دانلود پایان نامه ارشد رشته زیست شناسی : بررسی تنوع ژنتیکی بنفشه آفریقایی Saintpauia ionantha

متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته زیست شناسی گیاهی

با عنوان :  بررسی تنوع ژنتیکی بنفشه آفریقایی Saintpauia ionantha

در ادامه مطلب می توانید تکه هایی از ابتدای این پایان نامه را بخوانید

و در صورت نیاز به متن کامل آن می توانید از لینک پرداخت و دانلود آنی برای خرید این پایان نامه اقدام نمائید.

دانشگاه آزاد اسلامی واحد دامغان

پایان نامه

برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته زیست­ شناسی گیاهی

موضوع :

بررسی تنوع ژنتیکی بنفشه آفریقایی(Saintpauia ionantha) با استفاده از مارکر مولکولی RAPD

استاد راهنما :

جناب آقای دکتر مصطفی عبادی

استاد مشاور :

جناب آقای دکتر حسین عباس­پور

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست

چکیده. 1

فصل اول. 2

کلیات تحقیق.. 2

1-1. اهداف اصلاحي در بنفشه آفریقایی.. 5

1-2. تنوع ژنتيكي و ضرورت شناخت آن. 6

1-3. روش­هاي برآورد تنوع ژنتيكي.. 7

1-3-1. برآورد تنوع ژنتيكي با استفاده از نشانگرهاي دي ان اي.. 8

فصل دوم. 9

ادبیات و پیشینه تحقیق. 9

2-1. گیاه­شناسی بنفشه آفریقایی.. 9

2-1-1. میوه در Saintpaulia. 10

2-2. خاستگاه و پراکنش بنفشه آفریقایی.. 11

2-3. گونه­های مهم بنفشه آفریقایی.. 11

2-3-1. برخی گونه­های فهرست شده به دنبال طبقه بندی Burtt 12

2-4. کشت و تکثیر. …13

2-4-1. شرایط کشت بنفشه آفریقایی.. 13

2-5. بیماری­های مربوط به بنفشه آفریقایی.. 17

2-5-1. بیماری­های ناشی از عوامل غیر زیستی.. 17

2-5-2. بیماری­های ناشی از عوامل زیستی.. 18

2-6. اهمیت بنفشه آفریقایی.. 20

2-7. اصلاح بنفشه آفریقایی.. 21

2-7-1. روش­های اصلاحی.. 21

2-8. اهميت تنوع ژنتيكي.. 21

2-9. حفاظت منابع ژنتيكي.. 22

2-10. روش‌هاي ارزيابي تنوع ژنتيكي.. 23

2-10-1. نشانگرهاي مورفولوژيكي.. 23

2-10-3. نشانگرهاي مولكولي.. 24

2-10-4. نشانگرهاي پروتئيني.. 24

2-10-5. نشانگرهاي DNA.. 24

2-10-6. نشانگرهاي غيرمبتني بر پي سي آر. 26

2-10-7- نشانگرهاي مبتني بر پي سي آر. 27

2-10-8. DNA پلی مورف تکثیر یافته تصادفی.. 31

2-10-8-1. کاربرد به کارگیری تکنیک RAPD ..32

2-10-8-2. کاربردهای نشانگر RAPD …..32

2-10-8-3. مزایای نشانگرهای RAPD …………..32

2-10-8-4. معایب نشانگرهای RAPD ……….34

2-10-8-5. ویژگی­ها و کاربردهای نشانگرهای مرتبط با RAPD ……….35

2-11. واکنش زنجیره پلی­مراز. 37

2-11-1. اجزای واكنش زنجيره‌اي پليمراز(PCR) 38

2-11-2. مراحل تكثير. 40

