استاد راهنما:
دکتر خشنود نوراللهی
استاد مشاور:
مهندس حسن یونسی
شهریور 93
برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
چکیده
نخود مهمترین گیاه از خانواده حبوبات در حوزه مدیترانه، شبه قاره هند، غرب آسیا و شمال آفریقا است. بیماری پژمردگی نخود با عامل Fusarium oxysporum f. sp. ciceri یکی از مهمترین بیماریهای این گیاه در جهان بهشمار میرود. این بیماری در تمام مناطق نخودکاری ایران گزارش شده است. بیماری همه ساله در تمام مناطق نخودکاری استان ایلام باعث خسارت فراوانی میشود بطوریکه در برخی از مزارع به 50 % تا 70 % هم میرسد. این تحقیق به منظور بررسی و تعیین تنوع ژنتیکی قارچ عامل بیماری زردی و پژمردگی نخود انجام گرفت. برای این منظور از مناطق نخودکاری استان شامل شش شهرستان از جمله آسمانآباد، ایوان، بدره، چرداول، درهشهر، سرابله نمونهبرداری صورت گرفت. پس از جداسازی، خالصسازی و شناسایی قارچ عامل بیماری و معرفی F. oxysporum f. sp. ciceri به عنوان عامل غالب بیماری، بررسی تنوع ژنتیکی جدایهها با استفاده از پنج جفت نشانگر ریزماهواره صورت گرفت، نهایتاً در مجموع 17 آلل در بین جمعیتها مشاهده شد نتایج تجزیه واریانس مولکولی حاکی از تنوع بالای درون جمعیتی معادل 92 درصد و تنوع پایین بین جمعیتهای مناطق مختلف در حدود 8 درصد داشت. جریان ژنی (Nm) بالا و برابر 589/7 بهدست آمد. بنابراین تمایز ژنتیکی (Gst) به میزان کمی 0618/0 مشاهده گردید. دندروگرام رسم شده بر اساس فاصله ژنتیکی بین جمعیتهای مورد مطالعه در این تحقیق، نشان داد که جمعیتهای آسمانآباد و سرابله در دو گروه جدا قرار گرفتهاند و نسبت به جمعیت-های دیگر تفاوت ژنتیکی بیشتری دارند. نتایج حاصل از این تحقیق در جهت کمک به متخصصین اصلاح نباتات و بیماریشناسان گیاهی در جهت اصلاح ارقام نخود میباشد.
کلیدواژه: نخود، Fusarium oxysporum f. sp. ciceri، تنوع ژنتیکی، ریزماهواره
فهرست مطالب
عنوان
صفحه
چکیده………………………………………………………………………………………………………..
د
فهرست مطالب……………………………………………………………………………………………..
ه
فهرست جدولها …………………………………………………………………………………………..
ی
فهرست شکلها…………………………………………………………………………………………….
ل
فصل اول
1-1-مقدمه………………………………………………………………………………………………….
2
فصل دوم
2-1- آشنایی با سیمای استان ایلام……………………………………………………….……………
5
2-1-1- آب و هوای استان ایلام……………………………………………………..…….…………
5
2-2- جایگاه تاریخی نخود………………………………………………………………………..……
6
2-3- اهمیت و جایگاه نخود در جهان و ایران…………………………………..…………………
6
2-4- گیاهشناسی نخود…………………………………………………………..………………………
7
2-4-1- انواع نخود……………………………………………………..……..…………………………
7
2-4-2- ارزش غذایی دانه نخود………………………………………………………………………
8
2-5- موقعیت زراعی نخود در استان ایلام……………………………………………………..……
8
2-6- بیماریهای نخود……………………………………………………………………….…….……
8
2-6-1- بیماری پژمردگی فوزاریومی نخود………………………………………………..………
9
2-6-2- جنس فوزاریوم …………………………………………………………………………………
10
2-6-2-1- طبقهبندی فوزاریوم………………………………………..………………………………
10
2-6-2-2- نامگذاری و طبقهبندی…………………………………………….………………………
11
2-6-2-3- مرحله زادآوری جنسی……………………………………………………………………
11
2-6-2-4- مرحله غیرجنسی……………………………………………………………………………
11
2-6-3- همهگیری بیماری………………………………………………………………………………
12
2-6-3-1- علائم بیماری………………………………………………………………………………..
