فهرست مطالب
عنوان صفحه
فهرست مطالب…………………………………………………………………………………………………………………………….هشت
فصل اول: مقدمه و بررسی منابع. 2
1-1 کلیات… 2
1-2 مقدمه. 3
1-3 انتشار جغرافیایی و اهمیت اقتصادی رازیانه. 4
1-4 گیاهشناسی رازیانه. 5
1-4-1 معرفی تیره چتریان. 5
1-4-2 معرفی جنس رازیانه. 5
1-4-3 معرفی گونههای رازیانه. 5
1-5 ریخت شناسی (مورفولوژی) 6
1-6 فنولوژی 6
1-7 مصارف دارویی.. 7
1-8 نیازهای اکولوژیکی گیاه رازیانه. 8
1-9 نیازهای زراعی 8
1-10 مواد و عناصر غذایی مورد نیاز. 9
1-11 ترکیبات شیمیایی.. 9
1-11-1 اسانسها 9
1-12 ترکیبات فنولیک……….. 10
1-13 استخراج ترکیبات فنولیک 11
1-13-1 استخراج با حلال. 11
1-13-2 استخراج توسط امواج اولتراسونیک……………. 11
1-13-3 استخراج با کلونجر. 12
1-14 آنتیاکسیدانها و اهمیت آنها 12
1-15 طبقه بندی آنتی اکسیدان ها 13
1-16 خودناسازگاری.. 13
1-17 خویشآمیزی.. 14
1-18 اهداف خویشآمیزی.. 14
1-19 ژنتیک پسروی خویشآمیزی.. 14
1-20 تنوع ژنتیکی.. 14
1-21 اهمیت بررسی تنوع ژنتیكی.. 15
1-22 روشهای بررسی تنوع ژنتیکی.. 15
1-22-1 نشانگر ژنتیکی.. 15
1-22-2 نشانگرهای مورفولوژیک…. 16
1-22-3 نشانگرهای آناتومیک…. 16
1-22-4 نشانگرهای بیوشیمیایی.. 16
1-22-5 نشانگرهای مولکولی.. 17
1-23 تقسیمبندی نشانگرهای مولکولی.. 17
1-23-1 نشانگرهای اختصاصی.. 17
1-23-2 نشانگرهای تصادفی.. 17
1-24 نشانگر ISSR.. 17
1-25 كاربردهای نشانگر ISSR.. 18
1-25-1 مطالعات تنوع ژنتیكی.. 18
1-25-2 نقشهیابی ژنتیكی.. 18
1-25-3 نشانمند كردن ژن و انتخاب به كمك نشانگر. 18
1-25-4 مشخص ساختن فراوانی توالیهای ریزماهواره 18
1-25-5 مطالعات جمعیتهای طبیعی و تمایز گونهها 18
1-26 روش های تجزیه و تحلیل.. 18
1-26-1 تجزیه خوشهای.. 19
1-26-2 تجزیة به مؤلفههای متعادل. 19
1-27 مطالعات ژنتیک جمعیت… 19
1-28 مطالعات انجام شده در زمینه خویشآمیزی.. 19
1-29 مطالعات انجام شده روی رازیانه. 20
1-30 اهداف این پژوهش…. 21
1-31 جنبههای جدید بودن طرح.. 21
فصل دوم: مواد و روشها……… 22
2-1 شمای کلی پژوهش…. 22
2-2 موقعیت و ویژگیهای مکان آزمایش…. 22
2-3 مواد گیاهی 22
2-4 نحوه اجرای این پژوهش…. 25
2-5 بررسی تأثیر خویشآمیزی بر روی صفات… 25
2-6 صفات آناتومی مورد بررسی و نحوه اندازهگیری آنها 25
2-7 صفات مورفولوژی مورد بررسی و نحوه اندازهگیری آنها 28
2-8 اندازهگیری درصد اسانس و اجزای آن. 30
2-8-1 محاسبه درصد اسانس…. 30
2-8-2 تجزیه مواد مؤثره اسانس (اجزای اسانس) 30
2-9 اندازهگیری فعالیت آنتیاکسیدانی.. 31
2-9-1 تهیه و عصارهگیری گیاه 31
2-9-2 تعیین ترکیبات فنولی.. 31
2-9-3 بررسی خاصیت آنتیرادیکالی به روش DPPH 31
2-9-4 ارزیابی فعالیت آنتیاکسیدانی به روش بیرنگ شدن بتاکاروتن.. 32
2-9-5 بررسی قدرت احیاءکنندگی آهن.. 32
2-9-6 اندازهگیری محتوی تام فلاونوئید عصارهها 32
2-10 بررسی تنوع ژنتیکی بین لاینهای خودگرده افشان و آزاد گرده افشان گیاه رازیانه………………….. 32
2-10-1 استخراج DNA ژنومی از نمونههای گیاهی.. 32
2-11 اندازهگیری كیفیت و کمیت DNA.. 33
2-12 اندازهگیری غلظت DNA توسط اسپكتروفتومتری.. 33
2-13 اندازهگیری غلظت DNA توسط ژل آگارز. 34
2-14 تکنیک ISSR.. 35
2-15 تجزیه و تحلیلهای آماری.. 37
2-16 تجزیه و تحلیل دادههای آناتومیک، مورفولوژیک و فیتوشیمیایی…………… 37
فصل سوم: نتایج و بحث………. 40
3-1 مقایسه میانگین صفات مورد مطالعه در بخش آناتومیک ساقه. 41
3-2 تشریح ساقه در تودههای آزاد گرده افشان. 41
3-3 تشریح ساقه در تودههای خودگرده افشان. 42
3-4 تجزیه واریانس آناتومیک دمبرگ…. 51
3-5 مقایسه میانگین صفات آناتومیک دمبرگ…. 51
3-6 تشریح دمبرگ در تودههای آزاد گرده افشان. 51
3-7 تشریح دمبرگ در تودههای خودگرده افشان.. 52
3-8 تجزیه واریانس آناتومیک بذر. 61
3-9 مقایسه میانگین صفات مورد مطالعه در بخش آناتومیک بذر. 61
3-9-1 طول بذر. 61
3-9-2 عرض بذر. 61
3-9-3 نسبت طول به عرض بذر. 61
3-9-4 ضخامت اپیکارپ… 61
3-9-5 تعداد لایه اپیکارپ… 62
3-9-6 حاشیه سطح دیواره سلولی آنتیکلینال. 62
3-9-7 تعداد لایه دیواره سلولی پریکلینال. 62
3-9-8 ضخامت کوتیکول. 62
3-9-9 تعداد لایه کوتیکول. 63
3-9-10 ضخامت پارانشیم مزوکارپ… 63
3-9-11 تعداد لایه پارانشیم مزوکارپ… 63
3-9-12 تعداد دستجات آوندی مزوکارپ… 63
3-9-13 اندازه دستجات آوندی مزوکارپ… 63
3-9-14 تعداد کانال ترشحی.. 64
3-9-15 تعداد لایه پوشش بذر. 64
3-9-16 تعداد لایه اندوکارپ… 64
3-9-17 تعداد لایه آندوسپرم. 64
