ارزيابي روابط فيلوژنتيكي مولكولي ژن ACC در جنس هاي Hordeum، Leymus و Elymus

Assessment of phylogenetic relationships of ACC gene in Hordeum, Leymus and Elymus genera

ژن تك نسخه پلاستيدي استيل كوآنزيم آ، اولين عامل كاتاليزي در بيوسنتز اسيدهاي چرب، در مطالعه روابط فيلوژنتيكي، تكاملي و سيستماتيكي گندميان توانايي زيادي دارد. احتمال اينكه، ژن هاي تك نسخه و كم نسخه دستخوش تكامل گروهي شوند كم است، بنابراين ACC ژن مهمي جهت مطالعه مبدا و تكامل پلي پلوييدها محسوب مي شود. در اين تحقيق رابطه فيلوژنتيكي هفت گونه و زيرگونه ي جو هاي بومي ايران، (Hudson Hordeum marinum)، (Hordeum brevisubulatum Trinus Link )، (Hordeum bulbosom L.)، (K. Koch Hordeum spontaneum)، جو زراعي دو رديفه (Hordeum vulgare convar. distichon L.)، جو زراعي شش رديفه (convar. hexastichon L. Hordeum vulgare)، با استفاده از آغازگر اختصاصي ژن استيل كوآنزيم آ كربوكسيلازACC1 بررسي و توالي هاي بدست آمده از جو با توالي گونه هايي از جنس Leymus و Elymus موجود در پايگاه اطلاعاتي مقايسه شدند. نتايج نشان داد كه جوهاي بومي ايران تنوع زيادي داشتند. درخت فيلوژنتيكي نمونه ها را به دو گروه اصلي تقسيم نمود كه اولين گروه شامل تمامي نمونه هاي جنس Leymus و Elymus و دو گونه از جنس Hordeum بود، در حالي كه گروه دوم شامل گونه ها و زيرگونه-هاي Hordeum ايراني همراه با Hordeum vulgare بود كه مبدا آن شناخته شده نيست. نتايج حاصل از درخت فيلوژنتيكي در اين تحقيق با نتايج ساير مطالعات بدست آمده از تحقيقات مورفولوژيكي و مولكولي مطابقت داشت. از آنجايي كه ژن ACC1 منبع ارزشمندي جهت تجزيه و تحليل فيلوژنتيكي در طايفه Triticeae مي باشد، لذا نتايج اين تحقيق وضعيت ژنومي گونه ها و روابط تكاملي بين آنها و همچنين روابط منطقي تاكسونومي گونه هاي مهم و بومي جو ايران با استفاده از مقايسه توالي‌هاي DNA براي ژن مورد نظر را به خوبي مشخص نمود.

Plastid single-copy gene acetyl- coAcarboxylase (ACCase) is the first agent in the biosynthesis of fatty acids which is suitable for the studying of phylogenetic relationships, evolutionary and systematic of grasses. Single and low copy genes are less likely subject to concerted evolution, thus making themselves ideal tools for studying the origin and evolution of polyploid taxa. In this study, phylogenetic relationship of seven species and subspecies of (Hordeum) of Iran including (Hordeum murinum L. ), (Hordeum marinum Hudson ), (Hordeum brevisubulatum Trinus Link ), (Hordeum spontaneum K. Koch ), (Hordeum bulbosom L. ), (Hordeum vulgare convar. distichon L. ), (Hordeum vulgare convar. hexastichon L.), were investigated using gene-specific primers acetyl- CoAcarboxylase (ACC1) and then compared their sequences with the sequences of species of Leymus and Elymus genera. A great diversity was observed in the wild barley from Iran. Phylogenetic tree grouped all samples in two main groups. The first group consisted of all accessions of Leymus and Elymus genera as well as two accessions of Hordeum. While the second group consisted of all Iranian species/subspecies of Hordeum along with Hordeum vulgare L. with unknown origin. Since ACC1 gene is a valuable source for phylogenetic analysis in the Triticeae tribe, this research investigated the genomic and evolutionary relationships of the Hordeum, Leymus and Elymus genera and dtermined reasonable and important Taxonomy relationships among Hordeum species from Iran.