بررسی خصوصیات ژنتیکی زنبورعسل ایرانی (Apis mellifera meda )

کد مقاله : 1599-24IPPC (R2)
نویسندگان
1بخش تحقیقات علوم دامی، مرکز تحقیقات و آموش کشاورزی و منابع طبیعی کردستان، سازمان تحقیقات، آموزش کشاورزی و منابع طبیعی، سنندج، ایران
2گروه گیاه پزشکی، دانشگاه رازی
3گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده علوم و مهندسی کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
4گروه گیاه‌پزشکی، دانشکده کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران
چکیده
امروزه، تکنیک های متفاوتی برای ارزیابی خصوصیات ژنتیکی در حشرات استفاده می شود. با توجه به اهمیت مطالعه ساختار ژنتیک جمعیت در حفاظت گونه ها، تنوع ژنتیکی زنبورعسل ایرانی جمع آوری شده از 20 استان کشور، به کمک نشانگرهای SSR، ISSR و مورفولوژی مورد ارزیابی قرار گرفت. نمونه برداری در تابستان سال 1393 از استان های آذربایجان غربی، آذربایجان شرقی، اردبیل، کردستان، زنجان، گیلان، مازندران، گلستان، خراسان شمالی، خراسان رضوی، همدان، کرمانشاه، ایلام، تهران، لرستان، اصفهان، چهار محال و بختیاری، فارس، کرمان و سیستان و بلوچستان انجام شد. در مجموع 2250 زنبورکارگر جوان از نظر مورفولوژیکی و 300 زنبورکارگر از لحاظ مولکولی مورد بررسی قرار گرفتند. در بخش نشانگرهای مورفولوژیکی، 14 صفت مورفولوژیکی (شامل صفات: طول بال جلو، عرض بال جلو، طول بال عقب، عرض بال عقب، زاویه A4، زاویه D7، زاویه G18، طول خرطوم، شاخص کوبیتال، شاخص نیم حلقه ششم شکمی، رنگ سپرچه، طول ترژیت سوم و چهارم شکم، طول پای-عقب و رنگ ترژیت سوم شکم) اندازه گیری شد. تجزیه واریانس داده های مورفولوژیکی براساس طرح آشیانه ای، مقایسه میانگین به روش LSD و تجزیه خوشه ای با استفاده از روش Ward انجام شد. در بخش مطالعات مولکولی، استخراج DNA از قسمت های سر و قفسه سینه زنبورهای کارگر با استفاده از روش Salting out با اندکی تغییرات صورت گرفت. جمعیت های زنبورعسل مورد مطالعه با استفاده از ده جفت آغازگر SSR شامل آغازگرهای A7، A107، A113، B124، A43، AP36، A88، AP33، A28 و A35 و ده جفت آغازگر ISSR شامل آغازگرهای A1، A2، A3، A4، A5، A6، A7، A8، A9 و A10 مورد بررسی قرار گرفتند. تجزیه کلاستر و تجزیه به مولفه های اصلی براساس داده های حاصل از نشانگرهای استفاده شده، نمونه های زنبورعسل مورد مطالعه را در دو گروه جداگانه قرار داد. در این گروه بندی، زنبورهای عسل استان های شمالی، شمال غرب و غرب کشور در گروه اول و زنبورهای عسل استان های شمال شرق، مرکز و جنوب ایران در گروه دوم قرار گرفتند. نتایج کلیه پارامترهای حاصل از آنالیز داده های مورفولوژیکی و مولکولی مطالعه حاضر نشان داد که جمعیت های زنبورعسل مورد مطالعه دارای تنوع ژنتیکی می-باشند ولی مقدار این تنوع ژنتیکی پایین است و حتماً در آینده جهت بهبود آن باید برنامه ریزی شود.
کلیدواژه ها
 
Title
Genetic characterization study of Iranian honeybees (Apis mellifera meda)
Authors
Abstract
Today, different techniques are used to evaluate genetic characterization in insects. Due to the importance of studying population genetic structure in species conservation, the genetic diversity of Iranian honeybee samples collected from 20 provinces of Iran was investigated using SSR, ISSR, morphological markers. Sampling were carried out during summer 2014 from 20 provinces of Iran (including West Azerbaijan, East Azerbaijan, Ardabil, Kurdistan, Zanjan, Gilan, Mazendaran, Golestan, North Khorasan, Razavi Khorasan, Hamedan, Kermanshah, Ilam, Tehran, Lorestan, Isfahan, Chaharmahal and Bakhtiari, Fars, Kerman and Sistan and Baluchestan provinces). Totally, 2250 and 300 young worker honeybees were investigated morphologically and molecularly, respectively. In morphological studies, 14 morphological characters (including: forewing length, forewing width, hind wing length, hind wing width, angle A4, angle D7, angle G18, proboscis length, cubital index, sternite index, scutellum color, third & forth tergite length, hind leg length and third tergite color) were measured. Variance analysis of morphological data based on nest design, mean comparison by LSD method and cluster analysis using Ward's method were performed. In molecular studies, total genomic DNA was extracted from the head and thorax sections of each honeybee worker, using salting out method with small modifications. Honeybee populations under study were analyzed using ten pairs of SSR primers including primers A7, A107, A113, B124, A43, AP36, A88, AP33, A28, A35 and ten ISSR primers including primers A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8, A9 and A10. Studied honeybee samples were divided into two separate groups based on Cluster analysis and principal component analysis. In this grouping, the first group were composed of the honeybees collected from North, Northwest and West parts of Iran, and the second group were composed of the honeybees collected from Eastern North, Central part and Southern regions of Iran. The results of all parameters obtained from the analysis of morphological and molecular data of the present study showed that although there were a genetic polymorphism and genetic diversity between different populations of studied honeybees in Iran, but it was a low genetic diversity which should be taken into account by research organizations which are working on honeybee breeding in Iran.
Keywords
Honeybee, genetic diversity, SSR marker, ISSR marker, morphology marker