دانلود پایان نامه ارشد با موضوع نشانگرهاي، ژنتيکي، ژنتيكي

دانلود پایان نامه ارشد

توده متفاوت ميباشد [71].
1-21 اهميت بررسي تنوع ژنتيكي
اندازه‌گيري تنوع ژنتيكي در جهت بررسي دو دسته از مشكلات مفيد خواهد بود: يكي آزمايش نظريه‌هاي موجود در رابطه با ماهيت عوامل مؤثر بر تنوع ژنتيكي كه به آنها اصطلاحاً هسته‌ها و لكه‌هاي تكامل گفته مي‌شود و ديگري استفاده از معيارهاي تنوع ژنتيكي به عنوان ابزاري براي شناخت روابط ميان ارگانيسم‌ها و همچنين تنوع موجود در داخل و بين آنها. از سوي ديگر به‌نژادي گياهي بر دو اصل تنوع و انتخاب پايه گذاري شده است. تنوع ژنتيكي، آستانة تحمل يك گونه را در برابر تنش‌هاي زيستي و غيرزيستي بالا مي‌برد. در هر برنامهي به‌نژادي وجود تنوع ژنتيكي و سودمند بودن واريانس قابل گزينش آن، از عوامل عمده در موفقيت محسوب مي‌شود چرا كه پرهزينه‌ترين بخش براي ايجاد هيبريدي با عملكرد بالاتر از والدين، انتخاب والدين مناسب مي‌باشد. بنابراين روشي كه بتواند شناسايي مطلوب‌تري را فراهم نمايد در پيشبرد اهداف طرح، حائز اهميت خواهد بود [4].
1-22 روش‌هاي بررسي تنوع ژنتيکي
تنوع ژنتيکي در جمعيتهاي گياهي از طريق سازوکارهاي متفاوتي نظير جهش، نوترکيبي جنسي، مهاجرت و جريان ژني، رانده شدن ژنتيکي، دورگگيري بين گونهاي، اينتروگرسيون يا انتقال ژنتيکي، پليپلوئيدي و گزينش ايجاد ميشود. امروزه علاوه بر صفات مورفولوژيک، صفات آناتوميک و نشانگرهاي مبتي بر DNA نيز براي تعيين اين تنوع و تعيين روابط فيلوژني در گونههاي گياهي استفاده ميشود [169].
1-22-1 نشانگر ژنتيکي
تفاوتهاي موجود بين توالي DNA کروموزومهاي موجودات زنده که از افراد به نتايج آنها منتقل ميشود، نشانگرهاي ژنتيکي ناميده ميشود. اين تفاوتها در ساختار ژنتيکي ميتواند به صورت مختلفي تظاهر يابد و به طور کلي به سه دسته نشانگرهاي مورفولوژيک (بر اساس صفات ظاهري گياه)، نشانگرهاي مولکولي و نشانگرهاي سيتوژنتيکي تقسيم ميشوند [118].
1-22-2 نشانگرهاي مورفولوژيک
نشانگرهاي مورفولوژيک، تظاهر فنوتيپي بخشي از اطلاعات موجود در DNA بوده که به آساني قابل ارزيابي است. اين نشانگرها از سادهترين نشانگرها بوده و وراثت آنها به صورت مشاهدهاي و بدون استفاده از روشهاي بيوشيميايي يا مولکولي ارزيابي ميشود [118]. غالبيت و عدم تظاهر در مراحل اوليه رشد، آثار پليوتروپيک، تأثيرپذيري از محيط، اپيستازي، کم بودن چند شکلي و تعداد کم آنها از خصوصيات نامطلوب اين نوع نشانگرها است که استفاده از آنها را محدود کرده است. چون تعداد اين نشانگرها کم بوده، لذا تفسير ژنتيکي آنها چندان دقيق و واضح نيست و روشي طولاني و زمانبر بوده و طي مراحل رشد گياه استفاده ميشوند. منظور از صفات مورفولوژيک و زراعي ويژگيهايي نظير ارتفاع، تعداد شاخه فرعي، عملکرد و غيره ميباشد که از متداولترين روشهاي بررسي تنوع ژنتيکي ميباشد [118].