3-10 مقایسه میانگین نتایج حاصل از پسروی خویشآمیزی بر روی صفات آناتومی ساقه. 70
3-11 مقایسه میانگین نتایج حاصل از پسروی خویشآمیزی بر روی صفات آناتومی دمبرگ…. 74
3-12 مقایسه میانگین نتایج حاصل از پسروی خویشآمیزی بر روی صفات آناتومی بذر. 78
3-13 تجزیه خوشهای 81
3-14 تجزیه به عاملها 84
3-14-1 تجزیه به عاملهای صفات آناتومی مرتبط با ساقه. 84
3-14-2 تجزیه به عاملهای صفات آناتومی مرتبط با دمبرگ…. 88
3-14-3 تجزیه به عاملهای صفات آناتومی مرتبط با بذر. 93
3-15 ارزیابی صفات مورفولوژی در تودههای آزاد گرده افشان و خودگرده افشان. 104
3-16 آمارههای توصیفی، برآورد ضرایب تغییرات فنوتیپی، ژنوتیپی و وراثت پذیری عمومی.. 104
3-17 تجزیه واریانس صفات مورفولوژیک 107
3-17-1 درصد سبز شدن. 107
3-17-2 ارتفاع. 107
3-17-3 تعداد انشعاب فرعی.. 107
3-17-4 قطر گلآذین.. 108
3-17-5 قطر تاجپوش… 108
3-17-6 وزن تر بوته. 108
3-17-7 وزن خشک بوته. 108
3-17-8 نسبت قطر تاج پوش به ارتفاع. 109
3-17-9 نسبت ارتفاع به تعداد انشعاب فرعی.. 109
3-17-10 تعداد روز تا 50 درصد سبز شدن. 109
3-17-11 تعداد روز تا 50 درصد گلدهی.. 110
3-17-12 وزن هزار دانه. 110
3-17-13 تعداد بذر در چتر. 110
3-17-14 عملکرد دانه در بوته. 110
3-17-15 شاخص خودسازگاری.. 111
3-18 مقایسه میانگین نتایج حاصل از پسروی خویشآمیزی بر روی صفات مورفولوژی.. 116
3-19 گروهبندی (تجزیه خوشهای) 120
3-20 تجزیه واریانس صفات فیتوشیمیایی.. 126
3-20-1 درصد اسانس…. 126
3-20-2 عملکرد عصاره 126
3-20-3 فنول تام. 127
3-20-4 فلاونوئید تام. 127
3-20-5 آنتیاکسیدان (IC50) 127
3-21 مقایسه میانگین نتایج حاصل از پسروی خویشآمیزی بر روی صفات فیتوشیمیایی.. 130
3-22 ترکیبات اصلی اسانس…. 132
3-23 همبستگی بین ترکیبات و عملکرد اسانس در رازیانه. 136
3-24 تیپهای شیمیایی تودههای رازیانه بر اساس ترکیبات اصلی اسانس…. 138
3-25 تجزیه عاملهای ترکیبات اصلی اسانس بذر. 139
3-26 همبستگی صفات آناتومیک، مورفولوژیک و فیتوشیمیایی……………………………………………………………. 140
3-27 ارزیابی فعالیت آنتیاکسیدانی تودهها 143
3-28 روش به داماندازی رادیکال 1و1- دیفنیل-2-پیکریلهیدرازیل.. 143
3-29 آزمون قدرت احیاکنندگی.. 143
3-30 روش بیرنگ شدن بتاکاروتن.. 144
3-31 همبستگی بین ترکیبات فنولیک و سه مدل سیستم سنجش ظرفیت آنتیاکسیدانی 148
3-32 مطالعات فنولوژی.. 149
3-33 بررسی همبستگی بین پارامترهای اندازهگیری شده در مراحل مختلف نمونهبرداری گیاه 152
3-34 بررسی تنوع بین تودههای خودگرده افشان و آزاد گرده افشان رازیانه با استفاده از نشانگرISSR 156
3-34-1 استخراج DNA ژنومی.. 156
3-35 الگوی نواری آغازگرها در تودههای خودگرده افشان. 158
3-36 تجزیه خوشهای……. 163
3-37 ضریب همبستگی کوفنتیک 163
3-38 ترسیم نمودارخوشهای.. 163
3-39 تجزیه به مؤلفههای اصلی تعدیل شده (PCoA) 167
3-40 ساختار ژنتیکی 169
3-41 مقایسه نمودار خوشهای تودهها بر اساس دادههای حاصل از نشانگر ISSR، صفات مورفولوژیک و آناتومی 171
فصل چهارم: نتیجهگیری و پیشنهادها 174
4-1 نتیجهگیری کلی.. 174
4-2 مطالعات آناتومیک…. 175
4-3 مطالعات مورفولوژیک 176
4-4 مطالعات فیتوشیمیایی(اسانس) 177
4-5 بررسی ترکیبات فنولیک، فلاونوئید و فعالیت آنتیاکسیدانی.. 178
4-6 مطالعات فنولوژی.. 179
4-7 نتایج مقایسهای 179
4-8 مطالعه مولکولی.. 180
4-9 پیشنهادها 181
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول 2-1: معرفی خصوصیات زمین مورد کشت.. 22
جدول 2-2: مشخصات 23 توده رازیانه…………………………………………………………………………………………………………………..26
جدول 2-3: صفات آناتومی مرتبط با ساقه و دمبرگ مورد بررسی……………………………………………………………………………….28
جدول 2-4: صفات آناتومی مرتبط با بذر مورد بررسی. 27
جدول2-5: توالی آغازگرهای ISSR مورد استفاده در بررسی تنوع ژنتیکی توده های رازیانه 35
جدول 2-6 : اجزاء واکنش PCR و مقدار هر یك از آنها برای تهیه محلول پایه 36
جدول 2-7: برنامه PCR برای تکثیر DNA ژنومی با نشانگر ISSR.. 36
جدول 2-8: امید ریاضی مربوط به منابع تغییرات طرح آزمایشی انجام شده در این مطالعه 37
جدول3- 1: تجزیه واریانس صفات آناتومیک ساقه برای دو حالت آزاد گرده افشانی و خودگرده افشانی. 70
جدول3- 2: ادامه تجزیه واریانس صفات آناتومیک ساقه برای دو حالت آزاد گرده افشانی و خودگرده افشانی 71
جدول3- 3: ادامه تجزیه واریانس صفات آناتومیک ساقه برای دو حالت آزاد گرده افشانی و خودگرده افشانی 72
