سریعاً در داخل یخ به آزمایشگاه بیوتکنولوژی پژوهشکده بوعلی محل انجام آزمایشات مولکولی، منتقل گردید و در فریزر و در دمای 20- درجه سانتیگراد تا زمان انجام آزمایش نگهداری شد.
ب) استخراج DNA : با روش Doyle and Doyle یا Hot CTAB ، DNA ها استخراج و پس از استخراج با دستگاه UVTECH، مشاهده گردیده و عکس برداری شدند. با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتری کیفیت DNA بررسی شد و نسبت جذب 280/260 اکثر DNA ها بین 2-8/1 بودند که نشان از کیفیت خوب DNA استخراج شده از لحاظ عدم آلودگی به پروتئین و یا DNA و پلی ساکاریدها و ... بود.
ج) PCR : با کمک 20 آغازگر ساخت دانشگاه بریتیش کلمبیا که 16 تا از آنها چند شکلی خوبی نشان دادند و براساس روش آدامز (1998),PCR انجام گردید و پس از الکتروفورز ژل اگارز 5/1 درصد و عکسبرداری از ژل ها ، با نرم افزار(NTSYS 2/02) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و براساس الگوریتم UPGMA دندروگرام رسم گردید.
بخش چهارم: بررسی فیتوشیمیایی
از آنجا که اکثر ترکیبات شیمیایی آلیوم ها ترکیبات گوگردی بوده و چیزی حدود 70 % این ترکیبات را هم آلیسین تشکیل می دهد لذا بررسی فیتو شیمیایی بر روی درصد آلیسین در اکوتیپ های مختلف انجام گردید و عصاره موجود در غده های گیاهان به روش بریتیش فارماکوپه, با مقداری تغییرات استخراج و با روش کاهش جذب در طول موج 324 نانومتر و پس از اختلاط با ماده ای به نام4 – مرکاپتو پیریدین میزان آلیسین اندازه گیری شد.
نتایج حاصل از بررسی مورفولوژیک
پس از ترسیم دندروگرام با کمک نرم افزار SAS شش گروه مختلف مورفولوژیک بدست آمد که تنوع موجود در آنها ارتباط زیادی با تنوع جغرافیایی نداشت. تجزیه واریانس و آزمون دانکن، اختلاف معنی داری را در بین بعضی صفات در اکوتیپ ها نشان داد.
نتایج حاصل از بررسی مولکولی RAPD
در مجموع از 20 آغازگر استفاده شده، 16 تا چند شکلی بسیار بالایی را نشان دادند.درصد چند شکلی تمام آنها بالای 90% برآورد گردید و مشخص شد که تمام آنها از کارایی بالایی در تشخیص ژنوتیپ های مختلف برخوردار هستند. بررسی دندروگرام حاصل از ماتریس 0 و 1 ، اکوتیپ ها را در هر 8 گروه مختلف قرار داد. در این بررسی ارتباط زیادی بین گروه بندی مولکولی و جغرافیایی یافت نگردید.
نتایج حاصل از بررسی فیتوشیمیایی
میزان آلیسین در اکوتیپ ها با هم تفاوت داشت و از 61 /0 تا 63/3 میلی گرم آلیسین در هر گرم غده تازه متفاوت بود.میزان آلیسین با بعضی صفات مورفولوژیک از قبیل وزن غده همبستگی مثبت داشت. از مقایسه نتایج بدست آمده چنین استنباط می شود که تنوع ژنتیکی در میان اکوتیپ ها زیاد بوده بطوریکه حتی در اکوتیپ های یک منطقه نیز این مسئله وجود دارد و علت این تنوع زیاد ژنتیکی ممکن است عواملی از قبیل جهش های ژنی و نیز روش های تولید مثل جنسی باشد که البته این مسئله نیاز به بررسی بیشتری دارد.
در این بررسی مهمترین روش تشخیص چند شکلی و اختلافات ژنتیکی میان اکوتیپ ها استفاده از نشانگر RAPD بود. این روش هم روشی ساده و هم دقیق است و قادر به شناسایی اختلافات کوچک ژنتیکی می باشد.
