اساتید راهنما:

دکتر مهدی رحیم­ملک

دکتر محمد­حسین اهتمام

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) چکیده: گیاهان دارویی در ایران جزء ذخایر ژنتیکی ارزشمند محسوب می­شوند. از جمله این گیاهان، گیاه دارویی رازیانه با نام علمی (.Mill Foeniculum vulgare) از خانواده چتریان (Apiaceae)، چند ساله و از قدیمی­ترین گیاهان دارویی و ادویه­ای می‌باشدکه در مناطق مختلف کشور کشت می­شود. هدف از اجرای این پژوهش، بررسی تأثیر خویش­آمیزی و زمان برداشت روی میزان متابولیت­های ثانویه و بررسی تنوع ژنتیکی بین لاین­های خودگرده افشان و دگرگرده افشان جمعیت رازیانه­های ایرانی و خارجی با استفاده از نشانگر­های مولکولی، مورفولوژیک و آناتومیک بوده است. علاوه بر اهداف ذکر شده، ترکیبات اصلی اسانس بذر هم به وسیله طیف سنجی کرماتوگرافی گازی مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. این مطالعه به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در سه تکرار در سال­های 93-1391 اجرا شد. در این مطالعه 15 ترکیب نشانگری ISSR در توده­های دگرگرده افشان در مجموع، 248 نوار چند شکل تولید نمودند که 32/88 درصد آن­ها چند شکل بودند و PIC در حدود 43/0 حاصل شد در حالی­که در توده­های خودگرده افشان در مجموع 217 نوار چند شکل تولید نمودند که 32/82 درصد آن­ها چند شکل بودند و PIC در حدود 42/0 حاصل شد. داده­های حاصل از تجزیه و تحلیل نرم افزار­های مولکولی با نشانگر ISSR، 23 توده دگرگرده افشان رازیانه را بر اساس مناطق جغرافیایی و اقلیم منطقه به پنج گروه و 23 توده خودگرده افشان را به چهار گروه تقسیم کردند. تجزیه به مؤلفه‌های اصلی تعدیل شده (PCoA) در هر دو حالت خودگرده افشانی و دگرگرده افشانی نیز در اکثر موارد نتایج تجزیه خوشه‌ای را تایید نمود. نتایج حاصله از تجزیه واریانس داده­های مطالعات تشریحی بافت­های اندام­های رویشی (ساقه ودمبرگ) و زایشی (بذر) بیانگر وجود تنوع زیادی بین توده­های دگرگرده افشان و خودگرده افشان از نظر اکثر صفات مورد مطالعه بود. خویش­آمیزی سبب افزایش میانگین صفات فاصله غلاف­های آوندی کوچک تا اپیدرم شکمی ساقه، نسبت طول به عرض بذر و تعداد کانال ترشحی در ساختار بذر و ساقه شد. توده انگلستان با 46 و توده لهستان با 66/35 کانال ترشحی بیشترین میزان این صفت را به ترتیب در بین توده ­های دگرگرده افشان و خودگرده افشان نشان دادند. نتایج نشان داد که ضریب تغییرات ژنتیکی در توده­های دگرگرده افشان برای صفات تعداد انشعاب فرعی، نسبت قطر تاج پوش به ارتفاع، نسبت ارتفاع به تعداد انشعاب فرعی، وزن هزاردانه و تعداد بذر در چتر کمتر از توده­های خودگرده افشان برآورد شد. در حالی­که ضریب تغییرات فنوتیپی در توده­های خودگرده افشان برای صفات درصد سبز شدن، ارتفاع، تعداد انشعاب فرعی ، نسبت قطر تاج پوش به ارتفاع ، نسبت ارتفاع به تعداد انشعاب فرعی و تعداد بذر در چتر بیشتر از توده­های دگرگرده افشان برآورد شد. بیشترین مقدار وراثت پذیری عمومی در توده­های دگرگرده افشان مربوط به نسبت قطر تاج پوش به ارتفاع (74/99درصد) و بیشترین این مقدار در توده­های خودگرده افشان مربوط به وزن هزاردانه (44/99درصد) بود. نتایج نشان می­دهد که خویش­آمیزی سبب افزایش میانگین درصد اسانس، عملکرد عصاره، فنول تام، فلاونوئید تام و افزایش فعالیت آنتی­اکسیدانی شده است. در توده­های دگرگردهافشان توده شیروان بیشترین مقدار فنول