بررسی تنوع ژنتیکی برخی از جمعیت‌های شیرین‌بیان (glycyrrhiza glabra l.) ایران با استفاده از خصوصیات مورفولوژیکی و فیتوشیمیایی

سابقه و هدف: شیرین‌بیان گیاهی چند ساله و از خانواده fabaceae است که بومی نواحی مدیترانه، جنوب روسیه و آسیا بوده ولی امروزه در سراسر اروپا، خاورمیانه و آسیا کشت می‌شود. این گیاه در مناطق مختلف ایران رویش دارد. هر چند از شمال تا جنوب ایران گیاه شیرین بیان به‌صورت خودرو می‌روید، ولی از آنجا که این گیاه را با ریشه از زمین بیرون می‌آورند، بتدریج از میزان آن در طبیعت کاسته می‌شود، به‌طوریکه در استان‌های جنوبی کشور به‌ویژه استان‌های فارس و کرمان این گیاه در خطر انقراض قرار دارد بنابراین توجه خاص و روزافزون به حفظ ذخایر ژنتیکی این گیاه بیش از پیش احساس می‌شود. تلاش در جهت حفظ رویشگاه‌ها و به‌ویژه منابع ژنتیک گیاهی موجود در آنها از طریق شناسایی، محافظت دائمی، احیاء و تکثیر منابع تجدید شونده گیاهی گامی موثر در جهت حفظ و بقاء گونه مورد نظر و در نهایت حفاظت رویشگاه طبیعی آن است. بررسی ویژگی‌های کمی و کیفی این گیاه در رویشگاه‌های طبیعی موجود در مناطق مختلف کشور نقش بسزایی در شناسایی اکوتیپ‌های برتر جهت کشت و اهلی‌سازی این گیاه با ارزش دارویی دارد. مواد و روش‌ها : به منظور بررسی تنوع صفات مورفولوژیکی و فیتوشیمیایی جمعیت‌های مختلف در شرایط اقلیمی زنجان، پس از جمع‌آوری جمعیت‌ها در فصل پاییز، ریزوم های با قطر دو و طول 15 سانتی‌متر در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با 5 تکرار با فاصله بین ردیف 60 و روی ردیف 40 سانتی‌متر کشت شدند. صفات مورفولوژیکی و عملکردی جمعیت‌ها مختلف در اواخر فصل رشد مورد ارزیابی قرار گرفتند. صفات ارتفاع بوته، عرض بوته، طول برگ، عرض برگ، تعداد برگچه، طول برگچه، عرض برگچه، تعداد شاخه جانبی، قطر ساقه اصلی، وزن تر اندام هوایی، وزن تر ریشه، وزن خشک اندام هوایی و وزن خشک ریشه، نسبت ریشه به اندام هوایی، عملکرد اندام هوای در مترمربع، عملکرد ریشه در مترمربع، فنل کل، فلاونوئید کل و اسیدگلیسیریزیک بررسی شدند. داده ها با استفاده از نرم‎افزار آماری sas و spss مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و به منظور گروه‌بندی جمعیت‌ها تجزیه خوشه‌ای به روش وارد و تجزیه به عامل‌ها با استفاده از روش چرخش وریماکس انجام شد. یافته‌ها: نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد که در بین 22 جمعیت شیرین‌بیان از نظر کلیه صفات مورد مطالعه در سطح یک درصد اختلاف معنی‌داری وجود داشت. بیشترین میزان ارتفاع بوته در جمعیت ah (cm 99) بیشترین عرض بوته در جمعیت e (cm 86.6 )، بیشترین وزن تر اندام هوایی در جمعیت d ( gr/plant400.4)، بیشترین وزن تر ریشه در جمعیت e (gr/plant 365.2 )، بیشترین عملکرد اندام هوایی در جمعیت d ( gr/m643.275) ، بیشترین عملکرد ریشه در جمعیت e (gr/m692.25) و بیشترین درصد اسیدگلیسیریزیک در جمعیت d (8.3 %) بودند. صفت عملکرد ریشه با صفات ارتفاع بوته، عرض بوته، قطر ساقه اصلی، طول برگچه، تعداد شاخه جانبی، وزن تر اندام هوایی، وزن تر ریشه، وزن خشک اندام هوایی، وزن خشک ریشه، عملکرد اندام هوایی، فنل کل، فلاونوئید کل و اسیدگلیسیریزیک همبستگی مثبت و معنی‌دار در سطح یک درصد و با صفت نسبت وزن خشک ریشه به اندام هوایی همبستگی مثبت و معنی‌داری در سطح پنج درصد است ولی با صفات طول برگ، عرض برگ، تعداد برگچه و عرض برگچه همبستگی معنی‌داری ندارد. براساس نتایج حاصل از تجزیه کلاستر، 22 جمعیت شیرین بیان در چهار گروه اصلی قرار گرفتند. تجزیه به عامل‌ها نشان داد که چهار عامل اول توانستند 84.841 درصد از کل واریانس را توجیه نمایند. نتیجه‌گیری: نتایج کلی این پژوهش نشان داد که تنوع زیادی در بین جمعیت‌های مورد بررسی براساس صفات مورفولوژیکی و عملکردی وجود دارد که نشان دهنده پتانسیل ژنتیکی بالا در بین جمعیت‌های مختلف می‌باشد. با توجه به نتایج جمعیت‌های d، e، ms، sh، sp و tf دارای صفات مطلوب و عملکرد مناسبی می باشند و به عنوان مطلوب ترین جمعیت ها در این پژوهش شناسایی شدند و که می توان جمعیت های برتر را در پروژه های اصلاحی به منظور ایجاد ارقام مرغوب و مطلوب صنایع غذایی و دارویی به کار گرفت.