جدول3- 4: مقایسه میانگین صفات آناتومی ساقه تودههای مورد مطالعه رازیانه 73
جدول3- 5: ادامه مقایسه میانگین صفات آناتومی ساقه تودههای مورد مطالعه رازیانه 74
جدول3- 6: ادامه مقایسه میانگین صفات آناتومی ساقه تودههای مورد مطالعه رازیانه 75
ادامه جدول3-7: مقایسه میانگین صفات آناتومی ساقه تودههای مورد مطالعه رازیانه 76
جدول3-8: تجزیه واریانس صفات آناتومیک دمبرگ برای دو حالت آزاد گرده افشانی و خودگرده افشانی 54
جدول3-9: ادامه تجزیه واریانس صفات آناتومیک دمبرگ برای دو حالت آزاد گرده افشانی و خودگرده افشانی 55
جدول3-10: ادامه تجزیه واریانس صفات آناتومیک دمبرگ برای دو حالت آزاد گرده افشانی و خودگرده افشانی 56
جدول3-11: مقایسه میانگین صفات آناتومی دمبرگ تودههای مورد مطالعه رازیانه 57
جدول3-12: مقایسه میانگین صفات آناتومی دمبرگ تودههای مورد مطالعه رازیانه 58
جدول3-13: مقایسه میانگین صفات آناتومی دمبرگ تودههای مورد مطالعه رازیانه 59
جدول3-14: مقایسه میانگین صفات آناتومی دمبرگ تودههای مورد مطالعه رازیانه 60
جدول3-15: تجزیه واریانس صفات آناتومیک بذر برای دو حالت آزاد گرده افشانی و خودگرده افشانی. 65
جدول3-16: ادامه تجزیه واریانس صفات آناتومیک بذر برای دو حالت آزاد گرده افشانی و خودگرده افشانی 66
جدول3-17: مقایسه میانگین صفات آناتومی بذر تودههای مورد مطالعه رازیانه 67
جدول3-18: ادامه مقایسه میانگین صفات آناتومی بذر تودههای مورد مطالعه رازیانه 69
جدول3-19: ادامه مقایسه میانگین صفات آناتومی بذر تودههای مورد مطالعه رازیانه 70
جدول 3-20: نتایج حاصل از برآورد میزان پسروی خویشآمیزی در تودههای رازیانه برای صفات آناتومیک ساقه 71
جدول3-21: ادامه نتایج حاصل از برآورد میزان پسروی خویشآمیزی در تودههای رازیانه برای صفات آناتومیک ساقه 72
جدول3-22: ادامه نتایج حاصل از برآورد میزان پسروی خویشآمیزی در تودههای رازیانه برای صفات آناتومیک ساقه 73
جدول3-23: نتایج حاصل از برآورد میزان پسروی خویشآمیزی در تودههای رازیانه برای صفات آناتومیک دمبرگ 75
جدول3-24: ادامه نتایج حاصل از برآورد میزان پسروی خویشآمیزی در تودههای رازیانه برای صفات آناتومیک دمبرگ 76
جدول3-25: ادامه نتایج حاصل از برآورد میزان پسروی خویشآمیزی در تودههای رازیانه برای صفات آناتومیک دمبرگ 77
جدول3-26: نتایج حاصل از برآورد میزان پسروی خویشآمیزی در تودههای رازیانه برای صفات آناتومیک بذر 79
جدول3-27: ادامه نتایج حاصل از برآورد میزان پسروی خویشآمیزی در تودههای رازیانه برای صفات آناتومیک بذر 80
جدول3-28: تجزیه عاملها صفات آناتومی مرتبط با ساقه در تودههای آزاد گرده افشان رازیانه 86
جدول3-29: تجزیه عاملها صفات آناتومی مرتبط با ساقه در تودههای خودگرده افشان رازیانه 87
جدول3-30: تجزیه عاملها صفات آناتومی مرتبط با دمبرگ در تودههای آزاد گرده افشان رازیانه 90
جدول3-31: تجزیه عاملها صفات آناتومی مرتبط با دمبرگ در تودههای خودگرده افشان رازیانه 91
ادامه جدول3-31: تجزیه عاملها صفات آناتومی مرتبط با دمبرگ در تودههای خودگرده افشان رازیانه 92
جدول3-32: تجزیه عاملها صفات آناتومی مرتبط با بذر در تودههای آزاد گرده افشان. 94
جدول3-33: تجزیه عاملها صفات آناتومی مرتبط با بذر در تودههای خودگرده افشان. 95
جدول3-34: آمارههای توصیفی صفات موفولوژیک اندازهگیری شده تودههای آزاد گرده افشان و خودگرده افشان رازیانه 106
جدول3-35: ادامه آمارههای توصیفی صفات موفولوژیک تودههای آزاد گرده افشان و خودگرده افشان رازیانه 106
جدول3-36: تجزیه واریانس صفات مورفولوژیک برای دو حالت آزاد گرده افشانی و خودگرده افشانی رازیانه 112
جدول3-37: ادامه تجزیه واریانس صفات مورفولوژیک برای دو حالت آزاد گرده افشانی و خودگرده افشانی رازیانه 112
جدول3-38: مقایسه میانگین صفات مورفولوژی در تودههای آزاد گرده افشان و خودگرده افشان رازیانه 113
جدول3-39: ادامه مقایسه میانگین صفات مورفولوژی در تودههای آزاد گرده افشان و خودگرده افشان رازیانه 114
جدول3-40: ادامه مقایسه میانگین صفات مورفولوژی در تودههای آزاد گرده افشان و خودگرده افشان رازیانه 115
جدول 3-41: نتایج حاصل از برآورد میزان پسروی خویشآمیزی در تودههای رازیانه برای صفات مورفولوژیک 155
جدول3-42: ادامه نتایج حاصل از برآورد میزان پسروی خویشآمیزی در تودههای رازیانه برای صفات مورفولوژیک 156
جدول3-43: تجزیه عاملهای صفات مورفولوژی در تودههای آزاد گرده افشان رازیانه 125
جدول3-44: تجزیه عاملهای صفات مورفولوژی در تودههای خودگرده افشان رازیانه 124