تعداد صفحات 107 word
چکیده
فصل اول: مقدمه
فصل دوم: گیاهشناسی
۲-۱- گیاهشناسی Allium hirtifolium
۲-۲- انتشار جغرافیایی
۲-۳- کاریولوژی
۲-۴- موارد مصرف
۲-۴-۱- مصارف غذایی
۲-۴-۲- استفاده در طب سنتی
۲-۵- تحقیقات انجام شده در Allium hirtifolium
۲-۶- جنس Allium spp
۲-۶-۱- مشخصات عمومی و طبقه بندی
۲-۶-۲- خصوصیات شیمیایی
۲-۶-۳- کاریولوژی
۲-۷- ارزشهای اقتصادی گونه های جنس آلیوم
۲-۸- زیرجنسهای جنس آلیوم
۲-۸-۱- زیر جنس Allium
۲-۸-۲- زیر جنس Rhizirideum
۲-۸-۳- زیر جنس Melanocrommyum
۲-۸-۴- زیر جنس Amerallium
۲-۹- مراحل نمو در آلیوم ها
۲-۹-۱- جوانه زنی بذر
۲-۹-۲- سبز شدن بذور و نمو گیاهان نورسته
۲-۹-۳- دوره جوانی و انتقال به مرحله تولید مثلی
۲-۹-۴- رشد و نمو سالیانه پس از بلوغ
۲-۹-۴-۱- گونه های پیاز دار
۲-۹-۴-۱-۱- گونه های پیازدار با مبدا مدیترانه
۲-۹-۴-۱-۲- گونه های گلدار با مبدا ایرانو تورانی
۲-۹-۴-۳- آلیومهای خوراکی
۲-۹-۵- تکثیر
۲-۹-۵-۱- تکثیر از راه بذر
۲-۹-۵-۲- تکثیر رویشی
۲-۹-۵-۳- کشت بافت در آلیومها
۲-۱۰- اصلاح ژنتیکی در آلیومها و استفاده از گونه های وحشی Allium
۲-۱۰-۱- بانک های بذر آلیوم در دنیا
۲-۱۰-۲- بانک های ژن آلیوم در دنیا
۲-۱۰-۳- عملیات نگهداری و اصلاحی در مراکز جمع آوری و نگهداری آلیوم ها
۲-۱۱- بررسی تنوع ژنتیکی و عوامل ایجاد تنوع
-۱۱-۱- تجزیه کلاستر
۲-۱۱-۲- تجزیه به مولفه اصلی
۲-۱۱-۳- معیارهای فاصله یا شباهت ژنتیکی
۲-۱۲- مراکز تنوع جنس
۲-۱۳- مصارف مختلف آلیومها در دنیا
فصل سوم: بررسی مولکولی به کمک نشانگر RAPD
۳-۱- نشانگر چیست؟
۳-۲- کاربرد های نشانگرهای مولکولی
۳-۳- انواع نشانگرها
۳-۴- نشانگر RAPD
۳-۴-۱- مراحل روش RAPD
۳-۴-۱-۱- استخراج DNA
۳-۴-۱-۲- تخمین غلظت DNA
۳-۴-۱-۳- انجام واکنش RAPD
۳-۴-۱-۴- الکتروفورز محصولات PCR
۳-۴-۲- تجزیه داده های RAPD
۳-۴-۳- تکرار پذیری RAPD
۳-۴-۳-۱- کیفیت و کمیت DNA
۳-۴-۳-۲- آلودگی بیولوژیک
۳-۴-۳-۳- غلظت آغازگر
۳-۴-۳-۴- غلظت منیزیم
۳-۴-۳-۵- تکرارپذیری نیمرخ های دستگاه PCR
۳-۴-۳-۶- زمان واسرشته سازی
۳-۴-۳-۷- درجه حرارت اتصال
۳-۴-۳-۸- مدت زمان بسط یا توسعه طویل شدن
۳-۴-۳-۹- دقت کردن در پیپت نمودن
۳-۵- مزایای RAPD
۳-۶- معایب RAPD
۳-۷- تحقیقات انجام شده با کمک نشانگر RAPD در جنس الیوم
فصل چهارم: نشانگرهای مورفولوژیک
۴-۱- مزایای نشانگرهای مورفولوژیک
۴-۲- معایب نشانگرهای مورفولوژیک
۴-۳- مقایسه مورفولوژیک آلیوم ها
۴-۳-۱- گروه های پیازدار
۴-۳-۲- گروه های ریزوم دار
۴-۳-۳- گونه های آلیوم خوراکی
۴-۴- کاربرد نشانگرهای مورفولوژیک در جنس آلیوم
۴-۵- اساس ژنتیکی بعضی صفات مورفولوژیک در آلیوم ها
۴-۵-۱- برگ و نشاء ها
۴-۵-۲- ساقه گلدهنده
۴-۵-۳- پیاز
۴-۵-۴- گل
فصل پنجم: بررسی فیتوشیمیایی
۵-۱- تاریخچه استفاده از آلیومها در تغذیه و درمان بیماریها
۵-۲- ترکیبات شیمیایی موجود در گیاهان جنس آلیوم
۵-۲-۱- ترکیبات فرار
۵-۲-۲- ترکیبات غیر فرار
۵-۳- تاریخچه شناسایی آلیسین
۵-۴- چگونگی تشکیل آلیسین
۵-۵- روشهای تجزیه و شناسایی اجزاء تشکیل دهنده اسانس و عصاره های استخراج شده از گیاهان
۵-۵-۱- کروماتوگرافی
۵-۵-۲- کروماتوگرافی لایه نازک (TLC)
۵-۵-۳- کروماتوگرافی ستون
۵-۵-۴- گاز کروماتوگرافی
۵-۵-۵- طیف سنجی مادون قرمز (IR)
۵-۵-۶- طیف سنجی ماوراء بنفش (UV) و مرئی (Visible – Spectroscopy)
