1-3-3- جنس Thymus 12

1-3-3-1- گونه‌های جنس Thymus در ایران 13

1-3-3-1-1- گونه‌های موجود در استان‌های شمالی 13

1-3-3-1-2- گونه‌های موجود در غرب ایران 13

1-3-3-1-3- گونه‌های موجود در کوه‌های البرز و اطراف تهران 14

1-3-3-1-4- گونه‌های موجود در جنوب ایران (فارس و کرمان) 15

1-3-3-2- گونه‌های مهم جنس Thymus 15

1-3-3-2-1- .Thymus serpyllum L 15

1-3-3-2-2- T.mastichina 16

1-3-3-2-3- T.hirtus 16

1-3-3-2-4- T. kotschyanus Boiss. & Hohen 16

1-3-3-2-5- T. zygis L. 17

1-3-3-2-6- T. vulgaris 17

1-4- اهمیت گیاه آویشن 18

1-5- ویژگی های فیتوشیمیایی 18

1-5-1- مشخصات فیتوشیمیایی گیاه آویشن 18

فصل دوم مروری بر ادبیات تحقیق و پیشینه تحقیق 20

2-1- بررسی منابع مورفولوژیكی 21

2-2- بررسی منابع سیتوژنتیکی 24

2-3- بررسی منابع فیتوشیمیایی 25

2-3-1- تیپ های شیمیایی آویشن 30

2-3-2- برنامه‌های اصلاحی آویشن 32

2-3-3- اساس ژنتیکی و اکولوژیکی بیوسنتز ترپنهای فنولی کارواکرول و تیمول 33

2-4- كاربرد نشانگرها در تمایز گیاهان 34

2-4-1- نشانگرهای مورفولوژیکی 35

2-4-2- نشانگر های مولکولی DNA 36

2-5- کاربرد نشانگرهای مولکولی در گیاهان دارویی 37

2-5-1- كاربرد نشانگرهای RAPD در بررسی تنوع ژنتیكی گیاهان دارویی 40

2-5-2- كاربرد نشانگرهای AFLP در بررسی تنوع ژنتیكی گیاهان دارویی 43

2-5-3- نشانگرهای ISSR 44

2-5-3-1- PCR آغازگرهای ریزماهواره ای قلاب شده (AMP- PCR) یا تکثیر بین SSR (ISA یا ISSR) یا PCR بین ریزو ماهواره (IM-PCR) 44

2-5-3-2- كاربرد ISSR در بررسی تنوع ژنتیكی گیاهان دارویی 45

2-6- سایر كاربردهای نشانگرهای مولکولی در گیاهان دارویی 47

2-6-1- شناسایی و تایید مواد گیاهی 47

2-6-2- نشانمند کردن ژن ها و انتخاب به کمک نشانگر همراه 50

2-6-3- تعیین مکانیزم گرده افشانی و باروری 51

فصل سوم روش اجرای تحقیق 52

3- 1- بررسی های مورفولوژیكی 53

3-1-1- مواد گیاهی 53

3-1-2- ارزیابی صفات مورفولوژیک 53

3-1-2-1-صفات کمی 53

3-1-2-2- صفات کیفی 54

3- 2- بررسی های فیتوشیمیایی 56

3-2-1- مواد گیاهی 56

3-2-2- استخراج اسانس 57

3-2-3- روشهای تجزیه دستگاهی 57

3-2-3-1- دستگاه کروماتوگرافی گازی 57

3-2-3-2- دستگاه کروماتوگراف گازی متصل به طیفسنج جرمی 57

3-3- بررسی های مولکولی 58

3-3-1- نمونه برداری و استخراج DNA 58

3-3-2- محلول های لازم جهت استخراج DNA 58

3-3-3- مراحل استخراج DNA 59

3-3-4- تعیین غلظت و کیفیت DNA 60

3–3–5- انگشت نگاری DNA با استفاده از تكنیك ISSR 60

3-3-5-1- انتخاب آغازگرها 60

3–3–5-2- آماده سازی مخلوط PCR و تكثیر قطعات DNA 61

3-3-3- محلول های مورد نیاز در الکتروفورز ژل آگاروز 63

3-3-6-1- بافر(10X)TBE 63

3-3-6-2- محلول اتیدیم برماید 63

3-3-6-3- محلول بافر بار گذاری(6X) 63

3-3-6-4- الکتروفورز محصولات PCR 63

3-3-3- تجزیه و تحلیل آماری 63

3-3-7-1- رتبه بندی داده های حاصل از الكتروفورز 63

3-3-7-2- میزان اطلاعات چند شكل(PIC) 64

3-3-7-3- ضریب كوفنتیك 64

3-3-7-4- تجزیه به مولفه های اصلی و محورهای اصلی (PCA) و (PCOA) 64

3-3-7-5- نسبت چند گانه موثر(EMR) و β (درصد باند چند شكل) 65

3-4- تجزیه رگرسیون گام به گام صفات مورفولوژیک، فیتوشیمیایی و داده های مولکولی 65

فصل چهارم تجزیه و تحلیل داده ها(یافته ها) 66

 

