مطالعه تنوع ژنتیکی و ساختار جمعیت های شش گونه گل راعی Hypericum L. در مناطق رویشگاهی ایران

سابقه و هدفجنس Hypericum (Guttiferae, Hypericoideae) با حدود ۵۰۰ گونه و ۳۶ بخش متعلق به خانواده Hypericaceae شامل گونه های علفی و درختی در بیشتر نقاط جهان است. گونه های ایرانی این تیره عمدتا در شمال، شمال غرب و مرکز ایران رشد می کنند و عناصر فلوریستی مناطق کوهستانی هیرکانی، عناصر ایرانو تورانی، مدیترانه ای و زاگرس را تشکیل می دهند. این گونه ها دارای ارزش دارویی، تجاری و باغبانی هستند. به منظور مطالعه تنوع ژنتیکی و ساختار جمعیت های شش گونه از جنس Hypericum از داده های مورفولوژیکی و مولکولی SCoT استفاده شد. یکی از اهداف این پژوهش، این است که آیا نشانگرهای SCoT گونه های Hypericum را می توانند به خوبی از هم متمایز کنند؟ مواد و روش هادر مجموع ۵۸ فرد از مناطق جغرافیایی متعلق به شش گونه مختلف جنس Hypericum شامل H. lysimachioides; H. asperulum; H. scabrum; H. hirtellum; H. perforaturm and H. triquetrifolium  در استان های آذربایجان شرقی، لرستان، کرمانشاه، اصفهان و همدان در تیر و مرداد ۱۴۰۰-۱۴۰۳ نمونه برداری شدند. برای مطالعات ریخت شناسی، از هر گونه ۵ تا ۱۲ نمونه تهیه شد. در مجموع ۲۴ صفت مورفولوژیکی (۱۶ خصوصیت کیفی، ۸ صفت کمی) مورد بررسی قرار گرفت. برای گروه بندی گونه ها از روش تجزیه به مولفه های هماهنگ اصلی PCoA استفاده شد. برای تجزیه وتحلیل SCoT از ۵۸ توده گیاهی (پنج تا دوازده نمونه از هر جمعیت) متعلق به شش جمعیت با ویژگی های اکولوژیکی مختلف استفاده شد. برای استخراج DNA ژنومی از روش CTAB استفاده گردید. تعداد ۱۰ پرایمر (آغازگر) SCoT برای این بررسی استفاده شد که تعداد ۱۳۵ نوار چندشکل تولید کردند. برای تجزیه وتحلیل داده های مولکولی و تعیین روابط ژنتیکی از تجزیه خوشه ای UPGMA استفاده شد. نتایجنمودار بای پلات پراکنش گونه های Hypericum را براساس دو مولفه اصلی اول و دوم PCA با استفاده از خصوصیات مورفولوژیکی، نمونه های گیاهی هر گونه در کنار هم گروه های جداگانه ای تشکیل دادند. بر این اساس، بیشترین تمایز بین گونه های H. triquetrifolium، H. hirtellum و H. scabrum مشاهده شد. در تجزیه مولکولی نشانگرهایSCoT ، در مجموع ۱۳۵ باند چندشکلی در شش گونه Hypericum تولید شد. اندازه قطعات تکثیر بین ۱۰۰ تا ۳۰۰۰ جفت باز بود. بیشترین و کمترین تعداد نوارهای چندشکل ۲۲ باند برای S۳ و ۷ باند برای S۱۵ بود که به طور متوسط ۵/۱۳ باند چندشکل در هر آغازگر بود. محتوای اطلاعات چندشکلی (PIC)، از ۳۷/۰ در S۱۷ تا ۶۴/۰ در S۱۶ با میانگین ۵/۰ در هر آغازگر متغیر بود. مقدار شاخص نشانگر (MI) پرایمرها از ۴۴/۳ در S۱۶ تا ۸۵/۵ در S۱۵ با میانگین ۷/۴ در هر آغازگر متغیر بود و نسبت چندگانه موثر (EMR) پرایمرها از ۲۲/۶ در S۱۵ تا ۵۵/۱۱ در S۱ با میانگین ۵/۹ در هر پرایمر متغیر بود. تجزیه واریانس مولکولی نشان داد که ۶۷ درصد تنوع ژنتیکی در بین گونه ها و ۳۳ درصد در داخل گونه ها بود. تجزیه خوشه ای براساس ماتریس فاصله ژنتیکی براساس معیار جاکارد، به روش UPGMA  انجام شد و گونه ها در خوشه های جداگانه ای قرار گرفتند. نتیجه گیریدر این تحقیق از کارایی نشانگر SCoT در ژنوم گیاهان و نقش آن در تنوع ژنومی گونه های H. perforatum استفاده شده است. نتایج این تحقیق سطح بالایی از تنوع ژنتیکی و جریان ژنی را در توده های ۶ گونه Hypericum نشان داد و توانست با استفاده از هر دو ویژگی ریخت شناسی و مولکولی، گونه های مورد مطالعه را به گروه های مجزا تقسیم نماید و در این تمایز با فرم های میانی مواجه نشدیم. نتایج داده های نشانگر SCoT به خوبی با داده های مورفولوژیک مطابقت داشت. این نتایج نشان داد که نشانگر SCoT را می توان در طبقه بندی گونه های Hypericum استفاده کرد و این اطلاعات می تواند در راهبرد های برنامه‎های شناسایی گونه ها، اصلاح نبات و حفاظت ژرم پلاسم مفید باشد.

کلیدواژه ها:

آنالیز مولکولی ، تجزیه خوشه ای ، مورفولوژی ، شناسایی گونه ، Hypericum نشانگر SCoT