1-22-3 نشانگرهاي آناتوميک
صفات مورفولوژيک و زراعي علاوه بر محدوديت از نظر تعداد، تحت تاثير شرايط محيطي و مراحل رشدي گياه قرارگرفته و گاهي نيز تحت کنترل چند ژن(صفات کمي) بوده و به همين دليل صفاتي پيچيده با وراثت پذيري پايين هستند. از طرف ديگر برخي صفات گياهي از جمله صفات آناتوميک توارث کيفي داشته و با تعداد کمتري ژن کنترل مي شوند بنابراين وقوع موتاسيون و رديابي چند شکلي در آنها آسانتر است. طي 30 سال گذشته تکامل قابل توجهي در تحقيقات آناتوميک گياهان آوندي و کاربردهاي آن در طبقه بندي وجود داشته است [59]. هدف از مطالعات تشريحي پي بردن به ارتباط احتمالي بين صفات ريخت شناسي و ساختار دروني گياه، بررسي ميزان و نوع رابطه بين تاکسونهاي مختلف مورد مطالعه بر پايه ساختار داخلي آنها و ارزيابي صفات حاصل از ساختار داخلي براي مقاصد تاکسونوميک مي باشد[59].
1-22-4 نشانگرهاي بيوشيميايي
نشانگرهايي که چند شکلي بين افراد را در سطح پروتئين نشان ميدهند به عنوان نشانگرهاي بيوشيميايي شناخته ميشوند که با نام نشانگرهاي خنثي نيز از آنها ياد شده است. نشانگرهاي بيوشيميايي ناشي از بيان ژن در سطح پروتئينها هستند. بيشتر اين دسته از نشانگرها از نوع آيزوزايمها هستند که به عنوان فرمهاي مختلف يک آنزيم مشابه است و واکنشهاي يکساني را کاتاليز ميکنند. اين دسته از نشانگرها داراي توارثپذيري همبارز ميباشند [118].
1-22-5 نشانگرهاي مولکولي
منابع جديدي از نشانگرهاي ژنتيکي با کيفيت بالا و بر اساس شناسايي چند شکليهاي موجود در پروتئينها و DNA در چهار دهه اخير به وجود آمده است که به آنها نشانگرهاي مولکولي اطلاق ميشود [153]. برخي از تفاوتهاي موجود در سطحDNA ممکن است هيچ نوع تظاهر مورفولوژيک، بيوشيميايي و فيزيولوژيک نداشته باشند. اين‌گونه تفاوتها فقط از طريق بررسي DNA قابل ثبت هستند، به همين دليل به آنها نشانگرهاي مولکولي مبتني بر DNA ميگويند [154]. تکنولوژي نشانگرهاي مولکولي در برآورد تنوع ژنتيکي کاربرد فراواني دارد. از تنوع ارزيابي شده توسط نشانگرهاي مولکولي در مطالعات شناسايي ارقام و تجزيه و تحليلهاي فيلوژنيک و اکولوژيک استفاده شده است [76].
1-23 تقسيمبندي نشانگرهاي مولکولي
در اين مبحث سعي بر آن است كه به نكاتي در رابطه با نشانگرهاي مولكولي مورد استفاده در بررسي تنوع ژنتيكي اشاره گردد. قبل از بحث دربارة اين نشانگرها تقسيم بندي ارائه مي‌گردد كه در اين گونه بررسي‌ها لازم به نظر مي‌رسد.
1-23-1 نشانگرهاي اختصاصي
به نشانگرهايي اطلاق مي‌گردد كه جايگاه ژنومي آنها مشخص است و نشانگرهاي RFLP و SSR در اين تقسيم بندي قرار مي‌گيرند.
1-23-2 نشانگرهاي تصادفي
به نشانگرهايي اطلاق مي‌گردد كه جايگاه كروموزومي آنها معلوم نبوده و در مناطق مختلف ژنوم قرار دارند. معمولاً در تهية نقشة ژنتيكي فواصل نشانگرهاي اختصاصي را پر مي‌كند كه نشانگرهاي RAPD،DAF ، ISSR و AFLP در اين گروه قرار دارند. به دليل اينکه تکرارپذيري و سادگي روش از جمله مشخصات لازم براي انتخاب تکنيک مارکرهاي مولکولي مي باشد، لذا در نقشهيابي ژنوم، مطالعات فيلوژنتيکي و حفاظت محصولات، عمدتا” مارکرهاي مورد نظر خواهند بود که هزينه و زمان کمتري نياز داشته باشند و دقت بيشتري را اعمال کنند.
