مطالعه مولکولی اکوتایپ های مختلف عناب (.ziziphus jujuba mill )در منطقه خراسان جنوبی بر مبنای ژن‌های کلروپلاستی

سابقه و هدف: عناب ziziphus jujuba mill. یکی از گیاهان باغی و دارویی مهم در ایران و متعلق به خانواده rhamnaceae است. تنوع ژنتیکی اکوتایپ های مختلف گونهz. jujuba در ایران در سال 2006 و در سال 2007 رده بندی درون جنس برای 19 گونه توسط آنالیز همزمان صفات ریخت شناختی و روش‌های مولکولی صورت گفته است. هدف از این مطالعه انجام dna بارکدینگ و تجزیه و تحلیل مولکولی اکوتایپ‌های متفاوت عناب با استفاده از دو ژن کلروپلاستی rbcl و matk است.مواد و روش‌ها: برای این منظور تعداد 25 اکوتایپ عناب از استان خراسان جنوبی و پنج استان دیگر کشور مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین دو جنس خویشاوند نزدیک از همین خانواده (sangoisorba sp., rosa sp.) به عنوان گروه خارجی استفاده شد. خالص سازی (پالایش پروتئین و پلی‌ساکارید) با استفاده از روش دستی انجام شد. سپس ژل با استفاده از اتیدیوم بروماید رنگ آمیزی شده و کیفیت dna نیز با استفاده از نتایج الکتروفورز ژل آگاروز تخمین زده شد. ژن‌های کلروپلاستی از dna استخراج شده با استفاده از تکنیک pcr تکثیر شدند. تمام توالی‌های حاصل از خوانش فوروارد و معکوس در این مطالعه برای تولید توالی نهایی با استفاده از نرم افزار‌های مناسب سرهم شدند.یافته‌ها: بارکد dna هر گونه برای شناسایی سریع، دقیق و خودکار گونه‌ها انجام شد و تمام توالی به دست آمده از این مطالعه به ncbi (مرکز ملی اطلاعات بیوتکنولوژی) ارسال شد و ثبت گردید. نتایج نشان می‌دهد بیشترین فاصله‌ی ژنتیکی بین اکوتایپ‌های عناب و دو نمونه از گروه خارجی وجود دارد و تنوع ژنتیکی قابل توجهی در بین اکوتایپ‌های مختلف عناب وجود ندارد و تفاوت‌های مورفولوژیکی ناشی از شرایط اکولوژیکی می‌باشد. اگرچه تحلیل داده‌های ترکیبی ژن‌ها بینش اطلاعاتی بیشتری نسبت به تحلیل جداگانه‌ی داده‌های توالی ارائه داد. طبق نتایج بیشترین تنوع در اکوتایپ‌های خراسان جنوبی مشاهده شد.نتیجه گیری: با توجه به گستره شبکه‌های هاپلوتیپی، خراسان جنوبی می‌تواند به عنوان یکی از خاستگاه‌های اصلی عناب در ایران معرفی گردد. مطالعات پیشین کاملا نتایج حاصله از این مطالعه را تایید می‌کند. با این حال، با در نظر گرفتن اهمیت اقتصادی گیاهان عناب در جهان، ایران و به ویژه خراسان جنوبی استفاده از نمونه‌های بیشتر و ژن‌های بیشتر به خصوص ژن‌های هسته‌ای برای مطالعه‌ی دقیق‌تر شباهت‌ها و تفاوت‌های ژنتیکی این اکوتایپ‌ها پیشنهاد می‌شود. اگرچه برای دستیابی به نتایج دقیق‌تر مطالعه بر روی تعداد گونه‌های بیشتر از مناطق مختلف ایران و استفاده از ژن‌های هسته‌ای پیشنهاد می‌گردد.

DNA barcoding of Ziziphus jujuba Mill. in Iran using chloroplast genes (rbcL and matK)

Background and objectives: Jujube (Ziziphus jujuba Mill.) is one of the most important medicinal plants belong to the Rhamnaceae family. It is important in the pharmaceutical industry. So far, many molecular tools have been used to study genealogy and population structure and genetic relationships between jujube and wild jujube. Since 2000, much research has focused on genetic relationships between different varieties of jujube or wild jujube using molecular markers. Genetic diversity of different species of Z. jujuba in Iran in 2007 and in 2006 classified the sex of 19 species by simultaneous analysis of morphological traits and molecular methods. The main purpose of this study is DNA Barcoding of different ecotypes of Z. jujuba in South Khorasan, Iran using two chloroplast genes (rbcL and matK).Materials and methods: The 25 numbers of the ecotypes of this species from 6 different provinces of Iran were planted in South Khorasan, were assessed. Two close relatives of the same family (Sangoisorba sp., Rosa sp.) were also used as external groups.Purification (protein and polysaccharide refining) was performed using the manual method. The gel was then stained with ethidium bromide and the DNA quality was estimated using the agarose gel electrophoresis results. The chloroplast genes from the DNA extracted were amplified using the PCR technique. All sequences obtained from forward and reverse reading in this study to produce the final sequence using appropriate software were assembled.Results: The DNA barcode of each species was performed for fast, accurate and automatic identification of the species and all the sequences obtained from this study were sent to the NCBI (National Center for Biotechnology Information) and submitted. The results show that there is the greatest genetic distance between jujube ecotypes and two samples from the outgroup and no significant genetic diversity between different jujube ecotypes and morphological differences are due to ecological conditions. However, the analysis of gene combination data provided more informational insights than the separate analysis of sequence data. According to the results, the highest diversity was observed in the ecotypes of South Khorasan.Conclusion: The results of pairwise distance and haplotype networks showed the most variety among different ecotypes belonged to the different areas of South Khorasan province. Also, Soth Khorasan can be considered as the origin of this species in Iran. Previous studies have fully confirmed the results of this study. However, given the economic importance of jujube plants in the world, Iran and especially South Khorasan, it is recommended to use more samples and more genes, especially nuclear genes, to study more closely the genetic similarities and differences of these ecotypes.