%38تخفیف

ارزیابی تنوع ژنتیکی جمعیت‏های بادرنجبویه (.Melissa officinalis L) با استفاده از نشانگرهای پروتئینی و AFLP

تعداد111صفحه در فایل word

کارشناسی ارشد

 بیوتکنولوژی

ارزیابی تنوع ژنتیکی جمعیت‏های بادرنجبویه (.Melissa officinalis L) با استفاده از نشانگرهای پروتئینی و AFLP

چکيده

   بادرنجبویه یکی از گیاهان دارویی مهم از خانواده نعناعیان می­باشد. در این پژوهش، تنوع ژنتیکی بر اساس نشانگرهای پروتئینی و AFLP در بیست توده M. officinalis بررسی شد. بدین منظور بذر هر توده به صورت جداگانه با سه تکرار در قالب طرح کاملاً تصادفی تحت شرایط گلخانه کشت گردید، سپس از بافت برگی آن در مرحله گیاهچه، پروتئین و DNA استخراج شد. نتایج پروفایل پروتئینی در مجموع 22 نوار با 09/59 درصد چند شکلی نشان داد و آنالیز خوشه­ای آن، 20 توده را به سه گروه اصلی طبقه­بندی نمود. به منظور ارزیابی تنوع ژنتیکی با استفاده از نشانگر AFLP، 15 ترکیب آغازگر استفاده شد. به طور کلی 1592 نوار قابل امتیازدهی تولید شد، که 1402 نوار آن چند شکلی (85/89 درصد) نشان دادند. میانگین مقدار محتوای اطلاعات چند شکلی (PIC) و شاخص نشانگر (MI) به ترتیب 22/0 و 41/18 بود. توده­های مورد مطالعه بر اساس آنالیز ساختار جمعیت دارای 4 زیرجمعیت (K) بودند، با توجه به آن، توده­ها در نمودار آنالیز تجزیه خوشه­ای (با استفاده از ضریب تشابه Dice و روشNeighbor Net ) در 5 گروه اصلی طبقه­بندی شدند. شاخص­های تنوع ژنتیکی برای تمام مکان­های ژنی از جمله میانگین تنوع ژنتیکی نیز با مقدار 27/0 و میانگین شاخص شانون با مقدار 41/0 محاسبه شد. سطح بالایی از تمایز جمعیت (40/0=Gst) و سطح مناسبی از جریان ژنی (81/0=Nm) بین جمعیت­های گروه­بندی شده برآورد شد. تجزیه و تحلیل واریانس مولکولی بین جمعیت­های گروه­بندی واریانس درون جمعیتی (06/98) را بیشتر از واریانس میان جمعیت­ها (94/1) نشان داد. به طور کلی نتایج مطالعه حاضر، تنوع ژنتیکی قابل قبولی در الگوی الکتروفورگرام محتوای پروتئین کل و قطعات تفکیک شده در AFLP برای توده­های بادرنجبویه به­دست آمد، اما نشانگر AFLP نسبت به نشانگر پروتئین کارایی بیشتری برای شناسایی تنوع ژنتیکی نشان داد. این اطلاعات حاصل از تنوع ژنتیکی جهت جمع­آوری بادرنجبویه از مراکز تنوع مفید است و به انتخاب والدین از توده­هایی که دارای فاصله ژنتیکی زیاد هستند، برای اجرای برنامه­های دورگ­گیری یا بهبود صفات مطلوب کمک می­کند. همچنین، برای محافظت و مدیریت ژرم­پلاسم این گیاه می­تواند استفاده شود.

واژگان کلیدی: گیاهان دارویی، M. officinalis، تنوع ژنتیکی، AFLP، SDS-PAGE، تنوع پروتئینی.