4-1-1- بررسی صفات كمی 67

4-1-1-1- ضرایب همبستگی 77

4-1-1-2- تجزیه خوشه ای 79

4-1-1-3- تجزیه به مولفه های اصلی 80

4-1-2- بررسی صفات كیفی 84

4-1-2-1- تجزیه خوشه ای 84

4-2-ارزیابی فیتوشیمیایی 87

4-2-1- تجزیه واریانس 87

4-2-2- ترکیبات شیمیایی اسانس 93

4-2-2-1- طبقه بندی ترکیبات شیمیایی جمعیت ها 95

4-2-3- ضرایب همبستگی ترکیبات اسانس 96

4-2-4- تجزیه خوشه ای 100

4-2-5- تجزیه به مولفه های اصلی 100

4-3- نتایج مولكولی (ISSR) 104

4-3-1- مشخصات آغازگرها، باندها تولید شده و مقدار PIC 104

4-3-2- ماتریس ضرایب تشابه 105

4-3-3- تجزیه خوشه ای 106

4-3-4- ضریب کوفننتیک 106

4-3-5- تجزیه به محورهای اصلی (PCOA) 110

4-4- تجزیه رگرسیون صفات مورفولوژیک، فیتوشیمیایی و داده ای مولکولی 111

4-4-1- تجزیه رگرسیون صفات مورفولوژیک و معرفی آلل های آگاهی بخش 111

4-4-2- تجزیه رگرسیون صفات فیتوشیمیایی و معرفی آلل های آگاهی بخش 112

4-5- نتایج مورفولوژیكی، فیتوشیمیایی و مولکولی 115

4-5-1- مقایسه تجزیه خوشه ای مورفولوژیكی، فیتوشیمیایی و مولکولی 115

4-5-2- مقایسه تجزیه به مولفه های اصلی مورفولوژیكی، فیتوشیمیایی و مولکولی 117

فصل پنجم نتیجه گیری و پیشنهادات 118

5-1- نتیجه گیری كلی 119

5-2- پیشنهادات 121

منابع و مآخذ 126

فهرست منابع فارسی 125

فهرست منابع انگلیسی 130

ضمائم و پیوست ها 142

 

فهرست جداول      

جدول 3- 1- جمعیت ها مورد بررسی با مشخصات جغرافیایی 55

جدول 3-3- اطلاعات مربوط به نحوه ارزیابی صفات کیفی 56

جدول 3-4- توالی آغازگرهای مورد استفاده در این تحقیق 62

جدول 3-5- درجه حرارت و مدت زمان بهینه شده در چرخه PCR 62

جدول 1-4- نتایج تجزیه واریانس صفات کمی در 15 جمعیت آویشن کوهی 74

جدول 4-2- مقایسه میانگین صفات کمی ارزیابی شده در 15 جمعیت آویشن کوهی 75

جدول 4-3- ضرایب همبستگی بین صفات کمی 15 جمعیت آویشن کوهی. 78

جدول4–4- مقادیر واریانس توجیه شده توسط مولفه های اصلی 83

جدول4-5- اطلاعات مربوط به صفات كیفی ارزیابی شده در 15 جمعیت آویشن کوهی 86

جدول4-6- تجزیه واریانس ترکیبات شیمیایی جمعیت های آویشن کوهی را نشان می دهد 91

جدول4-7- آزمون مقایسه میانگین ترکیبات شیمیایی جمعیت های آویشن کوهی را نشان می دهد 92

جدول4- 8- طبقه بندی نوع ترکیب های شیمیایی اسانس در جمعیت های آویشن کوهی 96

جدول4-9- ضرایب همبستگی بین تركیبات شیمیایی جمعیت های آویشن کوهی را نشان می دهد 98

جدول 4-10- واریانس توجیه شده توسط مولفه های اصلی صفات فیتوشیمیایی، در 15 جمعیت آویشن کوهی 102

