پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 43 |
| تعداد شماره‌ها | 1,677 |
| تعداد مقالات | 13,681 |
| تعداد مشاهده مقاله | 31,718,369 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 12,532,985 |
بررسی کاریوتیپی گونه‌هایی از بخش Vicia متعلق به جنس L. Vicia از تیرهLindl. Fabaceaeدر ایران | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| تاکسونومی و بیوسیستماتیک | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| مقاله 3، دوره 3، شماره 6، خرداد 1390، صفحه 17-24 اصل مقاله (307.04 K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| نویسندگان | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| نسترن جلیلیان* ؛ محمدرضا رحیمی‌ن‍ژاد رنجبر | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| چکیده | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| مطالعات سیتوژنتیک بر روی 6 تاکسون متعلق به بخش Vicia از جنس Vicia نشان داد که کلیه تاکسون‌ها دیپلوئید است و عدد کروموزومی چهار تاکسون V. sativa var. amphicarpa، V. grandiflora، V. lathyroides و V. sativa var. cordata برای اولین بار از ایران گزارش شد. فرمول کاریوتیپی در تاکسون‌های مورد مطالعه متفاوت بود؛ به طوری که فرمول کاریوتیپی و عدد کروموزومی درتاکسون‌های V. sativa var. sativa (st4+m2)، V. lathyroides (st6)، V. sativa var. angustifolia (st4+sm1+m1)(12=n2)، V. sativa var. cordata (st5)(10=n2)، V. sativa var. amphicarpa (st4) و در V. grandiflora (st2+sm5)(14=n2) به دست آمد. بر اساس جدول دوطرفه Stebbins تاکسون‌های V. sativa var. angustifolia و V. grandiflora در کلاس A3، تاکسون، V. Sativa var. amphicarpa در کلاس B3 و تاکسون‌های V. sativa var. cordata، V. sativa var. sativa و V. lathyroides در کلاس A4 قرار گرفتند. در مجموع، بر اساس شاخص‌های عدم تقارن درون و بین کروموزومی V. sativa var. cordata در فاصله دورتری از بقیه تاکسون‌ها قرار گرفت و نامتقارن‌ترین کاریوتیپ از نظر اندیس عدم تقارن درون کروموزومی و V. grandiflora متقارن‌ترین کاریوتیپ از نظر اندیس عدم تقارن درون و بین کروموزومی را نشان داد. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| کلیدواژه‌ها | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| کاریوتیپ؛ سیتوژنتیک؛ Vicia؛ Fabaceae | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| اصل مقاله | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
مقدمه جنس Vicia L. یکی از جنس‌های مهم طایف‍ة Bronn Fabeae Rchb.=Vicieae از تیره Fabaceae Lindl. با حدود 40 گونه زراعی در دنیاست (Maxted, 1993). این جنس با 150 تا210 گونه در دنیا، اساساً در اروپا، آسیا، شمال آمریکا، آمریکای جنوبی و به سمت بخش حارّه‌ای آفریقا انتشار دارد(Willis, 1973; Kupicha, 1976; Hanelt and Mettin, 1989). احتمالاً منطقه مدیترانه مرکز اصلی تنوع‌یابی این جنس است (Maxted, 1995). Kupicha (1976) برای اولین بار در مقیاس جهانی این جنس را بر اساس نسبت طول دم‌گل‌آذین به برگ‌های دربرگیرنده، وجود غده در سطح پشتی گوشوارک و تعداد گل در گل‌آذین به دو زیر جنس Vicilla (Schur) Rouy و Vicia تقسیم کرد. او زیر جنس Vicilla را به 17 بخش و 100 گونه و زیر جنس Vicia را به 5 بخش و 32 گونه تقسیم کرد. پاکروان (1379) در فلور ایران، این جنس را به دو زیر جنس Vicia با 6 بخش، 19 گونه و 6 واریته و زیر جنس Vicilla را به 8 بخش، 20 گونه و 2 زیر گونه تقسیم نمود که بخش Vicia از زیر جنس Vicia با دهانه صاف کاسه از سایر بخش‌های جنس Vicia مشخص می‌شود که واجد هفت تاکسون در ایران است. کمپلکس V. sativa L. شامل تاکسون‌هایی از بخش Vicia است که از نظر مورفولوژی، کاریولوژی و اکولوژی متنوع هستند (Hanelt and Mettin, 1989). کمپلکس V. sativa دائماً در حال تکامل و گونه‌زایی هستند و اکثر هم‌بوم و از نظر ظاهری به سختی قابل تشخیص هستند (Hanelt and Mettin, ؛1989). به طوری که این کمپلکس به عقیده Plitmann (1967) و Ball (1968) به ترتیب شامل یک گونه با5 و 6 زیر گونه است. در حالی‌که Hanelt و Mettin (1989) این زیر گونه‌ها را در سطح گونه پذیرفتند. به‌رغم وجود داده‌های فراوان بر روی جنس Vicia هنوز توافق بر سر عدد پایه کروموزومی وجود ندارد؛ اگرچه آن را از این بابت به سه گروه با 7، 6، 5x= گروهبندی می‌کنند .