تاریخ :۱۱ بهمن ۱۴۰۱
ژن چیست؟

کاربرد نشانگرهای DNA در مدیریت بانک های ژنی

  • با توجه به اهمیت روزافزون تولید ارقام برتر و نیاز به شناسایی و استفاده از آلل ها و ژن هایی که صفات مطلوبی را کنترل میکنند، استفاده از نشانگرهای DNA روز افزون خواهد بود و بر دستندرکاران و مسئولان مراکز پژوهشی کشور است که خود را به دانش و ابراز مورد نیاز این فن تجهیز کنند تا در صورت لزوم بتوان از دستاوردهای دیگران نیز به طور بهینه استفاده کرد.

    مدیریت بانک های ژن یک فعالیت چند جانبه مشتمل بر تحصیل یا گردآوری، نگهداری و تعیین هویت نمونه های گیاهی (معمولا بذور) است. به نحوی که ذخایر ژنتیک گیاهی علاوه بر اینکه حفاظت می شوند، قابلیت استفاده آنها در برنامه های اصلاح نباتی نیز تأمین می شود. در دراز مدت با افزایش نمونه های بانک های ژن دسته بندی و توصیف نمونه ها کاری بس مشکل هزینه بر و طاقت فرسا خواهد بود.

    همچنین نگهداری ذخایر ژنتیک گیاهان چند ساله بسیار مشکل تر و پر هزینه تر خواهد بود. اصلاحگران در درجه اول در کوتاه مدت مایل اند از محتوای ژنتیک فعلی مجموعه های ژنتیک مطلع باشند، رابطه و قرابت بین مجموعه ها را بدانند و از روابط بین این مجموعه های ژنتیک با مجموعه های گیاهان اصلاح شده آگاهی داشته باشند، این کارها بدون توصیف کامل نمونه ها امکان پذیر نیست.

    مدیریت بانک های ژن

    نشانگرهای DNA را از چند جنبه می توان در مدیریت مجموعه های ژنتیک و استفاده از آنها برای اهداف اصلاحی بکار برد:

    ۱- تخمین میزان همپوشانی

    تخمین میزان همپوشانی مجموعه ژن های موجود در یک بانک ژن با ژن های موجود در طبیعت است که این تخمین بر اساس تفاوت های مورفولوژیک و اطلاعات منطقه ای صورت می گیرد. اما در مورد کارایی این سیستم انتقادهای زیادی وجود دارد. چه بسا گیاهانی که از نظر مرفولوژیک متفاوت نیستند، ولی ژن یا ژن های کاملا متمایزی دارند که در شرایط خاصی بروز و ظهور خواهند کرد.

    برعکس، گیاهانی که به ظاهر متفاوت به نظر می رسند، ولی این تفاوت فقط به دلایل محیطی است و از نظر ژنتیک کاملا یکسانند. با بررسی مجموعه های ژنتیک با استفاده از نشانگرهای مولکولی DNA، تفاوت های ژنتیکی بیشتری مشهود گشته و براساس آن راهبردهای نمونه برداری متعددی در مورد گیاهان یکساله و گونه های چندساله پیشنهاد شده است.

    ۲- تخمین تنوع ژنتیکی در مجموعه های ژنتیک بسیار بزرگ 

    با پیشرفت فناوری و افزایش اطلاعات در مورد ردیف های بازی DNA در مورد صفات شناخته شده، بررسی و تخمین تنوع ژنتیکی در سطح DNA در مجموعه های ژنتیک بسیار بزرگ امکان پذیر خواهد شد. با در دست داشتن این اطلاعات و مقایسه آنها می توان با چشم باز در مورد جمع آوری و پذیرش نمونه های جدید در مجموعه های ژنتیک اقدام کرد و به نمونه هایی که حاوی آلل های منحصر به فرد هستند دست یافت.

    تخمین تنوع ژنتیکی

    جشنواره پاییزه
    جشنواره فروش بذر های خاص و کمیاب با بیش از ۱۲۰۰ رقم تنوع
    همین الآن خرید کنید

    ۳- توصیف و ارزیابی صفات نمونه های گیاهی

    توصیف و ارزیابی همه نمونه های موجود در یک مجموعه ژنتیک برای برخی صفات مثلا مقاومت به نوعی بیماری که در آن منطقه وجود ندارد امکان پذیر نیست و یا دست کم بسیار مشکل وقت گیر و هزینه بر است. حال آنکه در صورت وجود روش دیگری برای ارزیابی می توان کارایی جست و جو و در نهایت قابلیت استفاده از این گونه مجموعه ها را افزایش داد.

    نشانگرهای مولکولی که با این گونه صفات همراه باشند، برای مثال نشانگرهایی که با ژن مقاوم به بیماری مورد نظر پیوسته باشند، می توانند به خوبی برای این منظور مورد استفاده قرار گیرند. مثالی عملی در این مورد بررسی مقاومت به بیماری بلایت باکتریایی (Xanthomonas oryzae) در مجموعه ژنتیک ارقام برنج ایرانی است. بیماری مذکور در ایران گزارش نشده است، لذا نه قوانین قرنطینه اجازه ورود عامل این بیماری را برای بررسی مقاومت برنج های ایرانی به آن صادر کند و نه این امر معقول است.

    راه حل دیگر، انتقال حجم وسیع ارقام برنج ایرانی به منطقه ای که بیماری مذکور در آنجا یافت می شود و انجام بررسی های معمول گیاه پزشکی از طریق تلقیح گیاه با سواشده مورد نظر و مطالعه واکنش گیاهان و امتیازبندی آنهاست که علاوه بر پرهزینه و وقت گیر بودن، اشکالاتی از قبیل احتمال عدم سازگاری ارقام ایرانی با محیط کشت جدید نیز دارد. استفاده از نشانگرهای مولکولی DNA، چیرگی بر بیشتر این مشکلات را نوید می دهد.

    نتیجه گیری

    با وجود قابلیت ها و کارایی هایی که برای نشانگرهای مبتنی بر DNA در مدیریت بانک های ژن بر شمرده شد، از نظر عملی تاکنون بطور جدی به کار گرفته نشده اند و بنابراین تاثیر چندانی در مدیریت و استفاده صحیح از مجموعه های ژنتیک نداشته اند. در اینجا دو نکته مهم قابل ذکر است، نخست اینکه با توجه به هدف مطالعه باید نوع نشانگر DNA بکار گرفته شده تعیین شود. برای مثال تردیدهایی که در قابل اعتماد بودن نشانگرهای RAPD وجود دارند، با عدم فراوانی چندشکلی که در نشانگرهای ALP دیده می شود، باید موردنظر قرار گیرند و در هر مورد باید از نشانگر در دسترس با بیشترین اطلاعات قابل اعتماد استفاده گردد. دوم اینکه هر توصیه ای برای استفاده از نشانگرهای DNA، باید با احتیاط و به صورت مکمل با روش های جا افتاده باشد.

     

    منبع: کتاب نشانگرهای مولکولی، انتشارات دانشگاه تهران

    امتیاز شما به این مقاله چقدره؟

    میانگین امتیازات ۵ از ۵

    اشتراک‌گذاری

    دیدگاهتان را بنویسید

    نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.