بررسي تنوع كروموزومي برخي از گونه‌هاي جنس مرزه (Satureja)

The study of chromosomal diversity in some species of Satureja

جنس مرزه (Satureja) به دليل داشتن متابوليتهاي ثانويه مهم، از گياهان عمده در صنايع غذايي، دارويي و بهداشتي به حساب مي آيد. در اين مطالعه، سه گونه 2n=2x=28 S.sahendica،2n=2x=12 S.atropatana و2n=2x=48 S.hortensis مورد بررسي قرار گرفتند. نتايج نشان داد كه ميانگين طول كروموزوم از 39/1 ميكرومتر در S.sahendica تا 82/4 ميكرومتر در S.atropatana متغير است. بزرگترين كروموزوم (940/5 ميكرومتر) در S.atropatana و كوچكترين كروموزوم (022/1 ميكرومتر) در S.hortensis مشاهده شد. از نظر پارامترهاي كاريوتيپي نسبت بازوها (AR)، شاخص سانترمري (CI)، درصد شكل كلي (TF%)، درصد اختلاف طول نسبي (DRL%)، شاخص عدم تقارن درون كروموزومي (A1) و شاخص عدم تقارن بين كروموزومي (A2) تفاوت معني داري بين سه گونه مشاهده شد. انواع كروموزومها شامل متاسانتريك و ساب متاسانتريك بودند بطوريكه فرمول كاريوتيپي در گونه هاي S.sahendica، S.hortensis و S.atropatana به ترتيب به صورت 14m، 20m+4sm و 4m+2sm بود. گونه S.sahendica كمترين ميزان شاخصهاي Romero-Zarco يعني A1 و A2 را در بين سه گونه داشت كه نشاندهنده تطابق پذيري بيشتر اين گونه با شرايط سخت محيطي است. همچنين اين گونه نسبت به دو گونه ديگر داراي بيشترين مقدار TF% و كمترين مقدار DRL% بود كه اين نيز نشاندهنده متقارن بودن كاريوتيپ و ابتدايي تر بودن اين گونه نسبت به دو گونه ديگر ميباشد. به دليل تفاوتهاي بارز ژنوميك انتظار ميرود كه تلاقي مستقيم بين گونه هاي سهنديكا و آتروپاتانا با گونه زراعي امكانپذير نباشد و استفاده از اين گونه ها در اصلاح مرزه نيازمند توسل به روشهايي مانند استفاده از گونه هاي پل و دستورزي پلوئيدي و نجات جنين باشد.

The genus Satureja is one of the main plants in food, pharmaceutical and healthcare industries by having important secondary metabolites. In this study, three Satureja species including S.sahendics, S.hortensis, S. atropatana were cytogenetically investigated. According to the results, the average chromosome lengths of the Satureja species ranged from 1.39 µm in S.sahendica to 4.82 µm in S.atropatana. The largest chromosome was observed in S.atropatana (5.940 µm) and the smallest in S.hortensis (1.022 µm). Between the studied species there were significant differences in long arm length (TL), arm ratio (AR), centromeric index (CI), total form percentage (TF%), difference of range relative length (DRL%), intra-chromosomal symmetry index (A1) and inter-chromosomal asymmetry index (A2). The chromosome types were determined “metacentric” and “submetacentric”. The Karyotype formula in S.sahendica, S.hortensis and S.hortensis species were respectively 14m, 20m+4sm and 4m+2sm. The S.sahendica species had the smallest values of Romero-Zarco index (A1 and A2), which is probably linked to its high capability with hard environmental conditions. In compared to the other species, S.sahendica showed the smallest DRL% and the largest TF%. It can be concluded that S.sahendica has more symmetrical karyotype and is more primitive species than two others. Because of the obvious genomic differences, it is expected that the direct crossing between S. atropatana and shandica with cultivated savory would be impossible and use of these species in savory breeding may need the ploidy manipulation and bridge species.