دانلود پایان نامه درباره مطالعات ژنتیک و اطلاعات اولیه

دانلود پایان نامه

بررسی تنوع ژنتیکی در گیاهان از طریق بررسی صفات مورفولوژیک یا بیوشیمیایی همواره انجام شده است. استفاده از ارزیابی فنوتیپی به دلیل تاثیر محیط بر بیان‌ ژن‌ها ممکن است روش قابل اعتمادی برای تعیین تفاوت های ژنتیکی نباشد. درمقابل بررسی دیانای امکان ارزیابی مستقیم تنوع ژنتیکی را فراهم می‌کند. از روش‌های گوناگون برای بررسی دیانای در ارزیابی تنوع ژنتیکی گیاهان استفاده شده است. این روش‌ها به دو دسته، به شرح زیر تقسیم‌بندی می‌شود: 1) روش‌هایی که در آنها از نشانگرهای مولکولی استفاده شده است، 2) روش‌های بر پایه‌ی مقایسه‌ی توالی ژن‌ها در جایگاه‌های خاص می‌باشد.

  • گزینش به کمک نشانگرها بستگی زیادی به کیفیت چند شکلی‌های مورد استفاده دارد. مهمترین خصوصیات یک نشانگر مطلوب عبارتند از: 1) تشخیص راحت تمام ژنوتیپ‌های احتمالی و تمام هموزیگوت‌ها از هتروزیگوت‌ها 2) بیان در مرحل اولیه‌ی رشد و نمو گیاه 3) عدم تاثیر بر مورفولوژی آلل‌های مختلف در جایگاههای نشانگر 4) عدم اثر متقابل بیان نشانگرها که امکان استفاده از تعداد زیادی نشانگر را به طور همزمان در جمعیت در حال تفکیک میسر می‌کند (احمدیخواه، 1389).
    تفاوت نشانگرهای مولکولی، مبتنی برچند شکلی طبیعی ناشی از تغییر توالی های دیانای در ژنوم گیاهی و جانوری در بین و داخل یک گونه است. این نشانگرها در زمرهی پرکاربردترین نشانگرها هستند، زیرا به تعداد زیادی در ژنوم وجود دارد، این نشانگرها در واقع از گروه‌های مختلفی از جهش‌های حادث شده در دیانای نظیر جایگزینی (جهش نقطه‌ای)، نوآرایی (حذف و اضافه شدن بازها) یا بروز اشتباهاتی در تعداد موتیف‌های دیانای تکراری به وجود آمده اند. از مزایای نشانگرهای مولکولی، خنثی بودن آنهاست. زیرا معمولا در مناطق خنثی ژنوم یا همان مناطق غیر رمز کننده واقعاند. بر خلاف نشانگرهای مورفولوژیکی و بیوشیمیایی، از نظر نوع وتعداد نامحدودند و تحت تاثیر عوامل محیطی و با مراحل نمو گیاهی قرار نمی‌گیرند (احمدیخواه، 1387).
    نشانگرهای مولکولی در حال حاضر نقش عمده ای در مطالعات ژنتیکی بسیاری از گونه های زراعی ایفا کردهاند. آنها همچنین برای ارزیابی تنوع زیستی، بازسازی روابط فیلوژنتیکی دقیق، و درک ساختار، تکامل و تعامل جمعیت های گیاهی به ما کمک کرده و تا حد زیادی تواناییهای ما را گسترش دادهاند. نشانگرهای مولکولی به طور گسترده برای بررسی زمینهی ژنتیکی صفات زراعی و به منظور تسهیل در انتقال و تجمع صفات مطلوب بین لاین های اصلاح شده استفاده شده و تنوع را در توالی دیانای ژنومی نشان میدهند (فائو / ایا، 2010).
    به طور کلی برای انکه صفتی به عنوان نشاگر ژنتیک مورد استفاده قرار بگیرد باید دست کم دو ویژگی زیر را داشته باشند:1-در بین 2 فرد متفاوت باشد 2.مقابل توارث باشد همچنین نتایج بدست امده را بتوان با مطالعات مشابه مقایسه کرد.