2-11-3. كاربردهاي پي سي آر. 41

2-12. الكتروفورز. 42

2-12-1. الكتروفورز ژل آگارز. 43

2-13. درخت فیلوژنتیک… 45

2-13-1. پیچیدگی ژنوم و بررسی فیلوژنتیک: 45

2-13-2. اندازه‌گيري فواصل و تشابهات ژنتيكي.. 49

2-13-3. روش‌هاي آماري براي تجزيه و تحليل تنوع ژنتيكي.. 50

2-13-4. تجزيه خوشه‌اي.. 50

2-13-5. ضريب همبستگي كوفنتيكي.. 51

2-13-6. تجزيه به مؤلفه­هاي اصلي.. 51

2-14. مروری بر تحقیقات پیشین.. 52

فصل سوم……..57

روش شناسی تحقیق.. 57

3-1. تهیه نمونه گیاهی.. 57

3-2. استخراج DNA.. 57

3-3. تعيين كيفيت نمونه­هاي DNA.. 59

3-4. تعيين كميت نمونه‌هاي DNA.. 60

3-5. تنظيم غلظت نمونه‌هاي DNA 60

3-6. انتخاب آغازگرها 60

3-7. انجام واكنش‌هاي زنجيره‌اي پليمراز. 60

3-8. الكتروفورز فراورده‌هاي PCR.. 62

3-9. تجزيه و تحليل‌هاي آماري.. 62

فصل چهارم. 64

تجزیه و تحلیل داده­ها 64

4-1. تعيين كميت و كيفيت DNA ژنومي.. 64

4-2. واكنش زنجيره‌ي پليمراز. 65

4-3. تجزيه باندهای ایجاد شده 66

4-3-1. بررسي محتواي اطلاعاتي به دست آمده 67

4-4. تجزيه خوشه‌اي.. 72

فصل پنجم. 74

بحث و نتیجه­گیری.. 74

5-1. استخراج DNA.. 74

5-2. واکنش زنجیره پلی­مراز…….75

5-2-1. بهینه سازی مواد به کار رفته در پی سی آر………..75

5-2-2. بهینه سازی شرایط پی سی آر……………75

5-3. پيشنهادات.. 76

منابع. 78

پيوست… 82

چکیده انگلیسی. 84

بررسی تنوع ژنتیکی بنفشه آفریقایی(Saintpauli ionantha) با استفاده از مارکر مولکولی RAPD

 چکیده

تنوع ژنتيكي و ارزيابي ارقام مطرح بنفشه­ی آفریقایی(Saintpauli ionantha) در سطح مولكولي با استفاده از نشانگر RAPD انجام شد. به منظور استخراج DNAاز روش تغییر یافته Doyle and Doyle استفاده شد و در گام بعد 6 ژنوتیپ با 15 آغازگر مورد بررسی قرار گرفتند. از 15 آغازگر مورد بررسی روی DNA ژنومی 311 باند تولید شد که 290 باند پلی مورفیسم داشتند. آغازگر I، کمترین باند و آغازگر G بیشترین باند را تولید کرد. اندازه­ی قطعات DNA تولید شده بین 200 بیس باز تا 4000 بیس باز بود. ميانگين قدرت تفكيك نيز 79/0 بود. باندهای تولید شده برای آنالیزهای استاتیک مورد استفاده قرار گرفتند. برای رسم درخت فیلوژنیک از نرم افزار UPGMA استفاده شد. تشابه ژنتیکی بین 57/0 تا 72/0 است. و ضریب جاکارد بین دندروگرام و ماتریس تشابه 78/0 به دست آمد که نشان دهنده برازش مناسب دندروگرام به ماتریس تشابه بوده است. نتایج به دست آمده نشان می­دهد که نشانگر مولکولی RAPD ابزاری سودمند برای بررسی پراکندگی ژنتیکی و ارتباطات خانوادگی بین واریته­های بنفشه­ی آفریقایی است.

