فصل اول
مقدمه
1-1-اهميت و اهداف کار
تنوع گياهي به مرور زمان در اثر تفاوت در اقليم، جغرافيا وتلاقي طبيعي بين گياهان ايجاد شده است. كشاورزان نيز با جا به جا نمودن بذر گياه و كاشت آن در محيطي جديد و انتخاب گيا‌‌‌‌هاني با خصوصيات مورد نظر باعث ايجاد تفاوت بين گيا‌‌‌‌هان و اجداد مادريشان شده‌اند. اين ژنوتيپ‌‌‌‌‌هاي متفاوت به دليل سازگاري به عوامل محيطي و همچنين داشتن ژن‌‌‌‌هاي مقاومت به بيماري‌‌‌‌‌ها از اهميت زيادي برخوردارند، ولي در سال‌‌‌‌هاي اخير به دليل افزايش سطح زير كشت ارقام وارداتي اصلاح شده، از بين رفتن زمين‌‌‌‌هاي كشاورزي و ماشيني شدن آن، تنوع وسيع توده هاي بومي مورد تهديد قرار گرفته است. در حالي كه كشور‌‌‌‌‌هاي پيشرفته با پي بردن به اهميت ارقام بومي در تلاش هستند به ذخاير توارثي بومي و محلي در تمام كره خاكي دسترسي داشته باشند تا از حداكثر تنوع موجود در جهت اصلاح استفاده نمايند، لذا افزايش تلاش براي شناخت ارقام بومي کشور ضروري به نظر مي‌رسد [3]. مطالعه تنوع ژنتيكي فرايندي است كه تفاوت‌‌‌‌‌هاي بين افراد،جمعيت‌‌‌‌ها يا گروه‌‌‌‌‌ها بر اساس داده‌‌‌‌‌هاي حاصل از ارزيابي صفات مختلف با استفاده از روش‌‌‌‌هاي آماري خاص بررسي مي‌شود. از كاربرد‌‌‌‌هاي بررسي تنوع ژنتيكي در گيا‌‌‌‌هان به تعيين روابط ژنتيكي ژنوتيپ‌‌‌‌‌ها، مطالعه ژنتيك جمعيت، مطالعه و حفاظت ژنتيكي ذخاير ژرم پلاسمي مي‌توان اشاره كرد [9]. با گسترش زراعت پياز در محيط‌‌‌‌‌ها و شرايط آب و هوايي جديد، جوامعي انتخاب گرديدند که از نظر شکل، رنگ، بو و قابليت انبار داري تفاوت داشتند. اينکه تنوع مشاهده شده، زمينه ژنتيکي متفاوت را نشان مي‌دهد و يا انتخاب توسط بشر اين تنوع را افزايش داده است بررسي دقيقي نشده است. عليرغم اهميت اقتصادي، کاربرد وسيع و مزاياي بالقوه بهداشتي پياز، مطالعات محدودي درباره فيلوژني اين گياه صورت گرفته است [4].
مجموعه‌‌‌‌‌هاي ژرم پلاسم پياز، در بسياري از کشور‌‌‌‌‌ها از جمله ايالت متحده آمريکا، اتحاديه اروپا،ژاپن و فلسطين اشغالي نگهداري مي‌شوند. شناسايي و تعيين مشخصات اجداد پياز بسيار مهم مي‌باشد به ويژه اينکه، زيستگاه‌‌‌‌‌هاي برخي از گونه‌‌‌‌‌هاي وحشي پياز در حال تهديد و نابودي است. پس از تعيين مشخصات، گونه‌‌‌‌‌هاي بسيار نزديک پياز وحشي با انواع اهلي بايد جمع آوري و در مجموعه‌‌‌‌‌هاي ژرم پلاسم نگهداري شوند. اين منبع ژني ثانويه ممکن است منبع صفاتي نظير مقاومت به بيماري‌‌‌‌‌ها باشد که در ايجاد ارقام و دورگه‌‌‌‌‌هاي جديد حائز اهميت هستند [4].
از آنجايي كه اساس هر برنامه اصلاحي شناخت دقيق مواد گياهي و آگاهي ازسطح تنوع ژنتيكي موجود مي‌باشد، استفاده از روش‌‌‌‌‌هاي كه امكان ارزيابي دقيق را در مراحل مختلف رشد و نمو فراهم آورده و شناسايي دقيق ژنوتيپ ها را امكان پذير سازند داراي اهميت است. نشانگر‌‌‌‌‌هاي فنوتيپي و بيوشيميايي به دليل تاثير پذيري از شرايط محيطي، مرحله رشدي و محدود بودن تعداد آن‌‌‌‌ها و همچنين به دليل عدم در دسترس بودن ابزار‌‌‌‌‌هاي مناسب براي اندازه گيري دقيق آن‌‌‌‌ها از كارائي محدودي برخودار هستند [8]. در سال‌‌‌‌هاي اخير با پيشرفت در زمينه ژنتيك مولكولي و تكنولوژي نشانگر‌‌‌‌‌هاي مولكولي، استفاده از اين نشانگر‌‌‌‌‌ها به عنوان ابزار‌‌‌‌‌هاي كارا و مكمل به منظور بررسي تنوع ژنتيكي و روابط بين افراد، به طور چشمگيري افزايش يافته است. در اين راستا بهترين و مناسب ترين نوع نشانگر‌‌‌‌‌ها، نشانگر‌‌‌‌هاي DNA هستند كه تفاوت و تنوع افراد را در سطح ماده ژنتيكي يعني DNA نشان مي‌دهند [9]. در اين ميان نشانگر‌‌‌‌‌هاي ريز ماهواره به علت طبيعت هم‌بارز، چند شكلي و فراواني آللي بالا و همچنين فراواني زياد در ژنوم موجودات، به عنوان ابزار قدرتمندي در تعيين سطح تنوع ژنتيكي و مطالعه آن مي‌باشند [67]. همچنين نشانگر ISSR به دليل هزينه پايين، سهولت کار وچند شکلي بالا نشانگري مناسب براي بررسي تنوع ژنتيکي مي‌باشد [65]. با توجه به موارد ذکر شده اين تحقيق با اهداف زير انجام شده است:
1- گروه بندي توده ‌‌‌‌هاي بومي پياز با توجه به ارتباط ژنتيکي و ميزان تشابه
2- مطالعه تنوع ژنتيکي درون و بين توده ‌‌‌‌هاي بومي
3- مقايسه توده ‌‌‌‌هاي بومي ايران با برخي از ارقام خارجي
فصل دوم
بررسي منابع
2-1-گياهشناسي
پياز گياهي است تك لپه، علفي و دو ساله كه به عنوان گياه يكساله كشت مي‌‌‌شود [40]. پياز خوراکي (Allium cepa) از سلسله گيا‌‌‌‌هان، رده نها‌‌‌‌ندانگان، طبقه تک لپه‌اي‌‌‌‌ها، راسته آسپارگالس، خانواده آلياسه، جنس آليوم و گونه سپا مي‌باشد [5]. جنس آليوم به وسيله برخي مولفين در خانواده سوسني‌‌‌‌‌ها1 [86] و به وسيله برخي ديگردرخانواده نرگسيان2 [81] طبقه بندي شده است. اين جنس از اين نظر كه گل آن داراي يك تخمدان آزاد است كه در بالاي محل اتصــال اجـزاي ديگرگـل واقع شده، شبيـه سوسنـي‌‌‌‌‌ها مي‌باشد ولي از اين نظر كه گل آذين چتري آن به وسيله يك اسپات احاطه شده شبيه نرگسيان است [7]. در روش طبقه بندي جديد تك لپه اي‌‌‌‌‌ها، جنس آليوم و خويشاوندان نزديـك آن در يك تيره مجــزا به نام آليــاسه قرار گرفته‌اند [86].