12
2-6-3-2- چرخه بیماری………………………………………….……………………………………
13
2-6-3-3- شرایط محیطی………………………………………………………………………………
14
2-6-3-4- گسترش بیماری………………………………………….…………………………………
14
2-7- روشهای کنترل بیماری پوسیدگی ریشه نخود……………………………………………
15
2-7-1- روش زراعی……………………………………………………….……………………………
15
2-7-2- روش شیمیایی………………………………………………..…………………………………
15
2-7-3- مبارزه بیولوژیکی………………………………………………………………………………
15
2-7-4- ارقام مقاوم……………….………………………………………………………………………
15
2-8- تنوع بیماریزایی و تنوع ژنتیکی .Fusarium ssp…………………………………………
16
2-8-1- بررسی تنوع ژنتیکی F. oxysporum با استفاده از نشانگرهای ……………..SSR
17
فصل سوم
3-1- نمونهبرداری…………………………………………………………………………………………
24
3-2- جداسازی قارچ عامل بیماری از بافتهای گیاهی آلوده…………………………………
32
3-3- محیط کشتهای مورد استفاده…………………………………………………………………
32
3-3-1- محیط کشتهای جداسازی…………………………………………………………………
32
3-3-1-1- محیط کشت سیبزمینی- دکستروز- آگار…………………………………………
32
3-3-1-2- محیط کشت پپتون- پنتاکلرونیتروبنزن- آگار………………………………………
33
3-3-2- محیط کشتهای خالصسازی………………………………………..……………………
34
3-3-2-1- محیط کشت آب- آگار……………………………….…………………………………
34
3-3-3- محیط کشتهای شناسایی……………………………………………………………………
34
3-3-3-1- محیط کشت برگ میخک- آگار…………………………………..…………………
34
3-3-3-2- محیط کشت مواد غذایی خاص…………………..……………………………………
35
3-4- شناسایی قارچ عامل بیماری…………………………..…………………………………………
35
3-5- تهیه کشت خالص و نگهداری جدایهها………………………………………………………
36
3-5-1- روش تک اسپور کردن ………………………………………………………………………
36
3-5-2- روش نوکهیف……………………………………………………….………………………
36
3-5-3- نگهداری کشت خالص قارچ……………………….………………………………………
37
3-6- محلولهای رنگی مورد استفاده برای رنگآمیزی و مشاهدهی قارچ…………………
37
3-6-1- محلول اریتروزین………………………………………………………………………………
37
3-6-2- محلول آبی پنبه در آب………………………………………………………………………
37
3-7- بررسی آزمون بیماریزایی در گلخانه………………..………………………………………
38
3-8- آزمایشهای مولکولی……………………………………………….…..………………………
38
3-8-1- استخراج DNA ……………………………………………………………………….………
38
3-8-1-1- مراحل استخراج DNA …………………………………………..………………………
39
3-8-2- بررسی کیفیت استخراج………………………………………………………………………
40
3-9- بررسی تنوع ژنتیکی جدایه با کمک نشانگرهای SSR……………………………..……
41
3-10- تجزیه و تحلیل دادهها ………………………………………………….………………………
43
فصل چهارم
4-1- نتایج جداسازی جدایهها………………………………………….………………………………
45
4-1-1- مشخصات قارچ در محیط کشت PDA…………………….……………………………
45
4-2- آزمون بیماریزایی………………..………………………………………………………………
46
4-3- نتایج تجزیه و تحلیل دادههای مولکولی……………………………………………..………
47
4-3-1- توزیع فراوانی آللها در جمعیتها و جایگاههای ریزماهواره……………….………
47
-3-2- ویژگی آغازگرهای استفاده شده برای جدایهها………………….………………………
48
4-3-3- آزمون مانتل………………………………………..……………………………………………
51
4-3-4- گروهبندی جدایههای F. oxysporum……………………..……………………………
52
4-3-5- تجزیه به مختصات اصلی در جدایههای F. oxysporum مورد مطالعه………..…
55
4-4- تنوع ژنتیکی جمعیتها……………………………………………………..……………………
57
4-4-1- اطلاعات تنوع ژنتیکی پنج جایگاه SSR برای جمعیتها……………….……………
57
4-4-2- درصد چندشکلی در جمعیتهای مورد مطالعه…………………………………………
58
4-4-3- بررسی فاصله ژنتیکی و شباهت ژنتیکی در جمعیتها………………………..………
58
4-4-5- بررسی میزان جریان ژنی در جمعیتها……………………………………………………
60
4-4-6- تجزیه به مختصات اصلی و رسم بایپلات بر اساس نشانگر SSR…………………
60
4-4-7- تجزیه واریانس مولکولی………………………………………………….…………………
61
4-5- بحث…………………………………………………………………………….……………………
62
4-5-1- نتیجهگیری کلی……………………………..…..……………………….……………………
65
/>4-7- پیشنهادات……………………………………………………………..….…………………………
66
فهرست منابع……………………………………………………………………………………..…………