    نشانگرهای ژنتیکی باید چند شکلی داشته باشند در تجزیه ژنوم سه نوع نشانگرژنتیکی مورد استفاده قرار می گیرد که عبارت اند ازنشانگرهای مور فولوژیکی نشاگرهای پروتئینی ونشانگرهای مبتنی بر DNA ی باشد
    نشاگرها قادرند ژنهای کنترل کننده صفات کمی وکیفی را که مطالعه انها مشکل است از طریق پیوستگی شناسایی کنند
    در دهه 1950 پروتئین ها از جمله نشانگرهای مفید بودند که رایج ترین نوع انها ایزوزیم ها است این نشانگرها همبارز بوده امکان تشخیص افراد هتروزیگوت را از هموزیگوت غالب می دهند که از این نشانگرها در گوجه فرنگی میوه و برنج سه استفاده شده است
    2-15-1- نشانگرهای مورفولوژیکی
    صفات مورفولوژیکی که عمدتا توسط یک ژن کنترل می شوند می توانند به عنوان نشانگرهای زنتیک مورد استفاده قرار می گیرند این نشانگرها شامل دامنه وسیعی از ژنهای کنترل کننده صفات فنوتیپی هستند و جزو نخستین نشانگرها به شمار می ایند و از زمانی که محل ژنها برروی کروموزم مشخص شد مورد استفاده قرار گرفتند متاسفانه به دلیل معایب زیر امروزه استفاده از نشانگرهای مورفولوژیکی چندان متداول نیست:1.اغلب دارای توارث غالب ومغلوبی واپیستازی 2.فراوانی و تنوع کمی دارند 3.نشان دادن اثرات پلیوتروپی 4.محدودیت تعداد این نشانگرها 5. تحت تاثیرشرایط محیطی و مرحله رشد موجود قرار می گیرند 6.کم بودن چند شکلی 7.گاهی برای مشاهده و ثبت انها باید منتظر ظهور انها ماند این کار در مورد گیاهان چند ساله نیاز به زمان طولانی دارد وشکل است
    2-15-2-نشاگر پروتئین
    در دهه 1950 نشاگرهای مولکولی قابل مشاهده توسط الکتروفورز پروتئین ها تحول شگرفی را ایجاد نمودند ایزوزیم ها به طور گسترده در بررسی تنوع ژنتیکی وطبقه بندی گیاهان زراعی بکاررفته شدند تا اواخر دهه ی1970 نقشه های ژنتیکی تلفیقی ایزوزایم ها و نشانگرهای مورفووژیکی بسیاری از گونه های مهم تهیه شد.
    تغییرات دربارالکتریکی اندازه ویا شکل می تواند به راحتی با الکتروفورز ژل شناسایی وبه عنوان نشانگر مورد استفاده قرار می گیرد معروفترین نوع نشانگرهای پروتئینی ایزوزایم ها هستند که فرم های مختلف یک انزیم را نشان می دهد نشانگرهای پروتئینی تغییرات را در سطح ردیف و عمل ژن به صورت نشانگرهای همبارزنشان می دهند ایزوزایم ازنظر تعداد وبافت محدود هستند و به مرحله رشد و نمو وابسته هستند
    2-15-3- نشانگرهای DNA
    گسترش نشانگرهای DNA موجب بکارگیری روشهای بسیاری برای غلبه بر مشکلات اصلاحی و ژنتیکی موجودات شده است وازاین نشانگرها برای مطالعات پایداری و کاربردی در انسان و حیوان وگیاه استفاده شده است با توسعه سریع تکنولوژی مولکولی DNA حدود 20 نوع نشانگر مولکولی از سال 1980 توسعه یافت و برای تهیه نقشه های ژنتیکی و مطالعه مکان یابی TL هم مورد استفاده قرار گرفتند
    کشف انواع مختلف آنزیم های محدودگر توسط اسمیت ویلکوس 1970 وهمچنین کشف واکنش زنجیره ای پلیمراز PCR توسط مولیس وفالونا 1987 فرصت مناسبی را برای بررسی وتفاوت موجودات مختلف در سطح DNA امکان پذیر کرده است توسعه نشانگر های مولکولی DNA عصر جدیدی را در علم ژنتیک گشوده است به طوری که به کمک این نشانگرها ایجاد نقشه های فیزیکی وژنتیکی در موجودات زنده و همچنین شناسایی ژنهای کنترل کننده صفات کمی وکیفی امکان پذیر شده است .