تام(29/76) میلی­گرم تانیک اسید بر گرم ماده خشک، عملکرد عصاره(33/17درصد)، فلاونوئید تام(49/14) میلی­گرم کوئرستین بر گرم ماده خشک و بیشترین فعالیت آنتی­اکسیدانی (29/76) میکروگرم بر میلی­لیتر حجم عصاره را نشان داد در حالی­که توده تبریز بیشترین عملکرد عصاره، فلاونوئید تام و فعالیت آنتی اکسیدانی را در توده­های خودگرده افشان داشت. ترکیب اصلی اسانس بذر رازیانه ترانس­آنتول است که بیشترین مقدار آن در توده اصفهان (38/90 %) و کم‌ترین آن در نمونه همدان (07/85 %) مشاهده شد. در توده­های دگرگرده افشان بیشترین و کمترین درصد اسانس به ترتیب به توده اصفهان (42/6 درصد) و توده­های اردبیل و بوشهر(4/2 درصد) اختصاص داشت. در حالی­که بیشترین و کمترین درصد اسانس در توده­های خودگرده افشان به ترتیب در توده­های همدان (50/6 درصد) و شیروان (5/3 درصد) مشاهده شد. مقایسه میانگین داده­های تجزیه متابولیت­های ثانویه در مراحل مختلف رشد نشان داد که میزان فنول کل و فعالیت آنتی­اکسیدانی در بذر و میوه بیشتر از گل، ساقه، برگ و دمبرگ بود. در حالی­که میزان فلاونوئید در بذر و برگ بیشتر از سایر بخش­های گیاه بود. به­ طوری­که بالاترین میزان فنول کل، میزان فلاونوئید و فعالیت آنتی­اکسیدانی در بذر در مرحله اواخر رسیدگی بدست آمد. فصل اول: مقدمه و بررسی منابع 1-1- کلیات گیاهان از ابتدای تمدن بشر تاكنون كاربردهای متنوعی داشته­اند، گروهی به عنوان ماده غذایی تأمین كننده نیازهای تغذیه­ای هستند، گروهی خاصیت دارویی داشته و آلام جسمی را تسكین می­دهند. گروهی نیز به صورت چند منظوره مورد استفاده قرار می­گیرند. گیاهان دارویی طی قرون متمادی تنها منبع قابل دسترس جهت درمان دردها و آلام بوده­اند. در عصر حاضر با وجود پیشرفت و توسعه چشمگیر کاربرد داروهای سنتزی، هنوز گیاهان دارویی و اشکال دارویی حاصل از آنها در مقیاس وسیعی مورد استفاده قرار می­گیرند، بطوری­که در برخی کشورها از اجزاء لاینفک سیستم دارودرمانی محسوب می­شوند و بازار تجارت آنها نیز در مقایسه با سایر داروهای شیمیایی رونق افزونتری دارد[1]. سازمان بهداشت جهانی[1] بعنوان مرکز سیاستگزاری و نظارت جهانی در امر بهداشت، برای اولین بار در سال 1978 با صدور اعلامیه آلماآتا خاطر نشان نمود که هنوز بخش عمده­ ای ازجامعه بشری به داروهای گیاهی اعتقاد دارند و جهت تأمین سلامت عمومی خود از آنها استفاده می­کنند [1]. گیاهان دارویی در ایران جزء ذخایر ژنتیکی ارزشمندی محسوب می­شوند. امروزه بسیاری از تحقیقات علوم گیاهی به جنبه­های مختلف کاربردی این گیاهان معطوف شده است. از این رو محققان کشورهای مختلف تحقیقات ارزشمندی را روی گیاهان دارویی به انجام رسانده­اند. متأسفانه با توسعه شهرها و عدم توجه به منابع طبیعی این ذخایر ژنتیکی با ارزش روز به روز در معرض خطر انقراض قرار گرفته­اند. در کشور ایران اکثر تحقیقات بر روی شناسایی و استخراج اسانس این گیاهان اختصاص داشته و مطالعه محدودی روی آناتومی، خود ناسازگاری و فعالیت آنتی اکسیدانی آن­ها صورت گرفته است. اصلاح­گران می­توانند از طریق مطالعه ژنوم این گیاهان، پیشرفت­های چشمگیری در بهبود و افزایش کمی و کیفی این محصولات حاصل کنند [27]. نظر به اینکه مطالعات اندکی در گیاه رازیانه در زمینه اصلاح و به­نژادی در ایران و جهان گزارش شده است و اغلب مطالعات در زمینه ترکیبات سیتوژنتیکی، بررسی تنوع ژنتیکی و مطالعات مربوط به اسانس گیاه رازیانه انجام شده است. با