کلمات کلیدی: بنفشه­ی آفریقایی، مارکر مولکولی، تنوع ژنتیکی، آنالیزهای استاتیک، درخت فیلوژنی

کلیات تحقیق

جمعيت جهان در قرن 21 از مرز 6 ميليارد نفر كنوني گذشته و به بيش از 10 ميليارد نفر خواهد رسيد. يكي از معايب اين افزايش جمعيت استفاده بي­رويه از منابع طبيعي در جهت افزايش توليدات كشاورزي مي‌باشد. در بسياري از اين موارد، اين افزايش توليد با تخريب منابع زيستي و فرسايش شديد ذخایر توارثي همراه بوده است. حفاظت و استفاده از منابع ژنتيكي گياهي براي بقاء و بهبود توليدات زراعي ضروري مي‌باشد و به عنوان نياز اساسي در توسعه پايدار، خلق واريته­هاي جديد، و كاهش فقر محسوب مي‌شود.

تنوع، مبناي همه گزينش­ها است و انتخاب ژنوتيپي نيز نيازمند تنوع است. با بالا رفتن تنوع ژنتيكي در يك جامعه، حدود انتخاب هم در طبيعت و هم به­طور مصنوعي وسيع مي‌شود. با توجه به رابطه مثبت بين ميزان تنوع ژنتيكي و مقدار وقوع تغييرات تكاملي در آن، رابطه مشابه­ي نيز بين كارايي بهبود ژنتيكي اصلاح يك جامعه و تنوع ژنتيكي براي صفت مورد علاقه موجود است. تمايل به حذف تنوع ژنتيكي در توده­هاي بومي اوليه، واريته­هاي سازگار به نيازهاي غير قابل پيش بيني آينده را به خطر مي­اندازد.

بنابراين حفظ و نگهداري ذخاير توارثي ضروري مي‌باشد. به­طور كلي يكي از اولين قدم­ها در يك برنامه به نژادي موفق، تشخيص صحيح ژنوتيپ‌هاي مطلوب است، كه براي صحيح عمل نمودن دراين راستا به نكات خاصي بايد توجه نمود. اثرات متقابل ژنوتيپ و محيط، اتخاذ روش صحيح گزينش، و استفاده از نشانگرهاي مولكولي مناسب براي تشخيص ژنوتيپ­ها تو صيه مي‌گردد (صالحي، 1378).

براي بررسي تنوع ژنتيكي، نشانگرهاي مختلفي وجود دارد که شامل نشانگرهاي فيزيولوژيكي، بيوشيميايي، و مولكولي می­باشد.از معايب نشانگرهاي فيزيولوژيكي این است كه در بیشتر موارد تحت تأثير محيط قرار دارند و گاهي براي مشاهده و ثبت آن­ها بايد منتظر ظهور آن­ها ماند كه در مورد گياهان چند ساله بسيار مشكل مي‌نمايد. علاوه براين تعداد نشانگرهاي مورفولوژيكي كم مي‌باشد.

نشانگرهاي پروتئيني نيز معايب مخصوص خود را دارا مي‌باشند؛ با توجه به اين­كه روش­هاي رنگ آميزي پروتئين­ها در مورد آيزوزايم­ها چندان زياد نيست، تعداد آيزوزايم­ها قابل ثبت و مشاهده كه مي­توان از آن­ها به عنوان نشانگر استفاده نمود، به صد نمي‌رسد كه اين محدوديت از عمده ترين معايب آن­ها است و موجب كاهش كارايي آن­ها مي‌گردد. از نكات منفي ديگر اين نشانگرها، محدوديت تنوع ژنتيكي قابل ثبت در آيزوزايم­ ها است. به عبارت ديگر آيزوزايم­ها نه تنها كم هستند، بلكه چند شكلي و تفاوت قابل ثبت نيز در آن­ها چندان زياد نيست. لذا با توجه به معايب نشانگرهاي مورفولوژيكي و پروتئيني بهتر است از نشانگرهاي مولكولي استفاده كرد، زيرا در آن­ها دقت بالا بوده و كمتر تحت تأثير شرايط محيطي و غيره قرار مي­گيرند (قره­ياضي، 1377).