2-2-ساختمان بوته:
هر برگ داراي دو بخش مي‌باشد:غلاف و پهنک
غلاف برگ استوانه اي ( لوله) است كه از مريستم انتهائي که در مرکز ساقه كوتاه، فشرده و ديسك مانند قرار دارد بوجود آمده است و قسمت بالاي آن باز مي‌باشد [24].
پهنك لوله‌‌‌اي، توخالي و طويل است كه در جهت محوري كمي پهن است. پهنك برگ از يك طرف لبه بالايي غلاف برگ گسترش يافته است [24]. غده پياز اندام ذخيره اي مي‌باشد که در نتيجه حرکت ذخاير غذايي به سوي قاعده برگ هاي ظاهر شده شکل مي‌گيرد. اين اندام کربوهيدارت ها را به فرم گلوگز، فروکتوز، سوکروز و اليگوساکاريد هاي پچيده تر ذخيره مي‌کند. پياز‌‌‌‌ها داراي ريشه‌‌‌‌‌هاي سطحي هستند و هيچ ريشه ثانويه اي ندارند. عمر ريشه اوليه گياهك كوتاه است و ريشه‌‌‌‌‌هاي بعدي گوشتي و ضخيم بوده و به طور پيوسته از سطح زيرين ساقه ظاهر مي‌شوند. گروه‌‌‌‌‌هاي متوالي ريشـه‌‌‌‌‌ها، در بالاي ريشه ي قبلي و نزديكتر به نوك ساقه توليد مي‌شوند [54]. بسته به ژنوتيپ، اندازه پياز، شرايط محيطي و تعداد جوانه هاي جانبي که روي محور ساقه حقيقي تشکيل شده‌اند،1 تا 30 گل آذين مي‌تواند توليد شود اما معمولا” حداکثر 5 تا 7 گل آذين ديده شده است [66]. در هر گل آذين معمولا” 200 تا 600 گل منفرد وجود دارد. بذر هاي پياز نيز سياهرنگ، با اشکال نامنظم و نسبتا” کوچک مي‌باشند [23].
2-1 : تصوير شماتيکي از گل آذين، غده و گياه جوان و کامل پياز
2-3- شرايط مناسب رشد
پياز يک گياه فصل سرد است که در يک محدوده وسيع درجه حرارت به خوبي رشد مي‌کند. بعضي از انواع پياز مقاومت به سرما دارند. بهترين رشد گيا‌‌‌‌هان بيــن درجـــه حرارت‌‌‌‌هاي 8/12 تا 9/23 درجه سانتي‌گراد مي‌باشد، اما بذر‌‌‌‌ها در درجه حرارت نزديک 3/18 درجه سانتي گراد به بهترين نحو جوانه مي‌زند، همچنين بين درجه حرارت‌‌‌‌‌هاي 2/7 تا 4/29 درجه سانتي‌گراد جوانه زدن آن رضايت بخش مي‌باشد. اگر درجه حرارت در مراحل اوليه رشد خنک و در نزديک رسيدن گرم باشد بهترين رشد و بالاترين کيفيت بدست مي‌آيد. هواي خشک در زمان برداشت جهت خشک کردن رضايت بخش غده‌‌‌‌‌ها مطلوب مي‌باشد. پياز نسبت به آسيب حاصل از يخبندان مقاوم است، ليکن مصون نمي‌باشد [68].
خاک مورد استفاده براي پياز در دامنه شني نرم تا لومي-رسي سنگين مي‌تواند استفاده شود. اما خاک پيت يا شني، اگر خوب آبياري شوند مطلوب تر مي‌باشند. رطوبت کافي براي جوانه زن يکنواخت بسيار ضروري مي‌باشد. خاکهاي با قدرت نگهداري آب بالا بهتر مي‌توانند رطوبت را براي سيستم ريشه اي فراهم کنند چون سيستم ريشه اي سطحي بوده و براي بهترين رشد، پياز بايد به ميزان کافي آب دريافت نمايد. اما بايد زهکشي نيز به طور مناسب صورت گيرد چون پياز حساس به رطوبت خيلي بالا نيز مي‌باشد. نيتروژن کافي و يکنواخت براي رشد گياهان بارور و توليد بذر باکيفيت مهم مي‌باشد. همچنين سطوح بالايي از پتاسيم و فسفر نيز براي رشد سريع و عملکرد بالا لازم است [68].
2-4- قدمت و منشا
بسياري از گونه‌‌‌‌‌هاي پياز در شمال آفريقا، اروپا و آسيا پيدا شده‌اند و بيش از 90% آن‌‌‌‌ها داراي کروموزوم پايه 8 هستند که شامل پياز هاي زراعي مي‌شوند. Allium cepa، ديپلوييد (2n=2x=16) و داراي هشت جفت کروموزوم درشت است که هفت جفت کروموزوم متا سنتريک يا نيــمه متا سنتريک و يک جفت کروموزوم نيمه تلو سنتريک همراه هستک سازمان دهنده دارد [4]. با توجه به يادداشت‌‌‌‌‌هاي به جا مانده از مصر باستان و سومري‌‌‌‌ها مشخص شده است که تاريخ اهلي کردن پياز به بيش از 4000 سال پيش بر‌مي‌گردد. همچنين اولين مکاني که کشت و کار پياز در آن ثبت گرديده است کشور مصر مي‌باشد. پياز در هند نيز از حدود600 سال قبل از ميلاد كشت مي‌‌شده است. در حال حاضر پياز در سر تا سر جهان مورد کشت و کار قرار مي‌گيرد و اين گسترش نشان دهنده سازگاري بسيار زياد اين گياه مي‌باشد [40].
اگر چه پياز خوراکي مهمترين محصول در جنس Allium مي‌باشد، اما مبدا آن هنوز به طور دقيق مشخص نشده است. همچنين انواع وحشي پياز هنوز به طور کامل شناخته نشده‌اند، ليكن درمنابع از آسياي مركزي به عنوان يك مركز اهلي شدن يا رويشگاه اوليه نام برده شده است. گونه‌‌‌‌‌ وحشيA.vavilovii به عنوان نزديکترين خويشاوند وحشي آن مشخص شده است. توزيع A.vavilovii و گونه‌‌‌‌‌هاي مرتبط با آن در ترکمنستان و ايران پيشنهاد‌‌‌‌ مي‌کند که اهلي شدن يک خويشاوند وحشي پياز در اين مناطق رخ داده است [31].بعضي از منابع معتقداند پياز احتمالا” از افغانستان، ايران و پاكستان منشا گرفته است [40].
