١-١-اهمیت و ضرورت انجام تحقیق
بقولات از متنوعترین تیرههای گیاهی جدا گلبرگ بوده که بعد از تیره کاسنی و ثعلب در رده نهاندانگان قرار دارند. این تیره مشتمل بر حدود ٧٥٠ جنس و ٢٠٠٠ گونه میباشد (هیکی و کینگ، ١٩٩٧). از ویژگیهای مشترک تیره بقولات میتوان به وجود تخمدان یک برچه و آزاد، که پس از رسیدن تشکیل میوهای بنام لگوم یا غلاف (نیام) را میدهد، اشاره کرد (مجنون حسینی، ١٣٨٧).
حبوبات دانه های خوراکی هستند که به خانواده بقولات تعلق دارند (اسدیچالشتری و همکاران، ١٣٨٥). حبوبات بعد از غلات مهمترین منبع غذایی بشر به حساب میآید. پروتئین حبوبات در جوامع بشری به خصوص اقشار کم درآمد نقش مهمی در تغذیه ایفا می کند تا به آن حد که به گوشت فقرا معروف شده است (کوچکی و بنایان، ١٣٧٥). گیاهان خانواده لگومینوزه، در دوران کرتاسه پیدا شده اند و به شرایط مرطوب آن زمان، که مشابه شرایط گرم و مرطوب امروزی است، سازگار شدند. بطور کلی اکثر گیاهان خانواده لگومینوزه به مناطق گرم سازگار شده اند. ولی یکی از زیرخانوادههای آن، یعنی پروانهآساها، دارای انعطاف زیادی بوده و به مناطق معتدل و سرد معتدله سازگار شده اند (کوچکی، ١٣٨٨). این گیاهان منبع مهم ویتامینهایی مانند ریبوفلاوین، ویتامین ب و کاروتن میباشند و از لحاظ اسیدهای آمینه ضروری مخصوصا لیزین که کمبود آن در غلات وجود دارد غنی هستند (سینگ و همکاران، ١٩٨٢). طبق مطالعات انجام شده ترکیب مناسبی از پروتئین حبوبات با غلات می تواند سوء تغذیه و کمبود اسیدهای آمینه را برطرف کند. در کشورهای در حال توسعه تقریبا یک چهارم نیاز پروتئینی توسط حبوبات تامین می شود و عدس با دارا بودن حدود ٢٨ درصد نقش مهمی را در تغذیه مردم ایفا می کند (پارسا و همکاران، ١٣٨٤). در میان گیاهان مناطق خشک و نیمه خشک، عدس از جمله گیاهانی است که غالبا در اراضی حاشیهای و در خاکهای نه چندان حاصلخیز کشت می شود. این گیاه همچنین قادر است که از طریق تثبیت نیتروژن موجب بهبود حاصلخیزی خاک شود (استاویر و همکاران، ٢٠٠٣). مهمترین قاره تولید کننده عدس آسیاست که ٦٨ درصد کل تولید جهان را در اختیار دارد (توکلی، ١٣٨٢). معمولا گونه های عدس را به دو گروه اصلی تقسیم می کنند (کوچکی و بنایان، ١٣٧٥) :
١-میکرواسپرما : با بذرهای ریز گرد به قطر ٢ تا ٦ میلیمتر که رنگ پوسته بذر آن از زرد کمرنگ تا سیاه متغیر است.
٢-ماکرواسپرما : در این گروه بذرهای بزرگتر و پهنتر هستند و رنگ پوسته بذر سبز کمرنگ است. این گروه از گیاهان دارای غلافها و برگچههای بزرگتری نسبت به گروه قبلی هستند. بطور کلی گیاهان میکرواسپرما قدیمیتر بوده و گیاهان ماکرواسپرما از میان آنها انتخاب شده اند.
