شناسائی مولکولی و آنالیز فیلوژنتیکی جلبک سبز Dunaliella با استفاده از توالی ژن میتوکندریائیcox۱
/پیمان احمدی پیشتاب
: علوم طبیعی
، ۱۳۹۵
، راشدی
چاپی
کارشناسی ارشد
زیست شناسی گیاهی گرایش سیستماتیک اکولوژی
۱۳۹۵/۰۶/۲۰
تبریز
امروزه ریزجلبک Dunaliella به دلیل قابلیت بالای تولید بتاکاروتن، کاربردهای آن در صنایع غذایی، دارویی، آرایشی و کارهای تحقیقاتی نظیر مهندسی ژنتیک، مورد توجه فراوان قرار گرفته است .از این رو شناسایی بیشتر این سرده و گونهصهای پرتولید آن، بسیار سودمند خواهد بود .معمولا تاکسونومی رایج سرده دونالیلا از روی صفات مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی آن انجام میصگیرد، از آنجایی که این صفات تحت شرایط رشدی مختلف، میصتوانند تغییر کنند، به همین دلیل این بررسیصها کافی نبوده و باعث یک سردرگمی در ردهصبندی این سرده شده است .از این رو در این تحقیق برای شناسایی بهتر و دقیقصتر این سرده به لحاظ مولکولی، از نشانگرهای مولکولی استفاده شد و تنوع ژنتیکی تعدادی از سویهصهای ایرانی ریزجلبک Dunaliellaکه در کلکسیون پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی شمالصغرب و غرب کشور موجود است، با استفاده از توالی ژن میتوکندریائی) cox۱ ژن کد کنند زیرصواحد اول سیتوکروم C اکسیداز ( مورد بررسی قرار گرفت .پس از طراحی آغازگرهای اختصاصی و استخراجDNA ، واکنش زنجیرهصای پلیمراز با استفاده از جفت آغازگرهای اختصاصی ژنصهایITS ، rbcl و cox۱ انجام گرفت، سپس با استفاده از آنزیمصهای محدودالاثرMboI ،MspI ،TaqI ،ApaI ، SacI و Bsp۱۴۳I برش آنزیمی بر روی محصولات PCR ایزولهصهای مختلف انجام پذیرفت .با بررسی بیشتر الگوی بانددهی ایزولهصهای مختلف و ارزشصگذاری باندها، تنوع ژن cox۱ این ایزولهصها بررسی شد .برای بررسی دقیقصتر تنوع ژنوم ایزولهصهای مورد مطالعه، برای ایزولهصهائی که در مرحل برش آنزیمی، تنوع نشان داده بودند، توالیصیابی محصولات PCR انجام شده و توالیصها مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت .بر اساس نتایج هر دو روشRFLP - PCRو توالیصیابی، درخت فیلوژنی برای ایزولهصهای مورد مطالعه ترسیم گردید .نتایج تکنیکRFLP - PCRنشان داد که ایزوله B۶۰ در یک شاخه قرار گرفته و با گونه D. salina CCAP۱۹/۱۸ خویشاوندی نزدیک نشان میصدهد و بقیه ایزولهصها در خوشه دیگر دستهصبندی میصشوند .نتایج حاصل از توالیصیابی نشان داد که ایزولهصهای B۶۰ و G۳ در یک خوشه قرار گرفته و با گونهصهایUDEC ۰۰۱ - D. salina strain CCMو D. tertiolecta خویشاوندی نزدیک دارند، همچنین ایزوله ۱۹/۱۸ به تنهایی در یک خوشه قرار گرفته و با ایزولهصهای B۶۰ و G۳ دارای خویشاوندی میصباشد .ایزولهص M۱.۲ نیز به تنهایی در یک خوشه قرار گرفته و با گونهصهای D. viridis و D. salina ۱۹/۱۸ دارای خویشاوندی نزدیک میصباشد .با مقایسه نتایج حاصل از توالیصیابی و RFLP مشاهده شد که نتایج به طور کلی مشابه هم بوده ولی در مورد برخی ایزولهصها مانند ایزوله G۳ تفاوتصهایی مشاهده میصشود .به نظر میصرسد استفاده از این نشانگر در مقایسه با نشانگرهای استفاده شده قبلی مانندrbcl ، ITS و ۱۸S rDNA دقیقتر میصباشد به شرط آنکه توالیصیابی این ژن در تمامی گونهصهای دونالیلا انجام گیرد
Today, microalga Dunaliella due to its high potential in -carotene production and its usage in food, pharmaceutical, cosmetic industries and research fields such as genetic engineering, is great impirtance. Thus, identification of this genus and its hyper productive species would be very beneficial. Current taxonomy of genus Dunaliella is based on morphological and physiological traits. Since these traits might be changed in different growth conditions, the studies are still insufficient and causes a confusion in systematic studies of this genus. In this study the molecular markers are used to accurately identify of this genus. The genetic diversity of a number of Dunaliella strains preserv in cellbank of Agricultural Biotechnology Research Institute of northwest and West Iran (ABRII) was investigated using mitochondrial cox1 gene sequence. After designing specific primers and DNA extraction, polymerase chain reaction was performed using specific primers of ITS, rbcl and cox1 genes. Then enzyme restriction of PCR products for each isolate was performed using MboI, MspI, TaqI, ApaI, SacI and Bsp143I restriction enzymes. Diversity of cox1 gene in different isolates was considered with evaluation of fragment pattern. Sequencing of PCR products and the relevant analysis was performed to accurately study genetic variation of isolates that showed diversity in enzyme digestion. A dendrogram was established based on results of both techniques; PCR-RFLP and gene sequencing. PCR-RFLP technique results showed that the B60 and 19/18 isolates are located in one cluster and they are closely related with species D. salina CCAP19/18 and all of other isolates were grouped within one single cluster. Additionally the results of gene sequencing showed that the Dunaliella sp.B60 and Dunaliella sp.G3 isolates are located in a cluster and they are closely related to D. salina strain CCM-UDEC 001 and D. tertiolecta species, moreover, only the isolate Dunaliella sp.19/18 was located in one single cluster and it was related to Dunaliella sp.B60 and Dunaliella sp.G3 isolates. Dunaliella sp.M1.2 isolate individually was located in a cluster alone and it was closely related with D. viridis and D. salina 19/18 species. Comparing the results of gene sequencing and RFLP showed that although the results in both techniques are generally similar, in some isolates like Dunaliella sp.G3 different findings were obtained. It seems that the use of this marker compared to previous used markers such as ITS, rbcl and 18S rDNA is more accurate. Provided that perform the sequencing of this gene for all species of genus Dunaliella