فهرست مطالب

چکیده………………………………………………………………………………1

فصل اول……………………………………………………………………………2

1-1- اهمیت گیاهان دارویی.. 3

1-2- گیاه شناسی بادرنجبویه. 4

1-2-1- ویژگی­های تیره نعناعیان. 4

1-2-2- ویژگی­های رویشی سرده بادرنجبویه. 4

1-2-3- ویژگی­های زایشی سرده بادرنجبویه. 5

1-2-4- رده­بندی سرده بادرنجبویه. 6

1-3- پراکنش…. 7

1-4- اکولوژی.. 8

1-4-1- سازگاری   8

1-4-2- تکثیر و پرورش… 8

1-4-2-1- کاشت… 9

1-4-2-2- داشت… 10

1-4-2-3- برداشت و بذر گیری.. 10

1-5- ترکیبات شیمیایی.. 11

1-6- تاریخچه و خواص دارویی.. 12

1-7- وضعیت ژنتیکی و سیتوژنتیکی بادرنجبویه. 15

1-8- تنوع ژنتیکی.. 15

1-9- روش­های ارزیابی تنوع ژنتیکی.. 16

1-9-1- نشانگرهای مورفولوژیک… 17

1-9-2- نشانگرهای بیوشیمیایی.. 17

1-9-3- نشانگرهای DNA.. 18

1-9-4- نشانگرهای AFLP. 18

1-9-5- نشانگرهای پروتئینی.. 21

1-10- روش­های تخمین تنوع ژنتیکی.. 22

1-11- پیشینه تحقیق.. 24

1-11-1- مطالعات انجام شده با استفاده از روش AFLP. 26

1-11-2- مطالعات انجام شده به روش SDS-PAGE.. 28

1-12- اهداف پژوهش…. 29

فصل دوم  …………………………………………………………………………31

2-1- مواد گیاهی.. 32

2-1- ارزیابی پروتئین.. 33

2-1-2- استخراج پروتئین.. 33

2-1-3- بررسی کمی پروتئین­ها 34

2-1-3-1- سنجش کمی پروتئین به روش برادفورد. 34

2-1-4- بررسی کیفی پروتئین­ها از طریق SDS-PAGE.. 34

2-1-4-1- تهیه محلول­ها و بافرهای لازم برای SDS-PAGE.. 35

2-1-4-2- آماده سازی نمونه­های پروتئینی و بارگذاری در سیستم SDS-PAGE.. 38

2-1-4-3- رنگ آمیزی ژل پلی­آکریل­آمید با کوماسی بلو. 38

2-1-4-4- رنگ­بری ژل‌ها 39

2-2- ارزیابی DNA.. 39

2-2-1- استخراج DNA.. 39

2-2-2- تعیین کمیت DNA.. 41

2-2-3- تعیین کیفیت DNA.. 42

2-2-4- هضم آنزيمي.. 42

2-2-5- تهیه سازگارسازهای دو رشته­ای.. 43

2-2-6- اتصال سازگارسازها 44

2-2-7- واکنش زنجیره­ای پلیمراز. 44

2-2-7-1- مرحله تکثیر اولیه. 44

2-2-7-2- مرحله تكثير انتخابي.. 46

2-2-8- الکتروفورز محصول PCR مرحله تکثیر انتخابی.. 48

2-2-8-1- آماده نمودن قالب ژل. 49

2-2-8-2- بسپار ژل پلی آکریل­آمید واسرشته. 49

2-2-9- پیش اجرا 50

2-2-10- بارگذاری نمونه­ها 50

2-2-11- رنگ­آميزي ژل. 50

2-2-12- امتیازدهی الگوهای نواری.. 52

2-3- تجزیه و تحلیل آماری.. 52

فصل سوم ……………………………………………………………………… …55

3-1- نتایج ارزیابی تنوع پروتئینی.. 56

3-1-1- بررسی کمی پروتئین­ها 56

3-1-2- بررسی کیفی پروتئین­ها 57

3-1-2-1- بررسی معیارهای تنوع ژنتیکی.. 58

3-2- نتایج ارزیابی تنوع DNA.. 64

3-2-1- کیفیت سنجی استخراج DNA ژنومی.. 64

3-2-2- کمیت سنجی استخراج DNA ژنومی.. 64

3-2-3- پاسخ به واکنش آنزیم­های برشی.. 65

3-2-4- بررسی صحت واکنش زنجیره­ای پلیمراز در مرحله تکثیر اولیه و تکثیر انتخابی.. 66

3-2-5- الگوی نواری قطعات تکثیر یافته بر روی ژل پلی­اکریل­آمید. 66

3-2-6- بررسی معیارهای تنوع ژنتیکی.. 69

3-2-6-1- تعیین چند شکلی و سودمندی نشانگرهای AFLP. 69

3-2-6-2- فراوانی آلل­ها و معیارهای مرتبط با ترکیب­های آغازگر AFLP. 71

3-2-6-3- فاصله ژنتیکی بین توده­ها 72

3-2-6-4- ساختار جمعیت توده­های بادرنجبویه. 74

3-2-6-5- تجزیه خوشه­ای توده­های بادرنجبویه. 75

3-2-6-6- تجزیه به مختصات اصلی.. 77

3-2-6-7- معیارهای تنوع ژنتیکی درون جمعیت­های گروه­بندی شده 79

3-3- تجزیه خوشه­ای ادغام داده­های پروتئین و DNA.. 82

نتیجه گیری   ………………………………………………………………………86

پیشنهادها  ………………………………………………………………………… 87

منابع ………………………………………………………………………………88

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فهرست شکل­ها

شکل (1-1) گیاه شناسی بادرنجبویه …………………………………………………………………………………………..

