مجلة جامعة تشرين للدراسات والبحوث العلمية _ سلسلة العلوم البيولوجية المجلد (29) العدد (1) 2007
Tishreen University Journal for Studies and Scientific Research - Biological Sciences Series Vol. (29) No (1) 2007
التنوع الوراثي للشعير في اليمن باستخدام مؤشرات
المقاطع البسيطة المتكررة (SSR)
الدكتورة وفاء شومان **** الدكتور محمد معلا**
محمد العزّي الخولاني*** الدكتور مايكل باوم ****
(تاريخ الإيداع 13 / 2 / 2007. قبل للنشر في 26/3/2007)
الملخّص
هدفت هذه الدراسة إلى تقدير وتقييم التنوع الوراثي لدى 135مدخلاً من الشعير في اليمن، جمعت من مناطق جغرافية مختلفة ( 11محافظة ) وذلك باستخدام 25زوجاً من بادئات المقاطع البسيطة المتكررة (SSR). كان العدد الكلي للقرائن مع البادئات كافة هو 308قرائن، تباينت البادئات في عدد القرائن التي تملكها والتي تراوحت بين 5إلى 41قرينًا، بمعدل 12.3قريناً للموقع الواحد، كما تمت ملاحظة 28قريناً شائعاً تواجدت في المناطق كافة إلى جانب قرائن خاصة تميزت بوجودها في منطقة واحدة فقط (34قرينا في محافظة صنعاء). تراوحت قيم التنوع المورثي للمدخلات كافة بين 0.235و 0.955، كما تباينت المناطق في قيم التنوع الوراثي حيث وجد أكبر معدل في محافظة حجة ((0.72في حين كان أقل معدل (.4790) في محافظة تعز. لوحظ من خلال مخطط البعد الوراثي وجود تداخل بين مدخلات المناطق المختلفة في أكثر من مجموعة. إن المعدل العالي للتنوع الوراثي وغياب التشابه التام بين أي مدخلين يدل على ارتفاع نسبة الاختلافات الوراثية في مدخلات الشعير المدروسة، كما يدل على أن المنطقة غنية بالتباينات الوراثية وبالتالي فمن المهم القيام بمهمات إضافية لجمع عينات جديدة من مدخلات الشعير لإغناء بنك مورثات الهيئة العامة للبحوث الزراعية في اليمن بطرز وراثية جديدة.
الكلمات المفتاحية: الشعير، التنوع الوراثي، المؤشرات الجزيئية، المايكروساتوليت، اليمن.
مجلة جامعة تشرين للدراسات والبحوث العلمية _ سلسلة العلوم البيولوجية المجلد (29) العدد (1) 2007
Tishreen University Journal for Studies and Scientific Research -
Biological Sciences Series Vol. (29) No (1) 2007
Genetic Diversity of the Yemeni Barley Using
Simple Sequence Repeat Markers (SSR)
Dr. Wafaa choumane Dr. Mouhamad Moualla**
Mohamad El-Ezzy Alkhoulany*** Dr. Michael Baum****
(Received 13 / 2 / 2007. Accepted 26/3/2007)
ABSTRACT
The objective of this study was to estimate the genetic diversity of 135 barley accessions sampled from different geographical regions in Yemen (11 Provinces). 25 Simple Sequence Repeat markers (SSR) were used in the DNA analysis. A total of 308 alleles were detected in the whole collection. The number of alleles detected per locus varied from 5 to 41, with an average of 12.3 alleles per locus. 28 common alleles were detected in all regions. 34 alleles were detected only in Sann’a. The value of genetic diversity ranged from 0.24 to 0.96. The highest value of genetic diversity was detected in Higa province (0.72) and the lowest value was detected in Taizz (0.479). The high level of genetic diversity and the absence of genetic identity between accessions indicate the high level of genetic variability within the collection. The results proved that the collection regions were very rich in genetic diversity. In consequence, an additional mission to collect new genotypes of barley is recommended to increase the level of genetic diversity in the gene bank of the General Commission for Agriculture Research in Yemen.
Key words: Barley, Genetic diversity, Molecular markers, Microsatellite SSR., Yemen.
المقدمة:
يعد الشعير(LHordeum vulgare) من أكثر محاصيل الحبوب الاقتصادية تحملاً للتباينات المناخية، حيث يزرع في مناطق متنوعة تمثل مدى بيئيا واسعا (Ceccarelli et al. 1995).