توجه به اینکه تاکنون مطالعه­ای در رابطه با بررسی آثار خویش­آمیزی در توده­های مختلف رازیانه، تنوع صفات آناتومیک و فیتوشیمیایی و تاثیر مراحل فنولوژیک بر میزان فعالیت آنتی­اکسیدانی انجام نشده است و هیچگونه اطلاعاتی مبنی بر بررسی تنوع ژنتیکی بین لاین­های خودگرده افشان و آزاد گرده افشان در رازیانه با استفاده از نشانگر مولکولی وجود ندارد از این رو در تحقیق حاضر تلاش گردید تا آثار خویش­آمیزی و زمان برداشت را روی میزان متابولیت­های ثانویه تعیین گردیده و همچنین تنوع ژنتیکی بین توده­های خودگرده افشان و آزاد گرده افشان جمعیت رازیانه­های ایرانی و خارجی با استفاده از نشانگر­های مولکولی، مورفولوژیک و آناتومیک مورد بررسی قرار گیرد. 2-1- مقدمه برپا شدن نهضت جهانی «موج سبز» و بازگشت انسان به طبیعت و اعلام ممنوعیت سازمان بهداشت جهانی مبنی بر استفاده از رنگ­ها و اسانس­های مصنوعی و عوارض جانبی دارو­های شیمیایی در سال­های اخیر، سبب رونق کشت و کار گیاهان دارویی شده است. گیاهان دارویی دارای اهمیت اقتصادی فراوان بوده و به عنوان محصولات سود­آور تجاری شناخت شده­اند [14]. سرزمین ایران از نظر تنوع گیاهی، به خصوص از منظر گیاهان دارویی، جایگاه منحصر به فردی در جغرافیای گیاهی جهان دارد. بر اساس نظر گیاه‌شناسان و پژوهشگران علوم مرتبط منابع طبیعی، تعداد گونه‌های گیاهی ایران حدود 8000 گونه است و تحقیقات دانش‌پژوهان كشور نشان داده است كه از این تعداد بیش از 2500 گونه دارای خواص دارویی، عطری، ادویه‌ای، آرایشی و بهداشتی، رنگ دهنده، طعم دهنده، مكمل غذایی، كنترل كننده حشرات و علف هرز و سایر موارد هستند. به‌علاوه، از تعداد كل گونه‌های شناخته شده، نزدیك 1730 گونه به عنوان گیاهان بومی ایران (اندمیك) می‌باشند كه تنها در سرزمین ایران رویش كرده و به عنوان یك ظرفیت انحصاری در كشور محسوب می‌شوند [6،21،22]. با توجه به این که از نیمه دوم قرن گذشته در بیشتر کشورهای جهان تحقیقات فارماکودینامیک[1] وسیع روی گیاهان دارویی انجام گرفته و در ادامه دارو­های گیاهی فراوانی تهیه و به بازار عرضه گردیده است، مطالعه روی مواد مؤثره گیاهان دارویی فلور غنی ایران حائز اهمیت است [4]. رازیانه یا بادیان سبز گیاهی از خانواده چتریان (Apiaceae) با نام علمی (.Mill Foeniculum vulgare)، دیپلوئید، علفی، پایا، دو یا چند ساله، روز بلند، معطر، به ارتفاع یک تا دو متر که دارای برگ­هایی با بریدگی­های زیاد است [4]. تعداد کروموزوم­های پایه در این گیاه 22=x2=n2 می‌باشد [35]. ریشه­ها در رازیانه، غده­ای، دوکی شکل، مستقیم و به رنگ سفید مات است. ساقه­ها استوانه­ای قائم، سبز روشن، منشعب و به ارتفاع 150 تا 200 سانتیمتر است. برگ­ها به رنگ سبز تیره، متناوب، ظریف و دارای بریدگی­های کم و بیش عمیق هستند. گل­های کوچک و زرد رنگ گیاه در انتهای ساقه­های اصلی و فرعی و به صورت مجتمع در چتر مرکب قرار می­گیرد. میوه­ها دو فندوقه به طول 10-6 و عرض 3-2 میلی­متر، دوکی شکل با دو انتهای باریک به رنگ سبز یا قهوه­ای روشن می‌باشد. چترها حاوی 25-18 گل نامساوی به طول 40-10میلی­متر و دم گل‌ها 7-1 میلی­متر طول دارد. [4، 44،54]. این گیاه در مناطق زیادی از اروپا، مدیترانه و آسیا می­روید و از گیاهان بومی این مناطق به شمار می­آید [9،19، 22]. ظاهر کلی گیاه رازیانه مخصوصاً برگ­های آن بی­شباهت به شوید و زیره نیست ولی بوی مطبوع، معطر، ساقه مرتفع و ریشه ضخیم گیاه رازیانه به سهولت آن را از شوید و زیره متمایز می­سازد. گل­های آن زرد   رنگ و مجتمع به صورت چتر مرکب است. همه قسمت‌های گیاه معطر بوده و قسمت­های مورد استفاده آن ریشه، برگ و بذر آن است ولی معمولاً کلیه قسمت­ها مورد استفاده قرار می­گیرد. میوه رازیانه علاوه بر داشتن 10 تا 12 درصد ماده روغنی، کمی هم ماده قندی موسیلاژ و اسانس داشته و دارای اِترهای فنولی است که عامل اصلی خاصیت دارویی آن محسوب می­شود. میوه‌ها یا همان دانه­ی رازیانه حاوی دو تا شش درصد اسانس بوده و مهم‌ترین تركیبات آن شامل ترانس­آنتول[2]، لیمونن[3]، و فنچون[4] می­باشد که بر حسب مرحله نمونه­برداری و شرایط محیطی و اقلیمی موجود در هر اقلیم و منطقه­ای متفاوت است [8]. اسانس رازیانه حاوی آنتول، استراگول، متیل اوژنول، فلاندرن، آلفاپینن، فنچون و … می‌باشد. [43،58، 82]. 3-1- انتشار جغرافیایی و اهمیت اقتصادی رازیانه رازیانه بومی جنوب غربی آسیا، جنوب اروپا و منطقه مدیترانه می­باشد و در فرانسه، اسپانیا، پرتغال و شمال آفریقا و ایران به حالت خودرو رشد می­کند. در حال حاضر این گیاه در نواحی وسیعی از رومانی، روسیه، فرانسه، ایتالیا، هند، آمریکا و آرژانتین و بسیاری از کشورهای آفریقایی کشت می­گردد [34،37،156]. همچنین کشورهای ترکیه، چین، سوریه، ایران، ویتنام، افغانستان، لبنان و قبرس از عمده کشورهای تولید کننده این محصول هستند [23]. رازیانه در سراسر ایران کشت می­شود و در بسیاری از مناطق به صورت وحشی می­روید[39]. 4-1- گیاه‌شناسی رازیانه 1-4-1- معرفی تیره چتریان تیره جعفری (چتریان) دارای 150 جنس و 1500 گونه است. وجه تسمیه این خانواده از کلمه Umbrella به معنی چتر و Peare به معنی حمل کردن گرفته شده است [45]. گیاهان این تیره اغلب در نیم‌کره شمالی انتشار دارند و در مناطق استوایی گرمسیری بسیار نادرند. برخی از جنس­های این تیره مانند هویج، پراکندگی وسیعی دارند و تقریباً در همه مناطق دنیا مشاهده می­شوند. عرصه رویش اغلب جنس­های تیره جعفری مناطق مدیترانه­ای، ترکیه، ایران و ترکمنستان است و همین مناطق را خاستگاه این گیاهان می­دانند [45]. گیاهان این تیره گیاهانی علفی، پایا، یک ساله و دو ساله بوده که سطح خارجی ساقه آن­ها دارای خطوط طولی برجسته و فرورفتگی‌های منظم طولی است. برگ­ها متناوب و بدون گوشوارک ولی دارای نیام بسیار رشد یافته و گاهی به مراتب بزرگ‌تر از پهنک هستند. گل­آذین اغلب چتری منفرد و یا چتری مرکب، به ندرت خوشه­ای، خوشه­ای گرزن و یا گرزن و معمولاً به صورت چتر انتهایی است. گل منظم، ساده و همیشه دارای پنج کاسبرگ، پنج گلبرگ، پنج پرچم و دو برچه است. جام گل دارای گل­آذین آزاد یا برهم و نافه گل دارای پرچم­هایی متناوب است. میوه در رده­بندی و تقسیمات درونی تیره اهمیت دارد و متشکل از دو فندقه یا در واقع دو مریکارپ توأم است[45، 172]. 2-4-1- معرفی جنس رازیانه این جنس با نام علمیSubsp. vulgare  Foeniculum vulgare Mill. مترادف است با F.officinale  و Anethum foeniculcim L.  مترادف بوده و نام­های فارسی آن رازیانه، بادیان، بادیان سبز است. در عربی به آن رازیانج، شمر، بسباس، بارهلیا، برهلیا گفته می­شود. در انگلیسی تحت نام Fennel، در آلمانی به نام­های Fenekel و Frauen و Fenchel و Anethdoux و Fenouli معروف است [19،37،45]. این جنس در ایران یک گونه علفی چند ساله دارویی دارد که هم به صورت خودرو و هم به صورت زراعی مشاهده می­شود [45].