2-5-گونه‌‌‌‌‌هاي مهم جنسAllium
در جنس Allium حدود 750 گونه وجود داردكه اغلب گياهان غده‌اي مي‌باشند. در اين جنس تنوع بسيار زيادي در خصوصيات مورفولوژيکي مختلف به خصوص در فرم هاي زندگي،فنولوژي و عادات اکولوژيکي ديده مي‌شود [62]. 12 گونه توسط انسان‌‌‌‌‌ها به عنوان سبزي، گيا‌‌‌‌هان دارويي، ادويه و چاشني مورد استفاده قرار مي‌گيرند که از آن جمله مي توان پياز خوراکي، سير، موسير، تره فرنگي وپيازچه برگي را نام برد [6].
پياز خوراکي به دو گروه عمده تقسيم مي‌شودکه عبارتند از: پياز معمولي و گروه aggregatum .
پياز معمولي: پياز‌‌‌‌‌ها در اين گروه توسط بذر تکثير مي‌شوند و اکثر کولتيوار‌ها به منظور توليد غده‌هاي خشک کشت مي‌يابند. تنوع بالايي در اين گروه ديده مي‌شود . اين گروه شامل صدها کولتيوار جديد ،آزاد گرده افشان سنتي، هيبريد‌هاي نسل يک و نژاد هاي محلي هستند که در مناطق بسياري از جهان کاشته مي‌شوند. غده‌ها بزرگ و به طور معمول منفرد دارند [49].
گروه aggregatum: غده ها در اين گروه کوچکتر مي‌باشند و معمولا” يک کلاستر مجتــمع را شکل مي‌دهند. تکثير سنتي اغلب از طريق غده هاي دختري صورت مي‌گيرد. اين گروه ارزش اقتصادي کمتري را نسبت به گروه قبــلي دارا مي‌باشد [49].
2-6- اهميت پياز
2-6-1-اهميت اقتصادي – تجاري
پياز کالاي مهمي در تجـــارت بين المللي است که به دليل خصوصيات خوب انبار داري و پايداريش در حمل و نقل بيشتر از ديگر سبزيجات در تجارت نقش دارد. اهميت پياز در بين سبزيجات شايان توجه مي‌باشد. پياز به طور روزمره مورد استفاده قرار مي‌گيرد و از نظر ارزش توليدي مقام چهارم را در بين سبزيجات دارا مي‌باشد. توليد آن در مناطق معتدل تا نيمه گرمسير رخ مي‌دهد. مهم‌ترين صادر کنندگان آن شامل اسپانيا، هند،مکزيک، ترکيه، آمريکا و هلند هستند [4].
طبق آمار سازمان خواروبار جهاني(FAO) در سال 2007 در ايران سطح زير کشت پياز 50000 هکتار و کل توليد آن 1700000 تن بوده است. همچنين سطح زير کشت پياز در جهان 3451041 هکتار و کل توليد آن 64475126 تن بوده است [29].
2-6-2-اهميت تغذيه اي – بهداشتي
بيش از 4000 سال است که پياز براي غذا، مصارف پزشکي يا اهداف مذهبي کشت شده است. طعم و بــوي مشخـــص آن وقتــي که بافــت‌‌‌‌‌ها کوبيده، بريــده يا خيســانده شــود و آنزيـم آلـيناز مواد اوليه S-alkyl cycteine sulfoxide را هيدروليز کرده و ترکيب‌‌‌‌‌هاي گوگردي فرار توليد نمايد، ظاهر مي‌گردد. اين ترکيب‌‌‌‌‌هاي طعم و بو در بسياري از مناطق به عنوان ترکيبي مهم در غذا پذيرفته شده است. از قسمت‌‌‌‌‌هاي مختلف پياز از برگ‌‌‌‌‌هاي جوان تا غده هاي رسيــده به شکل‌‌‌‌‌هاي مختلـف استفاده مي‌شود [4]. از برگ و قسمت‌‌‌‌هاي زير زميني آن که غده نام دارد به صورت تازه، پخته و در صنايع تبديلي استفاده مي‌شود. پياز افزون بر مواد معدني به ويژه پتاسيم، داراي ويتامين‌‌‌‌‌هاي B1،B2 وC مي‌باشد که از نظر تغذيه مهم است. همچنين به دليل داشتن کلسيم زياد در تحکيم استخوان‌‌‌‌ها و لثه‌‌‌‌‌ها نقش مهمي را دارا مي‌باشد [6]. بعلاوه همانند ساير سبزيجات داراي خواص بهداشتي از جمله ضد عفوني کننده دستگاه گوارش مي‌باشد. ماده اي به نام پروستا گلاندين، جهت تهــــيه داروي کاهش دهنده فشار خون از پياز استخراج مي‌شود. به علاوه، پياز مصارف پزشکي زيادي نظير پايين آوردن چربي، قند، تجمع گلبول‌‌‌‌‌ها و تسريع تجزيه فيبرين در خون را دارد. پياز‌‌‌‌هاي زرد و قرمز داراي ميزان زيادي فلاوون، کورکتين، گليکوزيد‌‌‌‌هاي کورکتين مي‌باشند. اين ترکيب‌‌‌‌‌ها ويـــــژ گــــي‌‌‌‌‌هاي ضد باکتريايي و ضد قارچي دارند و گفته شده است که در واکنش‌‌‌‌‌هاي ضد سرطاني نقش دارند و داراي ويژ گي‌‌‌‌‌هاي ضد انعقادي و فوايد بهداشتي ديگر نيز مي‌باشند [13،35].
2-7-اهداف به نژادي
توليد پياز‌‌‌‌‌هاي تجارتي که جزء هدف هاي مهم در اصلاح پباز مي‌باشد به مقاومت آن‌‌‌‌ها به بيماري‌‌‌‌‌ها، آفات و گل دهي در سال اول ( گل دهي در زمان تشکيل پياز ) بستگي دارد. در توليد بذر پياز، به نژاد گران بايد کوشش‌‌‌‌‌هاي خود را بر صفات حايز اهميت فوق در توليد بذر و پياز‌‌‌‌‌هاي داراي کيفيت بالا متمرکز سازند. توليد بذر‌‌‌‌‌هاي داراي کيفيت مناسب، نيازمند پياز‌‌‌‌‌هاي قوي، گل دهي يکنواخت، ساقه گل دهنده مستقيم، حشرات گرده افشان و شرايط دقيق براي خشک کردن و تميز کردن بذر است [4].