1-24 نشانگر ISSR
روش ISSRشامل تكثير قطعات DNA موجود در فواصل قابل تكثير بين دو ناحيه تكرار ميكروساتليتي است كه در دو جهت مختلف آرايش يافته‌اند. اين نشانگر اصولاً از ميكروساتليت‌هاي با طول 25-16 جفت باز به عنوان آغازگرهايي كه در يك واكنش PCR مكان‌هاي ژنومي متعدد را مورد هدف قرار مي‌دهند استفاده مي‌كند. آغازگرهاي مورد استفاده مي توانند به صورت لنگري (با نوكلئوتيدهاي اضافه) يا غيرلنگري (بدون نوكلئوتيدهاي اضافه) باشند كه نوكلئوتيدهاي اضافه مي توانند هم در جهت ‘3 و هم در جهت ‘5 قرار بگيرند [142]. اين نشانگر به علت داشتن آغازگرهاي 25-16 نوكلئوتيدي داراي تكرارپذيري بالايي است. ميزان تكرارپذيـري در نشـانگر ISSR بيـن 95-92 درصد گزارش شده است و تنها ضعيفترين نوارها قابليت تكرارپذيري ندارند. ميزان DNA مورد استفاده در اين روش در دامنه 50-10 نانوگـرم مي باشد و در گـياهان مختلـف به صورت متفاوت گـزارش شده است. اين نشانگر جزء نشانگرهاي غالب طبقهبندي مي شود و از اصول وراثت ساده مندلي پيروي مي كند. به هر حال در بعضي موارد نشان داده اند كه توانايي تفكيك به صورت همبارز هم مي باشد و در بعضي موارد قدرت تشخيص هموزيگوسها از هتروزيگوسها را دارا است.
1-25 كاربردهاي نشانگر ISSR
1-25-1 مطالعات تنوع ژنتيكي
نشانگر ISSR يك روش قابل اطمينان در مطالعات تنوع ژنتيكي است. از اين نشانگر در بررسي تنوع ژنتيكي گياهان زراعي متعددي از جمله كاكائو، داوودي، مركبات، انگور و برنج استفاده شده است [142].
1-25-2 نقشهيابي ژنتيكي
نشانگرهاي ISSR مي‌توانند براي اشباع كردن نقشه‌هاي پيوستگي ساير نشانگرها مانند RFLP و SSR به كار روند. بسياري از نشانگرهاي ISSR در بين نشانگرهاي RFLP نقشه‌يابي مي‌شوند و اغلب در نوك كروموزوم‌ها و جايي كه تراكم RFLPها كم است قرار مي‌گيرند [142].
1-25-3 نشانمند كردن ژن و انتخاب به كمك نشانگر
نشانگرهايDNA كه به صفات مهم گياهان متصل هستند در برنامه‌هاي توسعه غلات و گياهان دارويي سهم ويژه‌اي ايفا مي‌كنند.
1-25-4 مشخص ساختن فراواني توالي‌هاي ريزماهواره
نشانگرISSR روشي را براي تعييين فراواني و ميزان پلي‌مورفيسم در ژنوم فراهم مي‌كند [142]. در برنج و گندم آغازگرهاي ISSR دو نوكلئوتيدي مورد استفاده قرار گرفته و بيشترين ميزان چندشکلي را نشان داده‌اند. بنابراين نشاندهنده فراواني بيشتر تواليهاي ريزماهوارهاي دو نوكلئوتيدي در ژنوم اين گياهان مي‌باشد.
1-25-5 مطالعات جمعيت‌هاي طبيعي و تمايز گونه‌ها
اين نشانگر به عنوان يك ابزار قدرتمند در مطالعه فرضيه‌هاي تمايز گونه‌ها ومطالعات سيستماتيك مفيد مي‌باشد.
1-26 روش هاي تجزيه و تحليل
از روش هاي معمول تجزيه و تحليل مولکولي مي توان به تجزيه خوشهاي، تجزيه به مؤلفه‌هاي متعادل و مطالعات ژنتيک جمعيت اشاره نمود.