۵-۵-۷- رزنانس مغناطیسی هسته (nmr)
۵-۵-۸- گاز کروماتوگرافی قدام با طیف سنجی جرم (GC-Mass)
فصل ششم: مواد و روشها
۶-۱- نمونه های گیاهی
۶-۲- دستگاههای مورد استفاده
۶-۳- مواد مورد استفاده
۶-۴- روشها
۶-۴-۱- ارزیابی مورفولوژیکی
۶-۴-۱-۱- مواد و طرح آزمایشی
۶-۴-۱-۲- یادداشت برداری و ثبت خصوصیات
۶-۴-۲- ارزیابی مولکولی
۶-۴-۲-۱- استخراج DNA
۶-۴-۲-۲- ارزیابی کمی و کیفی نمونه های DNA
۶-۴-۲-۳- الکتروفورز DNA
۶-۴-۲-۴- شرایط واکنشهای PCR-RAPD
۶-۴-۳- ارزیابی فیتوشیمیایی
۶-۴-۳-۱- روش کروماتوگرافی لایه نازک (TLC) در تشخیص وجود آلیسیس
۶-۴-۳-۲- تعیین مقدار آلیسیس به روش اسپکتروفتومتری
۶-۴-۳-۲-۱- آماده سازی پیازهای A.hirtifolium
۶-۴-۳-۲- نحوه اندازه گیری جذب در دستگاه اسپکتروفتومتری
فصل هفتم: بحث و نتایج
۷-۱- گروه بندی اکوتیپها با نشانگر
۷-۲- گروه بندی بر اساس صفات مورفولوژیک
۷-۳- بررسی اکوتیپها از دیدگاه فیتوشیمیایی
۷-۴- مقایسه داده های RAPD و مورفولوژیکی
۷-۵- مقایسه داده های مورفولوژیک و آلیسیس
۷-۶- نتیجه گیری نهایی
۷-۷- پیشنهادات
منابع
خلاصه پایان نامه به زبان انگلیسی
استفاده از نشا نگرهای ژنتیک قدمتی برابر با تاریخ بشر دارد. انسانهای نخستین، حتی آنهایی که هنوز کشاورزی را فرا نگرفته بودند و برای ادامه زندگی مجبور به جمع آوری بذر و میوه گیاهان بودند، بدون آنکه خود بدانند از نشانگرهای مورفولوژیک برای شناختن و تمایز انواع بذر و میوه و جانوران وحشی استفاده می کردند و برخی را به برخی دیگر ترجیح می دادند، اما به صورت مدون و دانش مدار، شاید مندل، نخستین کسی بود که از نشا نگرهای مورفولوژیک یا نشا نگرهای مبتنی بر فنوتیپ برای مطالعه چگونگی توارث صفات در نخود فرنگی استفاده کرد (9).
تا قبل از مندل، اصلاح گیاهان به عنوان هنر محسوب می شد و گزینش بر اصول علمی استوار نبود و اصلاحگران موفق افرادی بودند که استعداد زیادتری در تشخیص تنوع موجود داشتند. با پیشرفت علم ژنتیک و علوم وابسته، اصلاح گیاهان، با این علوم مرتبط شد و دیگر هنر و مهارت به تنهایی در امر گزینش دخالت نداشت و به نژادگر بنابر اصول علمی و با تعمّد می توانست تنوع و تغییراتی در گیاهان ایجاد نماید و از این راه واریته ها و ارقام جدید با صفات دلخواه به وجود آورد. (15) استفاده از نشا نگرهای ژنتیک، خصوصاً نشانگرهای مولکولی، ابزاری برای شناسایی تنوع و نوع تنوع هستند.(5) تنوع گونه ها در محیط به توانایی تولید و پایداری آن اکوسیستم وابسته است.(9)
روش های مولکولی ابزاری مناسب برای مطالعه اثر تنوع ژنتیکی گیاهی روی پایداری اکوسیستم هاست. این تنوع را ممکن است در چند سطح مورد بررسی قرارداد. تنوع حیاتی یک اکوسیستم معمولا از روی تعداد گونه های موجود در آن مشخص می شود. ضمن اینکه تنوع درون گونه ای نیز ممکن است سهم قابل توجهی در باروری سیستم داشته باشد. روش های مولکولی، امکانات ویژه را برای ارزیابی تنوع حیاتی ارائه می دهند و می توانند روش کلیدی برای ایجاد راهبردهای حفاظتی مناسب باشند.(13)
کاربردهای علمی بیولوژی مولکولی گیاهی و استفاده از نشانگرها به طور خلاصه شامل : (13)
ذخایر گیاهی هر کشور، مهمترین منابع و ثروتهای آن کشور به حساب آمده و ممالکی که به ارزش واقعی این ذخایر پی برده اند، آنها را حتی از طلا و نفت و سایر منابع زیر زمینی با ارزش تر می دانند.