2-8- اهميت مطالعه منابع ژنتيکي
کاهش تنوع ذخاير ژنتيکي، يکي از پيامد‌‌‌‌‌هاي اجتناب ناپذير کشاورزي نوين (استفاده از ارقام اصلاح شده با عملکرد بيشتر و کيفيت بهتر) مي باشد. اگر چه تخمين ميزان کاهش تنوع ژنتيکي مشکل و در برخي موارد غير ممکن است اما در اين مساله که بسياري از ژن‌‌‌‌هاي مفيد از دست رفته و ذخاير ژنتيکي با سرعت فزاينده اي کاهش يافته اند ترديدي وجود ندارد [9]. از آنجايي که کشاورزي و توليد غذا بستگي به استفاده از ژنوتيپ‌‌‌‌‌هاي گياهي پرمحصول دارد، از نظر کاربردي تنوع ژنتيکي در گيا‌‌‌‌هان و جمعيت‌‌‌‌هاي گياهي مورد توجه محققين است. درک و مديريت تنوع ژنتيکي موجود در داخل ارقام اهلي و خويشاوندان وحشي آنها اطلاعات ارزشمندي را در مورد پيش بيني عملکرد هيبريد‌‌‌‌‌ها و انتخاب نژاد‌‌‌‌‌هاي والديني مناسب بدست مي‌دهد. تنوع ژنتيکي در جمعيت‌‌‌‌‌هاي گياهي ممکن است از طريق ساز و کار‌‌‌‌هاي متفاوتي نظير جهش، نوترکيبي، مهاجرت، جريان ژني، رانده شدن ژنتيکي و گزينش ايجاد شود [1]. امـــروزه با بکار گيري روش‌‌‌‌هاي پيشرفته به طور دقيق به وجود يا عدم وجود تنوع پي برده مي‌شود. وجود تنوع ژنتيکي اساس کار‌‌‌‌هاي اصلاحي، انتخاب ژنوتيپ‌‌‌‌‌ها و نمونه‌‌‌‌‌هاي گياهي مورد نظر است. در روش‌‌‌‌هاي متداول اصلاح گيا‌‌‌‌هان، اساس بر گزينش ژنوتيپ‌‌‌‌‌هاي مورد علاقه از بين تنوع ژنتيکي موجود و دست ورزي همه يا تعدادي از صفات ممکن و مورد علاقه در يک ژنوتيپ به منظور توليد واريته تجاري استوار مي‌باشد. ارقام بومي از نظر ژنتيکي جوامع متنوعي هستند که داراي پتانسيل بالاي ژنتيکي و سازگاري وسيعي مي‌باشند. اين مواد ذخاير ژنتيکي گرانبهايي‌‌‌‌ براي استفاده در تکنولوژي‌‌‌‌هاي نوين کشاورزي و برنامه‌‌‌‌‌هاي اصلاحي آينده مي‌باشند. تنوع موجود در داخل اين توده‌‌‌‌‌ها شرايط را براي انتخاب تک بوته‌‌‌‌‌ها و در نها‌‌‌يت شناسايي صفات مطلوب فراهم مي‌سازد [4].
توده‌‌‌‌‌هاي بومي پياز ايران داراي شجره نامشخص بوده و احتمالا” برخي از آن‌‌‌‌ها با نام‌‌‌‌هاي محلي در مناطق مختلف کشور کشت مي‌شوند. لازم به ذکر است که شناخت و درک هر چه بهتر تنوع ژنتيکي پيش شرط لازم براي مطالعات ژنتيکي و اصلاح گياه پياز بوده و مي‌تواند به استفاده از آن‌‌‌‌ها در برنامه‌‌‌‌‌هاي اصلاحي کمک نمايد. آگاهي از ميزان تنوع ژنتيکي و روابط ژنتيکي بين توده‌‌‌‌‌ها براي بررسي علمي موثر و استفاده بهينه از ژرم پلاسم، از اهميت خاصي برخوردار بوده و جهت طراحي برنامه اصلاحي مناسب به واسطه انتخاب ژنوتيپ‌‌‌‌‌هاي والديني و ايجاد جمعيت‌‌‌‌‌هاي جديد الزام آور است. در کشور ما به دليل عدم شناخت ذخاير ژنتيکي و ژن‌‌‌‌‌هاي مطلوب، برنامه اصلاحي در خور توجهي روي محصولات باغباني خصوصا” سبزي‌‌‌‌‌ها صورت نگرفته است. لذا مي‌توان با شناسايي خصوصيات ارقام و گونه‌‌‌‌‌هاي مختلف، ژن‌‌‌‌‌هاي مطلوب و مورد نياز محققين را در دسترس آن‌‌‌‌ها قرار داد. برخي از خصوصيات گياه شناسي، تعداد کم کروموزوم‌‌‌‌ها و تنوع گونه‌‌‌‌‌هاي خويشاوند، پياز را گياه مناسبي براي مطالعات فيزيولوژيکي، ژنتيکي و سيتوژنتيکي ساخته است [4].
2-9- نشانگر‌‌‌‌‌هاي ژنتيکي3
تفاوت در بين تعداد و ترتيب باز‌‌‌‌هاي DNA کروموزوم‌‌‌‌‌هاي هر موجود مي‌تواند به عنوان نشانگر ژنتيکي به کار گرفته شود. اين تفاوت‌‌‌‌‌ها به صورت‌‌‌‌‌هاي مختلفي تظاهر پيدا مي‌کنند و به طور کلي نشانگر‌هاي ژنتيکي در دو دسته کلي قرار مي‌گيرند. برخي از تفاوت ها در صفات ظاهري تجلي مي‌يابند که به آن‌‌‌‌ها نشانگر‌‌‌‌‌هاي مورفولوژيک4 مي‌گويند. بعضي از تفاوت‌‌‌‌‌ها در سطح مولکولي به دو صورت ظاهرمي‌شوند يا به صورت پروتئين‌‌‌‌‌هاي با اندازه‌‌‌‌‌هاي مختلف تجلي مي‌يابند که آن‌‌‌‌ها را نشانگر‌‌‌‌‌هاي مولکولي در سطح پروتئين مي‌نامند. اما دسته ديگري از تفاوت‌‌‌‌‌هاي موجود در سطح DNA هيچ تظاهر ظاهري ندارند، يعني صفت خاصي را کنترل نمي‌کنند، همچنين رديف اسيد‌‌‌‌‌هاي آمينه پروتئين‌‌‌‌‌ها را نيز متاثر نمي‌نمايند. اينگونه تفاوت‌‌‌‌‌ها تنها‌‌‌‌ از طريق تجزيه و تحليل مستقيم DNA قابل بررسي هستند و به آن‌‌‌‌ها نشانگر‌‌‌‌‌هاي مولکولي5 در سطح DNA گفته مي‌شود [9].