(Seal and Rees, 1982) Hanelt و Mettin (1989) اظهار داشتند که 7=x محتمل‌ترین عدد پایه کروموزومی در جنس است و 14n=2 را به عنوان ابتدایی‌ترین عدد کروموزومی در جنس Vicia پذیرفتند و اظهار داشتند که 12و10n=2 از طریق جابه‌جایی رابرتسونی بین دو کروموزوم ایجاد می‌شود. گونه‌های مختلف Vicia تنوع قابل ملاحظه‌ای از نظر اندازه ماهواره و مکان فرورفتگی اولیه و ثانویه دارند. مقایسه ریخت‌شناسی کروموزوم‌ها نشان می‌دهد که تغییرات و تبادلات کروموزومی از قبیل حذف، وارونگی و اتصال رابرتسونی باعث تنوع شده است (حسام‌زاده حجازی و رسولی، 1385؛ Raina and Ogihara, 1995; Rahiminejad et al., 2000). این تحقیق با هدف مطالعه و بررسی سیتوژنتیک گونه‌های بخش Vicia از جنس Vicia موجود در ایران به منظور تهیه کاریوتیپ، تعیین عدد کروموزومی و سطوح پلوئیدی و مطالعه شکل و اندازه کروموزوم‌ها صورت گرفت.
مواد و روش‌ها به منظور بررسی کروموزومی تاکسون‌های مختلف بخش Vicia از جنس Vicia در ایران، 6 تاکسون پس از تهیه سلول‌های متافازی مناسب و کاریوتیپ برای هر تاکسون (5 کاریوتیپ)، با استفاده از نرم‌افزار (Micro measure 3.3) Reeves و Tears (2000)، طول بازوی کوتاه (SA) و بلند (LA)، طول کل کروموزوم (TL)، نسبت بازوها (Arm ratio: LA/SA) محاسبه گردید. در این بررسی برای تعیین وضعیت تکاملی و مطالعه تقارن کاریوتیپی تاکسون‌های مورد مطالعه از جدول دو طرفه Stebbins استفاده شد (Stebbins, 1971). شاخص اختلاف درصد طول نسبی بزرگ‌ترین و کوچک‌ترین کروموزوم (DRL)، شاخص‌های عدم تقارن درون کروموزومی (A1) و بین کروموزومی (A2) (Romero-Zarco, 1986) و درصد شکل کلی (TF%) (Huziwara, 1962) نیز محاسبه گردید. به منظور دسته‌بندی و تعیین محل سانترومر کروموزوم‌ها از روشLevan و همکاران (1964) استفاده گردید. به منظور گروهبندی تاکسون‌ها، تجزیه خوشه‌ای به روش Ward بر اساس صفات کاریوتیپ AR)، DRL، CI، SA، LA و (TCL و شاخص‌های عدم تقارن درون کروموزومی (A1) و عدم تقارن بین کروموزومی (A2) با استفاده از نرم‌افزارهای Excel و SPSS نسخه 18 انجام شد.
نتایج تصاویر متافاز میتوزی تاکسون‌های مورد مطالعه به همراه کاریوتیپ و ایدیوگرام آنها در شکل 1 و نتایج حاصل از تجزیه کاریوتیپی در جدول 1 آمده است. بر اساس جدول 1، تاکسون‌های مورد مطالعه دارای عدد پایه کروموزومی متفاوت 7، 6، 5=x بود و از لحاظ سطح پلوئیدی تنوعی نشان ندادند و همگی دیپلوئید 14، 12، 10=n2 بودند. بر اساس نتایج این تحقیق در تاکسون‌های V. sativa var. amphicarpa، عدد کروموزومی چهار تاکسون V. sativa، در V. lathyroides دو گزارش عدد کروموزومی 10 و 12، در V. sativa var. amphicarpa دو گزارش عدد کروموزومی 12 و 14 و در V. sativa var. sativa سه گزارش عدد کروموزومی 10، 12 و 14 وجود دارد که در این مطالعه عدد کروموزومی برای این تاکسون‌ها به ترتیب 12، 14 و 12 گزارش می‌گردد (جدول 1). (Goldblatt and Johanson, 1979; Hanelt and Mettin, 1989; Maxted et al., 1991; Rahiminejad et al., 2000). طول بازوی بلند کروموزوم از 06/3 در V. sativa var. amphicarpa تا 09/4 در V. lathyroides و طول بازوی کوتاه از 64/0 در V. sativa var. cordata تا 12/1 در V. sativa var. angustifolia تنوع دارد. 67% از کروموزوم‌ها ساب‌تلوسانتریک (st)، 29% ساب‌متاسانتریک (sm) و 02/0% متاسانتریک (m) هستند. بیشترین طول کل کروموزوم‌های هاپلوئید (TCL) 18/25 میکرومتر در
شکل 1- سلول‌های متافازی، کاریوتیپ و ایدیوگرام تاکسون‌های مورد بررسی (مقیاس 10 میکرومتر)؛ ماهواره با رنگ سیاه در ایدیوگرام مشخص شده است.
