Document Type : Research Paper
Authors
Abstract
Keywords
تاریخ دریافت: 18/05/1390، تاریخ پذیرش: 28/12/1390
چکیده
گیاه خشخاش ایرانی (Papaver bracteatum Lindl.) یکی از مهمترین گیاهان دارویی میباشد که آلکالوئید اصلی آن تبائین است. در این مطالعه ویژگیهای کاریولوژیکی پنج توده خشخاش ایرانی با استفاده از روش رنگ آمیزی استو- فریک- هماتوکسیلین مورد بررسی قرار گرفت. ویژگیهای کروموزومی شامل تعداد و طول کروموزوم، طول بازوی بلند و کوتاه، طول کل مجموعه کروموزومی، شاخص نسبت بازو و طول نسبی کروموزومها بر اساس میانگین 10 سلول متافازی مختلف اندازهگیری شد. نتایج نشان داد که هر پنج توده دیپلوئید (14= x2= n2) بوده و کاریوتیپ آنها از دو جفت کروموزوم متاسانتریک و پنج جفت کروموزوم ساب‌متاسانتریک تشکیل شده است که بر روی کروموزوم شماره یک دارای ماهواره هستند. بر اساس جدول تقارن کاریوتیپی استیبنز کاریوتیپ سه توده 14299، 16986 و 23157 در گروه A2 و دو توده 14305 و 14307 در گروه A3 قرار گرفتند.
کلمات کلیدی: خشخاش ایرانی، رنگ آمیزی استو- فریک- هماتوکسیلین، کاریوتیپ، Papaver bracteatum Lindl.
مقدمه
خشخاش ایرانی با نام علمی Papaver bracteatum Lindl. از تیره Papaveraceae است که برای اولین بار توسط لیندلی در سال 1821 شناخته شد (Coffman et al., 1975). این گیاه متعلق به بخش درون جنسی Oxytona یا Macrantha از جنس Papaver است و قرابت نزدیکی با گونههای P. orientale و P. pseudo-orientale دارد (Goldblatt, 1974). حدود 98% از کل آلکالوئیدهای این گیاه را تبائین تشکیل میدهد. تبائین به صورت شیمیایی به کدئین تبدیل میشود ولی تبدیل آن به مورفین و هروئین مشکل میباشد (Milo et al., 1987; Seddigh et al., 1982). خشخاش ایرانی گیاهی دیپلوئید (14=n2) و مقاوم به خشکی است. غنچه گل عمودی و دارای براکته است. گل آن دارای گلبرگهایی به رنگ قرمز، بلند، دراز و باریک با یک یا دو لکه سیاه در پایین و کلاله مخروطی شکل است (Mihalik, 1988). این گیاه دگرگشن بوده و دارای خودناسازگاری گامتوفیتیک است که گرده افشانی آن توسط حشرات انجام میگیرد. این گیاه زمستان را به صورت رزت سپری کرده و در اوایل بهار به سرعت رشد رویشی خود را آغاز میکند. در سال اول هر گیاه یک گل و در سال دوم تا 5 گل و در سال سوم و چهارم تا 20 گل را تولید میکند. تخمین زده شده است که بوتههای این گیاه به مدت 10-8 سال فعال باشند. این گونه بومی آسیا بوده و در مناطق خشک و دامنههای سنگلاخی، در ارتفاعات 2500-1200 متری از سطح دریا یافت میشود. در ایران در کوههای شمال، شمالغرب البرز و کردستان رشد میکند (Goldblat, 1974; Mallinckrodt, 1974; Fairbairn & Helliwel, 1977).
بررسی شکل ظاهری، تعداد و ساختمان کروموزومها از لحاظ اندازه، محل قرار گرفتن سانترومر و سایر جزئیات کروموزومی را بررسی کاریوتیپی میگویند (Sachan & Tanka., 1976). از جمله ویژگیهایی که در مطالعات سیتوژنتیکی مورد بررسی قرار میگیرد میتوان به اندازه و نوع کروموزومها که با توجه به محل سانترومر آنها مشخص میشود، تعداد کروموزومهای ماهوارهدار، موقعیت فرورفتگی ثانویه و محاسبه شاخصهای سنجش تقارن کاریوتیپ برای نمایش تقارن کاریوتیپ اشاره کرد.