2-9-1-نشانگر‌‌‌‌‌هاي مورفولوژيک
در بين انواع مختلف نشانگر هاي ژنتيکي، نشانگر هاي مورفولوژيک ساده ترين نوع بوده و از اوايل قرن بيستم مورد استفاده قرار مي‌گرفتند. اين نوع نشانگر‌‌‌‌‌ها داراي محدوديت‌‌‌‌‌هاي از قبيل تاثير پذيري از شرايط محيطي، تظاهر وابسته به سن و مرحله رشدي موجود، تعداد کم و عدم مشخص بودن ماهيت ژنتيکي مي‌باشند که به اين دلايل از اين نوع نشانگر‌‌‌‌‌ها در مطالعات کمتر استفاده مي‌شود [8].

2-9-2-نشانگر‌‌‌‌‌هاي مولکولي
توسعه و استفاده از نشانگر‌‌‌‌‌هاي مولکولي براي تشخيص و توضيح چند شــکلي DNA، يکـــــــي از پيشرفت‌‌‌‌‌هاي بزرگ در زمينه ژنتيک مولکولي است. در حال حاظر چندين نوع از نشانگر‌‌‌‌‌هاي مولکولي وجود دارند و با وجود تفاوت در اصول و مباني، روش شناسي و کاربرد‌‌‌‌‌هايشان بايستي توجه دقيقي به منظور انتخاب يک يا تعداد بيشتري از اين روش‌‌‌‌‌ها نمود [74].
ولسن و ساکس براي اولين بار در سال 1932 ايده استفاده از نشانگر‌‌‌‌‌هاي مولکولي را مطرح ساختند. اين نشانگر ها در گروه‌‌‌‌‌هاي مختلفي بر اساس موارد زير طبقه بندي مي شوند: نحوه وراثت (وراثت هسته اي دو والدي، وراثت هسته اي مادري، وراثت مادري اندامک يا وراثت پدري)، نحوه عمل ژن ( بارز و يا هم بارز)، روش آناليز ( بر اساس هيبريداسيون يا تکنيک PCR) [74].
2-9-2-الف-نشانگر‌‌‌‌‌هاي بيوشيميايي6
نشانگر هاي بيوشيميايي، پروتئين‌هايي هستند که نتيجه بيان ژن مي‌باشند. اين پروتئين ها از طريق الکتروفورز و رنگ آميزي قابل جداسازي و تشخيص مي‌باشند. آيزوزايم‌‌‌‌‌ها معمولي ترين نوع نشانگر‌‌‌‌‌هاي بيوشيميايي هستــند که از دهـــه 1950تا کنون مورد استـــــفاده قرار مي‌گيرند. ايزوزيم‌‌‌‌‌ها تا کنون در بررسي تنوع ژنتيکي و طبقه بندي گيا‌‌‌‌هان به طور گسترد‌‌‌‌ه‌اي مورد استفاده قرار گرفته‌اند. ايزوزيم‌‌‌‌‌ها، تغييرات پلي پپتيد‌‌‌‌‌ها رامنطبق بر آلل‌‌‌‌‌هاي متفاوت در يک مکان ژني نشان مي‌دهند. از مزايايي اين دسته از نشانگرها مي‌توان به هزينه پايين و سرعت بالاي آنها اشاره نمود. از معايب اين نوع نشانگر‌‌‌‌‌ها نيز مي‌توان به محدود بودن تعداد آن‌‌‌‌ها، تحت تاثير قرار گرفتن توسط تغييرات پس ازترجمه و مرحله رشدي گياه اشاره کرد. همچنين در اين تکنيک با بررسي يک مکان ژني فقط بخش کوچکي از تغييرات ژنتيکي واقعي منعکس مي شود[58].
2-9-2-ب-نشانگر هاي DNA
گيا‌‌‌‌هان در چندين سال گذشته بر اساس خصوصيات مورفولوژيکي، ترکيبــات شيميايي و سيتوژنتيکي طبقه بندي شد‌‌‌‌ه اند. اين خصوصيات سهم بزرگي در طبقه بندي گونه‌‌‌‌‌هاي گياهي ايفا مي‌نمايند. هر چند اين روش‌‌‌‌‌ها داراي محدوديت‌‌‌‌‌هاي از جمله اينکه تحت تاثير محيط و مراحل نموي گياه قرار مي‌گيرند هستند. در حال حاظر نشانگر‌‌‌‌‌هاي DNA به طور قابل توجهي در طبقه بندي و اصلاح گيا‌‌‌‌هان مورد استفاده قرار مي‌گيرند. بررسي خصوصيات فيلوژني توسط روش‌‌‌‌‌هاي مرسوم اصلاحي مشکل مي باشد لــذا استفاده از نشانگر‌‌‌‌‌هايDNA در اين زمينه بسيار کمک کننده است [85].
نشانگر هاي وابسته به DNA را مي توان به دو دسته کلي غير مبتني بر PCR7 و مبتني بر PCR تقسيم کرد.
1-نشانگر‌‌‌‌‌هاي غير مبتني بر PCR
اين دسته از نشانگر‌‌‌‌‌هاي DNA بدون استفاده از واكنش زنجير‌‌‌‌ه اي پليمراز ايجاد مي‌شوند. سر گروه اين دسته از نشانگر‌‌‌‌ها تفاوت طول قطعات حاصل از هضم توسط آنزيم‌‌‌‌هاي برشي8 RFLP مي‌باشد. RFLP براي اولين بار در 1975 براي شناسايي چند شکلي DNA به منظور نقشه نگاري ژنتيکي يک سروتيپ جهش يافته حساس به دما مورد استفاده قرار گرفت. پس از آن براي نقشه نگاري ژنوم انسان و بعد‌‌‌‌ها به منظور نقشه نگاري ‍ژنوم گيا‌‌‌‌هان مورد استفاده قرار گرفت. در بين نشانگر‌‌‌‌‌هاي مولکولي مختلف، اولين بار وبر و هلن تجاريز (1989) براي نقشه يابي ژنوم گياهي از اين روش استفاده کردند. در اين روش DNA به وسيله آنزيم‌‌‌‌‌هاي محدود کننده که توالي‌‌‌‌‌هاي خاصي را در آن تشخيص مي دهند هضم مي‌شود. DNA بريده شده بر روي ژل آگارز الکترفورز مي شود تا قطعات بريده شده بر اساس اندازه از يکديگر جدا شوند. سپس قطعات تفکيک يافتـه بر روي ژل آگـــارز به غشـــا منتقــل و توســط کاوشگر‌هاي خاصـــي نشانه گذاري مي‌شوند. انگشت نگاري به عنوان نتيجه اي از قطعات چند شکل است که به وسيله کاوشگر به کار برده شده شناسايي مي‌شوند. عيب اصلي اين تكنيك اين است كه مقادير زيادي DNA لازم دارد و به كار بردن تعداد زياد نمونه را مشكل مي‌سازد. به علاوه در اين نشانگر فقط يك يا تعداد كمي مكان ژني رديابي مي‌شود[65].
