ارزيابي تنوع ژنتيكي جمعيتهاي مختلف شمشاد خزري براي حفاظت ex situ در بانك ژن منابع طبيعي ايران

Assessment of genetic diversity of different Hyrcanian Boxwood populations for ex situ conservation in Natural Resources Gene Bank of Iran

ارزيابي تعداد جمعيت لازم و كافي در برنامه جمع‌آوري بذر هر گونه گياهي، نيازمند اطلاعات دقيقي در مورد تنوع و تمايز ژنتيكي گونه است. در اين پژوهش تنوع و تمايز ژنتيكي 11 جمعيت شمشاد خزري (Buxus hyrcana Pojark) توسط ويژگيهاي مورفولوژي و پروتئينهاي ذخيره‌اي بذر مطالعه شد. نتايج نشان دادند كه ويژگيهاي مورفولوژيكي و پروتئينهاي ذخيره‌اي بذر جمعيتهاي مورد مطالعه تنوع قابل ملاحظه‌اي داشته ولي تنوع آنها از الگو جغرافيايي تبعيت نمي‌كنند. تجزيه و تحليل خوشه‌اي UPGMA با استفاده از هر دو نشانگر مورفولوژي و پروتئينهاي ذخيره‌اي بذر، نشان داد جمعيتهاي دور از هم سمندكيش (گيلان) و بندرگز (گلستان) در يك گروه قرار گرفتند و برعكس جمعيتهاي مجاور نمك آبرود1 و 2 در گروه‌هاي جداگانه‌اي قرار گرفتند. اين نتايج مي‌تواند ناشي از پديده قطعه قطعه شدن جمعيتهاي شمشاد باشد. بدين ترتيب جمع‌آوري انتخابي بذر، از بعضي جمعيتها مي‌تواند باعث از دست رفتن برخي ژنها شده و ساختار ژنتيكي جمعيت‌ها را تغيير دهد كه نشان دهنده اهميت جمع‌آوري بذر از اكوتيپهاي محلي است. به عبارت ديگر جمع‌آوري بذر صرفاً از يك جمعيت در هر منطقه اكوجغرافيايي كافي نيست و غالبا جمعيتهايي كه حتي در يك منطقه اكوجغرافيايي قراردارند ممكن است ساختار ژنتيكي متفاوتي داشته باشند. اين داده‌ها نشان مي‌دهد كه بانك ژن منابع طبيعي ايران براي جلوگيري از فرسايش ژنتيكي شمشاد، مي‌بايست از تعداد جمعيت بيشتري در هر منطقه اكوجغرافيايي بذر جمع‌آوري نمايد.

Evaluation of necessary and sufficient population number of a species in seed collection program requires knowledge of genetic diversity and differentiation. This study evaluated seed morphology and seed storage proteins profiles of 11 boxwood (Buxus hyrcana) populations, to determine the extent of genetic diversity. Seed morphology and seed storage proteins analysis of variance showed considerable variation with no geographical clines among populations. Hierarchical cluster analysis (UPGMA) of both markers showed that populations sampled from far west (samandkish, Gilan province) and far East (Bandargaz, Glestan province) of Hyrcanian forests were grouped together, however neighbor populations, Namakabrud1 and 2, grouped separately. The results could be due to the phenomenon of fragmentation of boxwood populations. Therefore seed collection from selective populations can lead to the loss of some genes and change genetic structure, indicating the importance of collecting seeds from local ecotypes. In other word seed collection only from a population in each Eco-geoghraphial region is not sufficient and often the populations that located in a same Eco-geoghraphial region may have different genetic structure. These results showed that to avoid genetic erosion of boxwood germplasm, Natural Resources Gene Bank of Iran needs to collect seed from more populations in each Eco-geographical region.