مطالعات سیتوژنتیکی در بررسی سیستماتیک، روابط خویشاوندی و ارزیابی تنوع ژنتیکی از اهمیت زیادی برخوردار است. به طوری که عقیده بر این است بررسیهای کروموزومی همراه با بررسیهای ژنتیکی و مورفولوژیکی میتواند شاخص قابل اعتمادی در ارزیابی روابط خویشاوندی گونههای یک جنس باشد. بررسی تفاوت در تعداد کروموزوم، موفولوژی آن و همچنین تفاوت سطح پلوئیدی به عنوان شاهدی برای تلاقی بین گونهای و هیبرید سوماتیکی حاصل از ادغام سلولی بکار میرود (Lewis, 1980; Bauchan & Hossein, 1998; Sessions, 1996,). پیشرفت سیتوژنتیک مولکولی و امکان استفاده از نرمافزارهای کامپیوتری و آنالیز تصویری مربوط به اندازهگیری کرموزومها و روشهای نواربندی باعث افزایش اطلاعات سیتوژنتیکی شدهاند.
تعداد کروموزومهای پایه (x) در جنس Papaver، 6، 7 و 11 میباشد. در گونههایP. bracteatum Lindl.، P. pseudo orientale، , P. dubium P. rhoeas ،7 =x ، در گونه pavoninum P.6 =x و در گونه somniferum P. 11=x است (Bara et al., 2007). عدد پایه 6 و 11 کمیاب میباشند. گزارش شده است که عدد پایهی 6 از عدد پایهی 7 که دو کروموزوم آن امتزاج یافته بوجود آمده است (Espinasse & Dosba, 1982). این تحقیق با هدف بررسی ویژگیهای کاریولوژیکی گونه Papaver bracteatum Lindl. با استفاده از روش رنگ آمیزی استو-فریک-هماتوکسیلین در چند توده این گونه انجام گرفت.
مواد و روشها
این آزمایش در آزمایشگاه سیتوژنتیک دانشکده کشاورزی دانشگاه محقق اردبیلی انجام گرفت. بذور گیاه Lindl. P. bracteatum از بانک ژن موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع کشور تهیه گردید. بذور مورد مطالعه پس از ضد عفونی توسط الکل 70% به مدت 30 ثانیه و هیپوکلریت سدیم 5/2% به مدت 12 دقیقه در ظروف پتری حاوی محیط کشت موراشیگ و اسکوک (MS) کشت گردید. بعد از یک هفته وقتی طول ریشهها به 2-5/1 سانتیمتر رسیدند، پیشتیمار توسط کلشیسین 05/0% به مدت 3 ساعت انجام گرفت. ریشهها پس از اعمال پیشتیمار در آب مقطر شستشو داده شده و بلافاصله به محلول تثبیت کننده لویتسکی (نسبت 1:1 حجمی از فرمالدئید 10% و اسید کرومیک 1%) منتقل و به مدت 24 ساعت در دمای 4 درجه سانتیگراد نگهداری و سپس به مدت 3 ساعت در زیر جریان آب معمولی شسته شدند. برای نگهداری، ریشهها به محلول اتانول 70% منتقل و در دمای 20- درجه سانتیگراد نگهداری شدند. هیدرولیز ریشهها در هیدروکسید سدیم یک نرمال به مدت 8 دقیقه در حمام آب گرم در دمای 60 درجه سانتیگراد انجام گرفت. برای رنگ آمیزی نیز از محلول استو فریک هماتوکسیلین به مدت 16 ساعت در دمای اتاق استفاده شد. به منظور نرم شدن کامل بافت ریشه و تهیه لام، نوک ریشهها به مدت 2 ساعت در آنزیم سیتاز قرار گرفتند (Asghari-Zakaria et al., 2002). سلولهای متافازی با میکروسکوپ لایکا مدل Gallen III مشاهده و عکسبرداری صورت گرفت. ویژگیهای کاریولوژیکی شامل طول کروموزوم، طول بازوی بزرگ و کوچک، شاخص نسبت بازوها و طول نسبی هر کروموزوم در پنج توده مورد مطالعه براساس میانگین 10 سلول متافازی توسط نرم افزار Micromeasure اندازه گیری شدند. کروموزومهای همتا بر اساس محل سانترومر، شاخص نسبت بازوها (نسبت طول بازوی بزرگ به طول بازوی کوچک) و وجود یا عدم وجود ماهواره شناسایی و به منظور تهیه کاریوگرام به ترتیب از بزرگ به کوچک در کنار هم چیده شدند و نام‌گذاری آنها نیز طبق روش لوان و همکاران (1964) انجام گرفت.