2- نشانگر‌‌‌‌‌هاي DNAمبتني بر PCR
انواع متفاوتي از نشانگر‌‌‌‌‌ها در اين دسته وجود دارند که در اين جا به اختصار AFLP و RAPD توضيح داده مي‌شوند سپس ريز ماهواره ها و نشانگر ISSR به تفضيل معرفي مي‌گردند. نشانگر هاي DNA مبتني بر PCR براي کاربرد در زمينه اصلاح مولکولي مناسبـتر مي‌باشــند چـــون داراي روش کــار ساده و تغيير پذيري آسان مي باشند.
RAPD 9
روش‌‌‌‌هايي که در آنها از آغازگر‌‌‌‌‌هاي اختياري استفاده مي‌شود، در مجموع با عنوان نيمرخ رديف‌‌‌‌هاي قابل تکثير اختياري چند گانه (MAAP)10ناميده مي‌شوند. تکنيک RAPD يکي از سه روش پايه‌اي است که در آن از آغازگر‌‌‌‌‌هاي اختياري براي تکثير قطعه‌‌‌‌‌هاي DNAالگو استفاده مي‌شود. دو روش ديگر، PCR آغازگر اختياري (AP-PCR)11 و انگشت نگاري با DNA تکثير شده(DAF)12 ناميده مي‌شوند که اين روش‌‌‌‌ها از نظر طول آغازگر، شرايط PCR و روش آشکار سازي قطعات DNA تا حدودي باتکنيک RAPD متفاوتند [74]. ويليامز و همکاران (1990) براي اولين بار اين نشانگر را توسعه دادند. اين نشانگر مبتني بر استفاده از يك آغازگر تصادفي و كوتاه مي‌باشد كه بخش‌‌‌‌‌هاي تصادفي را در ژنوم تكثير مي‌نمايد. از جمله مزاياي اين نشانگر مي توان به استفاده از آغازگر هاي جهاني و نياز به مقدار کمي DNA اشاره کرد. همچنين آزمايش به راحتي و با هزينه كم انجام مي‌گيرد. اما از معايب آن مي توان به عدم تكرارپذيري نتايج اشاره کرد [74]. چندين فاكتور اين تكرارپذيري را تحت تاثير قرار مي‌دهند كه عبارتند ازغلظت DNA، تكرارپذيري پروفايل ترموسايكلر، كيفيت آغازگر و غلظت آن و مورد ديگر هم DNA پليمراز مي باشد. همچنين از ديگر محدوديت‌‌‌‌‌هاي آن مي توان به انحراف از استثنائات وراثت مندلي (اين امر مي تواند از ارتباطات پلي ژنيک، باند‌‌‌‌‌هاي ارگانلي، تغييرات غير ژنتيکي و تصادفي نتيجه شود) و مشکل دسترسي به همولوژي را نام برد [85].
AFLP 13
زابوو همکاران (1993) اين تکنيک را معرفي کردند. ووس و همکاران در 1995 براي اولين از اين نشانگر استفاده کردند. در اين روش، DNA ابتدا توسط آنزيم‌‌‌‌‌هاي برشي هضم مي‌شود. تکثير قطعات برش يافته توسط سازشگر اليگونوکلئوتيد با تعداد کمي باز صورت مي‌گيرد. در اين روش تعداد زيادي باند ايجاد که تشخيص چند شکلي را تسهيل مي‌کند. تنوع در تعداد قطعات DNA که تکثير مي‌شوند مي‌تواند در نتيجه انتخاب تعداد باز و ترکيب نوکلئوتيدي متفاوت در کاوشگر ايجاد شود. تکرار پذيري بالا، توليد سريع و چند شکلي بالا اين نشانگر را مناسب براي تشخيص چند شکلي و تعيين پيوستگي براي آناليز افراد در يک جمعيت در حال تفرق مي‌سازد [65].
نشانگر ISSR 14
اين روش شامل تکثير قطعات DNA موجود در فواصل قابل تکثير بين دو ناحيه تکراري ريز ماهواره‌اي است که در جهت مخالف هم قرار گرفته‌اند. در اين تکنيک از ريز ماهواره‌ها به عنوان آغازگر استفاده مي‌شود که مکان هاي مختلفي از ژنوم را مورد هدف قرار داده و نواحي بين توالي هاي تکراري ساده را در اندازه‌هاي مختلف تکثير مي‌کند. تکرار هاي ريز ماهواره اي که به عنوان آغازگر استفاده مي‌شوند مي‌توانند دي، تري ، تترا يا پنتا نوکلئوتيدي باشند [67]. آغاز گر ها بدون لنگر يا معمولا” لنگري را در انتهاي ?5 و يا ?3 از يک تا چهار جفت باز دارا هستند. محصولات PCR در ISSR بين 200 تا 2000 جفت باز طول دارند و قابل جداسازي توسط الکتروفورز با ژل اکريل آميد يا ژل آگارز مي‌باشند. تکنيک ISSR ساده و سريع است و تکرارپذيري و چند شکلي بالايي دارد[14].
2-10- توالي هاي تكرار شونده
ژنوم موجودات عالي شامل سه نوع کپي از توالي‌‌‌‌‌هاي تکراري ساده مي‌باشند.
1- ماهواره‌‌‌‌‌ها15: بخش‌‌‌‌هاي تکراري بزرگتر از 100 نوکلئوتيد هستند که مجموعه‌‌‌‌‌هايي به طول 107-103 نوکلئوتيد ايجاد مي‌کنند. ماهواره ‌‌‌‌ها در مناطق هتروکروماتيني نزديک سانترومر‌‌‌‌ها و تلومر‌‌‌‌‌هاي کروموزومي قرار گرفته‌اند و اندازه آن‌‌‌‌ها در بين جمعيت‌‌‌‌‌ها و افراد داخل يک جمعيت تغييري نمي‌کند [47].
2- ماهوارک‌‌‌‌‌ها16: به بخش‌‌‌‌هاي تکراري متوسط از 100-10 (معمولا”15-10) نوکلئوتيد اطلاق مي‌شود که مجموعه‌‌‌‌‌هايي را به طول 105-102 نوکلئوتيد تشکيل مي‌دهد. ماهوارک ‌‌‌‌ها در مناطق يوکروماتين ژنوم ديده مي‌شوند و از نظر اندازه بشدت در بـــين افراد يـــک جمعيت متغييــر مي‌باشند [47].
4- ريزماهواره‌‌‌‌‌ها17: بخش هاي کوچک تکراري دو تا شش نوکلئــوتيدي مي‌باشــند کــه در مجموعه هايي به طول تقريبي کمتر از 100 نوکلئوتيد سازمان يافته‌اند[55].