جدول4 -11- میزان همبستگی بین ترکیبات فیتوشیمیایی و مولفه ها اصلی 103

جدول 4-12- تعداد نشانگر، دمای اتصال، تعداد باند تولیدی هر آغازگر، تعداد باند های چند شكل، PIC (میزان چند شكلی نشانگر)، β(درصد تعداد باند های چند شكل)،EMR (نسبت چندگانه موثر)، حاصل از آغازگرهای ISSR در بررسی 15 جمعیت آویشن کوهی. 107

جدول 4-13- ماتریس تشابه به روش دایس برای 15 جمعیت آویشن کوهی با استفاده از داده های آغازگرهای ISSR. 108

جدول 4-14- مقادیر واریانس توجیه شده توسط مولفه های اصلی با استفاده از داده های نشانگر ISSR. 111

جدول 4- 15- مشخصات آلل های آگاهی بخش و اثرات آن ها (صفات مورفولوژیک) 113

جدول 4- 16- مشخصات آلل های آگاهی بخش و اثرات آن ها (صفات فیتوشیمیایی) 114

فهرست اشکال

شکل2-1- پراگندگی گونه های جنس تیموس در ایران، به تفکیک مناطق و تعداد گونه ها (جم زاد،1373). 9

شکل 2-2- کنترل ژنتیکی مونوتر پن ها در شیمیوتیپ های آویشن T. vulgaris (Vernet, 1986)…………..32

شکل4–1- تجزیه خوشه ای 15 جمعیت آویشن کوهی با استفاده از صفات کمی، بر اساس الگوریتمUPGMA 80

شكل 4-2- پراکنش 15 جمعیت آویشن کوهی بر اساس مولفه اول و دوم صفات کمی. 82

شکل4-3- گروه بندی 15 جمعیت آویشن کوهی بر اساس صفات کیفی با استفاده از الگوریتم UPGMA 87

شکل4-4- گروه بندی 15 جمعیت آویشن کوهی با استفاده از ترکیبات فیتوشیمیایی و بر اساس ضریب شباهت وارد و الگوریتم UPGMA. 100

شكل4-5- پراکنش 15 جمعیت آویشن کوهی بر اساس مولفه اول و دوم صفات فیتوشیمیایی. 102

شكل4-6- الگوی باندی قطعات DNA تكثیر شده با استفاده از آغازگرIS10 ، در 15 جمعیت آویشن کوهی 109

شكل4-7- دندروگرام 15 جمعیت آویشن کوهی با استفاده از داده های مولكولی (ISSR) بر اساس الگوریتم UPGMA و با استفاده از ضریب دایس(نی و لی) 109

شكل4-8- نمودار پراكنش جمعیت های آویشن کوهی بر اساس مولفه های اول و دوم با استفاده از داده های حاصل از نشانگرهایISSR. 111

شکل7 -1- نمایی از گل در جمعیت آویشن7 (زنجان3) 142

شکل7-2- نمایی از رگبرگ های پشت برگ در جمعیت آویشن 23 (کردستان2) 142

شکل 7-3 – نمایی از گل جمعیت آویشن 47 (لرستان) 143

شکل 7-4- نمایی از سطح برگ در جمعیت آویشن 7 (زنجان3) 143

شکل 7-5 – نمایی از گل در جمعیت آویشن 10 (آذربایجانغربی4) 144

شکل 7-6 – نمایی از سطح ساقه در جمعیت آویشن 56 (کرمان) 144

شکل 7-9 – نمایی از ریخت گل در 15 جمعیت آویشن کوهی 145

شکل 7-10- نمایی از شکل برگ در جمعیت ها 146

شکل7-11- نمودار کروماتوگرام GC/MS در جمعیت 7( زنجان3) را نشان می دهد. 147

شکل 7-12- نمودار کروماتوگرام GC زمان خروج پیک ها در جمعیت 7 (زنجان3) نشان می دهد. 148

شکل 7-13- نمودارکروماتوگرامGC، زمان خروج پیک ها در جمعیت 70(آذربایجانغربی3) را نشان می دهد. 149

شكل7- 14- الگوی باندی قطعات DNA تكثیر شده با استفاده از آغازگر826 ، در 15 جمعیت آویشن کوهی 150

شكل7- 15- الگوی باندی قطعات DNA تكثیر شده با استفاده از آغازگر903 ، در 15 جمعیت آویشن کوهی 150

شكل7- 16- الگوی باندی قطعات DNA تكثیر شده با استفاده از آغازگر827 ، در 15 جمعیت آویشن کوهی 151

شكل7- 17- الگوی باندی قطعات DNA تكثیر شده با استفاده از آغازگر840، در 15 جمعیت آویشن کوهی 151