گونه های مختلف Allium دارای ارزشهای فراوانی از لحاظ غذایی، دارویی و پزشکی هستند واثرات متعدد دارویی آنها بررسی شده است و از این خواص دارویی از هزاران سال قبل در درمان بیماریهایی مثل دیابت، بیماری های قلبی و التیام سیستم دفاعی و ایمنی بدن، درمان روماتیسم و... استفاده می شده است.(10)
جنس آلیوم متشکل از بیش از 700 گونه است(61) که بیش از 139 گونه آن در ایران گزارش شده است و در حدود 30 گونه آن بومی خود ایران هستند(78) Allim hirtifolium یک گونه قدیمی و بومی ایران است که به عنوان طعم دهنده و چاشنی غذایی استفاده می شده است.(133) در سالهای اخیر استفاده همه جانبه از نشا نگرهای مولکولی در تحقیقات Allium مثل، توالی یابی DNA، بررسی سریع انواع سیتوپلاسمها و تشخیص گیاهان هیرید و استفاده وسیع در تهیه نقشه های ژنتیکی رو به افزایش است .
مشهورترین ترکیبات فیتوشیمیایی جنس Allium، ترکیبات گوگردی بوده که شاخصترین آنها که در غده ها و پیازهای خورد نشده آنها وجود دارد آلیین یا S- آلیل- (+)L- سیستئین سولفوکسید است و به دنبال خورد کردن یا پودر کردن غده ها، تحت اثر آنزیم آلیناز به آلیسین تبدیل می شود(60). هدف ما در این تحقیق بررسی تنوع موجود در اکوتیپهای A.hirtifolium موجود در مناطق زیست این گونه در استان لرستان از دیدگاه مولکولی با تکنیک (RAPD)، مورفولوژیکی وفیتوشیمیایی(آلیسین) می باشد و رابطه این نشا نگرها با هم و توانایی آنها در تعیین میزان تنوع را مورد بررسی قرار خواهیم داد.
فهرست مندرجات.. ﻫ
فهرست اختصارات ی
فهرست نمودارها و اشکال
فهرست جداول
چکیده
فصل اول: مقدمه ۴
فصل دوم: گیاهشناسی
۲-۱- گیاهشناسی Allium hirtifolium8
2-2- انتشار جغرافیایی ۸
۲-۳- کاریولوژی ۸
۲-۴- موارد مصرف ۱۰
۲-۴-۱- مصارف غذایی ۱۰
۲-۴-۲- استفاده در طب سنتی ۱۰
۲-۵- تحقیقات انجام شده در Allium hirtifolium10
2- 6- جنس Allium spp. 2-6-1- مشخصات عمومی و طبقه بندی ۱۱
۲-۶-۲- خصوصیات شیمیایی ۱۳
۲-۶-۳- کاریولوژی ۱۳
۲-۷- ارزشهای اقتصادی گونه های جنس آلیوم ۱۴
۲-۸- زیرجنسهای جنس آلیوم ۱۴
۲-۸-۱- زیر جنس Allium ۱۵
۲-۸-۲- زیر جنس Rhizirideum15
2-8-3- زیر جنس Melanocrommyum15
2-8-4- زیر جنس Amerallium
2-9- مراحل نمو در آلیومها ۱۶
۲-۹-۱- جوانه زنی بذر ۱۶
۲-۹-۲- سبز شدن بذور و نمو گیاهان نورسته ۱۷
۲-۹-۳- دوره جوانی و انتقال به مرحله تولید مثلی ۱۷
۲-۹-۴- رشد و نمو سالیانه پس از بلوغ ۱۹
۲-۹-۴-۱- گونه های پیاز دار ۱۹
۲-۹-۴-۱-۱- گونه های پیازدار با مبدا مدیترانه ۲۰
۲-۹-۴-۱-۲- گونه های گلدار با مبدا ایرانو تورانی۲۰
۲-۹-۴-۳- آلیومهای خوراکی ۲۳
۲-۹-۵- تکثیر۲۴
۲-۹-۵-۱- تکثیر از راه بذر ۲۴
۲-۹-۵-۲- تکثیر رویشی ۲۵
۲-۹-۵-۳- کشت بافت در آلیومها ۲۶
۲-۱۰- اصلاح ژنتیکی در آلیومها و استفاده از گونه های وحشی Allium26
2-10-1- بانک های بذر آلیوم در دنیا ۲۷
۲-۱۰-۲- بانک های ژن آلیوم در دنیا ۲۷
۲-۱۰-۳- عملیات نگهداری و اصلاحی در مراکز جمع آوری و نگهداری آلیوم ها ۲۷
۲-۱۱- بررسی تنوع ژنتیکی و عوامل ایجاد تنوع ۲۸
۲-۱۱-۱- تجزیه کلاستر ۳۱
۲-۱۱-۲- تجزیه به مولفه اصلی ۳۱
۲-۱۱-۳- معیارهای فاصله یا شباهت ژنتیکی ۳۲
۲-۱۲- مراکز تنوع جنس Allium32
2-13- مصارف مختلف آلیومها در دنیا ۳۳
فصل سوم: بررسی مولکولی به کمک نشانگرRAPD
عنوان صفحه
۳-۱- نشانگر چیست؟ ۳۸
۳-۲- کاربرد های نشانگرهای مولکولی ۳۸
۳-۳- انواع نشانگرها۳۹
۳-۴- نشانگر RAPD40
3-4-1- مراحل روش RAPD41
3-4-1-1- استخراج DNA41
3-4-1-2- تخمین غلظتDNA41
3-4-1-3- انجام واکنش ۴۲ RAPD
3-4-1-4- الکتروفورز محصولات ۴۲ PCR
3-4-2- تجزیه داده های RAPD43
3-4-3- تکرار پذیری RAPD43
3-4-3-1- کیفیت و کمیت ۴۳ DNA
3-4-3-2- آلودگی بیولوژیک ۴۳
