![نشانگر مولکولی](https://payanbama.ir/wp-content/uploads/2024/06/نشانگر-و-نشانگر-مولکولی.jpg)
قیمت 19,000 تومان
1-8-نشانگر مولکولی
1-9-انواع نشانگرهای مولکولی..
1-9-1-نشانگرهای مورفولوژیکی..
1 -9-2-نشانگرها بیوشیمیایی..
1-9-3-نشانگرهای DNA..
1-10-انواع نشانگرهای مولکولی جدید.
1-10-1-RFLP.
1-10-2-RAPD..
1-10-3- AFLP.
1-10-4- SSR..
1-10-5- نشانگر مولکولی ISSR..
1-10-5-1-مزایای نشانگر مولکولی ISSR..
1-10-5-2-کاربردهای نشانگر مولکولی ISSR..
1-10-5-3-منشاء چند شکلی در ISSRها
1-11- گیاهشناسی..
1-12- ریشه.
1-13-ساقه.
1-14-گل..
1-15-میوه
1-16-برگها
1-17-کاشت…
1-18- برداشت…
فصل دوم : بررسی منابع نشانگر مولکولی
2-1- نشانگر.
2-2-انواع نشانگر.
2-2-1-نشانگر RAPD..
2-2-2-نشانگر AFLP.
2-2-3-نشانگر SSR..
2-2-4-نشانگر ISSR..
منابع نشانگر مولکولی
نشانگرهای مولکولی[1]
مفهوم نشانگر ژنتیکی[2] موضوع جدیدی نمیباشد .در قرن نوزدهم، گرگور مندل نشانگرهای ژنتیکی مبتنی بر فنوتیپ را در ازمایشهای خود به کار برد. پس از آن نشانگر ژنتیکی مبتنی بر فنوتیپ برای مگس سرکه[3] منجر به پیدایش نظریه پیوستگی ژنی شد. این مفهوم زمانی تحقق مییابد که مکانهای ژنتیکی نزدیک به هم، همزمان و با هم به ارث برده میشوند (موندینی[4] و همکاران، 2009).
هر گونه نشانه، علامت و یا صفت بیان کننده یک خصوصیت خاص را به شرط وراثتی بودن آن میتوان نشانگر[5] نامید. انواع مختلفی از نشانگرها در عرصه علوم ژنتیک، ردهبندی و به نژادی به کار رفته است. اصول کاربرد همه آنها تفاوت چندانی ندارد، ولی هر کدام دارای معایب ومزایا خاص خود هستند و البته تمام آنها به نوبه خود ارزشمند میباشد. یک نشانگر حداقل باید دو ویژگی کلی داشته باشد: (الف) در بین افراد جامعه متفاوت باشد و به عبارتی چند شکلی[6] کافی داشته باشد (ب) منشاء ژنتیکی داشته باشد و کمتر تحت تاثیر شرایط محیطی قرار گیرد (میردریکوند و همکاران، 1383).
یک نشانگر ایدهال باید چند ویژگی داشته باشد :
- 1-چند شکلیداشته باشد و بطور یکنواخت در سراسر ژنوم پراکنده باشد
- 2-وضوح کافی برای تفاوتهای ژنتیکی ایجاد کند
- 3-نشانگرهای قابل اعتماد، مستقل و متعدد تولید کند
- 4-ساده ، سریع و ارزان باشد
- 5-مقدار کمی از بافت یا DNAنیاز داشته باشد
- 6-با فنوتیپ مشخصی رابطه داشته باشد
- 7-هیچ اطلاعات قبلی درباره ژنوم یا ارگانیسم لازم نباشد (موندینی و همکاران، 2009).
چند شکلی در نشانگر مولکولی ، میتواند در سه سطح فنوتیپی (مورفولوژیکی )، تفاوت در پروتئینها (بیوشیمیایی) و تفاوت در سطح توالی نوکلئوتیدیهای DNA آشکار شود.
انواع نشانگر مولکولی
با وجود اینکه بهرهمندی از علم ژنتیک و اصلاح نباتات بیشترین نقش را در افزایش محصول و تولید فراوردههای غذایی به عهده داشته است، به دلیل رشد روزافزون جمعیت، تلاش بیشتری برای چیرگی بر شرایط نامساعد محیطی، اعم از عوامل زیستی و غیرزیستی و افزایش کیفیت محصول لازم است. در سالهای اخیر پیشرفتهای تحسین برانگیزی که در زمینهی زیست شناسی مولکولی و بیوتکنولوژی صورت گرفته، ابزار قدرتمندی را برای پژوهشهای ژنتیک تفصیلی گیاهان عالی از جمله گیاهان زراعی فراهم کردهاند. شاید اساسیترین و مفیدترین این ابزار نشانگرهای DNA باشند که همان تفاوتهای قابل ثبت ردیفهای بازی DNA موجود بین دو یا چند نمونهاند. امروزه اطلاعات به دست آمده از نشانگر مولکولی DNA کاربردهای بسیاری دارند، که عمدهترین آنها در پزشکی قانونی، طبقهبندی موجودات زنده و اصلاح نباتات است (نقوی و همکاران، 1388).