عدس نسبت به سایر حبوبات دارای مدت پخت کوتاهتری است و راحتتر هضم میگردد (وب و هوتین، ١٣٧٦). عدس در رفع یبوست و اختلالات رودهای مفید است، همچنین در جلوگیری از سکته نیزموثر میباشد. مرهم خمیر عدس جهت التیام زخمهای باقی مانده از آبله در طب سنتی توصیه شده است (مجنون حسینی، ١٣٨٧). مقدار پروتئین عدس با باقلا برابر و از نخود بیشتر است. عدس سرشار از آهن است و همچون باقلا و نخود منبع خوبی برای تیامین و نیاسین بوده، اما از نظر ویتامین B و کاروتن نسبتا فقیر است (نامدار و همکاران، ١٣٧٤). اگرچه عدس اساسا در تغذیه انسان استفاده می شود ولی از آن در تغذیه حیوانات به ویژه ماکیان نیز استفاده میگردد. کاه و دیواره های غلاف و بقایای ناشی از کوبیدن آن از ارزش تغذیهای زیادی برای دام برخوردارند (وب و هوتین، ١٣٧٦).
عدس یکی از قدیمیترین گیاهان زراعی است که منشاء آن خاکهای حاصلخیز خاور نزدیک میباشد. قدمت این گیاه به شروع کشاورزی باز میگردد. در مقبره فراعنه مصر آثار خمیری محتوی عدس پخته بدست آمده است. نویسندگان یونانی در آثار خود به نام عدس اشاره داشته اند و به نظر میرسد که این گیاه به عنوان هدیهای برای خدایان مورد استفاده قرار میگرفته است. رومیان نیز ارزش زیادی برای عدس قائل بوده اند به طوری که آن را از مصر وارد میکرده اند (کوچکی و بنایان، ١٣٧٥). نام عدس در کتابهای مقدس دینی نظیر انجیل و قرآن ذکر شده است. در قرآن (سوره بقره) عدس یکی از محصولات زمینی بوده
که یهودیان از موسی(ع) خواستند که از خداوند برایشان درخواست نماید (وب و هوتین، ١٣٧٦). یکی از قدیمیترین آثار گیاهان خوراکی بقایای عدس است که مربوط به ٧٥٠٠ تا ٨٥٠٠ سال قبل از میلاد مسیح میباشد (پارسا و باقری، ١٣٨٧).
به نظر میرسد که عدس در منطقهای بین جنوبغربی ترکیه و ترکمنستان از نژادهای وحشی خود اهلی شده است و به سمت نیل، یونان، اروپای مرکزی و متعاقب آن به سمت دانوب گسترش یافته باشد. بر اساس نظریه های موجود عدس به دلیل نیازهای متفاوت اکولوژیکی موجود در گونه های وحشی، پراکنش متفاوتی داشته و به مناطقی با شرایط مدیترانهای و همچنین در نواحی کوهپایهای جنوبغربی آسیا
سازگار شده است (کوچکی و بنایان، ١٣٧٥).
اصلاح کنندگان نباتات که در جهت دستیابی به تنوع ژنتیکی موجود در کلکسیون ژرمپلاسم فعالیت می کنند، نیاز به داشتن اطلاعاتی در مورد میزان تنوع دارند. عملیات اصلاحی در عدس در مقایسه با سایر محصولات مهم زراعی از قدمت کمتری برخوردار است و فعالیت نسبتا جدیدی است. بهبود در عدس عمدتا بر اساس معرفی مواد انتخاب شده برای سازگاری به نواحی خاصی بوده است. در نتیجه بیشتر ارقام مورد استفاده امروزی بر اثر انتخاب در جمعیتهای نامتجانس بدست آمده و از عملیات هیبریداسیون استفاده نشده است. پیشرفت با بهره گرفتن از این روش محدود به تنوع موجود در این تودهها و پیشرفتهای اصلاحی بعدی بستگی به هیبریداسیون و انتخاب خواهد داشت. کلکسیونهایی برای حفاظت از ژرمپلاسم عدس در آمریکا، هندوستان و سوریه ایجاد شده و از این نظر که تنوع ژنتیکی مورد نیاز برنامه های اصلاحی هیبریداسیون را فراهم می کند ارزشمند است.