6

شکل (1-2) مراحل اجرای نشانگر AFLP …………………………………………………………………………………

20

شکل (3-1) مقایسه میانگین محتوای پروتئین کل به روش آزمون چند دامنه­ای دانکن……………………..

57

شکل (3-2) پروفایل پروتئینی حاصل از الکتروفورز SDS-PAGE………………………………………………..

58

شکل (3-3) نمودار تجزیه خوشه­ای به روش الگوریتم WPGMA بر اساس پروفایل پروتئینی…………

61

شکل (3-4) نمودار تجزیه به مختصات اصلی و الگو پراکنش بر اساس دو عامل اول………………………..

62

شکل (3-5) الکتروفورز ژل آگارز نمونه­های DNA استخراج شده……………………………………………….

64

شکل (3-6) ژل آگارز 8/1 درصد جهت بررسی واکنش هضم آنزیمی و تکثیر اولیه DNA ژنومی……..

65

شکل (3-7) الگوی نواری قطعات تکثیر یافته در مرحله تکثیر انتخابی توسط ژل آگارز 8/1……………..

66

شکل (3-8) الگوی جداسازی قطعات تکثیر یافته ترکیب آغازگری E/M………………………………………..

67

شکل (3-9) الگوی جداسازی قطعات تکثیر یافته ترکیب آغازگری P/M………………………………………..

68

شکل (3-10) نمودار منحنی ∆K جهت تعیین مقدار مطلوب K…………………………………………………….

74

شکل (3-11) گروه‏بندی توده­های مورد مطالعه بر اساس ساختار ژنتیکی جمعیت…………………………….

75

شکل (3-12) خوشه­بندی شبکه­ای 20 توده بادرنجبویه با استفاده از داده­های حاصل از نشانگر AFLP

77

شکل (3-13) پراکنش توده‌های بادرنجبویه بر اساس تجزیه به مختصات اصلی بر اساس دو عامل اول.

78

شکل (3-14) تجزیه خوشه­ای بر اساس داده­های پروتئین و DNA……………………………………………..

83

 

فهرست جدول­ها

جدول 1-1 مشخصات رده­بندی سرده بادرنجبویه بر اساس فلور ایرانیکا………………………………………….

7

جدول 2-1 محل جمع­آوری توده­های بادرنجبویه……………………………………………………………………….

32

جدول 2-2 مواد مورد نیاز بافر استخراج HEPES ………………………………………………………………………..

33

جدول 2-3 مواد مورد نیاز بافر استخراج CTAB به همراه PVP……………………………………………………..

41

جدول 2-4 مواد مورد نیاز مرحله اول واكنش هضم آنزيمي………………………………………………………….

42

جدول 2-5 توالی سازگارسازهای سه آنزيم برشي EcoRI، MseI و PstI…………………………………………..

43

جدول 2-6 مخلوط واكنش اتصال سازگارسازهای دو رشته­ای………………………………………………………

44

جدول 2-7 توالی آغازگرهای الیگونوکلئوتید بدون نوکلئوتید انتخابی……………………………………………..

45

جدول 2-8 مخلوط واکنش در مرحله تكثير اولیه…………………………………………………………………………

45

جدول 2-9 توالی آغازگرهای مرحله تکثیر انتخابی EcoRI/ MseI و MseI/ PstI…….…………………………

46

جدول 2-10 مخلوط واکنش برای مرحله تکثیر انتخابی………………………………………………………………..

46

جدول 2-11 ترکیب آغازگرهای مورد استفاده در این پژوهش……………………………………………………….

47

جدول 3-1 تعداد نوارهای پروتئینی حاصل از الکتروفورز SDS-PAGE …………………………………………

58

جدول 3-2 ضریب تشابه جاکارد بین توده­های بادرنجبویه…………………………………………………………..

59

جدول 3-3 کمیت DNA استخراج شده توده­های بادرنجبویه توسط دستگاه نانودراپ………………………

65

جدول 3-4 پارامترهای مرتبط با چند شکلی نشانگرها………………………………………………………………….

70

جدول 3-5 میانگین معیارهای تنوع مربوط به نشانگرها………………………………………………………………..

72

جدول 3-6 ماتریس فاصله ژنتیکی بر اساس ضریب تشابه Dice………………………………… …………………

73

جدول 3-7 مقادیر K∆ و (K)LnP به منظور تعیین مقدار K مطلوب………………………………………………

75

جدول 3-8 جدول تجزیه واریانس مولکولی بین گروه­ها……………………………………………………………….

79

جدول 3-9 معیارهای تنوع ژنتیکی بین گروه­ها…………………………………………………………………………….

82

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo