برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود (در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است) تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه : (ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است) فهرست مطالب: فصل اول: مقدمه 1-1-.اهمیت سورگوم…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….1 1-2-.اهداف تحقیق………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………3 1-3-.فرض‌های تحقیق………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….3   فصل دوم: مروری بر پژوهش‌های انجام شده 2-1- سورگوم…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………4 2-2-  گیاهشناسی سورگوم…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..4 2-3-موارد مصرف سورگوم…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….4 2-4- تنش‌های محیطی………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..5 2-5- تنش شوری………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….5 2-5-1- طبقه‌بندی خاک‌ها بر اساس هدایت الکتریکی……………………………………………………………………………………………………….6 2-5- 2-واکنش گیاهان به تنش شوری………………………………………………………………………………………………………………………………..6 2-5-3- واکنش گیاهان به یون‌های ویژه……………………………………………………………………………………………………………………………..8 2-5-3-1- واکنش گیاهان به یون‌های سدیم، پتاسیم، کلسیم و منیزیم……………………………………………………………………………8 2-5- 4-اثر شوری بر پرولین برگ……………………………………………………………………………………………………………………………………..10 2-5-6- اثر شوری بر قندهای محلول گیاه…………………………………………………………………………………………………………………………10 2-5- 7-اثر تنش شوری بر صفات رویشی گیاه………………………………………………………………………………………………………………….11 2-5-7-1- سطح برگ و طول ساقه……………………………………………………………………………………………………………………………………11 2-5-8- گروه‌بندی گیاهان از نظر تحمل به شوری……………………………………………………………………………………………………………12 2-6- اهمیت تنوع ژنتیکی………………………………………………………………………………………………………………………………………………….13 2-7- نشانگرهای ژنتیکی و انواع آن……………………………………………………………………………………………………………………………………14 2-7-1- نشانگرهای ظاهری………………………………………………………………………………………………………………………………………………..14 2-7-2- نشانگرهای مولکولی………………………………………………………………………………………………………………………………………………15 2-7-2-1- نشانگرهای پروتئینی………………………………………………………………………………………………………………………………………..15 2-7-2-2- نشانگرهای DNA……………………………………………………………………………………………………………………………………………..15 2-7-2-3-  نشانگرهای ریزماهواره……………………………………………………………………………………………………………………………………..16 2-8- شاخص‌های مهم در مطالعه تنوع ژنتیکی مولکولی………………………………………………………………………………………………….17 2-9-مروری بر پژوهش‌های انجام شده با نشانگر SSR. …………………………………………………………………………………………………….18 فصل سوم: مواد و روش‌ها 3-1- زمان و موقعیت آزمایش…………………………………………………………………………………………………………………………………………….19 3-2- آزمایش اول: بررسی تحمل به شوری در مرحله‌ گیاهچه‌ای…………………………………………………………………………………….19 3-2- 1- مشخصات تیمارهای آزمایشی و ژنوتیپ‌های مورد بررسی…………………………………………………………………………………19 3-3- روش اجرای آزمایش ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..19 3-4- فرمول غذایی هوگلند………………………………………………………………………………………………………………………………………………..20 3-5- روش‌های نمونه‌برداری و اندازه‌گیری صفات مورد بررسی………………………………………………………………………………………..21 3-5-1- اندازه‌گیری سطح برگ………………………………………………………………………………………………………………………………………….21 3-5-2- اندازه‌گیری وزن خشک برگ………………………………………………………………………………………………………………………………..21 3- 5-3- اندازه‌گیری پرولین و قندهای محلول کل…………………………………………………………………………………………………………..21 3-5-3-1- تهیه عصاره الکلی…………………………………………………………………………………………………………………………………………….21   3-5-3-2-اندازه‌گیری پرولین…………………………………………………………………………………………………………………………………………….22 3-5-3-3-اندازه‌گیری قندهای محلول کل((TSS…………………………………………………………………………………………………………….23 3- 5-4- مواد معدنی برگ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….24 3-5-4-1- طرز تهیه استاندارد پتاسیم………………………………………………………………………………………………………………………………24 3-5-4-2- طرز تهیه استاندارد سدیم………………………………………………………………………………………………………………………………..24 3-5-5-تجزیه و تحلیل داده‌های آزمایش اول……………………………………………………………………………………………………………………25 3-6-آزمایش دوم: بررسی تنوع ژنتیکی به کمک نشانگرSSR…………………………………………………………………………………………..26 3-6- 1- استخراج DNA ژنومی از نمونه‌های گیاهی مورد بررسی………………………………………………………………………………….26 3-6-2-بررسی کیفیت و کمیت DNA…………………………………………………………………………………………………………………………….27 3-6- 2-1-بررسی کمیت DNA به روش اسپکتروفتومتری …………………………………………………………………………………………..27 3-7-PCR…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..28 3-7-1- الگوی دمایی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………30 3-7-2- امتیازبندی داده‌های مولکولی و تجزیه و تحلیل‌های آماری آن‌ها……………………………………………………………………….30 3-7-2-1- محتوای اطلاعات چندشکلی……………………………………………………………………………………………………………………………31 3-7-2-2- محاسبه تعداد آلل مشاهده شده (Na) و تعداد آلل مؤثر (Ne)……………………………………………………………………31 3-7-2-3- محاسبه تنوع ژنوتیپی………………………………………………………………………………………………………………………………………31 3-7-2-4- تجزیه خوشه‌ای…………………………………………………………………………………………………………………………………………………31 3-7 -2-5- تجزیه به مؤلفه‌های اصلی (PCA)………………………………………………………………………………………………………………..31   فصل چهارم: نتایج، بحث و پیشنهادها 4-1-آزمایش اول: تجزیه و تحلیل مشاهدات در مرحله گیاهچه­ای…………………………………………………………………………………..32 4-1-1-آمار توصیفی  برآورد اجزاء واریانس، دامنه تغییرات، ضرایب تنوع و توارث­پذیری عمومی صفات مورد بررسی….32 4-1-2- تأثیر شوری بر صفات مورفولوژیکی ارقام مختلف سورگوم………………………………………………………………………………….34 4-1-2- 1-طول ساقه…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………34 4-1-2-2-سطح برگ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….35 4-1-2- 3-وزن خشک برگ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….35 4-1-2-4- وزن خشک ریشه………………………………………………………………………………………………………………………………………………36 4-1-3-تأثیر شوری بر صفات فیزیولوژیک(پرولین و قندهای محلول) در ارقام مختلف سورگوم…………………………………….38 – غاظت پرولین برگ…………………………………………………………………………………………………………………………………………..38 4-1-3-2- غلظت قندهای محلول……………………………………………………………………………………………………………………………………..39 4-1-4-بررسی تغییرات عناصر معدنی ارقام مختلف سورگوم تحت تنش شوری……………………………………………………………..41 4-1-4-1- تأثیر شوری بر میزان پتاسیم…………………………………………. ………………………………………………………………………………41 4-1-4-2- میزان کلسیم …………………………………………………………………………………………………………………………………………………..42 4-1-4-3-میزان منیزیم ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………43 4-1-4-4- تأثیر شوری بر میزان سدیم برگ…………………………………………………………………………………………………………………….43 4-1-4-5- تأثیر شوری بر میزان نسبت سدیم به پتاسیم…………………………………………………………………………………………………44 4-1-5-همبستگی ژنتیکی و فنوتیپی بین صفات………………………………………………………………………………………………………………46 4-1-6-.گروه‌بندی ژنوتیپ‌ها در شرایط تنش و بدون تنش با استفاده از شاخص STI …………………………………………………48 4-2-آزمایش دوم: بررسی چندشکلی با استفاده از نشانگرهای SSR………………………………………………………………………………50 2-4-1- گروهبندی ژنوتیپ‌ها بر اساس داده‌های SSR……………………………………………………………………………………………………53 4-2-2- نتایج حاصل از تجزیه به مولفه های اصلی…………………………………………………………………………………………………………..54 4-3- ارتباط بین نشانگر‌های مولکولی و ویژگی‌های اندازه‌گیری شده در مرحله گیاهچه‌ای…………………………………………….56 4-4- نتیجه‌گیری………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..59 4-5- پیشنهادها………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….59 منابع………………………………………………………………………………………..61   فهرست جدول‌ها جدول 3-1-  مشخصات ژنوتیپ‌های سورگوم مورد مطالعه……………………………………………………………………………………………….19 جدول 3-2-  طرز تهیه محلول نیم هوگلند……………………………………………………………………………………………………………………….20 جدول 3-3- جم محلول مادری و آب دو بار تقطیر مورد نیاز جهت تهیه استانداردهای پرولین با غلظت‌های مشخص ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..23 جدول 3-4- فهرست آغازگرهای استفاده شده و توالی آنها……………………………………………………………………………………………….29 جدول 3-5- الگوی دمای PCR در آزمایش……………………………………………………………………………………………………………………..29 جدول 4-1- آمار توصیفی، برآورد ضرایب تنوع فنوتیپی،  ژنوتیپی و توارث­پذیری عمومی برای صفات مورفولوژیک و فیزیولوژیک در شرایط تنش و بدون تنش…………………………………………………………………………………………………………………………..33   جدول 4-2-  میانگین مربعات منابع تغییر براب پارامترهای ظاهری اندازه‌گیری شده در ارقام سورگوم ……………………..36 جدول 4-3- میانگین مربعات حاصل از برش­دهی سطوح مختلف شوری برای پارامترهای ظاهری اندازه­گیری شده در ارقام مختلف سورگوم…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..36 جدول 4-4- مقایسه میانگین ارقام برای صفات ظاهری اندازه‌گیری شده در سطوح مختلف شوری……………………………….37 جدول 4-5- میانگین مربعات حاصل از تجزیه واریانس برای صفات پرولین برگ و قندهای محلول در ارقام سورگوم…..39 جدول 4-6- میانگین مربعات حاصل از برش­دهی سطوح مختلف شوری برای پارامترهای پرولین و قندهای محلول در ارقام مختلف سورگوم….. ………..40 جدول 4-7- مقایسه میانگین ارقام برای صفات پرولین و قندهای محلول در سطوح مختلف شوری………………………………40 جدول 4-8- میانگین مربعات حاصل از تجزیه واریانس برای عناصر معدنی اندازه‌گیری شده در ارقام مختلف سورگوم…44 جدول 4-9- میانگین مربعات حاصل از برش­دهی سطوح مختلف شوری برای عناصر معدنی اندازه­گیری شده در ارقام مختلف سورگوم……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………45 جدول 4-10- مقایسه میانگین ارقام برای عناصر معدنی اندازه‌گیری شده در سطوح مختلف شوری………………………………45 جدول 4-11- ضرایب همبستگی فنوتیپی (بالای قطر) و ژنتیکی (زیر قطر )  صفات در شرایط تنش شوری………………. 47 جدول 4-12- ضرایب  همبستگی فنوتیپی (بالای قطر) و ژنتیکی (پایین  قطر) صفات  در شرایط عدم  تنش   …………48 جدول 4-13- شاخص‌های تنوع ژنتیکی به‌دست آمده در ژنوتیپ‌های سورگوم  با استفاده از 7 نشانگر SSR…………….. 53 جدول 4-14- ماتریس تشابه برای تجزیه داده‌های مولکولی……………………………………………………………………………………………..53 جدول 4-15- مقادیر مؤلفه‌های اصلی برای بخش مولکولی ………………………………………………… …………………………………………55 جدول 4-16- ضرایب تأثیر B در تجزیه لجستیک دوتایی بین صفات گیاه سورگوم و آلل‌های SSR  در شرایط تنش………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………….57 جدول 4-17- ضرایب تأثیر B در تجزیه لجستیک دوتایی بین صفات گیاه سورگوم و آلل‌های SSR  در شرایط بدون تنش………….58 فهرست شکل‌ها شکل 4-1-گروهبندی ژنوتیپ­های سورگوم  با استفاده از نمودار سه بعدی STI، Yp و Ys…………………………………………..50 شکل 4-2- الگوی باند آغازگر XTxp258 با 10 رقم سورگوم و DNA Ladder 50bp RTU………………………………52 شکل-4- 3- گرهبندی ارقام سورگوم مورد مطالعه بر اساس مشاهدات مولکولی نشانگرSSR  به روش UPGMA…..54 شکل4-4- نمودار پراکنش ژنوتیپ‌های سورگوم به‌وسیله دو مؤلفه اول بر اساس مشاهدات نشانگرهای SSR …………….55 فهرست ضمیمه‌ها ضمیمه 1- طرز ساختن محلول‌ها طرز ساختن محلول اتیلن دیامین تترا استیک اسید (EDTA) یک مولار………………………………………………………………………73 طرز ساختن بافر تریس بورات اتیلن دیامین تترا استیک اسید (TBE)……………………………………………………………………………73 طرز ساختن بافر CTAB…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..73 ضمیمه 2- جداول مقایسه میانگین ارقام جدول 6-1- مقایسه میانگین ارقام برای صفات ظاهری اندازه‌گیری شده در سطوح مختلف شوری……………………………….74 جدول 6-2- مقایسه میانگین ارقام برای صفات پرولین و قندهای محلول در سطوح مختلف شوری………………………………75 جدول 6-3- مقایسه میانگین ارقام برای عناصر معدنی اندازه‌گیری شده در سطوح مختلف شوری…………………………………76  مقدمه و هدف -1- اهمیت سورگوم سورگوم با نام علمی(Sorghum bicolor L.) ، گیاهی است از گروه C4، یك ساله كه از خانواده‌ی غلات می‌باشد(دوگت،[1] 1970). سورگوم گیاهی است كم توقع و پر محصول كه حتی در زمینهای فقیر از نظر عناصر غذایی و یا شور و قلیایی كشت می‌گردد، به طوری كه از نظر استقامت و قناعت از آن به عنوان شتر گیاهی نام می‌برند (کریمی، 1996). همچنین گیاهی است روز کوتاه، عموماً یکساله، که از قرن‌ها قبل توسط بومی‌های آفریقا، خاور نزدیک و خاورمیانه مورد کشت و کار قرار می‌گرفته است. سورگوم از نظر میزان تولید در بین غلات در درجه پنجم اهمیت بعد از گندم، برنج، ذرت و جو قرار دارد (امام، 1386). سورگوم غله‌ اصلی در آفریقا، هند، قسمت‌هایی از چین، آمریکای مرکزی و جنوبی، استرالیا، آرژانتین و مکزیک می‌باشد. عملکرد دانه آن بسته به شرایط آب و هوایی بسیار متفاوت بوده به‌طوری که بین 3000-300 کیلوگرم در هکتار در بعضی از منابع ذکر گردیده است. توزیع گونه‌های خویشاوند سورگوم زراعی در آفریقا بیانگر اهلی و زراعی شدن این محصول در این قاره است. سورگوم به عنوان غذای اصلی در بسیاری از کشورهای با اقلیم گرم مصرف می‌شود. به‌علاوه از سورگوم برای تولید نشاسته، الکل، قند، دکستروز و روغن خوراکی نیز استفاده می‌شود. دانه‌های سورگوم به صورت مکمل‌های غذایی و تهیه کنسانتره دام و طیور بکار رفته و ساقه و برگ آن نیز جهت تغذیه چهارپایان، تهیه مواد ساختمانی و به عنوان سوخت استفاده می‌گردد (امام، 1386).  به طور کلی تنش‌‌‌‌های محیطی از عوامل مهم محدود کننده عملکرد گیاهان زراعی در سطح جهانی هستند. تنش‌های محیطی با تأثیر بر فرایندهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیک گیاه، باعث کاهش عملکرد گیاه زراعی و در موارد شدیدتر حتی باعث مرگ گیاه می‌گردند. در میان تنشهای غیر زنده، تنش شوری پس از تنش خشکی، دومین عامل محدود کننده عملکرد گیاهان زراعی در سطح جهانی است. بیش از 6 درصد از کل اراضی جهان و قریب به پنجاه درصد از اراضی آبی دنیا دارای مشکل شوری هستند (فلور[2] و همکاران، 1997). یکی از مهمترین مشکلات کشاورزی ایران شوری اراضی است. حدود 10 درصد خاک‌های ایران را خاک‌های شور و سدیمی تشکیل می‌دهند. که پیدایش آنها ممکن است طبیعی بوده، یا به واسطه‌ی توسعه آبیاری و تشدید استفاده از آب همراه با سرعت تبخیر بالا و فعالیت بشری تسریع شود (آبرول[3] و همکاران، 1988). پاسخ گیاهان به تنش شوری متفاوت بوده و به میزان سمیت و پتانسیل اسمزی نمک و مدت زمان تنش بستگی دارد (کومبا [4]و همکاران، 1998). تنش شوری عاملی است که به طور جدی تولید محصولات زراعی را در مناطق مختلف از جمله مناطق خشک و نیمه خشک محدود می‌کند. مساله شوری در اغلب مناطق مورد كشت سورگوم در دنیا مطرح است (تیلور [5]و همکاران، 1975). سورگوم بر اساس تقسیم‌‌‌‌‌‌بندی گیاهان از نظر تحمل به تنش شوری، در كلاس نیمه‌متحمل قرار می‌گیرد و آستانه تحمل به شوری آن 9/4 تا 8/6 دسی‌زیمنس بر متر است. اما در بین ارقام یك گونه زراعی، تحمل به تنش شوری می‌تواند بسیار متفاوت باشد. آثار شوری روی گیاه سورگوم در مراحل مختلف متفاوت است. سورگوم در مرحله رویشی و مراحل اولیه زایشی، بسیارحساس بوده در حالی که در دوره گلدهی و مرحله پر شدن دانه به ترتیب کمترین حساسیت را به تنش شوری دارد. شوری در برخی مواقع روی زمان مراحل رشد گیاهی برخی از غلات تأثیر می‌گذارد، به گونه‌ای که جوانه‌زنی، ظهور خوشه‌ها و گلدهی زودتر اتفاق می‌افتد. این واکنش برای گیاهان گندم، سورگوم و یولاف گزارش شده است (میر محمدی میبدی و قره‌یاضی، 1381). امروزه از نشانگرهای مولکولی به عنوان ابزاری مناسب و مکمل روش‌های کلاسیک برای مکان‌یابی و شناسایی ژن‌های کنترل کننده صفات کمی و برنامه‌های گزینش استفاده می‌شود. شناسایی نشانگرهای مولکولی پیوسته با ژن مورد نظر و مکان یابی آن بر روی کروموزوم یک هدف مهم در اصلاح­نباتات برای همسانه‌سازی ژن‌ها و گزینش به کمک نشانگر است (آریف[6]، 2002). کاربرد روش‌های مولکولی می‌تواند اطلاعات مفیدی را در رابطه با مسائل مربوط به ویژگی‌های تنوع ژنتیکی از قبیل شناخت و اندازه‌گیری تفاوت‌های ترکیبات ژنتیکی، میزان شباهت آنها، میزان و علت تنوع و روابط خویشاوندی بین آنها در اختیار قرار دهد. تنوع می‌تواند در سطح گونه، جمعیت و داخل جمعت (افراد) مورد بررسی قرار گیرند (باقری و همکاران، 1380).  میزان چند شکلی، یکی از ویژگی‌های مهم هر نشانگر می‌باشد که اهمیت نسبی آنرا بیان می‌نماید بعلاوه سودمندی یک نشانگر به تعداد آلل‌ها و فراوانی آنها مربوط می‌شود. از سوی دیگر فراوانی‌های آللی نشان‌دهنده ساختار ژنتیکی جوامع هستند. به طور کلی هر گونه علامت یا نشانه‌ای که، بیانگر حضور یا عدم حضور یک صفت و یا یک ویژگی خاص در گیاهی باشد را اصطلاحا نشانگر می‌نامند. باید توجه داشت که هر نشانگر مورد استفاده در اصلاح نباتات، باید دارای دو ویژگی باشد. یکی اینکه در بین افراد جمعیت به صورت مختلف یا متفاوت (چند شکلی) دیده شود و دوم اینکه، منشأ ژنتیکی داشته و قابلیت انتقال از نسلی به نسل دیگر را داشته باشد. نشانگر مولکولی ریز ماهواره یا توالی‌های تکراری ساده SSR)) شامل توالی دو گانه تکراری کوتاهی (6-2 جفت باز) از DNA هستند (محمدی و همکاران، 1389). نشانگر‌های ریزماهواره به علت چند شکلی بالا، ماهیت هم‌بارز، ارزیابی آسان و تکرار پذیری بالا به عنوان نشانگر‌های متداول برای مکان‌یابی ژن‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. این نشانگر‌ها علاوه بر برخوردار بودن از مزایایی چون فراوانی زیاد و چندشکلی بالا، دارای توزیع یکنواختی بر روی ژنوم بوده و جایگاه کروموزومی آن‌ها بر روی نقشه‌های ژنتیکی مشخص گردیده است. در گیاهان خانواده چلیپاییان استفاده از این نشانگر‌ها گسترش زیادی پیدا کرده است (آچاریا [7]و همکاران ، 1983). با وجود شور بودن مناطق وسیعی از ایران و سازگار بودن این گیاه به شرایط شوری، تحقیقات اندکی در خصوص جنبه‌های به نژادی آن در کشور انجام گرفته است و با توجه به اینکه سورگوم گیاهی کم توقع می‌باشد و همچنین نظر به اینکه گزارشی در مورد بررسی تحمل به شوری این گیاه در استان کهگیلویه و بویراحمد در دسترس نیست، این آزمایش با هدف شناسایی بهترین ارقام متحمل به شوری و یافتن نشانگر مولکولی SSR مرتبط با ویژگی‌های تحمل به شوری در این گیاه در مرحله‌ گیاهچه‌ای، انجام شد.