    PCR بیشترین نقش را در توسعه و تکامل نشانگرهای DNA داشته است به دلیل اهمیت ونقش موثر PCRدر تحول وتکامل روز افزون تکنولوژی نشانگرهای DNA انها را به دو دسته کلی نشانگرهای DNAی مبتنی بر PCR و نشاگرهای DNA غیر مبتنی بر PCR تقسیم می شوند
    نشانگرهای مبتنی بر DNA از دو گروه متفاوت هستند یک گروه نشانگرهای مبتنی بردورگ گیری DNAبر DNA است مثل RFIP وماهوارک ها و دیگر نشانگرهای مبتنی بر PCR هستند مثل SSR-STS,RFIP,RAPD یا ریز ماهواره ها
    2-15-4- RAPD
    این تکلیف بر مبنای تکثیر قطعات تصادفی DNA انجام می شود ولی نیازمند اطلاعات اولیه در مورد ردیف بازهای DNA نمی باشد ویلیامزو همکارانش در سال 1990 روش جدید ارزیابی را برای DNA چند شکل تکثیر شده تصادفی مرسوم به رپید معرفی کردند .
    این تکلیف در موارد مختلفی در علم ژنتیک واصلاح نباتات استفاده می شود (براون)می توان به شناسایی سریع نشانگرهایی که با ژنهای مقاومت به بیماری پیوستگی دارند به وسیله اغازگرهای تصادفی ولاین های ایزوژن انالیز بالک تفکیک شده طبقه بندی ژنوتیپ ها و تعیین چند شکلی در ارقام زراعی اشاره کرد در این روش بر خلاف روشهای استاندارد واکنش زنجیره ای پلیمراز از تک اغازگرهایی طول نها بسیارکوتاه به طول 8 تا 10 نوکلئوتید است استفاده می شود در این واکنش یک اغازگر منفرد نقاط مکمل خود را روی دو رشته DNA ژنومی می یابد ودر ان نقاط به رشته های DNA متصل می شود چنانچه محل اتصال اغازگرها در روی دو رشته متقابل به هم نزدیک باشند ردیف بین ان دو نقطه طی واکنش زنجیره ای پلیمراز تکثیر خواهد شد چند شکلی نشانگرهای RAPD یا به دلیل جهشهای نقطه ای در مکان های اتصال اغازگرویا به علت جهشهایی از قبیل حذف ازدیاد واژگونی در فاصله بین اتصال دو اغازگر است محصولات چند شکلی حاصل از PCR بر روی ژنهای اگارز یا پلی اکرپلامید از همدیگر تفکیک می شوند و در نهایت بوسیله رنگ امیزی با اتیدیوم بروماید قابل دیدن خوهند بود اغازگرهایی مورد استفاده در روش RAPD 9 یا 11 که معمولا 10 نوکلئوتید دارند که بیش از 50% نوکلئوتیدی های انها را GC تشکیل می دهد این اغازگرها فاقد تکرارهای معکوس داخلی اند وبا اتصال به DNA هدف در دو جهت مخالف قادر به تکثیر DNA بین خود خواهند بود به طور متوسط 2-10 فراورده تکثیر شده تکثیر DNA الگو زمانی صورت می گیرد که محلهای اتصال اغازگرها در رشته های مکمل الگو در داخل فاصله ای باشند که DNA پلیمراز قادر به طی کردن ان باشد روش رپید به دلیل سهولت وهزینه کم در موجودات مختلف بویژه در گیاهان به وفور مورد استفاده قرار می گیرند به طوری که بنا به بررسی رونالدو ایندرا 2001 بیش از 2 هزار مقاله در مورد استفاده از نشانگرهای RAPD تا سال 2001 گزارش شده است
    این نوشته در مقالات و پایان نامه ها ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.