نتایج و بحث
نتایج نشان داد که گونه P. bracteatum Lindl. دیپلوئید و دارای عدد پایه کروموزومی 7=x است که کروموزوم شماره 1 دارای ماهواره بود. لاوانیا و سریواستاوا (1999) با مطالعه گونههای P. fugax Poir.، P. orientale L.، P. bracteatum Lindl. و P. rhoeas L. گزارش دادند که این گونهها دیپلوئید با عدد پایه کروموزومی 7=x هستند (Lavania & Srivastava, 1999). مددی و همکاران (2009) نیز با مطالعه بر روی گیاه Papaver dubium گزارش دادند که این گونه دیپلوئید و دارای 14 کروموزوم با عدد پایه کروموزومی 7=x است که برروی بازوی کوتاه کروموزوم شماره یک نیز ماهواره دارد (Madadi et al., 2009). اصغری زکریا و همکاران (2011) نیز با مطالعه بر روی گیاه Papaver rhoeas گزارش دادند که این گونه دیپلوئید با 14 عدد کروموزوم است که بر روی بازوی کوتاه کروموزوم شماره دو دارای ماهواره است (Asghari-Zakaria et al., 2011).
نتایج حاصل از تجزیه واریانس صفات اندازه گیری شده (جدول 1) نشان داد که تودههای مورد مطالعه از نظر طول کروموزوم، طول بازوی بلند و کوتاه و شاخص نسبت بازوها اختلاف معنیداری با همدیگر دارند. گستره متافازی و کاریوگرام تودههای مورد مطالعه در شکل 2 آمده است. در همه تودهها ماهواره روی کروموزوم شماره 1 قرار داشت که میانگین طول آنها 08/0 ± 86/0 میکرومتر بود (جدول 2).
بیشترین طول کل کروموزوم متعلق به توده 14307 با 07/57 میکرومتر و کمترین آن مربوط به توده 14299 با 66/41 میکرومتر بود. بین تودهها از نظر این صفت نیز اختلاف معنیداری وجود داشت (شکل 1). در فرمول کاریوتیپی تودهها بر اساس روش لوان و همکاران (1964) دو نوع کروموزوم ساب متاسانتریک و متاسانتریک مشاهده گردید. کاریوتیپ هر پنج توده از دو جفت کروموزوم متاسانتریک و پنج جفت کروموزوم ساب متاسانتریک تشکیل شده بود. در مطالعات قبلی نیز وجود دو جفت کروموزوم متاسانتریک و پنج جفت ساب متاسانتریک در این گونه گزارش شده بود (Lavania & Srivastava, 1999) در حالی که کاریوتیپ گونه Papaver dubium از هفت جفت کروموزوم ساب متاسانتریک تشکیل شده است (Madadi et al., 2009).
جدول 1- تجزیه واریانس ویژگیهای کروموزومی در تودههای مورد مطالعه P. bracteatum Lindl.
Table 1- Analysis of variance for chromosomal characteristics in studied accessions of P. bracteatum Lindl.
|
منابع تغییرات S.O.V |
درجه آزادی df |
بازوی کوتاه Shormt arm |
بازوی بلند Long arm |
طول کروموزوم Length of chromosome |
طول نسبی Relative length |
شاخص نسبت بازو Arm ratio index |
|
توده Accession |
4 |
4.096** |
26.601** |
50.294** |
0.000ns |
0.822** |
|
کروموزوم Chromosome |
6 |
10.412** |
16.923** |
12.865** |
53.220** |
15.526** |
|
کروموزوم در توده Pop×Chr |
24 |
0.438** |
0.469ns |
0.925ns |
3.804** |
0.325* |
|
Error خطا |
315 |
0.190 |
0.802 |
1.335 |
1.154 |
0.160 |
|
(%) ضریب تغییرات CV |
|
18.05 |
18.69 |
16.03 |
7.52 |
19.03 |
شکل 1- تغییرات میانگین طول کلی کروموزومها در توده های مختلف Papaver bracteatum Lindl.