(پاورقی)
[1] Molecular-marker
[2]genetic marker
[3] Drosophila melanogaster
[4] -Mondini et al
[5]marker
[6] polymorphis
انواع نشانگرهای مولکولی جدید
RFLP[1]
نشانگرهای مولکولی DNA عموما چند شکلی توالی DNA را بدون توالییابی بررسی و ارزیابی میکنند. اولین نسل نشانگرهای DNA بر مبنای هیبریداسیون کاوشگر با توالی خاصی از DNA شکل گرفتهاند. از جمله نشانگرهای مبتنی بر هیبریداسیون، میتوان به نشانگرهای RFLP که بر مبنای تنوع طولی قطعات حاصل از برش توسط آنزیمهای برشی شکل گرفتهاند اشاره نمود (باقری و همکاران، 1386). پلیمرفیسمهای[2] طولی قطعات برشی (RFLP)، با استفاده از آنزیمهای برشی[3]، مولکولهای DNA ژنومی را در توالی های نوکلئوتیدی خاصی (محل های برش) برش داده و بنابراین قطعات DNA با اندازه های مختلف را بوجود می آورند(بوتستین و همکاران[4]، 1980).
از معایب RFLP میتوان به موارد ذیل اشاره نمود:
دشواری، پیچیدگی و وقتگیر بودن آن
RFLP ژنومهای بزرگ نیازمند کاربرد مواد پرتوزا یا روشهای پیچیدهتر و گرانتر بیوشیمیایی است.
هزینه اولیه زیاد و هزینه نسبتا زیاد نگاهداری کاوشگرها و کاربرد آنها، RFLP را گران کرده است.
در گونههای بسیار نزدیک به همدیگر این نوع نشانگرها آللهای مشابهی را نشان میدهند (نقوی و همکاران، 1388)
RAPD[5]
در سال 1990 تکنیکی به نام DNA چند شکل تکثیر شده تصادفی یا اختصاراً RAPD توسط دو گروه مستقل ویلیامز و همکاران و لش و همکاران معرفی شد، که اساس آن تکثیر نواحی اتصال پرایمر در DNA ژنوم، با استفاده از واکنش PCR میباشد (نقوی و همکاران، 1388). اتصال رقابتی آغازگرها و تولید باندهای مصنوعی و برهمکنش داخل و بین رشته DNA در طی PCR، هنوز بعنوان یک مشکل بالقوه RAPD پا برجاست. بنظر میرسد برخی از این مشکلات مانند تکرارپذیری، احتمالاً بعلت آغازگرهای طویلتر و دمای اتصال بالاتر، برای [6]AFLP و ISSR[7]، از RAPD کمتر است (نیبوم[8]، 2004).
نتایج این تکنیک معمولاً در پاسخ به تغییرات کوچک مانند شدت اتصال آغازگر، که شرایط آزمایشی آن را تغییر میدهد به میزان زیادی متغیر است. بنابر این قابلیت تکرارپذیری و امکان استفاده از آن در آزمایشگاههای مختلف در این تکنیک بعضاً دچار مشکل شده و کاربرد آن را محدود میکند (سلطانلو و همکاران، 1388).
AFLP[9]
این نشانگر اولین بار در سال 1395 توسط ووس و همکاران معرفی شد. AFLP، تکنیکی بر پایه تکثیر بخشی از قطعات هضم شده حاصل از هضم DNA کلی با استفاده از PCR است. محصولات تکثیر شده با رنگهای فلورسنت یا رادواکتیو نشاندار شده و بر روی ژل توالییابی و تفکیک می شوند. این تکنیک ابزار مولکولی قوی و قابل اعتمادی در بررسی چند شکلی DNA است (لاموت و همکاران، 2002).
پیچیدگی نسبی در مقایسه با سایر روشهای مبتنی بر PCR و غالب بودن این نشانگر که موجب عدم امکان تشخیص افراد خالص از ناخالص میگردد، استفاده از این تکنیک را محدود میکند. همچنین هضم ناقص DNA باعث تولید باندهای مصنوعی میشود و ردیابی این مشکل سخت است مگر اینکه نمونهبرداری از بافت گیاه در مراحل مختلف در طی فصل رشد و از اندامهای مختلف انجام شود (نیبوم، 2004).
