بررسی تنوع اللی ژن های کاندیدای تحمل به تنش شوری در جو

اطلاعات زیادی در مورد توالی بسیاری از ژن ها بدون آنکه عملکرد این توالی ها شناخته شده باشد، وجود دارد. از این رو تحقیقات فراوانی از طریق روش های معکوس ژنتیکی برای پر کردن شکاف بین ساختار و عملکرد این توالی ها انجام گرفته است. تحقیق حاضر با هدف تعیین تنوع آللی ژن های کاندیدای تحمل به تنش شوری در ارقام و ژنوتیپ های جو در سطح تک نوکلیوتید(SNP)، جستجوی آلل های جدید، آنالیز روابط فیلوژنی میان ژنوتیپ های مورد مطالعه با استفاده از تنوع نوکلیوتیدی، و طبقه بندی ژنوتیپ های آزمایشی در قالب گروه های هاپلوتیپی انجام گرفته است. در این تحقیق از 96 ژنوتیپ جو که در مناطق مختلف شور در جهان از جمله ایران کشت می گردند، به عنوان مواد گیاهی استفاده گردید. این تحقیق با همکاری مرکز بین المللی تحقیقات کشاورزی در مناطق خشک (ICARDA) و پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی ایران- کرج (ABRII) انجام گرفته است. از تکنیک اکوتیلینگ به کمک توالی یابیبرای یافتن تنوع تک نوکلیوتیدی در این مطالعه استفاده شده است. ژن های مورد مطالعه، شامل دو ژن مقاوم به شوری در جو، CBL4 و HKT1 بوده است. نتایج حاصل از این آزمایش فراوانی نسبی موتاسیون تک نوکلیوتیدی در این ژن ها را به ترتیب SNP/Kb 9/17 و SNP/Kb 137 در CBL4 و HKT1 نشان داده است. مجموع موتاسیون های مشاهده شده در ژن CBL4 بیش از ژن HKT1 بوده اما تعداد موتاسیون های هموزیگوت، که دارای اهمیت بسیار زیادی در مطالعات ژنتیکی می باشند، در ژن HKT1 اندکی بیشتر از ژن CBL4 بوده است. روابط فیلوژنی میان ژنوتیپ ها در بررسی ژن HKT1 بیانگر وجود قرابت ژنتیکی زیاد میان آن ها بوده است. در حالی که، مطالعه این روابط در ژن CBL4 وجود درخت های فیلوژنی مجزا برای هر کانتیگ از این ژن و تفاوت ژنتیکی نسبتا زیاد بین ژنوتیپ های مورد مطالعه را نشان داده است. آنالیز هاپلوتیپی ژن های CBL4 و HKT1، عدم گروه بندی هاپلوتیپی در ژن HKT1 و وجود سه گروه هاپلوتیپی مجزا در ژن CBL4 را نشان داده است. پنج ژنوتیپ از مجموع هفت ژنوتیپی که در این سه گروه هاپلوتیپی قرار گرفته اند متعلق به ایران می باشند. گروه هاپلوتیپی اول متشکل از سه ژنوتیپ، دو ژنوتیپ ایرانی و دیگری رقم شاهد، می باشد. رقم شاهد در این تحقیق، رقم کلیپر جو، یک رقم بسیار مقاوم به شوری است. بنابراین استنباط می گردد که این دو رقم ایرانی نیز دارای سطح بالایی از مقاومت به شوری باشند. همچنین طبقه بندی ژنوتیپ های ایرانی در گروه-های مختلف هاپلوتیپی نشان دهنده وجود تنوع ژنتیکی معنی دار بین ارقام ایرانی است که دارای اهمیت ژنتیکی بسیار زیادی می باشد. آنالیز هر دو ژن در ژنوتیپ های مورد آزمایش در این تحقیق وجود رابطه ژنتیکی بسیار نزدیک بین ارقام ایرانی به استثنای چند مورد را نشان داده است. دلیل این امر منشا ژنتیکی بسیار متفاوت این ارقام ایرانی بوده است. همچنین، از میان ارقام خارجی، ارقامی که متعلق به کشور لیبی و مقاوم به شوری بوده اند رابطه ژنتیکی بسیار نزدیکی با ارقام ایرانی نشان داده و در اکثر موارد در یک گروه اصلی و یا حتی در یک زیر گروه با ارقام ایرانی قرار گرفته اند. بنابراین می توان استنباط نمود که این ارقام قرابت ژنتیکی زیادی با یکدیگر داشته و از نظر فنوتیپی نیز می توانند سطوح مشابهی از مقاومت به شوری را نشان دهند. کلمات کلیدی: جو، تنوع تک نوکلیوتیدی، مقاومت به شوری، CBL4، HKT1