Figure 1- Average of total length of chromosomes in accessions of Papaver bracteatum Lindl.
بیشترین مقدار میانگین طول هر کروموزوم و طول بازوی بلند و کوتاه مربوط به توده 14307 به ترتیب با میانگین 15/8، 52/5 و 03/2 میکرومتر و کمترین آن متعلق به توده 14299 با میانگین 95/5، 92/3 و 63/2 میکرومتر بود. از نظر شاخص نسبت بازوها نیز همانند صفات قبلی بیشترین مقدار میانگین نسبت بازوها مربوط به توده 14307 با میانگین 20/2 میکرومتر ولی کمترین آن مربوط به توده 23157 با میانگین 95/1 میکرومتر بود.
کروموزومها از نظر طول کروموزوم، طول نسبی کروموزوم، طول بازوی بلند و کوتاه و شاخص نسبت بازوها اختلاف معنیداری با یکدیگر داشتند (جدول 1). با توجه به میانگین پنج توده مطالعه شده، بیشترین میانگین طول کروموزوم و طول نسبی کروموزوم مربوط به کروموزوم شماره یک به ترتیب با میانگین 95/7 میکرومتر و 78/15% و کمترین آن مربوط به کروموزوم شماره هفت به ترتیب با میانگین 66/6 میکرومتر و 16/13% بود. از نظر طول بازوی بلند، بیشترین میانگین مربوط به کروموزوم شماره سه با میانگین 46/5 میکرومتر و کمترین مربوط به کروموزوم شماره پنج با میانگین 83/3 میکرومتر بود. از نظر طول بازوی کوتاه، بیشترین میانگین مربوط به کروموزوم شماره پنج با میانگین 05/3 میکرومتر و کمترین آن مربوط به کروموزوم شماره شش با میانگین 72/1 میکرومتر بود. از نظر شاخص نسبت بازوها نیز بیشترین میانگین مربوط به کروموزوم شماره شش با میانگین 87/2 و کمترین آن مربوط به کروموزوم شماره پنج با میانگین 26/1 بود. بیشترین اختلاف در طول دو بازوی کروموزوم مربوط به جفت کروموزوم شماره سه توده 16986 با 11/4 میکرومتر و کمترین اختلاف مربوط به جفت کروموزوم شماره پنج توده 14299 با 63/0 میکرومتر است. اثر متقابل جمعیت و کروموزوم نیز از نظر طول نسبی کروموزوم و طول بازوی کوتاه در سطح احتمال 1% و از نظر شاخص نسبت بازوها در سطح احتمال 5% معنی دار بود (جدول 1). معنیدار بودن اثر متقابل بیانگر این است که طول بازوی کوتاه و شاخص نسبت بازوها میتواند به عنوان یک عامل اختصاصی در بین تودهها در نظر گرفته شود. بررسی وضعیت تکاملی تودهها بر اساس جدول دو طرفه استیبنز (1950) نشان داد که تودههای مورد نظر را میتوان در دو گروه مجزا قرار داد. تودههای 14305 و 14307 با قرار گرفتن در گروه A3، در بین تودههای مطالعه شده نامتقارنترین و تکامل یافتهترین تودهها بودند. ولی تودههای 14299، 16986 و 23157 با قرار گرفتن در گروه A2 کاریوتیپ متقارنتری داشته و از نظر تکاملی کمتر تکامل یافته بودند (جدول 3). مطالعات قبلی روی گونههای Papaver bracteatum Lindl.، Papaver dubium و Papaver rhoeas نشان داده بود که این گونه ها به ترتیب در گروههای B3، A3 و A4 جدول دو طرفه استیبنز قرار دارند ( Lavania & Srivastava, 1999; Madadi et al., 2007; Asghari-Zakaria et al., 2011). بیشترین مقدار آماره درصد کل فرم (TF%) در جمعیت 23157 با 10/35 و کمترین مقدار آن در توده 14307 با 33/32 محاسبه گردید که نشان میدهد پنج توده مورد مطالعه اختلاف زیادی باهم ندارند. بررسی شاخص دامنه طول نسبی کروموزومها نشان داد که چهار توده 14299، 14305، 16986 و 23157 از نظر این شاخص مشابه هم هستند ولی این شاخص برای توده 14307 به طور قابل ملاحظهای کمتر از چهار توده دیگر بود (جدول 3).