از معایب این نشانگر میتوان به موارد ذیل اشاره نمود:
- پیچیدگی نسبی این روش در مقایسه با سایر روشهای مبتنی بر PCR
- عدم اطلاع از جایگاه ژنی نشانگرها
SSR[10]
ژنوم موجودات عالی، انباشه از نسخههای متعدد توالیهای ساده DNA میباشند که با اندازههای مختلف در تمام طول ژنوم پراکنده شدهاند. در صدر این توالیها، DNA ماهوار[11]ه قرار دارد، که حاوی قطعات 100 جفت باز یا بیشر میباشد که طول آنها به چندین مگا جفت باز نیز میرسد. بعد از آن نوبت به ماهوارکها[12] میرسد که شامل ردیفهای تکراری بلندتر از 10 تا 15 جفت باز هستند که طول آنها 30 کیلوباز یا بیشتر است. کوچکترین عضو این خانواده شامل توالیهای ساده تکراری یا ریزماهواره[13] میباشد که شامل توالیهای تکراری 6-1 جفت باز بوده و عموماً کوچکتر از یک کیلو باز میباشند (چیمبرز و مکاووی[14]، 2002).
ریزماهوارهها یا توالیهای تکراری ساده (SSR)، عناصر تکراری متوالی و متشکل از واحدهای تکی، دوتایی، سه تایی یا چهارتایی هستند (سلطانلو و همکاران، 1388) که در ژنوم بیشتر یوکاریوتها پراکندهاند. به طوری که در هر ده کیلو جفت باز از ردیف DNA دست کم یک ردیف ریزماهواره دیده میشود (نقوی و همکاران، 1388). در گیاهان عالی در هر 100-30 کیلوباز بطور میانگین، یک SSR از نوع سه و چهار نوکلئوتیدی وجود دارد(سلطانلو و همکاران، 1388). ریزماهوارهها در DNA هستهای تمام یوکاریوتها و پروکاریوتها از جمله باکتریها یافت شده (گابور[15] و همکاران، 2000) و بطور مکرر بوجود میآیند (گوپتا[16] و همکاران، 1996).
ریزماهوارهها در هر دو قسمت توالیهای کدکننده و غیر کدکننده در همه موجودات مورد مطالعه وجود دارند (کانتتی[17] و همکاران، 2002). و ثابت شده که بطور یکنواخت در ژنوم پراکندهاند، اگر چه در برخی نواحی میتوانند به صورت مجتمع قرار گرفته باشند (نقوی و همکاران، 1388).
کاربردهای ریزماهوارهها در نقشهیابی ژنومی، انگشتنگاری DNA، نشانمند کردن ژنها، سازماندهی ژرمپلاسم و مطالعات سیتوژنتیکی مشخص شده است (گوپتا و همکاران، 199). از کاربردهای دیگر ریزماهوارهها، میتوان به عنوان نشانگر مولکولی جهت (نقشهیابی) ژنها در گندم و سایر گیاهان اشاره کرد (خلستکینا[18] و همکاران، 2002).
(پاورقی نشانگر مولکولی)
[1] Restriction fragment length polymorphis
[2] Polymorphism
[3] Restriction enzyme
[4] Botstein et al
[5]Random Amplified Polymorphism DNA
[6] Amplified Fragment Length Polymorphism
[7] Inter simple sequence repeat
[8] Nybom
[9] Amplified Fragment Length Polymorphism
[10] Simple Sequence Repeats
[11] Satellite
[12] Mini Satellite
[13] Micro Satellite
[14] Chambers and Macavoy
[15]Gabor et al
[16] Gupta et al
[17] Kantety et al
[18]Khelestkina et al
نشانگر مولکولی ISSR
روش ISSR-PCR برای اولین بار توسط زیتکیویز و همکاران (1994) گزارش شد. ISSRها نشانگرهای نیمه اختیاری هستند که توسط PCR در حضور آغازگری که مکمل ریزماهواره هدف است، تکثیر میشوند. تکثیر در حضور این آغازگرها به MP-PCR[1] نیز معروف است. چنین تکثیری نیاز به اطلاعات توالی نداشته و منجر به تولید الگوهای چند جایگاهی و بسیار چند شکل میگردد. قطعات ISSR، توالی DNA به طور 3000-100 جفت باز میباشند که بین دو ناحیه میکروستلایت[2] که در جهت مخالف هم قرار گرفتهاند، جای دارند. آغازگرهایی بر اساس ریزماهوارک طراحی و استفاده میشوند تا توالی DNA بین دو ISSR را تکثیر کنند ( کومار[3] و همکاران، 2009).