1-26-1 تجزيه خوشهاي
در اين روش تجزيه و تحليل ژنوتيپ ها بر اساس شباهتهاي ژنتيکي و با استفاده از ضرايب و الگوريتمهاي مناسب طبقهبندي مي شوند به منظور انتخاب بهترين ضريب در اين تجزيه و تحليل از آزمون منتل استفاده مي شود. و مناسبترين ضريب براي رسم نمودار خوشهاي انتخاب ميگردد و سپس بر اساس ماتريس فاصله و فاصله ژنتيکي افراد در گروههاي مختلف طبقهبندي مي گردند.
1-26-2 تجزية به مؤلفه‌هاي متعادل
تحليل مؤلفه‌هاي اصلي با تبيين ساختار ماتريس واريانس ـ كوواريانس به كمك چند تركيب خطي از متغيرهاي اصلي سر و كار دارد. هدف اصلي تجزيه مؤلفه‌هاي اصلي، كاهش حجم داده‌ها و تعبير و تفسير راحت‌تر آنها و امکان قضاوت در مورد نتايج به دست‌آمده از ساير تجزيه و تحليل‌هاي ژنتيکي مي‌باشد. در واقع تحليل مؤلفه‌هاي اصلي، وسيله‌اي براي رسيدن به هدف هستند تا اينكه خودشان هدف باشند، به عنوان مثال مؤلفه‌هاي اصلي مي‌توانند به عنوان ورودي‌هاي يك آناليز رگرسيون چندگانه يا تجزية خوشه‌اي باشند [148]. جهت غالب آمدن بر مشكل داده‌هاي گمشده در تجزية مؤلفه‌ها، مي‌بايست ضريب مابين افراد به طور مستقل تنها با استفاده از داده‌هاي ثبت شده براي آن متغيرها محاسبه گردد. چنانچه داده‌هاي گمشده زياد و تعداد افراد مورد مطالعه كمتر از متغيرها باشند، استفاده از تجزية مؤلفه‌هاي متعادل نسبت به تجزية مؤلفه‌هاي اصلي ترجيح داده مي‌شود [148].
1-27 مطالعات ژنتيک جمعيت
اين دسته از مطالعات بر حسب ماهيت ژنوتيپها و اينکه به چه صورت نمونهبرداري شده باشند قابل انجام مي باشد. در اين تجزيه و تحليلها امکان بررسي تنوع بين و درون جمعيتها از لحاظ معيارهاي مختلف ژنتيکي و به خصوص تنوعات بين و درون جمعيت وجود دارد.
1-28 مطالعات انجام شده در زمينه خويشآميزي
فراري وهمکاران [88] آثار خويشآميزي را بر روي مواد فرار شکوفه و متابوليتها در گياه کدوي تخم کاغذي مورد مطالعه قرار دادند. آنها نتاج خودگرده افشان نسل اول را با نتاج آزاد گرده افشان مقايسه کردند. نتايج آنها نشان داد که خودگرده افشاني باعث کاهش توليد کل مواد فرار شده و باعث تغيير ترکيب نسبي تک تک ترکيبات در کدوي تخم کاغذي ميشود و همچنين آنها به آثار متقابل بين خويشآميزي و رفتار علفخواران و گردهافشان ها اشاره کردند. با خودگرده افشاني گياه شايستگي براي طيف وسيعي از صفات از جمله عملکرد گرده در نرها و توليد گل ماده و تعداد و بزرگي ميوه کاهش يافت. سعيدي و همکاران [151] مطالعه آثار خويشآميزي بر روي صفات مختلف گل اطلسي در نتاج خودگرده افشان و آزاد گرده افشان را در مقايسه با ارقام هيبريد مورد بررسي قرار دادند. آنها پسروي ناشي از خويشآميزي زيادي را براي درصد جوانهزني و سبز شدن در نتاج خودگرده افشان مشاهده کردند و همچنين پسروي خويشآميزي معنيداري را براي ارتفاع بوته، قطر گل، قوهناميه، شادابي گياه و درصد کلروز گياهان در نتاج خودگرده افشان بيان کردند. ولي هيچگونه پسروي ناشي از خويشآميزي معنيداري را براي انشعاب در هر بوته

پایان نامه
Previous Entries دانلود پایان نامه ارشد با موضوع صنعت مواد Next Entries دانلود پایان نامه ارشد با موضوع رازيانه، بررسي، گياه