A Survey of genetic diversity of Glycyrrhiza glabra L. some populations using morphological and phytochemical characteristics

Background and objectives: The licorice is a perennial herb of the Fabaceae family, which is native to the Mediterranean, south of Russia and Asia, but is now cultivated throughout Europe, the Middle East and Asia. This plant grows in different regions of Iran. Although, from north to south of Iran, licorice carcasses come to the car, but since this plant is extracted from the ground, it gradually decreases in nature, so that in southern provinces of the country, especially the provinces of Fars and Kerman, this plant danger of extinction, so special attention is increasingly given to maintaining the heritable reserves of this plant more and more. quantitative and qualitative study of this plant in the natural habitats of different regions of the country has a significant role in identifying the best ecotypes for cultivation and domestication of this medicinal plant. Materials and methods: In order to study the diversity of morphological and functional traits of different populations in Zanjan climate, after collecting populations in autumn, they were cultivated in a randomized complete block design with 5 replications. Morphological and functional traits of different populations were evaluated late in the growing season. Plant height, plant width, leaf length, leaf width, leaf number, leaf length, leaflet width, lateral branch, main stem diameter, fresh shoot weight, root fresh weight, shoot dry weight and root dry weight, ratio Root to shoot, shoots yield, root yield, total phenol, total flavonoid and Glycyrrhizic acid were investigated. Data were analyzed using SAS and SPSS software. For cluster analysis, the cluster analysis was performed by input method and factor analysis was done using the Variomax rotation method. Results: The results of analysis of variance showed that there was a significant difference among 22 licorice populations for all studied traits at 1% level. The highest plant height in population AH (9 cm) was the highest plant width in population E (86.6 cm), the highest fresh weight in the population D (400.4 gr / plant), the highest root fresh weight in population E (356.2 gr / Plant) had the highest shoots yield in the population D (643.75 gr / m2) and the highest root yield in population E (692.25 gr / m2) and the highest percentage of Glycyrrhizic acid in population D (8.3%). The root yield was significantly correlated with plant height, plant height, main stem diameter, leaflet length, lateral branch number, fresh weight of shoot, root fresh weight, dry shoot weight, root dry weight, shoot yield, total phenol, total flavonoid and glycyrrhizic acid. There was a positive and significant correlation between dry weight ratio of root and shoot in 5%, but no significant correlation was observed between leaf length, leaf width, leaf number and leaf width. Based on the results of cluster analysis, 22 populations were divided into four main groups. Factor analysis showed that the first four factors were able to justify 84.184 percent of the total variance. Conclusion: The overall results of this study showed that there is a great diversity among the studied populations on the basis of morphological and functional traits. According to the results of D, E, MS, SH, SP, and TF populations, they have desirable traits and proper yields and were identified as the most desirable populations in this research, which indicates high genetic potential among different populations and which can be considered as superior populations in breeding projects in order to create high quality and desirable food industries and the medicine was used.