شكل7- 18- الگوی باندی قطعات DNA تكثیر شده با استفاده از آغازگر834، در 15 جمعیت آویشن کوهی 152

شكل7- 19- الگوی باندی قطعات DNA تكثیر شده با استفاده از آغازگر836، در 15 جمعیت آویشن کوهی 152

شكل7- 20- الگوی باندی قطعات DNA تكثیر شده با استفاده از آغازگرIS2 ، در 15 جمعیت آویشن کوهی 153

شكل7- 21- الگوی باندی قطعات DNA تكثیر شده با استفاده از آغازگر 841 ، در 15 جمعیت آویشن کوهی 153

شكل7- 22- الگوی باندی قطعات DNA تكثیر شده با استفاده از آغازگرIS5 ، در 15 جمعیت آویشن کوهی 154

شكل7- 23- الگوی باندی قطعات DNA تكثیر شده با استفاده از آغازگرIS8 ، در 15 جمعیت آویشن کوهی 154

شكل7- 24- الگوی باندی قطعات DNA تكثیر شده با استفاده از آغازگرIS3 ، در 15 جمعیت آویشن کوهی 155

شكل7- 25- الگوی باندی قطعات DNA تكثیر شده با استفاده از آغازگرIS1 ، در 15 جمعیت آویشن کوهی.( 155

 

 

 

 
 

 

 

 

 

 

 

چکیده

آویشن کوهی Thymus kotschyanus Boiss. & Hohen.)) یکی از گونه های بومی جنس آویشن در ایران است. با توجه به اهمیت اقتصادی گیاه دارویی آویشن، بررسی و مقایسه كارایی نشانگر های مولكولی، بیوشیمیایی و مورفولوژیكی در تفكیك جمعیت های آن اهمیت دارد. در این مطالعه 15 جمعیت‎ آویشن کوهی متعلق به هفت استان کشور(تهران، کرمان، زنجان، قزوین و …)، مورد ارزیابی قرار گرفتند.

نتایج تجزیه واریانس صفات کمی نشان داد كه جمعیت ها از نظر كلیه صفات مورد بررسی تفاوت معنی داری با هم)01/0(p≤، دارند. در این تحقیق 32 صفت مورفولوژیک بررسی شد که، تجزیه خوشه ای صفات كمی(20 صفت) جمعیت های آویشن کوهی را به سه گروه تقسیم بندی کرد. بر اساس صفات کیفی(12 صفت) جمعیت ها در پنج گروه طبقه بندی شدند. ضرایب همبستگی بین صفات كمی نشان داد كه بیشترین همبستگی مثبت و معنی دار)01/0(p≤، مربوط به وزن تر بوته با وزن خشک بوته (99/0+=r) و طول شاخه گلدار با طول میانگره (66/0+= r) می باشد.

نتایج فیتوشیمیایی نشان داد جمعیت‎های مختلف آویشن کوهی از نظر میزان اسانس دارای تفاوت معنی‎داری در سطح آماری یک درصد هستند. به طوری که بیشترین میزان اسانس (85/0 درصد) مربوط به جمعیت تهران، آذربایجان غربی (1) و آذربایجان غربی (4) و بالاترین درصد اسانس متعلق به جمعیت کردستان (1) به میزان 42/40 درصد بود و نیز بالاترین میزان کارواکرول اسانس به ترتیب در جمعیت کرمان (08/33 %) و زنجان (3) به میزان (49/30 %) یافت شد. به غیر از ترکیب کارواکرول، جمعیت­های آویشن کوهی از نظر سایر ترکیبات مورد مطالعه نیز دارای تفاوت معنی داری )01/0(p≤، بودند، در مجموع 23 ترکیب شیمیایی در اسانس جمعیت­ها شناسایی شد که عمده آن­ها به ترتیب کارواکرول، تیمول، 1و8- سینئول، اورتوسایمن، کارواکرول متیل اتر، زد- کاریوفیلن، کامفر و لینالول بود. تجزیه خوشه ای ترکیبات شیمیایی اسانس، جمعیت های آویشن کوهی را به دو گروه تقسیم بندی كرد.

در بررسی تنوع ژنتیكی بین جمعیت های آویشن کوهی 15 آغازگر ISSR استفاده شد، که در مجموع 132 باند تولید شد که از این تعداد 110 باند چند شكل بودند، كه بیشترین تعداد باند مربوط به آغازگرهایIS8 و 903 با 12 باند و كمترین آن آغازگر IS9 با 6 باند بود. بیشترین تشابه (85/0( بین جمعیت های کردستان(2) و قزوین(2) مشاهده شد. كمترین مقدار PIC (09/0) مربوط به آغازگرIS5 و بیشترین مقدار PIC (358/0) مربوط به آغازگر IS10 بود، متوسط PIC در این تحقیق 253/0 بود. تجزیه خوشه ای داده های مولکولی بر اساس الگوریتم UPGMA، جمعیت های آویشن کوهی را در سطح تشابه 76/0 به پنج گروه تقسیم بندی کرد که جمعیت های قزوین، کردستان و آذربایجان غربی از هم تفکیک شدند. نتایج نشان داد که تنوع در بین جمعیت بالاست ولی هیچ ارتباط معنی داری بین تنوع ژنتیکی و اندازه جمعیت و یا ناحیه پراکنش بدست نیامد.

داده های مولكولی و داده های فیتوشیمیایی در بین 15 جمعیت آویشن کوهی، جمعیت های آذربایجان غربی، کردستان و قزوین را از هم تفکیک کرد. نتایج نشان داد که جمعیت های آذربایجان غربی (1 و4) و تهران بیشترین میزان عملکرد اسانس و در اکثر صفات مورفولوژیک هم بالاترین میانگین را داشتند.

نتایج رگرسیون نشان داد آلل های IS2-02 و IS7-03 با صفت وزن تر بوته و آلل های 826-10 و 827-01 با صفات کامفن و کاریوفیلن اکساید بالاترین همبستگی را دارد. در میان آلل های مربوط به آغازگرهای 903 و IS8، آلل های آگاهی بخش متعددی مشاهده شد که با صفات زیادی همبستگی داشتند بنابراین می توان نتیجه گرفت که این دو آغازگر ISSR در بررسی صفات مورفولوژیکی و فیتوشیمیایی و نمایش تغییرات آن ها بسیار موثر و مفید است.

با این حال استفاده همزمان از این سه گروه نشانگرها جهت دست یابی به بهترین گروهبندی در جمعیت های آویشن مفید به نظر می رسد، با توجه به اینکه جمعیت­های آویشن کوهی مورد مطالعه در شرایط زراعی یکسان کشت شده بودند از نظر صفات مورفولوژیکی، ترکیبات شیمیایی اسانس و ژنتیکی تفاوت قابل توجهی نشان دادند که این مسئله می­تواند ناشی از عوامل ژنتیکی باشد که در برنامه های اصلاحی کاربرد دارد.

کلمات کلیدی: آویشن کوهی، تنوع ژنتیکی، تنوع مورفولوژیکی، تجزیه خوشه ای، جمعیت، اسانس، تیمول

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

فصل اول
کلیات تحقیق
 

 

 

 

 

1-1- مقدمه
آویشن از دیر باز به علت داشتن عطر و خواص دارویی در همه جای دنیا مورد استفاده قرار گرفته شده است، در سیر تكاملی این گیاه، تكامل آن از طریق طبیعت و انسان انجام گرفته است. با انجام مطالعات فلورستیكی حدود 250 گونه آویشن در جهان و 18 گونه آویشن در ایران مورد شناسایی قرار گرفته است (جم زاده، 1388) كه از این تعداد، قبلا 14 گونه و زیرگونه توسط رشینگر[1] (1982) گزارش شده بود.

ایران با وجود داشتن 11 اقلیم از 13 اقلیم جهانی، دامنه تغییرات دمایی بالا (50 درجه) شرایط متفاوت اکولوژیکی، زیست محیطی، 300 روز آفتابی در سال و همچنین با وجود آن که 6/22 درصد از 7500 گونه گیاهی فلات بزرگ ایران، دارویی و صنعتی است ولی به دلیل نبود آگاهی کافی مردم و عدم وجود مطالعات کمی و کیفی مناسب حداکثر از 300 گونه استفاده می شود، میزان 7500 گونه تقریباً سه برابر پوشش گیاهی قاره اروپا است(بی نام، 1388).

به طوری که در جهان، به ویژه در کشورهای توسعه یافته با مضرات داروهای شیمیایی شناخت کافی دارند و گرایش به مصرف گیاهان دارویی در حال افزایش است. در ایران پیشرفت چشم گیری در تولید و مصرف آنها دیده نمی شود. بررسی ابعاد اقتصادی– اجتماعی تولید و مصرف گیاهان دارویی موید نکات بسیار مهمی است با وجودی که برآورد می شود حجم تجارت جهانی گیاهان دارویی و فرآورده های آن 100 میلیارد دلار در سال است ولی فقط حدود 07/0 درصد آن سهم ایران است( 60 میلیون دلار) کشوری با بیش از 2300 گونه گیاهی با ظرفیت بالقوه گیاهی بسیار بالا که حدود 800 گونه آنها دارویی است و از این تعداد نیز 100 گونه از اقلام قابل توجه در امر تولید دارو، لوازم آرایشی و … می باشد که چنین وضعیتی قابل قبول نیست (بی نام، 1388).

اسانس آویشن در ردیف 10 اسانس معروف دنیاست که جایگاه اقتصادی خاصی در تجارت جهانی دارد، در بین داروهای تولید شده گیاه آویشن در جهان بعد از نعناع در رتبه دوم قرار دارد (فخرطباطبایی، 1385).

کشور ایران با موقعیت خاص آب و هوایی، گذشته درخشان در زمینه دانش گیاهان دارویی، وجود تنوع گونه ای و ژنتیکی فراوان و وجود 600 گونه گیاه دارویی از خانواده های مختلف در ایران که این رقم بیش از پنج برابر کل گیاهان دارویی تمامی کشورهای قاره ی اروپاست (قاسمی، 1389)، شرایط بسیار مطلوبی برای توسعه دانش گیاهان دارویی در جهان برخوردار است. به رغم این توان بالقوه سطح زیر کشت گیاهان دارویی در سال 1388 حدود 40049 هکتار بوده است، بر اساس این آمار میزان تولید گیاهان دارویی در عرصه ها، 65876 تن می باشد. از نظر تنوع گونه های زیر کشت، این ارقام به حدود 40 گونه محدود می شود( بی نام، 1388).

گیاهان دارویی منبع غنی از مواد مؤثره اصلی برای ساخت بسیاری از داروها می باشند. این مواد اگرچه اساساً با هدایت فرایندهای ژنتیکی ساخته می شوند، ولی ساخت آن ها به طور بارزی تحت تأثیر عوامل محیطی قرار می گیرد. کیفیت و میزان متابولیت های یک گیاه در رویشگاه ها و مناطق مختلف تغییر می یابد که دلیل این امر نوسان فعالیت های متابولیکی گیاه در اثر عوامل مختلف محیطی است. زمانی که برخی عوامل محیطی تغییر یابند، باید موجود زنده به هر نحوی با محیط جدید سازگار شود که این سازگاری بر فرآیندهای بیوشیمیایی و فنوتیپی استوار است (امیدبیگی، 1388). در پی این اصل، همچنان این روند سازگاری ادامه دارد و در شرایط اقلیمی و اکولوژی متفاوت این متابولیت ها در گیاهان مختلف کم و بیش دستخوش تغییر می شوند، لذا گونه های یکسان و متفاوت این گیاهان در شرایط اقلیمی و اکولوژی خاص از نظر کمیت و کیفیت مواد موثره تیپ ها و مونه های متفاوت و متنوعی را تشکیل می دهند، که این تنوع خود منجر به تفاوت در دامنه فعالیت های دارویی و بیولوژیک نیز می شود. انعطاف پذیری ژنتیکی جمعیت های گیاهی بروز این تنوع را امکان پذیر ساخته چنان که به تدریج تحت تاثیر نیروی تکامل، در مناطق جغرافیایی مختلف جمعیت هایی از یک گونه بوجود می آیند که از نظر فعالیت های بیولوژیکی، فیزیولوژیکی، شیمیایی، بوتانیکی و نهایتاً ژنتیکی از یکدیگر متمایزند. زمانی که گیاه در ابتدا با تغییرات محیطی خاص روبرو می شود، تغییراتی در رفتار فیزیولوژیکی آن در جهت سازگاری به محیط جدید ایجاد می شود که این تغییرات معمولاً ناپایدارند ولی اگر اوضاع محیطی مذکور در محل رویش گیاه پایدار شود، نسل های بعدی در جهت سازگاری به محیط جدید انتخاب می شوند و این سازگاری به تدریج به صفات موروثی و قابل انتقال به نتاج تبدیل می شوند. اکثر عوامل محیطی ابتدا روی متابولیسم اولیه گیاه تأثیر می گذارند و متعاقباً متابولیسم ثانوی نیز تحت تأثیر قرار می گیرد که نحوه تأثیر عوامل مختلف می تواند به شکل تغییر در تناسب اندام های گیاهی، عملکرد متابولیت ها در واحد وزن خشک و نسبت اجزای متابولیت های ثانویه در گیاه باشد (برنات[2]، 2008).