جدول3-45: تجزیه واریانس صفات فیتوشیمیایی برای دو حالت آزاد گرده افشانی و خودگرده افشانی در رازیانه 128
جدول3-46: مقایسه میانگین صفات فیتوشیمیایی در تودههای آزاد گرده افشان و خودگرده افشان رازیانه 129
جدول3-47: نتایج حاصل از برآورد میزان پسروی خویشآمیزی در تودههای رازیانه برای صفات فیتوشیمیایی 131
جدول3-48: ترکیبات اصلی اسانس بذر رازیانه با GC/MS. 133
ادامه جدول3-48: ترکیبات اصلی اسانس بذر رازیانه با GC/MS. 134
جدول3-49: همبستگی ترکیبات اصلی اسانس 23 نمونه شیمیایی رازیانه 137
جدول3-50: تجزیه عاملهای ترکیبات اصلی اسانس بذر 139
جدول3-51: همبستگی صفات مورفولوژیک، فیتوشیمیایی و آناتومیک 23 نمونه شیمیایی رازیانه حالت آزاد گرده افشانی 141
جدول3-52: همبستگی صفات مورفولوژیک، فیتوشیمیایی و آناتومیک 23 نمونه شیمیایی رازیانه حالت خودگرده افشانی 142
جدول3-53: همبستگی بین پارامترهای مختلف اندازهگیری شده در مراحل مختلف نمونه برداری گیاه رازیانه 152
جدول 3-54: اطلاعات مربوط به نشانگرهای حاصل از تجزیه ISSR در تودههای آزاد گرده افشان رازیانه 157
جدول 3-56: اطلاعات نشانگرهای مورد مطالعه در ارزیابی تنوع ژنتیکی میان تودههای آزاد گرده افشان رازیانه 160
جدول 3-57: اطلاعات نشانگرهای مورد مطالعه در ارزیابی تنوع ژنتیکی میان تودههای خودگرده افشان رازیانه 161
جدول3-58: تجزیه واریانس مولکولی در 23 توده آزاد گرده افشان رازیانه مفروض در دو گروه کلی. 170
جدول 3-59: اطلاعات مربوط به مکانهای چند شکل، هتروزیگوسیتی موردانتظار در تودههای آزاد گرده افشان رازیانه 170
جدول3-60: تجزیه واریانس مولکولی در 23 توده خودگرده افشان رازیانه مفروض در دو گروه کلی. 171
جدول 3-61: اطلاعات مربوط به مکانهای چند شکل، هتروزیگوسیتی موردانتظار در تودههای خود گرده افشان رازیانه 171
فصل چهارم: نتیجهگیری و پیشنهادها 174
فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل3-1 ساختمان کانال ترشحی در دمبرگ رازیانه…………………………………………………………………………………………………55
شکل3-2: نتایج گروهبندی تودههای رازیانه بر اساس صفات آناتومی الف) آزاد گرده افشانی و ب) خود گرده افشانی 83
شکل3-3: نتایج گروهبندی تودههای رازیانه بر اساس صفات مورفولوژی الف) آزاد گرده افشانی و ب) خود گرده افشانی 121
شکل 3-4: شمای کلی از تودههای الف) دیررس و پابلند ب) زودرس و پاکوتاه 125
شکل3-5: الف) نمونه کروماتوگرام و ب) نمونه اسپکتروم بدستآمده از آنالیز ترکیبات اصلی اسانس بذر رازیانه 135
شکل3-6: نمودار خوشهای 23 توده رازیانه مورد مطالعه بر اساس ترکیبات اصلی اسانس… 138
شکل3-7: تغییرات درصد بازدارندگی رادیکال آزاد DPPH توسط عصاره تودههای مختلف آزاد گرده افشان رازیانه 145
شکل3-8: تغییرات درصد بازدارندگی رادیکال آزاد DPPH توسط عصاره تودههای مختلف خود گرده افشان رازیانه 145
شکل3-9: مقایسه قدرت احیاءکنندگی آهن توسط عصاره تودههای مختلف رازیانه آزاد گرده افشان. 146
شکل3-10: مقایسه قدرت احیاءکنندگی آهن توسط عصاره تودههای مختلف رازیانه خودگرده افشان. 146
شکل3-11: مقایسه قدرت آنتیاکسیدانی عصاره توده های مختلف رازیانه آزاد گرده افشان به روش بتاکاروتن 147
شکل3-12: مقایسه قدرت آنتیاکسیدانی عصاره توده های مختلف رازیانه خودگرده افشان به روش بتاکاروتن 147
شکل3-13: (الف ، ب و ج) همبستگی فنول تام و سه مدل سیستم سنجش ظرفیت آنتیاکسیدانی. 148
شکل3-14(الف-ی): محتوای برخی آنتیاکسیدانهای غیرآنزیمی گیاه رازیانه در مراحل مختلف نمونهبرداری 151
شکل3-15: تغییرات درصد بازدارندگی رادیکال آزاد DPPH در طی مراحل فنولوژی رازیانه 153
شکل3-16: مقایسه قدرت احیاءکنندگی آهن در طی مراحل فنولوژی رازیانه 153
شکل3-17: مقایسه قدرت آنتیاکسیدانی رازیانه در طی مراحل فنولوژی به روش بتاکاروتن. 193
شکل 3-19: نمونهای از ژل آگارز یک درصد TAE جهت تعیین کمیت و کیفیت DNA.. 156
شکل 3-20: الگوی نواری آغازگر 12 در برخی از تودههای رازیانه. 162
شکل3-21: الگوی نواری آغازگر 6 در برخی از تودههای رازیانه. 162
شکل3-22: گروهبندی تودههای آزاد گرده افشان رازیانه مورد مطالعه بر اساس ضریب Jacard.. 165
شکل3-23: گروهبندی تودههای خودگرده افشان رازیانه مورد مطالعه بر اساس ضریب Jacard 166
شکل3-24: نمودار تجزیه به مؤلفههای اصلی تعدیل شده دوبعدی برای 23 توده آزادگرده افشان رازیانه 168
شکل3-25: نمودار تجزیه به مؤلفههای اصلی تعدیل شده دوبعدی برای 23 توده خودگرده افشان رازیانه 168
چکیده