يتميز القطر اليمني بتنوع مناخي واسع يختلف باختلاف مناطقه الجغرافية حيث يمكن ملاحظة الاختلاف حتى على مستوى المنطقة الواحدة، فمثلا يتواجد في إقليم المرتفعات الوسطى السلاسل الجبلية التي يتفاوت ارتفاعها ما بين 1500-3500مترٍ، يرافقه تباين مناخي كبير (أبو غانم 2004، مكرد 1998). يرافق هذا التباين وجود قاعدة وراثية واسعة وتنوع وراثي كبير، حيث تمتلك اليمن نحو2500 نوعًا نباتياً من إجمالي 3418نوعاً نباتياً تتواجد في الجزيرة العربية ( الخرساني، 2005؛ باوزير، 2004).
تعتبر معرفة التنوع الوراثي للمصادر الوراثية والعلاقات الوراثية فيما بينها معلومات أساسية وجوهرية بالنسبة لمربي النبات وذلك لفائدتها في تصميم برامج التربية والتحسين وفي تحسين كفاءة عمليات إدارة الأصول الوراثية والحفاظ عليها من الانجراف الو راثي (Russell et al. 1997a).
تعد التباينات الشكلية من المعايير الأولى التي استخدمت في عملية التوصيف والتصنيف ودراسة التباينات بين وضمن الأنواع المختلفة. إلا أنه في الآونة الأخيرة وفي ظل التطور المتسارع في علم التقانات الحيوية، فقد اكتشفت معايير ومؤشرات أكثر دقة يمكنها تحقيق هذا الهدف وتطويره. لقد أدى تطور التقانات الحيوية إلى ظهور عدد كبير من المؤشرات الجزيئية الهامة التي تسمح بتوصيف الكائنات الحية والتمييز حتى بين الوحدات التصنيفية الصغيرة، ومن بينها مؤشرات المقاطع البسيطة المتكررة Simple Sequence Repeats (SSR)والتي تسمى أيضا بمؤشرات المايكروساتوليت Microsatellite markers.
تعتبر مؤشرات المقاطع البسيطة المتكررة (SSR)من المؤشرات الجزيئية الهامة جداً والواسعة الانتشار حالياَ. تتكون هذه المؤشرات من مقاطع صغيرة متكررة، تسمى وحدات متكررة، تتواجد بكثرة في مجينات حقيقيات النوى وتتوزع على جميع الصبغيات سواء في المنـاطق المشفرة أوغير المشفرة. (Powell et al.,, 1996)تتكون الوحدات المتكررة من عدد من أزواج النيوكليوتيدات يتراوح بين (6-1)، كما تحاط هذه الوحدات بمقاطع نيوكليوتيدية تتواجد بمنطقة وحيدة في مجين أفراد النوع الواحد. تختلف مؤشرات المايكروساتوليت فيما بينها من حيث، أماكن تواجدها ضمن المجين وعدد الوحدات المتكررة المكونة لها، ونوعية نيوكليوتيدات الوحدات المتكررة. تتواجد مؤشرات الـ SSRبكثافة ضمن مجين الفرد، حيث ذكر Wang et al.(1994) بأن وجودها في مجين الشعير يتكرر مرة كل 165 Kpb(كيلو زوج من النيوكليوتيداتKbp )، كما وجد Liu, et al(1996) بأن تكرار وحدات (GA)nو(CA)n ضمن مجين الشعير هو مرة كل 330و260Kpbعلى التوالي. بالإضافة إلى ذلك، تتميز هذه المؤشرات بارتفاع مستوى التبايناتpolymorphism التي تكشفها مقارنة بعدد من التقانات الأخرى Russell et al, 1997a); Struss and Plieske, 1998;;Rajora and Rahman, 2003
Chabane et al., 2005)، وكذلك بسهولة تطبيقها و تحليل نتائجها Macaulay et al., 2001);(Matus and Hayes, 2002.
استخدمت هذه المؤشرات في العديد من الدراسات ذات الأهداف المختلفة مثل إنشاء خرائط الارتباط الوراثية لعدد من الصفات الهامه ولأنواع نباتية مختلفة (Liu et al., 1996; Ramsay et al., 2000; Karakousis et al., 2003; Baum et al., 2004; Emebiri et al., 2005; Hamwieh et al., 2005; Von-Korff et al., 2006).، وفي دراسة التنوع الوراثي (Struss and Plieske, 1998;
Choumane et al., 2000; Khlestkina et al., 2004; Ozkan et al;., 2005; Ordon et al., 2005) و كذلك في التمييز بين الأنواع وتوضيح العلاقات التطورية و تصنيف المجموعات الوراثية (Russell et al. 1997bStruss and Plieske, 1998;;Choumane et al. 2002; Matus and Hayes, 2002 ; Baek et al. 2003;Malysheva-Otto et al., 2006 ; Feng et al. 2006 ; ).
الرئيسية 
العاب فلاش 
