بررسی تنوع ژنتیکی و ساختار جمعیت ارس (Juniperus excelsa M. Bieb.) در اردبیل با نشانگرهای SCoT

مقدمه: درخت ارس از مهم ترین گونه های درختی جنگل های جنوب اردبیل است و کارکرد مهمی در برنامه های جنگلکاری استان دارد. تامین بذر و نهال استاندارد از مهم ترین دغدغه های مدیران منابع طبیعی است. محوطه های بذری به همراه باغ بذر از مهم ترین منابع پایدار تامین بذر و نهال درختان و درختچه های جنگلی به شمار می روند. هدف این پژوهش، ارزیابی تنوع و ساختار ژنتیکی محوطه های بذری ارس در استان اردبیل است.مواد و روش ها: در این تحقیق تنوع ژنتیکی درون و بین پنج جمعیت مختلف ارس شامل ۳۸ پایه مختلف با استفاده از نشانگر مولکولی SCoT ارزیابی شد. ابتدا نمونه های برگی از پایه های مختلف جمع آوری شد و پس از استخراج DNA، واکنش PCR با استفاده از شش نشانگر مولکولی SCoT انجام پذیرفت. محتوای اطلاعات چندشکلی نشانگرها با استفاده از اکسل محاسبه و پارامترهای تنوع ژنتیکی مانند تعداد آلل، تعداد آلل موثر، شاخص شانون، شاخص هتروزیگوسیتی مورد انتظار و شاخص هتروزیگوسیتی تصحیح شده با استفاده از نرم افزار GenALEx ۶.۵ برآورد شد. از نرم افزار NTSYS-۲.۱۰ برای برآورد فواصل ژنتیکی Nei در بین جمعیت ها و از روش UPGMA برای تجزیه وتحلیل خوشه ای استفاده شد. تجزیه واریانس مولکولی و همچنین تجزیه به مختصات اصلی با نرم افزار GenALEx ۶.۵ انجام گرفت.یافته ها: براساس الکتروفورز ژل آگارز، ۱۲۵ آلل برای این نشانگرها مشاهده شد که همگی چندشکل بودند. تعداد آلل ها از ۱۶ تا ۲۴ متغیر بود. نشانگر SCoT۶۲ با ۲۴ آلل بیشترین و نشانگر SCoT۴۱ با ۱۶ آلل کمترین تعداد آلل چندشکل را داشتند. میانگین محتوای اطلاعات چندشکلی (PIC) برای آغازگرها ۴۰۴/۰ بود. در این تحقیق SCoT۹ با داشتن بیشترین محتوای اطلاعات چندشکلی (۴۴/۰) نقش مهمی در تمایز پایه های مختلف ارس داشت و پایین ترین مقدار با ۳۸۴/۰ مربوط به آغازگرSCo۴۱  بود. میانگین پارامترهای تنوع ژنتیکی شامل تعداد آلل، تعداد آلل موثر، شاخص شانون، هتروزیگوسیتی مورد انتظار و هتروزیگوسیتی تصحیح شده به ترتیب ۶۹/۱، ۴۵/۱، ۴۲۰/۰، ۲۷۶/۰ و ۲۹۵/۰ بود.نتیجه گیری: تجزیه واریانس مولکولی نشان داد که ۹۲ درصد واریانس کل در درون جمعیت ها و ۸ درصد بین جمعیت ها توزیع شده است که نشان می دهد تنوع ژنتیکی در جمعیت ها بیشتر از بین جمعیت ها بود. براساس الگوریتم UPGMA ترسیم درخت فیلوژنتیک برای پایه های ارس انجام گرفت و پایه های مختلف ارس در پنج گروه مشخص قرار گرفتند. یکی از مهم ترین نکات در تشکیل باغ بذر، استفاده از پایه هایی است که قرابت ژنتیکی کمتری داشته باشند تا نتاج آنها تنوع ژنتیکی زیادی داشته باشد و از پسروی ژنتیکی جنگل در آینده جلوگیری شود. در نتیجه پیشنهاد می شود برای تشکیل باغ بذر ارس در اردبیل از پایه های A۱، A۳، B۴، B۶، C۲، B۲، D۳، C۷، D۱، D۲، E۲، D۷، E۴ و A۵ استفاده شود.

کلیدواژه ها:

اردبیل ، ارس ، تنوع ژنتیکی ، نشانگر SCoT