شکل 2- گستره متافازی و کاریوگرام کروموزومهای پنج توده Papaver bracteatum Lindl. . الف) توده 14299، ب) توده 14305، پ) توده 14307، ت) توده 16986 و ث) توده 23157.
Figure 2- Somatic metaphase chromosomes and karyograms of five accessions from Papaver bracteatum Lindl. A) Accession 14299, B) Accession 14305, C) Accession 14307, D) Accession 16986 and E) Accession 23157.
جدول 2- ویژگیهای کاریولوژیکی پنج توده Papaver bracteatum Lindl.
Table 2- Karyological characteristics of five accessions of Papaver bracteatum Lindl.
|
کروموزوم Chr. |
توده Pop. |
نوع Type |
بازوی کوتاه Shormt arm
|
بازوی بلند Long arm |
طول کروموزوم Length of chromosome |
طول نسبی Relative length (%) |
شاخص نسبت بازو Arm ratio index |
ماهواره SAT
|
|
1* |
14299 |
m |
2.42±0.15 |
4.00±0.32 |
6.42±0.24 |
15.42±0.41 |
1.65±0.07 |
0.71±0.09 |
|
14305 |
sm |
2.99±0.17 |
5.07±0.40 |
8.06±0.53 |
16.02±0.53 |
1.69±0.10 |
0.91±0.07 |
|
|
14307 |
sm |
2.85±0.13 |
5.75±0.46 |
8.60±0.57 |
15.03±0.28 |
2.02±0.10 |
0.86±0.09 |
|
|
16986 |
sm |
3.14±0.17 |
5.55±0.42 |
8.69±0.44 |
15.94±0.47 |
1.77±0.16 |
1.00±0.11 |
|
|
23157 |
sm |
2.76±0.10 |
5.24±0.19 |
8.00±0.26 |
16.46±0.24 |
1.90±0.08 |
0.83±0.06 |
|
|
mean |
sm |
2.83±0.14 |
5.12±0.36 |
7.95±0.41 |
15.78±0.38 |
1.81±0.10 |
0.86±0.08 |
|
|
2 |
14299 |
sm |
2.31±0.10 |
4.21±0.25 |
6.52±0.28 |
15.66±0.33 |
1.82±0.13 |
|
|
14305 |
sm |
2.23±0.10 |
5.09±0.18 |
7.32±0.26 |
14.55±0.37 |
2.29±0.08 |
|
|
|
14307 |
sm |
2.63±0.23 |
6.02±0.42 |
8.65±0.54 |
15.16±0.38 |
2.28±0.26 |
|
|
|
16986 |
sm |
2.85±0.16 |
5.66±0.27 |
8.51±0.31 |
15.61±0.32 |
1.98±0.14 |
|
|
|
23157 |
sm |
2.63±0.10 |
4.56±0.21 |
7.19±0.29 |
14.78±0.31 |
1.73±0.06 |
|
|
|
mean |
sm |
2.53±0.14 |
5.11±0.26 |
7.64±0.34 |
15.15±0.34 |
2.02±0.13 |
|
|
|
3 |
14299 |
sm |
1.99±0.12 |
4.55±0.17 |
6.54±0.17 |
15.69±0.43 |
2.29±0.14 |
|
|
14305 |
sm |
1.98±0.10 |
5.66±0.28 |
7.63±0.36 |
15.17±0.39 |
2.86±0.11 |
|
|
|
14307 |
sm |
2.25±0.08 |
6.09±0.31 |
8.34±0.39 |
14.73±0.33 |
2.70±0.06 |
|
|
|
16986 |
sm |
2.08±0.11 |
6.19±0.39 |
8.27±0.44 |
15.19±0.25 |
2.97±0.22 |
|
|
|
23157 |
sm |
2.05±0.11 |
4.82±0.23 |
6.87±0.33 |
14.09±0.43 |
2.35±0.05 |
|
|
|
mean |
sm |
2.07±0.10 |
5.46±0.28 |