67
فهرست جدولها
عنوان و شماره
صفحه
جدول 3-1- مشخصات جدایههای بدست آمده از مناطق مختلف……………………………
25
جدول 3-2- اجزای محیط کشت پپتون-پنتاکلرونیتروبنزن- آگار……………………….……
33
جدول 3-3- مواد تشکیل دهنده محیط کشت مواد غذایی خاص…………………….………
35
جدول 3-4- ترکیبات بافر استخراج DNA…………………………………………………………
39
جدول 3-5- مشخصات آغازگرهای ریزماهواره مورد استفاده…………………………………
42
جدول 4-1- توزیع فراوانی آللها در جمعیتها…………………………………………..………
48
جدول 4-2- ویژگیهای آغازگرهای استفاده شده…………………………………………….…
48
جدول 4-3- شاخص نشانگری، نسبت چندگانه مؤثر و میزان چندشکلی (PIC) …………
49
جدول 4-4- اطلاعات مربوط به آللهای موجود………………………………………….………
50
جدول 4-5- ضمیمه (شکل4-8) ………………………………………………..……………………
55
جدول 4-6- تخمین تنوع ژنتیکی در جمعیتها……………………………………………………
57
جدول 4-7- درصد چندشکلی در جایگاههای ژنی………………………………………………
57
جدول 4-8- اندازه، مشخصات و فاصله ژنتیکی بین زوج جمعیتها…………………………
59
جدول 4-9- میزان جریان ژنی (Nm) و تمایز ژنتیکی GST در جمعیتها…………………
60
جدول4-10- خصوصیات مؤلفههای حاصل از تجزیه به مختصات اصلی……………..……
61
جدول 4-11- تجزیه واریانس مولکولی (AMOVA) دادهها……………….…………………
62
فهرست شکلها
عنوان و شماره
صفحه
شکل 2-1- چرخه بیماری زردی و پژمردگی نخود………………………………………………
13
شکل 3-1- موقعیت جغرافیایی مناطق نمونهبرداری شده……………..…………………………
24
شکل 3-2- نمونه های آلوده به بیماری زردی و پژمردگی……………………………………
25
شکل 3-3- بررسی کیفیت DNA ژنومی……………………………………………………………
41
شکل 4-1- پرگنه قارچ F. oxysporum f. sp. ciceri در محیط کشت PDA……..……
45
شکل 4-2- تصاویر میکروسکوپی قارچ F. oxysporum f. sp. ciceri…………….………
46
شکل 4-3- آزمون بیماریزایی…………………………..……………………………………………
47
شکل 4-4- باندهای DNA حاصل از تکثیر آغازگرهای SSR1………………………………
50
شکل 4-5- باندهای DNA حاصل از تکثیر آغازگرهای SSR2………………………………
51
شکل 4-6- باندهای DNA حاصل از تکثیر آغازگرهای SSR9………………………………
51
شکل 4-7- آزمون مانتل…………………………………………………………………………………
52
شکل 4-8- دندروگرام ارتباط ژنتیکی به روش UPGMA ……………………………………
53
شکل 4-9- دندروگرام ارتباط ژنتیکی به روش الحاق مجاور………………………….………
54
شکل4-10- نمودار دوبعدی تجزیه به مؤلفه اصلی…………………..……………………………
56
شکل 4-11- نمودار سه بعدی تجزیه به مؤلفههای اصلی…………………………..……………
56
شکل 4-12- دندروگرام ارتباط ژنتیکی ایجاد شده بوسیله UPGMA ………..……………
59
شکل 4-13- نمودار دوبعدی پراکنش جمعیتها……………………………………….…………
60
شکل 4-14- نمودار مربوط به تجزیه واریانس مولکولی جمعیتها…………….……………
62
مقدمه
نخود زراعی (Cicer arietinum L.) گیاهی خودگشن، دیپلوئید (2n=2x=16)، یکساله با ژنوم کوچک738mbp) ~) میباشد [27]. نخود مهمترین گیاه از خانواده حبوبات در حوزه مدیترانه، شبه قاره هند ، غرب آسیا و شمال آفریقا است [57]. اصلیترین كشورهای تولیدكننده نخود در جهان به ترتیب هند، پاكستان، تركیه، ایران و استرالیا هستند [48].
نخود، منبع بسیار مناسبی برای روی، آهن و پروتئین است. همچنین به لحاظ میزان فیبرهای رژیمی، بسیار غنی بوده و میزان چربی اندكی دارد که از نوع اسیدهای چرب غیراشباع میباشد، انواع نخود به طور متوسط دارای 19 درصد پروتئین، 13 درصد چربی و 68 درصد كربوهیدرات میباشند، همچنین به لحاظ تأمین میزان كلسیم مورد نیاز نیز حائز اهمیت است [96]. سطح زیر كشت نخود در ایران 640 هزار هكتار و تولید سالیانة آن در حدود 400 هزار تن است [85، 59، 29]. طبق آمارهای انتشار یافته از سوی سازمان خوار و بار جهانی میزان تولید جهانی این محصول در سال 2010 میلادی 10 میلیون تن بوده که سهم ایران از آن حدود 233686 تن بوده است [45].
قارچ Fusarium oxysporum یک پاتوژن خاکزاد با دامنه میزبانی وسیع بوده كه باعث پژمردگی آوندی در گیاهان مختلف میشود [26]. بیماری پژمردگی فوزاریومی نخود با عاملF. oxysporum f. sp.