روش­هاي مختلف انگشت نگاري دي ان اي[1] اغلب به دلايل ذيل با هم تفاوت دارند:

1- پيچيدگي روش­هاي مورد استفاده

2- مقادير دي ان اي ژنومي

3- نياز به اطلاع از توالي ژنومي

4- قدرت تحليل و تعيين وابستگي ژنومي

5- مقدار هزينه

6- وسعت كاربرد

در اين بين نشانگر رپيد[2] در بررسي تنوع ژنتيكي بين ارقام زراعي، طبقه بندي آن­ها و نيز تهيه نقشه‌هاي پيوستگي و آناليز ژرم پلاسم كاربرد وسيعي پيدا كرده است (اهم و مکنزی، 1992)[3].

نشانگرهاي رپيد به وسيله تكثير تصادفي قطعات دي ان اي[4] ژنومي با آغازگرهاي منفرد 10 نوكلئوتيدي همراه با توالي‌هاي اختياري به­دست مي‌آيند و مزاياي فراواني نسبت به ساير نشانگرها دارند از جمله می­توان به ميزان هزينه و كار كمتر، نياز كمتر به تكنولوژي پيشرفته، نامحدود بودن تعداد، امكان بررسي همزمان چندين لوكوس در ژنوم نمونه‌ها، تجزيه و تحليل سريع و آسان تعداد زيادي از نمونه­ها، و عدم استفاده از مواد خطرناك راديواكتيو اشاره كرد (كياني و همكاران، 1381).

از كاربردهاي رپيد مي‌توان به موارد ذيل اشاره کرد(كياني و همكاران، 1381):

1) تعيين جنسيت

2) توليد آغازگرهاي اختصاصي واکنش زنجیره پلی­مراز براي ژنوم­هاي ناشناخته

3) تجزيه و تحليل كمي نمونه­هاي زيستي مختلف

4) بررسي روند تكامل و رده­بندي موجودات

5) تجزيه تحليل ژرم­پلاسم‌ها

6) تعيين قرابت و يا فاصله ژنتيكي گونه‌ها

با وجود صنعتی شدن کشورها و استرس­های ایجاد شده، داشتن محیطی آرام و زیبا یکی از ضروریات بوده است که گل­ها می­توانند بخشی از این آرامش را به جامعه انسانی هدیه دهند.

بنفشه­ی آفریقایی به­عنوان عروس گل­های آپارتمانی در اروپا مطرح است که نقش به­سزایی در فراهم آوردن محیطی آرام و زیبا بازی می­کند. بنفشه­ی آفریقایی با نام علمی Saintpaulia ionantha(نام ionantha نیز در زبان یونانی به معنای شبیه بنفشه است) و با نام عمومی African violet، متعلق به خانواده­ی ژسناریاسه می­باشد و باید گفت که در حال حاضر حدود بیست گونه از آن شناخته شده است.

بنفشه آفریقایی در سال 1892 میلادی در آفریقای شرقی توسط بارون والتر فونت سنت پل کشف گردید. او به افتخار نام خانوادگی خود که برای اولین بار این گیاه را کشف نموده بود آن را سنت پولیا نام­ گذاری کرد. این گیاه در کشور آلمان به نام بنفشه اوزامبارا نیز معروف می­باشد .آب و هوای حاره­ای شرایط مناسبی برای رشد این گیاه می­باشد (ایستوود، 1998)[5]. این گیاه بومی نقاط گرمسیری آفریقایی جنوبی است و از لحاظ کرموزومی این گیاه دیپلوئید بوده و به­صورت 2n=30 است (میرانتو، 2005) .[6]

بنفشه­ی آفریقایی گیاهی نهاندانه بوده و بذرهای آن در تخمدان گل محفوظ می­ماند. این گیاه دولپه­ی بوده، جام گل به­طور معمول دو لپه یعنی به دو دسته گلبرگ­های بالا و پایین تقسیم می­شود. هر یک از گل­ها دارای دو تا چهار بساک مسئول تولید گرده بوده که به انتهای گل متصل است و نزدیک تخمدان قرار دارد. ساقه که گل­ها را بر روی خود نگه می­دارد از دو قسمت اصلی و فرعی تشکیل می­گردد.