7.53±0.34 |
14.98±0.37 |
2.63±0.12 |
|
|
|
4 |
14299 |
sm |
1.78±0.06 |
4.01±0.14 |
5.79±0.15 |
13.90±0.14 |
2.25±0.12 |
|
|
14305 |
sm |
1.99±0.05 |
4.98±0.22 |
6.98±0.26 |
13.86±0.35 |
2.49±0.10 |
|
|
|
14307 |
sm |
2.29±0.13 |
5.56±0.39 |
7.85±0.51 |
13.76±0.38 |
2.42±0.06 |
|
|
|
16986 |
sm |
2.45±0.14 |
5.24±0.27 |
7.69±0.40 |
14.11±0.29 |
2.14±0.09 |
|
|
|
23157 |
sm |
2.37±0.11 |
4.70±0.17 |
7.07±0.27 |
14.52±0.25 |
1.98±0.05 |
|
|
|
mean |
sm |
2.18±0.10 |
4.30±0.24 |
7.08±0.32 |
14.03±0.28 |
2.26±0.08 |
|
|
|
5 |
14299 |
m |
2.51±0.08 |
3.14±0.13 |
5.65±0.18 |
13.58±0.13 |
1.25±0.05 |
|
|
14305 |
m |
3.18±0.21 |
4.08±0.23 |
7.26±0.41 |
14.43±0.26 |
1.28±0.07 |
|
|
|
14307 |
m |
3.51±0.24 |
4.49±0.20 |
8.00±0.40 |
14.10±0.29 |
1.28±0.07 |
|
|
|
16986 |
m |
2.88±0.13 |
3.99±0.26 |
6.87±0.34 |
12.60±0.20 |
1.38±0.09 |
|
|
|
23157 |
m |
3.16±0.10 |
3.45±0.12 |
6.61±0.21 |
13.60±0.21 |
1.09±0.02 |
|
|
|
mean |
m |
3.05±0.15 |
3.83±0.19 |
6.68±0.31 |
13.66±0.22 |
1.26±0.06 |
|
|
|
6 |
14299 |
sm |
1.48±0.07 |
4.19±0.24 |
5.67±0.28 |
13.62±0.38 |
2.83±0.14 |
|
|
14305 |
sm |
1.67±0.05 |
4.95±0.41 |
6.62±0.40 |
13.15±0.40 |
2.96±0.29 |
|
|
|
14307 |
sm |
1.98±0.14 |
5.88±0.52 |
7.86±0.64 |
13.63±0.41 |
2.96±0.14 |
|
|
|
16986 |
sm |
1.78±0.05 |
4.99±0.26 |
6.77±0.29 |
12.43±0.26 |
2.80±0.16 |
|
|
|
23157 |
sm |
1.71±0.04 |
4.77±0.17 |
6.48±0.19 |
13.35±0.22 |
2.79±0.10 |
|
|
|
mean |
sm |
1.72±0.07 |
4.96±0.32 |
6.68±0.36 |
13.24±0.33 |
2.87±0.17 |
|
|
|
7 |
14299 |
sm |
1.71±0.09 |
3.33±0.17 |
5.04±0.18 |
12.11±0.29 |
1.95±0.14 |
|
|
14305 |
m |
2.52±0.25 |
3.92±0.23 |
6.45±0.42 |
12.81±0.39 |
1.55±0.14 |
|
|
|
14307 |
m |
2.93±0.19 |
4.83±0.34 |
7.76±0.49 |
13.58±0.28 |
1.65±0.10 |
|
|
|
16986 |
m |
3.00±0.18 |
4.68±0.26 |
7.68±0.36 |
14.10±0.33 |
1.56±0.11 |
|
|
|
23157 |
m |
2.40±0.14 |
4.00±0.11 |
6.40±0.21 |
13.19±0.36 |
1.67±0.10 |
|
|
|
mean |
m |
2.51±0.17 |
4.15±0.22 |
6.66±0.33 |
13.16±0.33 |
1.67±0.12 |
|
جدول 3- فرمول کاریوتیپی (KF)، اختلاف دامنه طول نسبی(DRL)، درصد کل فرم (TF%)، نسبت بلندترین کروموزوم به کوتاهترین کروموزوم (R)، نامتقارنی درون کروموزومی ()، مقادیر شاخصهای طول نسبی کوتاهترین کروموزوم (S%)و شاخص تقارن استبینز (ST).