جدول 1- مشخصات کاریوتیپی تاکسون‌های بخش Vicia، Pl. le.: سطح پلوئیدی، TCL: طول کل کروموزوم‌های هاپلوئید، LA: طول بازوی بلند، SA: طول بازوی کوتاه، MCL=VRC: میانگین طول کروموزوم، AR: نسبت بازوهای کروموزومی، ST: کلاس تقارن استبینز،
بحث برخی شواهد سیتولوژیک پیشنهاد می‌کند که سری‌های دیسپلوئیدی تاکسون‌ها از 14=n2 برای گروهبندی تاکسون‌های مورد مطالعه بر اساس شش شاخص کاریوتیپی، تجزیه کلاستر به روش Ward انجام شد (شکل 2) و تاکسون‌ها در سه گروه قرار گرفتند: در گروه اول چهار تاکسون V. sativa var. sativa، V. sativa var. amphicarpa، V. sativa var. angustifolia و V. lathyroides قرار می‌گیرد و از لحاظ شش شاخص کاریوتیپی به هم شبیه‌تر هستند. در گروه دوم تاکسون V. sativa var. cordata قرار می‌گیرد که دارای کمترین مقادیر TF%، DRL، TCL، SA و DRL بیشترین مقدار A1 و AR است. در گروه سوم، تاکسون V. grandiflora قرار می‌گیرد که در فاصله دورتری از بقیه گونه‌هاست و دارای بیشترین TCL و پایین‌ترین AR، A2 و A1 است و می‌توان نتیجه گرفت که V. grandiflora متقارن‌ترین کاریوتیپ از نظر عدم تقارن درون و بین کروموزومی است.
شکل 2- دندروگرام حاصل از تحلیل خوشه‌ای به روش Ward بر اساس شش شاخص کاریوتیپی AR، DRL، CI، SA، LA و TCL
برای گروهبندی تاکسون‌های مورد مطالعه بر اساس دو شاخص A1 و A2، نیز تحلیل خوشه‌ای به روش Ward انجام شد (شکل 3) و تاکسون‌ها در دو گروه قرار گرفتند: از نظرA1 و A2 سه تاکسون V. sativa var. angustifolia، V. grandiflora و V. sativa var. sativa به هم نزدیک‌اند و V. amphicarpa در فاصله دورتری از آنهاست. V. lathyroides و V. sativa var. amphicarpa بر اساس دو شاخص A1 و A2 به هم نزدیک‌اند و V. sativa var. cordata در فاصله دورتری از بقیه گونه‌ها قرار دارد و این تاکسون نامتقارن‌ترین کاریوتیپ از نظر عدم تقارن درون کروموزومی و پایین‌ترین %TF (39/16) و بالاترین A1 (80/0) را داراست (جدول 1). بر اساس دندروگرام حاصل از تحلیل خوشه‌ای، ژنوتیپ‌هایی که در دورترین دسته‌ها قرار دارند، واجد بیشترین ناهمگنی ابعاد و ساختار کروموزومی هستند (شکل 3).
شکل 3- دندروگرام حاصل از تحلیل خوشه‌ای به روش Ward بر اساس شاخص‌های A1, A2
روند تغییرات دو شاخص TF% و A1 (به عنوان شاخص‌های عدم تقارن درون کروموزومی) در تاکسون‌های مورد مطالعه رابطه منطقی را در بین برخی از تاکسون‌ها نشان نمی‌دهد و با توجه به عدم هماهنگی کامل این دو شاخص در تاکسون‌های بخش Vicia، نمی‌توان با اندازه‌گیری یکی از این دو شاخص نسبت به میزان تقارن کروموزوم‌ها اطلاع یافت (شکل 4). روند تغییرات دو شاخص DRL و A2 (به عنوان شاخص‌های عدم تقارن بین کروموزومی) در تاکسون‌های مورد بررسی (شکل 5)، مقایسه گردید. همان گونه که ملاحظه می‌شود، رابطه مثبتی بین دو شاخص فوق وجود دارد، اما با توجه به عدم هماهنگی در شاخص A2 در بین برخی از تاکسون‌ها، نمی‌توان با اندازه‌گیری یکی از این دو شاخص به جای دیگری برای تغییرات بین کروموزومی استفاده کرد. پراکنش تاکسون‌های بخش Vicia بر اساس شاخص‌های A1 و A2 همراه با انواع مختلف تقارن‌های پیشنهادی توسط Stebbins (1971) در شکل 6 نشان داده شده است، اما با توجه به نمودار موجود نمی‌توان کلاس‌های A3، A4 و B3 را در گروه‌های مستقل قرار داد و روند تغییرات تمایز ژنوتیپ‌ها بر اساس شاخص‌های A1 و A2 مشابه نتایج حاصل از جدول استبینز نیست.