طول آغازگرها میتواند 16 تا 25 جفت باز باشد و ریزماهوارک استفاده شده میتواند دو، سه، چهار یا پنج نوکلئوتیدی باشد. همچنین آغازگرها هم بصورت مهار نشده یا اکثراً مهار شده در انتهای 3 یا 5′ توسط 1 تا 4 باز میباشند. این روش بخاطر استفاده از آغازگرهایی با طول بیشتر (16 تا 25) نسبت به RAPD با 10 نوکلئوتید از تکرار پذیری بالاتری برخوردار است. زیرا در صورت استفاده از آغازگرهای بلند میتوان دمای اتصال (45 تا 69) را افزایش داد که این امر سبب میشود اختصاصیتر عمل کند. مطالعات انجام شده بر روی تکرارپذیری نشان میدهد که فقط ضعیفترین باندها تکرارپذیر نیستند. حدود 92 تا 95 درصد از باندهای امتیاز داده شده میتوانند با استفاده از نمونه DNA از رقم مشابه و با استفاده از PCR جداگانه که با ژل اکریلآمید شناسایی شدهاند، تکرار شوند (ردی[4] و همکاران، 2002) .
[1] Multiplex polymerase chain reaction
[2]Micro Satellite
[3] Kumar et al
[4]Reddy et al
نشانگر مولکولی
جهت مشاهده نمونه های دیگر از مبانی نظری پایان نامه مهندسی کشاورزی کلیک کنید..
نمونه ای از منابع انگلیسی نشانگر مولکولی
- Abdi S, Fayyaz Moghadam A, Ghadim Zadeh M, Ghane Jahromi M. 2006. Evaluate effects of removing leaf with three intenses in four reproductive stages on oil yield of two sunflower cultivars. The 9th Iranian Crop Sciences Congress. Aboureyhan Campus, University of Tehran, Iran, 145 :27-29
- Ahkami A, Naghavi M, Zadeh A.H, Pirseiedi S, Patki P, Almoti M.K, Irandoost H.P, Bakhsh M.O. 2007. Genetic Relationship in Durum Wheat (Triticum durum) Using AFLP Markers. Iranian Agricultural Science, 1: 25-35
- Anushri A, Mohapatra T, Sharma R. 2004. Molecular Mapping and Marker Assisted Selection of Traits for Crop Improvement. National Research Center on Plant Biotechnology India Agricultural Research Institute, 289-330.
- Ajibade S.R, Weeden N.F, Chite S. 2000. Inter-simple sequence repeat analysis of genetic relationships in the genus Vigna. Euphytica, ll: 47-55
- Arcade A, Anselin F, Rampant P.F, Lesage M.C ,Paques L.E, Prat D. 2000. Application of AFLP, RAPD and ISSR markers to genetic mapping of European and Japanese larch. Theoretical and Applied Genetics, 100: 299-307
- Barrak k.m. 2006. Irrigation interval and nitrogen level effects on growth and yield of canola(Brassica napusl.). Scientific J. King Faisal Univ, 7: 87-99.
- Bhardwaj R.K.2009. Advances in oilseed research .Oxford Book Company,jaipur,india.288p
- Blair M.W, Panaud o, McCouch S.R. 1999. Inter simple sequence repeat (ISSR) amplification for analysis of micro satellite motif frequency and fingerprinting in rice (Oryza sativa L). Theoretical and Applied Genetics, 98:780-792
- Bornet B, Branchard M. 2001. Nonanchored inter simple sequence repeat (ISSR) markers: reproducible and specific tools for genome fingerprinting. Plant Molecular Biology Reports, 19: 209-215
- Botstein D, White R.L, Skolnick M, Davis R.W. 1980. Construction of a genetic linkage map in man using restriction fragment length polymorphisms. Am. J. Hum. Genet, 32: 314-331.
- Chambers G.K, Macavoy E.S. 2000. Microsatellites: consensus and controversy. CBP, 126: 455-476
- Darvasi A, Soller M. 1994. Optimum spacing of genetic markers for determining linkage between marker loci and quantitative trait loci. Theoretical and Applied Genetics, 89: 351-357.
- Gabor T, Gaspar Z, jurka j. 2000. Microsatel1ite In different eukaryotic genomes: survey and analysis. Genome Research, 10: 967-981
- Godwini I.D, ALtken E, Smith L.W. 1997. Application of inter simple sequence repeat (lSSR) markers to plant genetics. Electrophoresis, 18: 1524-1528
- Gostirmsky S.A, Kokaeva Z.G, Konovalov F.A. 2005. Studying Plant Genome Variation Using Molecular Markers. Russian Journal of Genetics, 41: 480-492
- Gupta P.K, Baylan H.S, Sharma P.c, Ramesh B. 1996. Microsatellite In plants: a new class of molecular marker. Current Science, 70: 4-54
- Huang j, Sun S.M. 2000. Genetic diversity and relationships of sweet potato and its wild relatives in Ipomoea series Batatas (Convolvulaceae) as revealed by inter-simple sequence repeat
- …
- …
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.