گیاهان دارویی در ایران جزء ذخایر ژنتیکی ارزشمند محسوب میشوند. از جمله این گیاهان، گیاه دارویی رازیانه با نام علمی (.Mill Foeniculum vulgare) از خانواده چتریان (Apiaceae)، چند ساله و از قدیمیترین گیاهان دارویی و ادویهای میباشدکه در مناطق مختلف کشور کشت میشود. هدف از اجرای این پژوهش، بررسی تأثیر خویشآمیزی و زمان برداشت روی میزان متابولیتهای ثانویه و بررسی تنوع ژنتیکی بین لاینهای خودگرده افشان و دگرگرده افشان جمعیت رازیانههای ایرانی و خارجی با استفاده از نشانگرهای مولکولی، مورفولوژیک و آناتومیک بوده است. علاوه بر اهداف ذکر شده، ترکیبات اصلی اسانس بذر هم به وسیله طیف سنجی کرماتوگرافی گازی مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. این مطالعه به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در سه تکرار در سالهای 93-1391 اجرا شد. در این مطالعه 15 ترکیب نشانگری ISSR در تودههای دگرگرده افشان در مجموع، 248 نوار چند شکل تولید نمودند که 32/88 درصد آنها چند شکل بودند و PIC در حدود 43/0 حاصل شد در حالیکه در تودههای خودگرده افشان در مجموع 217 نوار چند شکل تولید نمودند که 32/82 درصد آنها چند شکل بودند و PIC در حدود 42/0 حاصل شد. دادههای حاصل از تجزیه و تحلیل نرم افزارهای مولکولی با نشانگر ISSR، 23 توده دگرگرده افشان رازیانه را بر اساس مناطق جغرافیایی و اقلیم منطقه به پنج گروه و 23 توده خودگرده افشان را به چهار گروه تقسیم کردند. تجزیه به مؤلفههای اصلی تعدیل شده (PCoA) در هر دو حالت خودگرده افشانی و دگرگرده افشانی نیز در اکثر موارد نتایج تجزیه خوشهای را تایید نمود. نتایج حاصله از تجزیه واریانس دادههای مطالعات تشریحی بافتهای اندامهای رویشی (ساقه ودمبرگ) و زایشی (بذر) بیانگر وجود تنوع زیادی بین تودههای دگرگرده افشان و خودگرده افشان از نظر اکثر صفات مورد مطالعه بود. خویشآمیزی سبب افزایش میانگین صفات فاصله غلافهای آوندی کوچک تا اپیدرم شکمی ساقه، نسبت طول به عرض بذر و تعداد کانال ترشحی در ساختار بذر و ساقه شد. توده انگلستان با 46 و توده لهستان با 66/35 کانال ترشحی بیشترین میزان این صفت را به ترتیب در بین تودههای دگرگرده افشان و خودگرده افشان نشان دادند. نتایج نشان داد که ضریب تغییرات ژنتیکی در تودههای دگرگرده افشان برای صفات تعداد انشعاب فرعی، نسبت قطر تاج پوش به ارتفاع، نسبت ارتفاع به تعداد انشعاب فرعی، وزن هزاردانه و تعداد بذر در چتر کمتر از تودههای خودگرده افشان برآورد شد. در حالیکه ضریب تغییرات فنوتیپی در تودههای خودگرده افشان برای صفات درصد سبز شدن، ارتفاع، تعداد انشعاب فرعی ، نسبت قطر تاج پوش به ارتفاع ، نسبت ارتفاع به تعداد انشعاب فرعی و تعداد بذر در چتر بیشتر از تودههای دگرگرده افشان برآورد شد. بیشترین مقدار وراثت پذیری عمومی در تودههای دگرگرده افشان مربوط به نسبت قطر تاج پوش به ارتفاع (74/99درصد) و بیشترین این مقدار در تودههای خودگرده افشان مربوط به وزن هزاردانه (44/99درصد) بود. نتایج نشان میدهد که خویشآمیزی سبب افزایش میانگین درصد اسانس، عملکرد عصاره، فنول تام، فلاونوئید تام و افزایش فعالیت آنتیاکسیدانی شده است. در تودههای دگرگردهافشان توده شیروان بیشترین مقدار فنول تام(29/76) میلیگرم تانیک اسید بر گرم ماده خشک، عملکرد عصاره(33/17درصد)، فلاونوئید تام(49/14) میلیگرم کوئرستین بر گرم ماده خشک و بیشترین فعالیت آنتیاکسیدانی (29/76) میکروگرم بر میلیلیتر حجم عصاره را نشان داد در حالیکه توده تبریز بیشترین عملکرد عصاره، فلاونوئید تام و فعالیت آنتی اکسیدانی را در تودههای خودگرده افشان داشت. ترکیب اصلی اسانس بذر رازیانه ترانسآنتول است که بیشترین مقدار آن در توده اصفهان (38/90 %) و کمترین آن در نمونه همدان (07/85 %) مشاهده شد. در تودههای دگرگرده افشان بیشترین و کمترین درصد اسانس به ترتیب به توده اصفهان (42/6 درصد) و تودههای اردبیل و بوشهر(4/2 درصد) اختصاص داشت. در حالیکه بیشترین و کمترین درصد اسانس در تودههای خودگرده افشان به ترتیب در تودههای همدان (50/6 درصد) و شیروان (5/3 درصد) مشاهده شد. مقایسه میانگین دادههای تجزیه متابولیتهای ثانویه در مراحل مختلف رشد نشان داد که میزان فنول کل و فعالیت آنتیاکسیدانی در بذر و میوه بیشتر از گل، ساقه، برگ و دمبرگ بود. در حالیکه میزان فلاونوئید در بذر و برگ بیشتر از سایر بخشهای گیاه بود. به طوریکه بالاترین میزان فنول کل، میزان فلاونوئید و فعالیت آنتیاکسیدانی در بذر در مرحله اواخر رسیدگی بدست آمد.