رنگ بنفش گل این گیاه در یک دوره گلدهی ممکن است به­صورت تیره و یا روشن درآید و در دوره­ی دیگر به دلیل نوسانات اسیدی یا قلیایی بودن خاک، اثر آبیاری و یا کوددهی تبدیل به ارغوانی شود. سبزی برگ بنفشه آفریقایی، گاهی به­صورت دو رنگ نمایان می­شود که علت آن وجود رنگدانه­های کلروفیل، کاروتن و آنتوسیانین است که در هر سلول برگ وجود دارد. دلیل ابلق بودن برگ در این گیاه نبود کلروفیل در قسمتی از برگ می­باشد. گیاهان با برگ­های ابلق به­طور عموم گیاهان ضعیف­تری هستند و احتیاج به مراقبت و توجه بیشتری دارند. رعایت بعضی نکات پرورشی مانند هوای به نسبت خنک، نور کم و استفاده از کود بدون نیتروژن باعث بروز برگ­های ابلق می­گردد.

به طور کلی این گیاه به دو شکل رشد می­کند:

1- رشد گیاه با برگ­های متقارن و مشابه گل رز که شکل رایج رشد است.

2- رشد گیاه که به صورت رونده که اغلب برای قرار دادن در گلدان­های آویز بسیار مناسب است (چارلز، 1998)[7].

اولین جشنواره­ی بنفشه­ی آفریقایی در 1946 میلادی در آتلانتای گرجستان برگزار شد. شهرت این گیاه در حدی است که پلیس آتلانتا برای کنترل ترافیک از آن استفاده کرد. انجمن بنفشه­ی آفریقایی چندی بعد در آمریکا برپا شد و امروزه در بسیاری از کشورهای مدرن می­توان آن­را مشاهده کرد (کامپر، 2002)[8].

1-1. اهداف اصلاحي در بنفشه آفریقایی

اهداف اصلاحي هر محصولي بسته به نياز هر منطقه متفاوت مي‌باشد. به­طور خلاصه مي‌توان اهداف اصلاحي هر محصول را به چهار گروه شامل عملكرد به تنهايي، كيفيت بذر، مقاومت به آفات و بيماري­ها و اصلاح خصوصيات زراعي تقسيم بندي نمود. براي انجام موفقيت آميز اصلاح يك گياه زراعي اولين كار يافتن تنوع ژنتيكي مطلوب مي‌باشد (عزيزي وهمكارن، 1378).

الف) اصلاح براي صفات زراعي و عملكرد

اصلاح در جهت افزايش عملكرد از مهمترين اهداف اصلاحي در گياهان مي‌باشد که در این گیاه ماندگاری بالا و گل­دهی به موقع دارای ارزش است. به نژادگر در اين خصوصي از روش­هاي متفاوتي استفاده مي‌نمايد. لذا، يكي از روش­هاي اصلاحي در اين زمينه تعيين والدين مطلوب براي بهره­گيري بيشتر از هتروزيس مي‌باشد.

ب) اصلاح براي مقاومت به بيماري­ها و آفات

برخي از بيماري­ها و آفات در بنفشه­ آفریقایی مشكلاتي را ایجاد می­کند. ابتدا يافتن منابع مقاومت به بيماري و راه­هاي مؤثر به­گزيني ژنوتيپ­هاي مقاوم است. صفت مورد نظر سپس بايستي به يك رقم يا هيبريد منتقل شود.

تعداد صفحه :95

14700 تومان

پشتیبانی سایت :              serderehi@gmail.com