۳-۴-۳-۳- غلظت آغازگر ۴۴
۳-۴-۳-۴- غلظت منیزیم ۴۴
۳-۴-۳-۵- تکرارپذیری نیمرخ های دستگاه PCR44
3-4-3-6- زمان واسرشته سازی ۴۴
۳-۴-۳-۷- درجه حرارت اتصال ۴۵
۳-۴-۳-۸- مدت زمان بسط یا توسعه طویل شدن ۴۵
۳-۴-۳-۹- دقت کردن در پیپت نمودن ۴۵
۳-۵- مزایای RAPD ۴۵
۳-۶- معایب RAPD46
۳-۷- تحقیقات انجام شده با کمک نشانگر RAPD در جنس الیوم ۴۷
فصل چهارم: نشانگرهای مورفولوژیک
عنوان صفحه
۴-۱- مزایای نشانگرهای مورفولوژیک ۵۰
۴-۲- معایب نشانگرهای مورفولوژیک ۵۰
۴-۳- مقایسه مورفولوژیک آلیوم ها ۵۱
۴-۳-۱- گروه های پیازدار۵۲
۴-۳-۲- گروه های ریزوم دار ۵۲
۴-۳-۳- گونه های آلیوم خوراکی۵۲
۴-۴- کاربرد نشانگرهای مورفولوژیک در جنس آلیوم ۵۳
۴-۵- اساس ژنتیکی بعضی صفات مورفولوژیک در آلیوم ها ۵۵
۴-۵-۱- برگ و نشاء ها ۵۵
۴-۵-۲- ساقه گلدهنده ۵۶
۴-۵-۳- پیاز۵۶
۴-۵-۴- گل۵۷
فصل پنجم: بررسی فیتوشیمیایی
۵-۱- تاریخچه استفاده از آلیومها در تغذیه و درمان بیماریها ۵۹
۵-۲- ترکیبات شیمیایی موجود در گیاهان جنس آلیوم ۶۰
۵-۲-۱- ترکیبات فرار ۶۰
۵-۲-۲- ترکیبات غیر فرار۶۰
۵-۳- تاریخچه شناسایی آلیسین ۶۱
۵-۴- چگونگی تشکیل آلیسین ۶۱
۵-۵- روشهای تجزیه و شناسایی اجزاء تشکیل دهنده اسانس و
عصاره های استخراج شده از گیاهان ۶۲
۵-۵-۱- کروماتوگرافی ۶۲
۵-۵-۲- کروماتوگرافی لایه نازک (TLC)63
5-5-3- کروماتوگرافی ستون ۶۳
۵-۵-۴- گاز کروماتوگرافی ۶۴
عنوان صفحه
۵-۵-۵- طیف سنجی مادون قرمز (IR)64
5-5-6- طیف سنجی ماوراء بنفش (UV) و مرئی (Visible – Spectroscopy)64
5-5-7- رزنانس مغناطیسی هسته(nmr)65
5-5-8- گاز کروماتوگرافی قدام با طیف سنجی جرم (GC-Mass)65
فصل ششم: مواد و روشها
۶-۱- نمونه های گیاهی ۶۹
۶-۲- دستگاههای مورد استفاده ۷۰
۶-۳- مواد مورد استفاده ۷۱
۶-۴- روشها ۷۲
۶-۴-۱- ارزیابی مورفولوژیکی ۷۲
۶-۴-۱-۱- مواد و طرح آزمایشی۷۲
۶-۴-۱-۲- یادداشت برداری و ثبت خصوصیات ۷۲
۶-۴-۲- ارزیابی مولکولی ۷۲
۶-۴-۲-۱- استخراج DNA73
6-4-2-2- ارزیابی کمی و کیفی نمونه های DNA74
6-4-2-3- الکتروفورز DNA75
6-4-2-4- شرایط واکنشهایPCR-RAPD76
6-4-3- ارزیابی فیتوشیمیایی ۷۸
۶-۴-۳-۱- روش کروماتوگرافی لایه نازک (TLC) در تشخیص وجود آلیسیس۷۹
۶-۴-۳-۲- تعیین مقدار آلیسیس به روش اسپکتروفتومتری ۸۰
۶-۴-۳-۲-۱- آماده سازی پیازهای A.hirtifolium81
6-4-3-2- نحوه اندازه گیری جذب در دستگاه اسپکتروفتومتری ۸۲
فصل هفتم: بحث و نتایج ۸۴
۷-۱- گروه بندی اکوتیپها با نشانگر RAPD85
7-2- گروه بندی بر اساس صفات مورفولوژیک
پایان نامه بررسی ابعاد مولکولی و مورفولوژیکی و فیتوشیمیایی Allium Hirtifolium 110 ص- فایل بصورت word میباشد
106 صفحه
چکیده
بیش از 139 گونه آلیوم در ایران گزارش شده اند که حدود 30 گونه آن بومی خود ایران هستند . در این میان Allium hirtifolium به لحاظ اینکه تاکنون تحقیقاتی از لحاظ مولکولی و یا مورفولوژیکی بر روی آن انجام نشده و تعداد تحقیقاتی که در مورد این گونه خاص در دنیا انجام گردیده, به لحاظ کمی بسیار اندک می باشد, لذا بر آن شدیم تا با جمع آوری این گیاه از نقاط اصلی رویش ان که عمدتا مناطق مرکزی ایران و خصوصاً استان لرستان است, به بررسی ابعاد مولکولی و مورفولوژیکی و فیتوشیمیایی آن بپردازیم. بررسی های ما بر روی این گونه شامل بخش های زیر می باشد:
بخش اول: جمع آوری و نگهداری مواد گیاهی
ابتدا، نمونه های گیاهی از شانزده منطقه مختلف استان لرستان جمع آوری و در مرحله بعد مرکز تحقیقات منابع طبیعی استان لرستان و همچنین پژوهشکده علوم گیاهی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی تعیین هویت گردید و سپس غده ها تا انجام آزمایشات بعدی در یخچال و دمای 4 درجه سانتیگراد نگهداری شدند.