با بهره گرفتن از روشهای انتخاب تودهای والدین خالص در داخل ژرمپلاسم یا نژادهای بومی میتوان به سهولت و سرعت به پیشرفتهای قابل توجهی دست یافت. این روشها میتوانند در کوتاه مدت نیاز به واریتههای اصلاح شده و همچنین مواد ژنتیکی یکنواخت مورد نیاز در برنامه های هیبریداسیون را فراهم کنند.
انتخاب تودهای دو نوع گزینش را دربر میگیرد :
١-حذف تیپهای نامطلوب از یک مخلوط یا جمعیتهای متنوع و برداشت گیاهان باقیمانده به صورت مخلوط.
٢-شناسایی تیپهای برتر در جمعیت از طریق علامتگذاری و یا هر روش دیگر و برداشت آنها به صورت مخلوط، نتیجه نهایی این دو روش کاهش فراوانی ژنوتیپهای نامطلوب و افزایش فراوانی ژنوتیپهای مطلوب خواهد بود.
انتخاب تودهای ممکن است در هر نوع از منبع ژنتیکی (مثل نژادهای بومی، جمعیتهای هیبرید) که دارای تغییرات ژنتیکی کافی باشد و موفقیت را تضمین کند انجام شود (وب و هوتین، ١٣٧٦).
از آنجا که تنوع، اساس هر برنامه اصلاحی است، به طوری که موفقیت یک برنامه اصلاحی به طبیعت و یا حجم و تنوع موجود در مواد ژنتیکی بستگی دارد. وجود حداکثر تنوع، بزرگترین شانس برای نائل شدن به موفقیت در گزینش محسوب می شود (میشرا و همکاران، ٢٠٠٧). با توجه به این که ایران یکی از مراکز تنوع عدس در جهان بوده و حتی پراکندگی دو گونه وحشی آن (Lens cyanea و Lens orientalis) نیز گزارش شده است (آقایی و همکاران، ١٣٨٣)، انتظار میرود تنوع زیادی در میان تودههای بومی این محصول یافت شود. تنوع ژنتیکی بین و داخل جمعیتهای گونه های گیاهی، یکی از موارد اصلی مورد مطالعه بهنژادگران و متخصصان ژنتیک میباشد (هایوارد و بریز، ١٩٩٣). مور و کولینز دریافتند که توجه به ژرمپلاسم گیاهان در طول نگهداری آنها، جهت پیش بینی پتانسیل ژنتیکی و استفاده از آن در برنامه های اصلاحی ضرووری است (مور و کولینز، ١٩٩٣). در استان خراسان شمالی عدس با سطح کشت ٢١٣١٢ هکتار که ٢٠٩٠٠ هکتار آن دیم میباشد و با مقدار تولید ٨٣٦٣ تن بیشترین تولید و سطح کشت در بین سایر حبوبات را به خود اختصاص داده است که این مطلب خود بیان کننده جایگاه ویژه این محصول در استان میباشد. با توجه به اهمیت گیاه عدس، انجام اقدامات اصلاحی در آن امری بسیار مهم میباشد.
١-٢-پرسش تحقیق
آیا امکان بررسی تنوع ژنتیکی تودههای بومی عدس استان خراسان شمالی با بهره گرفتن از نشانگر مولکولی ISSR وجود دارد؟
آیا در بین تودههای مورد بررسی تنوع ژنتیکی وجود دارد؟
١-٣-اهداف تحقیق
ارزیابی امکان استفاده از نشانگر مولکولی ISSR در بررسی تنوع ژنتیکی عدس
بررسی تنوع ژنتیکی تودههای عدس مورد بررسی با بهره گرفتن از نشانگر مولکولی ISSR
تعیین میزان فاصله ژنتیکی بین تودههای مورد بررسی و استفاده از اطلاعات به دست آمده در مراکز تحقیقاتی
١-٤-فرضیه ها:
تنوع ژنتیکی بین تودههای بومی عدس استان خراسان شمالی وجود دارد.
برای تشخیص تنوع ژنتیکی عدس، میتوان از نشانگرهای مولکولی استفاده کرد.
روش ISSR روش مناسبی برای بررسی تنوع ژنتیکی است.