کلمات کلیدی: خویشآمیزی، رازیانه، ترانس آنتول، پلیفنول
1
فصل اول
مقدمه و بررسی منابع
1-1 کلیات
گیاهان از ابتدای تمدن بشر تاكنون كاربردهای متنوعی داشتهاند، گروهی به عنوان ماده غذایی تأمین كننده نیازهای تغذیهای هستند، گروهی خاصیت دارویی داشته و آلام جسمی را تسكین میدهند. گروهی نیز به صورت چند منظوره مورد استفاده قرار میگیرند. گیاهان دارویی طی قرون متمادی تنها منبع قابل دسترس جهت درمان دردها و آلام بودهاند. در عصر حاضر با وجود پیشرفت و توسعه چشمگیر کاربرد داروهای سنتزی، هنوز گیاهان دارویی و اشکال دارویی حاصل از آنها در مقیاس وسیعی مورد استفاده قرار میگیرند، بطوریکه در برخی کشورها از اجزاء لاینفک سیستم دارودرمانی محسوب میشوند و بازار تجارت آنها نیز در مقایسه با سایر داروهای شیمیایی رونق افزونتری دارد[1]. سازمان بهداشت جهانی[1] بعنوان مرکز سیاستگزاری و نظارت جهانی در امر بهداشت، برای اولین بار در سال 1978 با صدور اعلامیه آلماآتا خاطر نشان نمود که هنوز بخش عمدهای ازجامعه بشری به داروهای گیاهی اعتقاد دارند و جهت تأمین سلامت عمومی خود از آنها استفاده میکنند [1].
گیاهان دارویی در ایران جزء ذخایر ژنتیکی ارزشمندی محسوب میشوند. امروزه بسیاری از تحقیقات علوم گیاهی به جنبههای مختلف کاربردی این گیاهان معطوف شده است. از این رو محققان کشورهای مختلف تحقیقات ارزشمندی را روی گیاهان دارویی به انجام رساندهاند. متأسفانه با توسعه شهرها و عدم توجه به منابع طبیعی این ذخایر ژنتیکی با ارزش روز به روز در معرض خطر انقراض قرار گرفتهاند. در کشور ایران اکثر تحقیقات بر روی شناسایی و استخراج اسانس این گیاهان اختصاص داشته و مطالعه محدودی روی آناتومی، خود ناسازگاری و فعالیت آنتی اکسیدانی آنها صورت گرفته است. اصلاحگران میتوانند از طریق مطالعه ژنوم این گیاهان، پیشرفتهای چشمگیری در بهبود و افزایش کمی و کیفی این محصولات حاصل کنند [27].
نظر به اینکه مطالعات اندکی در گیاه رازیانه در زمینه اصلاح و بهنژادی در ایران و جهان گزارش شده است و اغلب مطالعات در زمینه ترکیبات سیتوژنتیکی، بررسی تنوع ژنتیکی و مطالعات مربوط به اسانس گیاه رازیانه انجام شده است. با توجه به اینکه تاکنون مطالعهای در رابطه با بررسی آثار خویشآمیزی در تودههای مختلف رازیانه، تنوع صفات آناتومیک و فیتوشیمیایی و تاثیر مراحل فنولوژیک بر میزان فعالیت آنتیاکسیدانی انجام نشده است و هیچگونه اطلاعاتی مبنی بر بررسی تنوع ژنتیکی بین لاینهای خودگرده افشان و آزاد گرده افشان در رازیانه با استفاده از نشانگر مولکولی وجود ندارد از این رو در تحقیق حاضر تلاش گردید تا آثار خویشآمیزی و زمان برداشت را روی میزان متابولیتهای ثانویه تعیین گردیده و همچنین تنوع ژنتیکی بین تودههای خودگرده افشان و آزاد گرده افشان جمعیت رازیانههای ایرانی و خارجی با استفاده از نشانگرهای مولکولی، مورفولوژیک و آناتومیک مورد بررسی قرار گیرد.
1-2 مقدمه
برپا شدن نهضت جهانی «موج سبز» و بازگشت انسان به طبیعت و اعلام ممنوعیت سازمان بهداشت جهانی مبنی بر استفاده از رنگها و اسانسهای مصنوعی و عوارض جانبی داروهای شیمیایی در سالهای اخیر، سبب رونق کشت و کار گیاهان دارویی شده است. گیاهان دارویی دارای اهمیت اقتصادی فراوان بوده و به عنوان محصولات سودآور تجاری شناخت شدهاند [14].
سرزمین ایران از نظر تنوع گیاهی، به خصوص از منظر گیاهان دارویی، جایگاه منحصر به فردی در جغرافیای گیاهی جهان دارد. بر اساس نظر گیاهشناسان و پژوهشگران علوم مرتبط منابع طبیعی، تعداد گونههای گیاهی ایران حدود 8000 گونه است و تحقیقات دانشپژوهان كشور نشان داده است كه از این تعداد بیش از 2500 گونه دارای خواص دارویی، عطری، ادویهای، آرایشی و بهداشتی، رنگ دهنده، طعم دهنده، مكمل غذایی، كنترل كننده حشرات و علف هرز و سایر موارد هستند. بهعلاوه، از تعداد كل گونههای شناخته شده، نزدیك 1730 گونه به عنوان گیاهان بومی ایران (اندمیك) میباشند كه تنها در سرزمین ایران رویش كرده و به عنوان یك ظرفیت انحصاری در كشور محسوب میشوند [6،21،22].