شکل 6- نمودار پراکنش تاکسون‌ها با استفاده از دو شاخص تغییرات درون و بین کروموزومی از نظر تکاملی بر اساس روش Stebbins (1971) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| مراجع | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
پاکروان، م. (1379) تیره پروانه‌آسا (Papilionaceae): قبیله ماش، فلور ایران. اسدی، م. (سر ویراستار). وزارت جهاد کشاورزی، تهران. حسام‌زاده حجازی، س. م. و رسولی، م. (1385) بررسی سیتوژنتیکی گونه‌هایی از جنس ماشک (Vicia) در ایران. مجله علوم کشاورزی ایران 1-37، شماره 2، 213-225. Ball, P. W. (1968) Vicia L. In: Flora Europaea, Rosaceae to Umbelliferae (eds. Tutin, T. G., Heywood, V. H., Burges, N. A., Moore, D. M., Valentine, D. H., Walters, S. M. and Webb, D. A.) 2: 129-136. Cambridge University Press, Cambridge. Goldblatt, P. and Johnson, D. E. (1979) Index to plant chromosome numbers. Retrieved from http://mobot.org/w3t/search/ipcn.htm.on 4 July 2010. Hanelt, P. and Mettin, D. (1989) Biosystematics of the genus Vicia L. (Leguminosae). Annual Review of Ecology, Evolution and Systematics 20: 199-223. Huziwara, Y. (1962) karyotype analysis in some genera of Compositae, further studies on the chromosome of Aster. American Journal of Botany 49: 116-119. Kupicha, F. K. (1976) The infrageneric structure of Vicia. Notes Royal Botanical Garden Edinurgh 34: 287-326. Ladizinsky, G. (1978) Chromosomal polymorphism in wild populations of Vicia sativa L. Caryologia 31: 233-41. Levan, A. Fredga, K. and Sandberg, A. (1964) Nomenclature for centromeric position on chromosomes. Hereditas 52: 201-220. Maxted, N. (1993) A phenetic investigation of Vicia L. subgenus Vicia (Leguminosae, Vicieae). Botanical Journal of the Linnean Society 111: 155-182. Maxted, N. (1995) An ecogeographical study of Vicia subgenus Vicia.. Systematic and ecogeographic studies on crop genepools. International Plant Genetic Resources Institute, Rome. Maxted, N., Callimassia, M. A. and Bennett, M. D. (1991) Cytotaxonomic studies of eastern Mediterranean Vicia species (Leguminosae). Plant Systematic and Evolution 177: 221-234. Plitmann, U. (1967) Biosystematical study in the annual species of Vicia of the Middle East. The Hebrew University of Jerusalem, Jerusalem. (cited in: Raina and Rees 1983). Rahiminejad, M. R., Ehtemam, M. H. and Neishaboori, A. (2000) Cytotaxonomic studies of some Iranian Vicia species (Fabaceae). Journal of Sciences, Islamic Republic of Iran 11(1): 1-5. Raina, S. N. and Rees, H. (1983) DNA variation between and within chromosome complements of Vicia species. Heredity 51: 335-346. Raina, S. N. and Ogihara, Y. (1995) Ribosomal DNA repeat polymorphism in 49 Vicia species. Theoretical and Applied Genetics 90: 477-486. Reeves, A. and Tear, J. (2000) Micro measure software, Colorado state University. Retrieved from http://www.colostate.edu/Depts/Biology/micromeasures. on 19 October 2000. Romero-Zarco, C. (1986) A new method for estimating karyotype asymmetry. Taxon 35: 526-530. Seal, A. and Rees, H. (1982) The distribution of quantitative DNA changes associated with the evolution of diploid Festuceae. Heredity 47: 179-190. Stebbines, G. L. (1971) Chromosomal evolution in higher plants. Edward Arnold publisher Ltd, London. Willis, J. C. (1973) A dictionary of the flowering plants and ferns. 8rd ed. (Revised by Airy Shaw. H. K.). Cambridge university press, Cambridge. Yamamato, K. (1973) Karyotaxonomical studies on Vicia L. I. On the karyotype and character of some annual species of Vicia. Japan Journal of Genetics 48(5): 315-327. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 646 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 425 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||