١-٥-هنر و دانش اصلاح نباتات
هنر اصلاح نبات به مهارت اصلاح کننده در مشاهده و تشخیص خصوصیات اقتصادی، محیطی، تغذیهای یا ارثی وابسته است. قبل از اینکه اصلاح کنندگان، آگاهی و دانش کنونی را کسب نمایند، به طور عمده به مهارت و داوری خود در انتخاب گیاهان جدیدی که به طریق بذر یا رویشی تکثیر میشد تکیه داشتند. بنابراین انتخاب، قدیمی ترین شکل اصلاح نبات بود (اسلیپر و پولمن، ١٣٨٧).
اگرچه، گیاهان زراعی در ابتدا به واسطه نتایج جستجوی غیرهدفمند انسان (برای منابع مناسب غذا) رو به تکامل نهادند اما امروزه این امر بیشتر از طریق برنامه های اصلاحی مدبرانه حاصل می شود. در حالیکه تغییرات در فعالیتهای زراعی و مکانیزاسیون کشاورزی، تاثیر چشمگیری بر بهرهوری زراعی داشته اند، بهبود عملکرد اغلب گیاهان به سبب بهبود ژنتیکی آنها بوده است. علیرغم پیشرفتهای حاصله، بهبود بیشتر عملکرد و کیفیت محصولات، به سبب رشد جمعیت، افزایش قیمت نهادههایی چون آب، کود و انرژی و ملاحظات مربوط به اثرات کودها و سموم شیمیایی بر زیستبوم و تغییر سریع سلایق مصرف کنندگان، مورد درخواست مستمر قرار دارد (دروسی و سالر،١٩٨٣؛ بکمن و سولر، ١٩٩٤). با پیشرفت دانش ژنتیک و سایر علوم گیاهی وابسته، اصلاح نباتات به علم تبدیل گردید. اصلاح نباتات بر پایه تشخیص ژن به عنوان واحد وراثت، روشهای تغییر و تحول ژنی و نقش رفتار ژنتیکی، که امکان برآورد دقیق نتایج حاصل از تغییر و تحول ژنی را میدهد بنیان نهاده شد. ژنها با آثارشان بر روی ظهور قابل مشاهدهی صفات گیاهی نظیر پاکوتاهی یا پا بلندی یا رنگ سفید یا صورتی گل شناسایی میشدند. از طریق دگرگردهافشانی مهار شده ترکیبات ژنی ویژهای از صفات مطلوب مختلف به داخل یک رقم گیاهی ادغام میگردید. اخیرا دانش ژنتیک مولکولی برای پیشرفت اصلاح نبات، به سطح بالاتری از تکنیک تجربی ارائه گردیده است. ژنتیک مولکولی در توصیف ساختار شیمیایی DNA، مادهای که سازندهی ژن است، مشارکت دارد (اسلیپر وپولمن, ١٣٨٧).
١-٦-چرا گیاهان اصلاح میشوند؟
هدف اصلاح نبات تغییر وراثت گیاهی به روشهایی است که عملکرد گیاهی را بهبود بخشد. بهبود عملکرد گیاهی از راههای بسیاری مورد عمل قرار میگیرد. معمولا اهداف اصلی بهنژادی افزایش عملکرد و کیفیت است اگرچه محصول برداشتی دانه، علوفه، الیاف، میوه، غده، گل و یا سایر اندامهای گیاهی باشد، منشا اصلی غذای مردم جهان میباشند. عملکرد بالاتر محصولات گیاهی تاثیر مهمی در تامین غذای فراوان و سودمندتر شدن کشاورزی و کاهش هزینه محصولات غذایی برای مصرف کننده بر عهده دارند. بهنژادی برای بهبود کیفیت در غذاهای گیاهی، موجب مغذیتر شدن محصول و افزایش سهولت در تهیه غذا یا کاهش حضور ترکیبات سمی میگردد. افزایش سلامت گیاه بر اثر بهنژادی، که منجر به مقاومت در برابر بیماری و آفت می شود، عملکرد و کیفیت محصول را در محیطی با عملیات زراعی مطلوب افزایش میدهد و مصرف سموم شیمیایی را کاهش میدهد (اسلیپر و پولمن, ١٣٨٧).
فرم در حال بارگذاری ...