بخش دوم: بررسی مزرعه ای
غده های آلیوم در آذرماه 1384 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد در سه تکرار، در هر ردیف 4 غده از هر اکوتیپ خاص به طور تصادفی انتخاب و سپس با فاصله 20 سانتی متر روی ردیف و 35 سانتی متر بین ردیف کشت شدند.
پس از رویش از سطح خاک، اطلاعات مورفولوژیکی از قبیل طول برگ، عرض برگ، ارتفاع ساقه گلدهنده، تعداد برگ، وزن متوسط غده ها در بوته، تعداد غده در بوته، مدت زمان کاشت تا سبز شدن و مدت زمان کاشت تا گل دهی، در هر بوته اندازه گیری شدند.
بخش سوم: بررسی مولکولی با تکنیک RAPD
الف) کشت در گلخانه: در فروردین ماه 1385 تعداد دو غده از هر اکوتیپ به طور تصادفی انتخاب و در گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد، در گلدان کشت شدند ....
چکیده مطلب :
تفاوتهای مورفولوژیکی و ژنتیکی جمعیتهای حشرات در ارتباط با استفاده گیاهان میزبان مختلف پدیده مهمی است که تشخیص اکولوژیکی و گونه زایی در شرایط هم محلی را قدیمی تر می کند. در این تحقیق تغییر مورفولوژیکی جمعیتهای BREVCORYNE brasssicae (هم بال :APHIDIDAE ) مربوط به دو گونه میزبانBRASSICA OLERACEO. BRASSICA COMPESTRIS هستند که از لحاظ هم محلی بودن در کوهستانهای چیاپاس مکزیکو وجود دارند . این تحقیق هدفش بدست آوردن
شاهدی در باب تحقیق مورفولوژیکی جمعیتهای مربوط به دو گونه میزبان هستند که از لحاظ هم محلی بودن در کوهستانهای چیا پاس ، مکزیکو وجود دارند . این تحقیق هدفش بدست آوردن شاهدی در باب تفاوت فنوتیپی ایجاد شده توسط ، یا مربوط به استفاده متفاوت اما نزدیک به گونه های میزبان می باشد. ۷ ویژگی مورفولوژیکی در ۶۹۶ شته بی بال که از گیاهان این دو گونه در ۴ محل جمع آوری شده اند ارزیابی شده است . ۶۲%تغییر مورفولوژیکی توسط دو جز اصلی ( ( اول
27 صفحه فایل ورد قابل ویرایش
بیان شده است . جزء اول ( )مربوط به اندازه اصلی زائده هاست و بعنوان ارتباط میان اندازه بدن ( اندازه بدن و پا ) و طول شاخک توضیح داده شده است شته هایی BRASSICA COMPESTRISکه روی رشد می کنند. بزرگتر از شته های جمع آوری شده ازBRASSICA OLERACEO هستند . تفاوتهای مهم بین میزبان ها برای شناسایی شده بود در حالیکه تاثیر مهم محل ، میزبان ، و تعامل محل میزبان برای شناسایی شده بود . این نتایج نشان داد که میانگین فنوتیپ افراد که گونه های مختلف گیاه میزبان زندگی می کنند بعنوان نتیجه محیط های تغذیه ای مقایسه کننده ی که
گونه های میزبان فراهم می کنند متفاوت هستند.