لذا همان طور که گفته شد جمعیت های وحشی یک گونه در شرایط اقلیمی و اکولوژی متفاوت از نظر مورفولوژی، تیپ رشدی و شیمیایی ناهمگن هستند. بنابراین برای استفاده اصولی و صنعتی از این گیاهان لازم است که هویت و ماهیت آنان از مناظر مختلف ژنتیکی، شیمیایی و تولیدی بررسی شود. اگر نیاز است یک گونه دارویی بنا به اهمیت اقتصادی و بویژه در معرض خطر قرار گرفتن جمعیت های آن گونه، به سیستم های کشاورزی وارد شود و اهلی گردد، باید در نظر داشت که اولین و مهمترین استراتژی اهلی کردن شامل بررسی دقیق جنبه های شیمیایی، ژنتیکی، اکوفیزیولوژیکی و همچنین پتانسیل تولید جمعیت های گیاهی گونه مورد نظر می باشد. شناسایی جمعیت های مختلف و گزینش افراد برتر از لحاظ خصوصیات رشدی و تیپ شیمیایی در بین جمعیت های طبیعی گیاهان دارویی اولین و مهمترین مرحله در طی اهلی کردن این گیاهان است. در مورد گیاهان دارویی باید اذعان داشت که 75-60 درصد ارقامی که امروزه در کشت و صنعت ها کشت و تولید می شوند از طریق روش های ساده انتخاب در بین جمعیت های وحشی یا توده های بومی بدست آمده اند که البته کارایی انتخاب به وجود و شناخت دقیق تنوع بستگی دارد (برنات، 2002؛ نمت[3]، 2000).

بطور كلی برنامه های اولیه بهنژادی یك رقم، ایجاد یا اطلاع از میزان تنوع موجود در ارقام زراعی و خویشاوندان وحشی گونه می باشد. با توجه به ماهیت صفات ارزشمند، متخصصین بهنژادی استراتژی خود را بر اساس میزان تنوع، ماهیت و وراثت پذیری صفات مورد نظر انتخاب می كنند. خاصیت تركیب پذیری مواد ژنتیكی این فرصت را فراهم می كند تا بهنژادگر بتواند به شناسایی والد برتر در یك تلاقی پی ببرد (اهدایی، 1370 ؛ عبد میشانی و همكاران، 1378).

روش های مختلفی برای برآورد تنوع ژنتیکی[4] در گونه های گیاهی وجود دارد که شامل صفات مورفولوژیکی و در ضمن استفاده از نشانگرهای مولکولی نیز به عنوان ابزاز قوی بسیار مناسب است. با توجه به اینکه روش های مورفولوژیکی، بیوشیمیایی و مولکولی هر کدام دارای مزایا و معایب خاص خود را دارند. لذا در خصوص كم و كیف استفاده آن ها برای بررسی تنوع ژنتیکی، بین محققین اختلاف نظر وجود دارد. برخی عقیده دارند که اکثر نشانگرهای مولکولی عمده تغییرات ژنومی را در قسمت های غیر رمز کننده ژنوم تعیین می كنند. بنابراین از این نظر ممکن است نتوان ارتباط مستقیم بین تنوع مولکولی و مورفولوژیکی ایجاد کرد (محمدی، 1385 و احمد زاده، 1386). بعضی دیگر معتقد هستند که تعیین تنوع فقط بر اساس صفات مورفولوژیکی اطلاعات كافی در جهت برآورد تشابهات و یا اختلافات بین ژنوتیپ ها و یا جمعیت های مختلف را ممكن است، فراهم نكند اگر چه در جای خود ارزشمند است. با این وجود استفاده داده های مورفولوژیکی، بیوشیمیایی و مولکولی می تواند توصیف و تفسیر مناسب و جامعی از تنوع بیولوژیکی ارقام، گونه ها و جنس های گیاهی را فراهم نماید (محمدی، 1385).