با توجه به این که از نیمه دوم قرن گذشته در بیشتر کشورهای جهان تحقیقات فارماکودینامیک[2] وسیع روی گیاهان دارویی انجام گرفته و در ادامه داروهای گیاهی فراوانی تهیه و به بازار عرضه گردیده است، مطالعه روی مواد مؤثره گیاهان دارویی فلور غنی ایران حائز اهمیت است [4].
رازیانه یا بادیان سبز گیاهی از خانواده چتریان (Apiaceae) با نام علمی (.Mill Foeniculum vulgare)، دیپلوئید، علفی، پایا، دو یا چند ساله، روز بلند، معطر، به ارتفاع یک تا دو متر که دارای برگهایی با بریدگیهای زیاد است [4]. تعداد کروموزومهای پایه در این گیاه 22=x2=n2 میباشد [35]. ریشهها در رازیانه، غدهای، دوکی شکل، مستقیم و به رنگ سفید مات است. ساقهها استوانهای قائم، سبز روشن، منشعب و به ارتفاع 150 تا 200 سانتیمتر است. برگها به رنگ سبز تیره، متناوب، ظریف و دارای بریدگیهای کم و بیش عمیق هستند. گلهای کوچک و زرد رنگ گیاه در انتهای ساقههای اصلی و فرعی و به صورت مجتمع در چتر مرکب قرار میگیرد. میوهها دو فندوقه به طول 10-6 و عرض 3-2 میلیمتر، دوکی شکل با دو انتهای باریک به رنگ سبز یا قهوهای روشن میباشد. چترها حاوی 25-18 گل نامساوی به طول 40-10میلیمتر و دم گلها 7-1 میلیمتر طول دارد. [4، 44،54]. این گیاه در مناطق زیادی از اروپا، مدیترانه و آسیا میروید و از گیاهان بومی این مناطق به شمار میآید [9،19، 22]. ظاهر کلی گیاه رازیانه مخصوصاً برگهای آن بیشباهت به شوید و زیره نیست ولی بوی مطبوع، معطر، ساقه مرتفع و ریشه ضخیم گیاه رازیانه به سهولت آن را از شوید و زیره متمایز میسازد. گلهای آن زرد رنگ و مجتمع به صورت چتر مرکب است. همه قسمتهای گیاه معطر بوده و قسمتهای مورد استفاده آن ریشه، برگ و بذر آن است ولی معمولاً کلیه قسمتها مورد استفاده قرار میگیرد. میوه رازیانه علاوه بر داشتن 10 تا 12 درصد ماده روغنی، کمی هم ماده قندی موسیلاژ و اسانس داشته و دارای اِترهای فنولی است که عامل اصلی خاصیت دارویی آن محسوب میشود. میوهها یا همان دانهی رازیانه حاوی دو تا شش درصد اسانس بوده و مهمترین تركیبات آن شامل ترانسآنتول[3]، لیمونن[4]، و فنچون[5] میباشد که بر حسب مرحله نمونهبرداری و شرایط محیطی و اقلیمی موجود در هر اقلیم و منطقهای متفاوت است [8]. اسانس رازیانه حاوی آنتول، استراگول، متیل اوژنول، فلاندرن، آلفاپینن، فنچون و … میباشد. [43،58، 82].
1-3 انتشار جغرافیایی و اهمیت اقتصادی رازیانه
رازیانه بومی جنوب غربی آسیا، جنوب اروپا و منطقه مدیترانه میباشد و در فرانسه، اسپانیا، پرتغال و شمال آفریقا و ایران به حالت خودرو رشد میکند. در حال حاضر این گیاه در نواحی وسیعی از رومانی، روسیه، فرانسه، ایتالیا، هند، آمریکا و آرژانتین و بسیاری از کشورهای آفریقایی کشت میگردد [34،37،156]. همچنین کشورهای ترکیه، چین، سوریه، ایران، ویتنام، افغانستان، لبنان و قبرس از عمده کشورهای تولید کننده این محصول هستند [23]. رازیانه در سراسر ایران کشت میشود و در بسیاری از مناطق به صورت وحشی میروید[39].
1-4 گیاهشناسی رازیانه
1-4-1 معرفی تیره چتریان
تیره جعفری (چتریان) دارای 150 جنس و 1500 گونه است. وجه تسمیه این خانواده از کلمه Umbrella به معنی چتر و Peare به معنی حمل کردن گرفته شده است [45]. گیاهان این تیره اغلب در نیمکره شمالی انتشار دارند و در مناطق استوایی گرمسیری بسیار نادرند. برخی از جنسهای این تیره مانند هویج، پراکندگی وسیعی دارند و تقریباً در همه مناطق دنیا مشاهده میشوند. عرصه رویش اغلب جنسهای تیره جعفری مناطق مدیترانهای، ترکیه، ایران و ترکمنستان است و همین مناطق را خاستگاه این گیاهان میدانند [45]. گیاهان این تیره گیاهانی علفی، پایا، یک ساله و دو ساله بوده که سطح خارجی ساقه آنها دارای خطوط طولی برجسته و فرورفتگیهای منظم طولی است. برگها متناوب و بدون گوشوارک ولی دارای نیام بسیار رشد یافته و گاهی به مراتب بزرگتر از پهنک هستند. گلآذین اغلب چتری منفرد و یا چتری مرکب، به ندرت خوشهای، خوشهای گرزن و یا گرزن و معمولاً به صورت چتر انتهایی است. گل منظم، ساده و همیشه دارای پنج کاسبرگ، پنج گلبرگ، پنج پرچم و دو برچه است. جام گل دارای گلآذین آزاد یا برهم و نافه گل دارای پرچمهایی متناوب است. میوه در ردهبندی و تقسیمات درونی تیره اهمیت دارد و متشکل از دو فندقه یا در واقع دو مریکارپ توأم است[45، 172].