لغات کلیدی و مهم
BREVCORYNE brasssicae تشخیص میزبان محلی . شکل پذیری فنوتیپی تغییر فنوتیپی ، تعامل گیاه – حشره
مقدمه :
جمعیت های جدا شده از لحاظ جغرافیایی بخاطر تاثیرات بینانگذار و درصدهای پایین مهاجرت . یا بخاطر ویژگی های بعضی ژنوتیپ های دیگران در هر محیط متفاوت خواهند بود . اگر تشخیص اکولوژیکی با انتخاب بالا برود پس تفاوت فنوتیپی و ژنتیکی میان جمعیتها حتی در فواصل کوتاه روی خواهد داد. تشخیص در استفاده منابع در یک زیستگاه فشارهای انتخابی وسیعی را ایجاد می کند و تطابق محلی و گونه زایی هم محلی را بالا می برد.
مطالعه تعامل میان گیاهان و حشرات گیاهخوار اهمیت تشخیص میزبان بعنوان مکانیزم گونه زایی تحت شرایط هم محلی مورد تایید قرار می دهد.
اگر چه بیشترین مطالعات بر تغییرات در ویژگی های تاریخچه زندگی متمرکز شده است تعداد کمی تغیرات مورفولوژیکی هستند مربوط به فرایند تشخیص را دارند. استفاده گیاهان میزبان مختلف ارزیابی متفاوت ویژگی های مربوط به کارایی تغذیه را آسان می کند.
برای مثال مستند شده است که میانگین طول منقار حشره بندقJadela haematoloma(نیم بالان ) مطابق با میانگین اندازه دانه میزبانشان تغییر می کند.
افراد گونه های مشابه که در محیط های مختلف مثل محل ها یا گیاهان میزبان رشد کرده اند بطور قابل ملاحظه ای در ویژگی های مورفولوژیکی ارتباط اکولوژیکی متفاوت هستند . کلا این تغییرات ارتباط مستقیم با سلامتی افراد دارد. پیشنهاد شده است که ارزیابی فنوتیپی از انتخاب طبیعی مشتق شده است . تفاوتهای فنوتیپی در اصل محیطی خواهند بود اگر فنوتیپ ها پلاستیک باشند
و معیارهای عکس العمل بخاطر تفاوتها در حساس بودنشان به محیط تغییر کند . بنابر این ارزیابی تشخیص اکولوژیکی در مقابل تعمیم دادن در حشرات گیاهخوار وابسته به حضور گونه های میزبان مختلف که از لحاظ هم محلی بودن بوجود آمده اند می باشد والبته به مقدار مداوم ژن ، فراوانی هر محیط ، ومتفاوتهای سلامتی بین متخصصان جامع العلومها در محیط معین هم می باشد .
شته ها ( هم بالان ) حشرات گیاهخوار با گونه های تک خوار و چند جور خوار هستند . (یعنی ، روی چند گونه گیاه میزبان یا روی چندین گونه گیاه میزبان تغذیه می کنند. )
حتی گونه ای چند جور چند رده تشخیص یک گونه میزبان خاص را در محل معین نشان داده اند . شته ها مشکلی از سیستم عالی برای تحقیق نتایج تفاوت استفاده میزبان بر الگوهای تغییر مورفولوژیکی ، و برای ارزیابی تشخیص هم محلی بودن دارند. ویژگی های تغییر مورفولوژیکی شته ها بسیار تغییر پذیر است و شاید مربوط به گونه های میزبان و با شرایط آب و هوای بسته باشند . در این تحقیق الگوهای تغییر مورفولوژیکی جمعیتهای BREVCORYNE brasssicae ( هم بالان APHIDIDAE : مربوط به دو گونه میزبان مرتبط BRASSICA OLERACEOوBRASSICA COMPESTRIS در محل ها و میان محل ها در کوهستان چیاپاس مکزیک توضیح داده شده است .
مطالب و روش ها
محدوده تحقیق
محدوده تحقیق در کوهستان چیاپاس در مکزیک جنوبی در ارتفاع بین ۰۰۰/۲ و ۵۰۰/۲ متری است (شکل ۱) . آب و هوا نیمه مرطوب معتدل با میانگین بارش سالانه ۱۰۰/۱ mm و میانگین دمای سالانه می باشد . فصل بارانی از ماه می تا اکتبر ادامه دارد. منظره شدیدا با زمینهای محصولات کشاورزی محصور شده توسط دومین جنگلهای بلوط در سکوهای مختلف پی در پی قطعه قطعه شده است .
گونه های شته
BREVCORYNE brasssicae یک گیاهخوار پلی فاژ است که روی گونه های گیاه خانواده brasssicae تغذیه می کند و درنواحی معتدل جهان منتشر شده است . BREVCORYNE brasssicae هر دو دوره جنسی و غیر جنسی را در یک گیاه نشان می دهد. در کوهستانهای چیاپاس BREVCORYNE brasssicae اصولا روی BRASSICA COMPESTRIS و BRASSICA OLERACEO تغذیه می کند و شاید چرخه زندگی anholocylic(فقط تولید دوباره بکرزایی ) دارند با گونه تکواژ بالدار و بی بال که به بالاترین تراکم درباره مارس می رسند (مشاهده فردی ) شاهدی بر تولید مثل جنسی برتولید مثل جنسی در جمعیتهای این شته در چیاپاس وجود ندارد ( مثلا حضور ماده تخم گذار ، تخم یا نزاها)
تحقیقات قبلی حضور تفاوت ژنتیکی مهم میان جمعیتهای BREVCORYNE brasssicae از محل های مختلف و بین گیاهان میزبان در محل ها را نشان می دهد. هم چنین تجربیات انتقال دو طرفه نشان می دهد که BREVCORYNE brasssicae زودتر تولید مثل می کند و شفیره بیشتری در BRASSICA COMPESTRISتا در BRASSICA OLERACEO تولید می شود.
