روابط فيلوژنتيكي تعدادي از گونه هاي گندميان بر اساس توالي ژن هاي گلوتنين

Phylogenetic relationships of some Triticeae species based on the sequences of glutenin genes

گندم مهم ترين گياه زراعي و منبع اصلي غذا براي بيش از40 درصد مردم جهان است. اين گياه داراي دامنه سازگاري زيادي بوده و در ناحيه بسيار وسيعي از دنيا كشت و كار مي شود. اهميت گندم به دليل خصوصيات ويژه جذب آب و كشساني خمير آن است كه ناشي از وجود پروتئين گلوتن در آندوسپرم دانه گندم است. با توجه به اينكه اين پروتئين ها در ساير گونه هاي خويشاوند گندم هم حضور دارند، تنوع گلوتنين هاي دانه در گندم و هفت گونه خويشاوند نزديك آن با استفاده از چهار آغازگر اختصاصي براي گلوتنين ها مورد بررسي قرار گرفتند. توالي هاي قطعات تكثير شده با اطلاعات بانك اطلاعاتي NCBI مقايسه شده و توالي هايي كه بيش از 90 درصد با يك LMW-Gs و يا HMW-Gs گندم شباهت داشت براي تجزيه و تحليل مورد استفاده قرار گرفتند. نتايج بيانگر شباهت زياد گلوتنين ها در ميان گندم و ساير گونه هاي خويشاوند آن بود. با اينحال مشاهده شده است كه در اغلب موارد قطعات مشابه، تكثير شده در گونه هاي مختلف داراي تفاوت هايي با يكديگر بوده و تنوع براي توالي نوكلوئوتيد ها در ميان اين گونه ها وجود دارد. بررسي روابط فيلوژنتيكي ميان گونه ها نشان داد كه گونه T. aestivum با گونه T. boeoticum كه داراي ژنوم A است و هم چنين با گونه Ae. tauschii كه والد ژنوم D گندم است، از نظر ساختار ژن هاي كد كننده گلوتنين ها داراي شباهت زيادي بوده و در خوشه هاي فيلوژنتيكي نزديك به هم قرار گرفتند. دو گونه Ae. juvenalis و Ae. vavilovi اگرچه شباهت زيادي با يكديگر نشان نمي دهند، اما هر دو داراي شباهت زيادي با گونه والدي Ae. crassa بوده و معمولا با اين گونه در يك گروه قرار گرفتند. وجود تنوع وسيع براي اين پروتئين ها در ميان خويشاوندان گندم و هم چنين روابط فيلوژنتيكي نزديك و تلاقي پذيري اين گونه ها با گندم نويد بخش استفاده از اين تنوع ژنتيكي در برنامه هاي اصلاحي گندم است.

Wheat is the most important crop that is the main source of food for 40 percent of the world's population. This crop has a high adaptability and cultivated in a wide area of the world. The importance of wheat is due to the special properties in water absorption and elasticity of its dough. It is due to the presence of gluten protein in seeds endosperm. The variation of glutenins in wheat and its seven close relatives were investigated using four specific primers of glutenins. Sequences of replicated DNA were compared with the NCBI database data, and sequences which were more than 90% similar to a LMW-Gs or HMW-Gs of wheat were used to investigate. The results showed a high similarity between glutenins genes in wheat and other related species. However, it was observed that in many cases, similar fragments were differed in different species and there is a variation for the sequence of nucleotides among these species. Investigation of phylogenetic relationships among species showed that T. aestivum, and T. boeoticum species, which are similar in genome A, as well as Ae. tauschii, the parent of the wheat genome D, is very similar in terms of the structure of gluten genes and they located in similar clusters in phylogenetic trees. Although Ae. juvenalis and Ae. vavilovi do not show more similarity to each other, they both have a great similarity to their parent species Ae. crassa, and usually grouped together in the same cluster. The wide diversity for these proteins, among the wheat relatives, as well as the close phylogenetic relationships and the convergence of these species with wheat, makes it possible to use this great genetic diversity in wheat breeding programs