2-11-مقايسه انواع مختلف نشانگر ‌‌‌‌هاي DNA
در حال حاظر انواع متفاوتي از نشانگر ‌‌‌‌هاي DNA به منظور تجزيه و تحليل ژنتيکي در دسترس هستند. نشانگر‌‌‌‌هاي مولكولي مبتني بر DNA از لحاظ جنبه‌‌‌‌‌هاي حجم كار و هزينه اوليه در ساخت سيستم نشانگر، هزينه و آساني اجراي كار، ميزان چند شكلي، ماهيت توارث، تعداد آلل‌‌‌‌‌هاي تجزيه شده در هر ارزيابي، تكرار پذيري و توزيع آن در سطح كروموزوم‌‌‌‌‌ها تفاوت دارند. در جدول 1-1 چند نشانگر مهم از لحاظ برخي خصوصيات با يکديگر مقايسه شده اند. در اين نشانگر‌‌‌‌‌ها ارزيابي چند شكلي در سطح DNA بر پايه ي الگوي برشي و يا تفاوت در طول قطعات تكثير شده استوار است. به منظور گزينش مناسب لازم است نشانگر‌‌‌‌‌هاي مختلف از نظر سهولت انجام، قابليت تكثير، سرعت ارزيابي و هزينه مورد نياز مورد مقايسه واقع شوند. از طرف ديگر بسته به هدف مطالعه از جمله ارزيابي تكامل، مطالعه ژنتيك جمعيت، نقشه يابي ژنتيکي، انگشت نگاري DNA و سطح پلوئيدي گونه مورد نظر و سيستم توليد مثل انتخاب نشانگر تحت تاثير قرار مي‌گيرد [10].
جدول 2-1: مقايسه نشانگر ‌‌‌‌هاي مولكولي مختلف [64و48].
ISSRRFLPRAPDSSRAFLPاصولتکثير DNA در فاصله بين دو ناحيه تکراري ريز ماهواره هضم آنزيمي

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

لكه گذاري ساترن
هيبريداسيونتكثير DNA با آغازگر‌‌‌‌‌هاي تصادفي تكثير توالي‌‌‌‌‌هاي ساده تكراري با آغازگر‌‌‌‌‌هاي اختصاصيهضم آنزيمي
الحاق آداپتور
آغازگر‌‌‌‌‌هاي انتخابيعامل ايجاد كننده چند شكليحذف شدگي، الحاق، تغيير در طول و تعداد توالي هاي تکراريحذف شدگي، الحاق، تغيير در توالي‌‌‌‌‌هاي منفردحذف شدگي، الحاق، تغيير در توالي‌‌‌‌‌هاي منفردتغيير در تعداد توالي‌‌‌‌‌هاي تكراريحذف شدگي، الحاق، تغيير در توالي‌‌‌‌‌هاي منفردتوارثغالب/هم بارزهم‌بارزغالبهم‌بارزغالبميزان چند شكليزياد/ متوسطزياد متوسطخيلي زيادزياد مقدار DNA مورد نيازng 50-10gµ15-2ng 50-10ng 50gµ1-5/0هزينهکممتوسطكمزياد در مرحله اوليهزيادتكرار پذيريزياد/متوسطزيادكمزيادزيادسختي كارکممتوسطكمكممتوسط
2-12- ريز ماهواره‌ها
عنوان ريز ماهواره‌‌‌‌‌ها توسط Luty و Litt براي نشان دادن طول توالي‌‌‌‌‌هاي ساده كه توسط PCR تكثير مي‌شوند بكار برده شد [36]. ريز ماهواره‌‌‌‌‌ها دسته اي از توالي ‌‌‌‌هاي DNA تکراري مي‌باشند که هم در پروکاريوت ‌‌‌‌ها و هم در يوکاريوت ‌‌‌‌ها وجود دارند [64]. آن‌‌‌‌ها در تکرار ‌‌‌‌هاي پشت سر همي از چندين نوکلئوتيد مرتب شده اند که در حداقل اندازه نگاره مــرکزي ريز ماهـــــواره‌‌‌‌‌ها اختلاف نظر وجود دارد. بعضي نويسند گان ريز ماهوار ه‌‌‌‌‌ها را تکرار‌‌‌‌‌هاي دو تا هشت جفـــت باز (Armour et.al.1999)، تکـــرار‌‌‌‌‌هـاي يـک تا شش جفــت باز(Pollock 1997) يا حتـــي يک تا پنج جفت بـــــاز (Schlotterer et al 1998) که در قطعاتي بالاتر از 100 جفت باز در تمام ژنوم پراکنده شده اند در نظر مي‌گيرند. ( گمان مي رود که توزيع آن‌‌‌‌ها در گونه ‌‌‌‌ها و کروموزوم ‌‌‌‌ها متفاوت باشد). ريز ماهواره‌‌‌‌‌ها، توالي‌‌‌‌‌هاي ساده تكراري (SSR)18،تكرار‌‌‌‌‌هاي متوالي كوتاه (STR)19، تفاوت طول توالي‌‌‌‌‌هاي ساده SSLP))20، موتيف‌‌‌‌‌هاي با توالي ساده (SSM)21 و نقاط ريز ماهواره نشانمند از رديف(STMS)22 نيز ناميده مي‌شوند [25]. توالي‌‌‌‌‌هاي اطراف نگاره مرکزي حفاظت شد‌‌‌‌ه اند و اين توالي‌‌‌‌‌ها براي طراحي آغازگر‌‌‌‌هاي مناسب براي تكثيرنگاره مرکزي ريز ماهواره در واكنش PCR بكار مي‌روند. يك جفت آغازگر وقتي براي تكثير يك مکان ژني خاص در تعدادي ژنوتيپ بكار مي‌رود چند شكلي را آشكار مي‌كند كه اين چند شكلي تفاوت در طول محصول تكثيري است و هر طول به عنوان يك آلل آن مکان ژني در نظر گرفته مي‌شود. وبر ريز ماهواره‌‌‌‌‌ها را در سه گروه عمده از جمله تکرار‌‌‌‌‌هاي کامل، تکرار‌‌‌‌‌هاي ناقص که با باز‌‌‌‌هاي غير تکرار شونده قطع ميگردند و تکرار‌‌‌‌‌هاي مرکب که در آن‌‌‌‌ها دو يا تعداد بيشتري از واحد‌‌‌‌‌هاي تکراري در مجاور يکديگر قرار مي گيرند طبقه بندي مي کند [82].
جدول 2-2: ريز ماهواره‌‌‌‌‌ها از لحاظ سازمان يافتگي به شش کلاس تقسيم بندي مي شوند [19].