Table 3- Karyotype formulae (KF), Difference between relative length of the longest and the shortest chromosomes (DRL), Total form percentage (TF), Ratio of the longest to the shortest chromosome (R), the intra-chromosomal asymmetry index (A1), and Stebbin’s asymmetry category (ST) in five accessions of papaver bracteatum.
|
توده Pop. |
KF |
DRL |
TF |
R |
%S |
A1 |
Total Length |
ST |
|
14299 |
2m+5sm |
3.58 |
34.10 |
1.29 |
12.11 |
0.471 |
41.66 |
2A |
|
14305 |
2m+5sm |
3.20 |
32.91 |
1.25 |
12.81 |
0.494 |
50.34 |
3A |
|
14307 |
2m+5sm |
1.59 |
32.33 |
1.11 |
13.58 |
0.508 |
57.07 |
3A |
|
16986 |
2m+5sm |
3.51 |
33.37 |
1.28 |
12.43 |
0.486 |
54.50 |
2A |
|
23157 |
2m+5sm |
3.26 |
35.10 |
1.25 |
13.19 |
0.442 |
48.64 |
2A |
|
mean |
2m+5sm |
3.03 |
33.56 |
1.24 |
12.82 |
0.480 |
50.44 |
|
شکل 3- دندروگرام حاصل از تجزیه خوشهای تودههای Papaver bracteatum Lindl. بر اساس ویژگیهای کاریولوژیکی به روش Ward.
Figure 3- Dendrogram of Papaver bracteatum Lindl. accessions based on karyological characters using Ward Linkage method.
تجزیه خوشهای به روش Ward و بر اساس طول نسبی کروموزومها، شاخص نسبت بازو و شاخصهای تقارن کاریوتیپی جمعیت‌ها را به دو گروه اصلی تقسیم کرد. در گروه اول تودههای 14305، 23157، 14299 و در گروه دوم تودههای 16986 و 14307 قرار گرفت. طول کروموزوم، طول بازوی بلند، کوتاه و طول کل کروموزومها در هر سه توده گروه اول کمتر از میانگین پنج توده مورد مطالعه بود. در حالی که مقدار این شاخصها در دو توده گروه دوم بیشتر از میانگین بود. شاخص نسبت بازوها در دو توده گروه اول کمتر از میانگین پنج توده بود. در حالی که توده 14305 بیشتر از میانگین بود. تودههای گروه دوم نیز شاخص نسبت بازوی بیشتری از میانگین پنج توده داشتند.
به طور کلی، تودههای مطالعه شده دیپلوئید بوده و دارای 14 کروموزوم هستند و از فرمول کاریوتیپی یکسانی برخوردار میباشند. از نظر شاخصهای تقارن کاریوتیپی اختلاف زیادی بین این تودهها وجود نداشت.
منابع
Asghari-Zakaria R, Kazemi H, Aghayev YM, Valizadeh M, Moghaddam M (2002). Karyotype and C-banding patterns of mitotic chromosomes in Henrardia persica. Caryologia 57: 289-293.
Asghari-Zakaria R, Razmi Sh, Madadi R, Fathi M (2011). Karyological study of the medicinal plant Papaver rhoeas from northwest of Iran. African Journal of Biotechnology 10: 11173-11177.
Azimi-Mottem F, Karaptiyan Zh, Bakhshi-Khaniki GR, Talaei R (2010). Karyotypic characterics of several Papver species in Ardabil province. Iranian Journal of Plant Biology 3: 77-90.