بر اساس شرایط اكو- جغرافیایی بسیار متنوع ایران، برای بسیاری از گونه های گیاهی تنوع ژنتیكی فراوانی بین ارقام بومی و خویشاوندهای وحشی آن ها وجود دارد. البته این تغییرات برای گونه های كه مركز ژنتیكی آن ها ایران می باشد، اهمیت بیشتری دارد. البته شناسایی صفاتی كه در تنوع گونه هایی مختلف نقش مؤثری دارند، و تعیین ارتباط و همبستگی بین صفات و همچنین تببین ارتباط بین الگوی تنوع و پراكنش جغرافیایی برای بهنژادگران بسیار حائز اهمیت است. بنابراین تعیین روابط خویشاوندی فنتیك[5] و فیلوژنتیك[6] گونه‌های جنس آویشن به منظور ایجاد تلاقی بین گونه‌ای و تهیه گونه های حد واسط به منظور ایجاد ارقام تجاری ارزشمند جدید بسیار اهمیت دارد. در این ارتباط بررسی و مقایسه كارایی نشانگر های مولكولی، بیوشیمیایی و مورفولوژیكی در تفكیك جمعیت های آویشن کوهی و شناسایی صفات مورفولوژیكی، بیوشیمیایی و مولكولی که در تمایز جمعیت ها و اندازه گیری مقدار تشابهات آن ها در مسیر تكاملی این جمعیت ها مورد توجه قرار گرفته و همچنین پیشنهاد خطی مشی مناسب برنامه های بهنژادی برای بهبود تیپ های شیمیایی موجود از اهداف مهم این پژوهش می باشد.

 

1-2- ویژگی های مورفولوژیکی
جنس آویشن[7] (تیموس) به عنوان یکی از جنس های خانواده نعنا و زیر خانواده نپتوایده[8] ، گیاهی چوبی، کوتاه قد، کپه­ای چند ساله با برگ­هایی واجد کناره های صاف و بدون دندانه است. در اکثر گونه­ها سطح برگ، کاسبرگ و گلبرگ­ها پوشیده از کرک­های ترشحی متراکم به رنگ­های قرمز، زرد و گاهی بی رنگ است. مجموعه گل شامل تعداد زیادی گل است که معمولاً در انتهای شاخه­ها به حالت کپه­ای قرار می­گیرند. کاسه گل دارای دو لبه کاملاً مشخص می­باشد که لبه بالایی دارای سه قسمت کوتاه و پهن و لبه پایینی دارای دو لبه کاملاً مشخص است. جنس آویشن از نظر شکل ظاهری، رنگ برگ­، رنگ گل­، روغن اسانس و ترکیبات فیتوشیمیایی بسیار متنوع است (جم­زاد، 1373).

آویشن در نواحی مختلف مدیترانه و برخی نواحی آسیا می­روید و امروزه در مناطق مختلف جهان و از جمله در ایران کشت و تولید می شود (عزیزی، 1383). مبدا پیدایش این جنس دوران سوم زمین شناسی است و در فلور خشکی پسند این دوره آن را یافته اند و به دنبال توسعه مناطق خشک به خصوص در دوره پلیوسن و بعد از آن تا به امروز تکامل این جنس صورت گرفته است (مورالس[9]، 2002). در مورد تعداد گونه های آویشن از نظر علم رده بندی گزارش های متفاوتی وجود دارد، تعداد گونه های آن در بعضی از گزارش ها به 800 گونه می رسد، اما با در نظر گرفتن کمترین مقدار تنوع مورفولوژیکی 215 گونه از این جنس توسط مورالس (2002) گزارش گردیده است.از میان گونه های آویشن 18 گونه از ایران شناسایی شده است که از این تعداد قبلا 14 گونه و زیرگونه توسط پروفسور رشینگر در فلور ایرانیکا گزارش گریده بود (ریشنگر[10]، 1982). گونه­های وحشی موجود در ایران، 10 گونه در استان­های شمالی (گرگان، گیلان، مازندران)، 11 گونه در استان­های غربی (آذربایجان شرقی و غربی، کرمانشاه، همدان، کردستان، لرستان، چهارمحال بختیاری، کهکیلویه و بویراحمد و اصفهان)، هفت گونه در مرکز (تهران، سمنان، قزوین، اراک، یزد)، یک گونه در فارس و دو گونه در کرمان وجود دارد (جم­زاد، 1373؛ شکل 2-1).

 

شکل2-1- پراگندگی گونه­ های جنس تیموس در ایران، به تفکیک مناطق و تعداد گونه­ها (جم زاد،1373).

 

چهار گونه شاملT. carmanicus ، T. daenensis، T. trautvetteri وT. persicus انحصاری کشورمان هستند. آویشن بومی اروپا و آسیا است و به دلایل متعدد شناسایی و تعیین موقعیت تاکسونومیکی گونه­های آن دشوار می­باشد. یکی از این دلایل هیبریداسیون بین گونه­ای در این جنس و تنوع مورفولوژیکی موجود در گونه­هاست.

 

1-3- انواع آویشن ها
دانشمندان و گیاهشناسان مختلف، جنس آویشن را در سه جنس مختلف تقسیم بندی کردند (نوویکو و کاپلو[11]، 1984) که شامل:

1- جنس Zataria

2- جنس Ziziphora