گیاهان میزبان
BRASSICA OLERACEO ( کلم سبز ) BRASSICA COMPESTRIS( مترادف B.rapa شلغم ) در مکزیک حدود ۱۰۰ سال پیش شناخته شدند ( ۱۹۹۳ rollins) و هر دو گونه به کرات BREVCORYNE brasssicae بعنوان میزبان استفاده شده اند . این دو گونه معمولا در هم محلی در کوئهستانهای چیاپاس بوجود می آیند. کلم سبز در چیاپاس سالانه حداقل در ۵ دهه اخیر کشت شده است .
شلغم یک گیاه یکساله علف است که نزدیک زمینهای کشت شده کلم سبز یا در زمینهای متروک رشد می کند. هر دو میزبانها برای شته ها طی ماههای زمستان در دسترس هستند ( از اکتبر تا فوریه ) جمعیتهای کوچک BREVCORYNE brasssicae می تواند طی تابستان گیاهان درو شده BRASSICA OLERACEO مانده در مزرعه یا روی گیاهان اخیرا کشف شده BRASSICA COMPESTRIS یافت شوند.
BRASSICA COMPESTRIS محتوای بالایی از glucosinolate برگ بالاتر و انبوه تارچه ریشه بیشتر از BRASSICA OLERACEO دارد. این دو ویژگی بنظر می رسد که گیاه را در برابر حشرات حمایت
می کند. بعلاوه BRASSICA COMPESTRIS محتوای بیشتر از نیتروژن و لیپیدها به BRASSICA OLERACEO دارد. در نتیجه BRASSICA OLERACEO و BRASSICA COMPESTRIS بالقوه دو محیط مختلف برای BREVCORYNE brasssica بالقوه دو محیط مختلف برای BREVCORYNE brasssicaهستند.
نمونه برداری و اندازه گیری شته ها
افراد BREVCORYNE brasssicaدر ۴ محل در کوهستانهای چیاپاس طی فوریه و مارس ۱۹۹۹ جمع آوری شدند. ( شکل ۱) . در هر محل شته ها بطور اتفاقی از ۱۵-۲۰ گیاه هر گونه میزبان جمع آوری شدند.
شته های هر گیاه در ۷۰% الکل در ویال های بر چسب دار مختلف نگهداری شدند. از هر گیاه ۱-۲۰ بالغ بی بال را روی لام هایی قرار دادیم تا ۳۰ شته در گیاه میزبان در محل کامل شده بود . روی افراد بی بال متمرکز بودیم چون آنها تقریبا بی حرکت بودند و حداقل ۳ نسل در یک گیاه معین مصرف شده بودند. شته های بالدار وقتی ظاهر می شدند که گیاه از لحاظ موادمغذی فقیر است و معمولا گیاه را ترک می کردند . در نتیجه افراد بالدار در گیاه معین از گیاهان مختلف یا حتی گونه های میزبان مختلف می آمدند .
قبل از اندازه گیری ها نمونه ها در یک محلول koh 10% برای ۴۰ دقیقه قرار داده می شدند سپس هر نیم ساعت برای ۸ ساعت با آب مقطر شسته می شدند سپس در یک محلول هیدرات کلرال – فنول (۱: ۱) برای حداقل ۲۴ ساعت شفاف می شدند . در نهایت نمونه ها در یک قطره کوچک واسطه berlesse قرار داده می شدند و یک پوشش شیشه ای روی آن قرار داده می شد و قطعه در برای دو هفته در کوره خشک می شد.
شته ها با استفاده از طیف نما اندازه گیری می شدند. طول ۷ ویژگی اندازه گیری می شد. بر حسب نزدیکترین میلیمتر : طول بدن (BL) ، قطعه شاخکی III (AIII) یه قطعه شاخکی VI (BVI) فرایند نهایی آخرین قطعه شاخکی
) IP)، آخرین قطعه نوک مانند (LRS) درشت نی پشتی( HTIB) و قطعه پشتی پنچه پا II (HTII) ( شکل ۲( این ویژگی ها انتخاب شده اند چون آنها در تشخیص و استفاده گیاه میزبان سر و کار دارند. طول بدن اغلب مربوط به میزان تولید مثل است چون شته های کوچکتر بسیار آرامتر از شته های بزرگتر تولید مثل می کنند. درشت نی پشتی و مچ پشتی مربوط به حرکت شته و توانایی او در رسیدن به گیاه میزبان یا برای فرار از دشمنان طبیعی می باشد. شاخکهای بلند تر برای بهبود توانایی جهت یابی فرض می شود و آخرین قطعه نوک مانند قویا وابسته به انتخاب سطح برگ گیاهان میزبان مثل حضور و انبوهی تارچه ها می باشد.