1-4-2 معرفی جنس رازیانه
این جنس با نام علمیSubsp. vulgare Foeniculum vulgare Mill. مترادف است با F.officinale و Anethum foeniculcim L. مترادف بوده و نامهای فارسی آن رازیانه، بادیان، بادیان سبز است. در عربی به آن رازیانج، شمر، بسباس، بارهلیا، برهلیا گفته میشود. در انگلیسی تحت نام Fennel، در آلمانی به نامهای Fenekel و Frauen و Fenchel و Anethdoux و Fenouli معروف است [19،37،45]. این جنس در ایران یک گونه علفی چند ساله دارویی دارد که هم به صورت خودرو و هم به صورت زراعی مشاهده میشود [45].
1-4-3 معرفی گونههای رازیانه
رازیانه گیاهی است گلدار از راسته آپیالس (Apiales)، از تیره جعفری چتریان (Apiaceae) از سرده رازیانهها (Foeniculum)، دیپلوئید 22=x2=n2، علفی، افراشته و چند ساله که از مهمترین و قدیمیترین گیاهان دارویی ایران است. رازیانه در ایران فقط یک گونه به نام Foeniculum vulgare دارد که هم به صورت زراعی و هم وحشی یافت میشود [19،45]. گونههای رازیانه به دو زیر گونه به شرح زیر تقسیم میشود[44].
الف) Foeniculum vulgare Mill. Subsp. vulgare
گیاهان این گونه اغلب دو ساله، لبهای برگ معمولاً به طول بیش از 10 میلیمتر و شل، چتر انتهایی پایینتر از چترهای پیرامون، تعداد شعاع چتر معمولاً 25-12 عدد و میوهها دارای مزه شیرین است. این زیر گونه را به طور گسترده جهت مصارف غذایی و دارویی کشت مینمایند.
ب) F.vulgare Mill. subsp. piperitum
گیاهان در این زیر گونه چند ساله، لبهای بزرگ به ندرت بیش از 10 میلیمتر، سفت و نسبتاً گوشتی است. چتر انتهایی معمولاً پایینتر از چترهای پیرامون بوده، تعداد شعاعهای چتر معمولاً 10-4 عدد و میوهها دارای مزه تند هستند. این زیر گونه بر روی زمینهای صخرهای و خشک نواحی مدیترانهای میروید [145].
1-5 ریخت شناسی (مورفولوژی)
این گیاه دارای ریشههای غدهای یا دوکی شکل مانند ریشههای هویج، مستقیم و به رنگ سفید مات است. در این گیاه ساقه قائم، استوانهای، به رنگ سبز روشن، به ارتفاع 200-150 سانتیمتر، بدون کرک و مدور با دندانههای ظریف مشاهده میشود. برگها به رنگ سبز تیره، متناوب، ظریف و دارای بریدگیهای کم و بیش منشعب شانهای با دم برگ پهن و نیام مانند است. گلهای کوچک و زرد رنگ رازیانه در انتهای ساقههای اصلی و فرعی و به صورت مجتمع در چتر مرکب قرار میگیرند. هر چتر مرکب حاوی 15-8 شعاع نامساوی به طول 40-10 میلیمتر و فاقد گریبان و گریبانک میباشد. در انتهای هر شعاع یک چترک با 18 الی 25 عدد گل با دمگلهایی به طول 7-1 میلیمتر وجود دارد. گلبرگها تخممرغی به طول تقریباً یک میلیمتر با انتهای چاله دار میباشد [23، 44،143]. میوه رازیانه دوکی شکل با دو انتهای باریک و رنگ آن سبز یا قهوهای روشن دارای پنج لبه و حفرههای حاوی مواد روغنی و دارویی است [53]. دانه رازیانه دارای حدود 10% روغن، کمی مواد قندی و موسیلاژ و حدود 4% اسانس میباشد. روغن رازیانه دارای 4% اسید پالمیتیک، 22% اسید اولئیک، 14% اسید لینوئیک، و 60% اسید پتروسلینیک میباشد.
1-6 فنولوژی
مطالعه چرخه رشد و نمو سالیانه گیاهان و بررسی چگونگی عکسالعمل آنها به تغییرات فصلی در محیط زندگیشان را فنولوژی گویند[11،37]. ظهور مراحل فنولوژیکی در هر گیاه که از عوامل محیطی و ژنتیکی ناشی میشود و بر روی عملکرد گیاه تأثیر مستقیم دارد. دوره رشد رویشی رازیانه بسیار طولانی است. بذور دو تا سه سال قوهنامیه خود را حفظ میکنند. در شرایط مناسب 14 تا 20 روز پس از کاشت سبز میشوند. رشد اولیه بسیار کند است به طوریکه رویش دانه تا تشکیل ساقه، 2 تا 5/2 ماه طول میکشد. در سال اول رویش گل در اواسط تیر و زمان مناسب برداشت اوایل مهر است. اما در سالهای بعد این زمان جلو میافتد. عمر مفید این گیاه چهار تا پنج سال است. بذور دو ساله (بندرت سه سال) از کیفیت خوبی برای کشت برخوردار هستند[44]. در انتهای دوره روزت با انتقال از مرحله رویشی به زایشی، فاصله میان گرهها زیاد و در نتیجه ساقه اصلی طویل میشود[23]. ارتفاع بوته به تعداد و طول میان گرهها بستگی دارد. تعداد میان گرهها توسط ژنوتیپ و زمان انتقال از مرحله رویشی به زایشی و طول میان گرهها توسط تعداد و اندازه سلولها تعیین میگردد[11]. شرایط محیطی در دوران طویل شدن ساقه به شدت بر ارتفاع بوته تأثیر میگذارد. دما، طول روز، رطوبت خاک و تغذیه گیاه از عمدهترین عوامل محیطی مؤثر بر ارتفاع گیاه هستند. درجه حرارت و طول روز با تأثیر بر زمان انتقال مریستم از حالت رویشی به زایشی، بر تعداد میان گرهها مؤثرند و میزان رطوبت خاک، کیفیت و کمیت نور و تغذیه گیاه از طریق بزرگ شدن سلول بر طول میان گرهها اثر میگذارد[48].