Bara II, Bara C, Capraru G, Truta E (2007). The possible ways of specification in Papaveraceae family. Analele Stiintifice ale Universitatii “Al.I.Cuza” din lasi (serie noua), Sectiunea I, Genetica si Biologie Moleculara VIII. 223- 233 ...
Bauchan GR, Hossein MA (1998). Karyotype analysis of N-banded chromosomes of diploid Alfalfa: Medicago sativa ssp. caeruleo and ssp. falcata and their hybrid. The Journal of Heredity 98: 191-193.
Coffman CB, Bare CE, Genter WA (1975). Thebaine variations between germplasm sources whitin one collection of papaver bracteatum. Bulletin on Narcotics 27: 41-46.
Espinasse A, Dosba F (1982). Cytological analysis of hybrids between papaver somniferum L. and Papaver bracteatum Lindl.; phylogenetic relationships between the two species. Agronomie 2: 281-286.
Fairbairn JW, Helliwel K. (1977). Papaver bracteatum Lindley: thebaine content in relation to plant development. Journal of Pharmacy and Pharmacology 29: 65-69.
Goldblatt P (1974). Biosystematic studies in Papaver section Oxytona. Annals of the Missouri Botanical Garden 61: 264–296.
Lavania UC, Srivastava S (1999). Quantitative delineation of karyotype variation in Papaver as a measure of phylogenetic differentiation and origin. current science 77: 429- 435.
Levan A, Fredga K, Sandberg A (1964). Nomenclature for centromeric position on chromosomes. Hereditas 52: 201-220.
Lewis HL (1980). Polyploidy in Species. In: Lewis WH. (ed). Polyploidy. Basic Life Science.
Madadi R, Asghari-zakaria R, Fathi M (2009). Karyotype study in several populations of Papaver dubium from North West of Iran. Biological Diversity and Conservation 2: 18-22
Mihalik E (1998). Biology of poppy. 1. Taxonomy. In Bernath, J. (ed.) Poppy: the genus Papaver. Harwood Academic Publishers. Australia. pp 7-47.
Milo J, Alvy A, Palevitch D, Ladizinsky G (1987). Thebaine content and yield in induced tetraploid and triploid plants of Papaver bracteatum Lindl. Euphytica 36: 361-367.
Sachan T, Tanka J (1976). Modified C-banding procedure for Zea chromosomes. Japanies Journal of Genetics 51: 139-141.
Seddigh, MD, Jolliff G, Calhoun WM, Carne J (1982). Papaver bracteatum potential commercial source of codeine. Economic Botany 36: 433-441.
Sessions, SK (1996). Chromosome: molecular cytogenetics. In: Hillis, DM (eds). Molecular systematics. pp: 156-203. Sinauer, Sunderland. Massachusetts.
Stebbins GL (1950). Variation and evolution in plants. Columbia University Press, New York.
Study of karyological characteristics in several accessions of Papaver bracteatum Lindl.
Farjaminezhad R.1, Asghari R.2[†], Zare N.3, Farjaminezhad M.4
1 M.Sc. Student of Agricultural Biotechnology, Faculty of Agriculture, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran.
2 Associate Professor of Department of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran.
3 Assistant Professor of Department of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran.
4 Chemistry Department, Ardabil Branch, Islamic Azad University, Ardabil, Iran.
Abstract
Iranian poppy (Papaver bracteatum Lindl.) is one of the most important medicinal plants which its main alkaloid is thebaine. In this study karyological characteristics of five accessions of Papaver bracteatum Lindl were investigated using Aceto-Iron-Hematoxylin staining. Karyologycal characteristics including chromosomes number, chromosomes length, long and short arms length, arm ratio index, relative length of chromosomes and total length of chromosome set were measured in 10 mitotic cells. The results showed that all of the five accessions were diploid (2n=2x=14), with two pairs of metacentric and five pairs of submetacentric chromosomes. Chromosome 1 had a secondary constriction and satellite at the end of its short arm. According to the Stebbin’s assymetric categories of Karyotype, the 14299, 16986 and 23157 accessions were located in 2A class and 14305 and 14307 accessions were located in 3A class.
Key Words: Aceto-Iron-Hematoxylin staining, Iranian Poppy, Karyotype, Papaver bracteatum Lindl.
)