نوع ريز ماهواره نوع ريز ماهواره توالي مفروض براي هر دستهخالصPure perfect
(AC)14خالص منقطعInterrupted pureTA-(CA)4-TA-(CA)7مرکبCompound(CT)22-(CA)6مرکب منقطعInterrupted compound(AC)14-AG-AA-(AG)12پيچيدهComplex(TTTC)3-(CTT)5-(CT)15-(TTCC)4پيچيده منقطعInterrupted complex(ATA)12-(AT)20-AT-AA-(AAAT)4
2-12-1-سطح چند شكلي:
تفاوت در تعداد نوكلئوتيد‌‌‌‌‌هاي توالي نگاره مرکزي در مکان ژني ريزماهواره در ژنوتيپ‌‌‌‌‌هاي مختلف اساس چند شكلي را ايجاد مي‌كند كه براي مطالعات ژنتيك بكار مي‌رود. روابط خطي بين تعداد آلل‌‌‌‌‌هاي شناسايي شده در مکان ژني و طول ريز ماهواره‌‌‌‌‌ها ديده مي‌شود به صورتي كه تعداد نوكلئوتيد بيشتر باعث ايجاد تعداد آلل بيشتر مي‌شود. به طور مثال در انسان ديده شده كه با تعدادنوکلئو تيد کمتر از 12 معمولا” سطوح خيلي كمي از چند شكلي ديده مي‌شود [74]. ريز ماهواره‌‌‌‌‌ها سرعت جهش بالاي در مقايسه با ساير مناطق DNA دارند که باعث ايجاد چند شکلي زياد در آن‌‌‌‌ها مي‌شود. همچنين پيشنهاد شده است که لغزش‌‌‌‌‌هاي همانند سازي، تعويض کروماتيد‌‌‌‌‌هاي خواهري، کراسينگ اور نامتقارن و وارونگي ژن مي توانند سبب ايجاد چند شکلي در ريز ماهواره‌‌‌‌‌ها شوند. در بين اين مکانيسم‌‌‌‌‌هابه نظر مي رسد که جهش‌‌‌‌‌ها و لغــزش‌‌‌‌‌هاي همانند ســازي نقش اصلي را براي توليـــد آلل‌‌‌‌‌هاي جديد در مکان‌‌‌‌‌هاي ژني ريز ماهواره بر عهده داشته باشند [51].
2-12-2-تکامل ريز ماهواره ها
چندين فاکتور در تفاوت هاي مشاهده شده در تکامل ريز ماهواره‌‌‌‌‌ها نقش دارند که از آن جمله مي توان به تعداد تکرار، توالي نگاره مرکزي تکراري، طول واحد تکراري، توالي نواحي مجاور نگاره مرکزي، ميزان نوترکيبي، ميزان رونويسي و انقطاع در ريز ماهوارها اشاره کرد [73]‌‌‌.
چند شکلي زياد در ريز ماهواره‌‌‌‌‌ها با دو مکانيسم عمده ايجاد مي‌شود:
1- جفت شدگي اشتباه ناشي از لغزش در هنگام همانند سازي DNA
DNA پليمراز در طي مراحل همانند سازي در توالي ريز ماهواره توقف مي‌كند و به طور موقت ازDNA جدا مي‌شود. انتهاي‌ DNA جديد سنتز شده به بخش ديگري از DNA متصل مي‌شود و يك حلقه كوچك شكل مي‌گيرد. پس از آنكه سنتز كامل شد سيستم تعمير جفت شدگي اشتباه آن را تصحيــح مي‌كند و يك واحد تكراري را اضافه يا كم مي‌كند. اگر حلقه در رشـته جديد شكل گــيـــرد طول ريز ماهواره‌‌‌‌‌ها افزايش مي‌يابد و اگر حلقه در رشته الگو ايجاد شود طول آن‌‌‌‌ها كاهش مي‌يابد. لغزش علاوه بر هنگام همانند سازي در طول تكثير DNA در واكنش PCR نيز مي تواند رخ دهد و سبب تکثير نادرست ريز ماهواره ها و ايجاد باند‌‌‌‌‌هاي Stutter مي‌شود. در ريز ماهواره‌‌‌‌‌هاي طولاني ترميزان لغزش بيشتري ديده مي شود در حالي که در ريز ماهواره هاي منقطع ميزان اين پديده کمتر مي باشد [64].
2-تبادل نامساوي کروماتيد‌‌‌‌‌هاي خواهري
وقوع کراسينگ اور نامساوي ميان کروماتيد‌‌‌‌‌هاي خواهري در ناحيه ريز ماهواره‌‌‌‌‌هاي روي يک کروموزوم مشابه، سبب ايجاد تغيير در تعداد واحد‌‌‌‌‌هاي تکرار شده مي‌گردد. اين پديده مي تواند هم در تقسيم ميتوز و هم ميوز رخ دهد. به علاوه اين پديده بيشتر در ماهوارک‌‌‌‌‌ها ديده مي‌شوند ولي در ريز ماهواره‌‌‌‌‌ها نيز اتفاق مي‌افتد [64].
استفن و چو(1994) پيشنهاد کرد‌‌‌‌ه اند که لغزش‌‌‌‌‌هاي همانند سازي بر روي تمامي ريز ماهواره‌‌‌‌‌ها عمل مي‌کنند اما کراسينگ اور‌‌‌‌‌هاي نامتقارن بر روي تکرار‌‌‌‌‌هاي خيلي کوتاه ريز ماهواره ها قادر به عمل نمي‌باشند. در مطالعه لي و همکارانمشخص شده که مکانيسم لازم براي ايجاد تنوع با توجه به نوع نگاره مرکزي متفاوت مي باشد. آنها نشان دادند که لغزش هاي همانند سازي مکانيسم مهمي براي ايجاد تنوع در ريز ماهواره (GA)n مي باشند و ارتباط متقابل لغزش‌‌‌‌‌هاي همانند سازي و کراسينگ اور نامتقارن فاکتور‌‌‌‌‌هاي مهمي براي تنو ع در ريز ماهواره‌‌‌‌‌هاي (GA)n (CT)n و (CA)n (TA)n هستند [51].
2-12-3-مدل هاي جهش ريزماهواره ها
چهار مــدل جهش در مکان ژنـــــي ريز ماهواره‌‌‌‌‌ها پيشنهاد‌‌ شده است.
1 – مدل آلل‌‌‌‌‌هاي معين23 (IAM)
اساس اين مدل بر اين فرض استوار است که هر جهش موجب ايجاد آلل جديدي مي‌شود. يک آلل 15 تکراري دقيقا” مانند يک آلل 11 تکراي مي‌تواند خويشاوند نزديک يک آلل 10 تکراري باشد. در واقع اندازه آلل مهم نيست. هر تعداد تکرار که باشد آلل متفاوتي را ايجاد مي‌کند [25و63].
2- مدل جهش گام به گام24 (SAM)
اين مدل براي اولين بار توسط ohta و kimura (1978) پيشنهاد شده است. در اين مدل وقتي ريز ماهواره‌‌‌‌‌ها جهش مي‌يابند، فقط يک تکرار حذف يا اضافه مي‌شود. يعني دو آللي که در يک تکرار متفاوتند، رابطه خويشاوندي نزديکتري نسبت به آلل‌‌‌‌‌هايي دارند که در تکرار‌‌‌‌‌هاي زيادي با هم تفاوت دارند [25و63].
3- مدل دو فازي(TPM) 25
مدل دو فازي ترکيبي از دو مدل قبل است و بر اين فرض است که تغييرات جهشي، حاصل افزايش يا کاهش يک واحد تکرار است ولي جهش‌‌‌‌‌هاي بزرگ هم بندرت اتفاق مي‌افتد. اين مدل بهتر مي‌تواند تغييرات جهشي را در ريز ماهواره‌‌‌‌‌ها توجيه کند [25و63].
4- مدل آلل هاي K


پاسخ دهید