مطالعه صفات مورفولوژيك و الكتروفورزي پروتيين‌هاي ذخيره‌اي بذر جمعيت‌هاي سوسن چلچراغ (Lilium ledebourii) موجود در ايران

Study of morphological and seed storage proteins characteristics of Chelcheragh lily (Lilium ledebourii) populations in Iran

سوسن چلچراغ (Lilium ledebourii) يكي از گياهان خودرو و در حال انقراض كشور، نخستين گياهيست كه به‌عنوان ميراث ملي در ايران به ثبت رسيده است و در عين حال به‌عنوان يك گونه زينتي، قابليت عرضه به بازارهاي گل ايران و جهان را دارد. در اين پژوهش، قرابت و تنوع ژنتيكي جمعيت‌هاي سوسن چلچراغ موجود در ايران بر‌اساس مطالعات الكتروفورزي پروتيين‌هاي ذخيره‌اي بذر و مقايسه خصوصيات مورفولوژيكي آنها در پنج جمعيت در سه استان گيلان، مازندران و اردبيل انجام شد. بر‌اساس 13 ويژگي مورفولوژيكي، گياهان منطقه داماش (از استان گيلان) از نظر بيشتر صفات بيشترين ميانگين را داشتند، در‌حالي‌كه دو منطقه درفك و كلاردشت (به‌ترتيب از استان گيلان و مازندران) بسيار شبيه به هم و در مرتبه پايين‌تري قرار گرفتند. الگوي الكتروفورزي به روش SDS-PAGE بر روي بذرهاي پنج جمعيت نشان داد كه بيشترين تعداد باندها در محدوده پروتيين‌‌هاي با وزن مولكولي كم و در محدوده 4/18، 35 و 45 كيلودالتون بودند. البتّه كمترين تعداد در محدوده پروتيين‌‌هاي با وزن مولكولي متوسط قرار گرفتند. با استفاده از تجزيه خوشه‌اي جمعيت‌هاي مورد نظر دسته‌بندي و ميزان قرابت ژنتيكي ميان آنها تعيين گرديد. اين نتايج، جمعيت‌ها را به دو دسته تقسيم كرد. كمترين فاصله بين جمعيت‌هاي داماش و اردبيل بود كه ممكن است نشان‌دهنده منشا ژنتيكي مشترك بين آنها باشد. بيشترين فاصله هم از لحاظ مورفولوژيكي و هم الكتروفورزي بين جمعيت‌هاي داماش و كلاردشت بود. تفاوت در ژن‌هاي كدگذار پروتيين‌هاي ذخيره‌اي بذر اين دو جمعيت، نشانگر اين است كه آنها در مسير تكامل و گونه‌زايي از يكديگر قرار گرفته‌اند.

Chelcheragh lily (Lilium ledebourii) is a wild endangered species which has been registered as a national heritage in Iran. As an ornamental plant, it has also the potential to be supplied to national and global flower markets. In this study, the genetic diversity of different populations of the species was carried out based on electrophoresis of seed storage protein and the comparison of morphological characteristics in five plant populations of the species in three provinces of Gilan, Mazandaran and Ardebil. Based on 13 morphological characteristics, plants from Damash (Gilan province) had the highest average of the most of the studied traits while the two regions of Dorfak and kelardasht (Gilan and Mazandaran provinces, respectively) were very similar and in a lower rank. Seeds of five populations of the species were collected and SDS-PAGE electrophoresis was performed. Most of the bands were in the range of low molecular weight proteins (18.4, 35 and 45 KDa) and the lowest number of bands was observed in the moderate molecular weights. Presence or absence of the bands on the electrophoresis profile were determined and scored. Using cluster analysis, the populations were classified. The results divided the samples into two categories. Dorfak and Kelardasht plant populations were allocated in the same cluster while Ardabil, Damash and Vazrood plant populations were allocated in the other clusters. Minimum distance between the populations of Ardebil and Damash likely indicates common genetic origin. Dorfak population and Kelardasht had the lowest gap. Maximum distance was observed between Damash and Kelardasht populations suggesting that the differences in the genes encoding seed storage proteins probably indicates the development of the two populations towards independent species.