بررسی تنوع ژنتیکی و فیتوشیمیایی برخی از جمعیت‌های پونه‎سا گربه‎ای (Nepeta cataria L.) با استفاده از نشانگر مولکولی RAPD و روش GC/MS

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، گروه بیوتکنولوژی، پژوهشگاه علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

3 دانشیار، گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

چکیده

پونه‎سا گربه‎ای (Nepeta cataria L.)، یک گیاه دارویی، اسانس‎دار و معطر متعلق به خانواده نعناعیان است که به‎نام نعناع گربه‎ای معروف است. در این تحقیق، تنوع ژنتیکی و فیتوشیمیایی قسمتی از ژرم‎پلاسم پونه‎سا گربه‎ای با استفاده از نشانگر مولکولی RAPD و روش GC/MS بررسی شد. اندام‎های هوایی این گیاه از رویشگاه‎های مختلف جمع‎آوری و بعد به‎دور از نور خورشید خشک شد. استخراج DNA به‎روش CTAB انجام گردید. از 11 آغازگر تصادفی RAPD برای واکنش PCR استفاده شد. 15 جمعیت مورد بررسی براساس نتایج حاصل از تجزیه خوشه‎ای و تجزیه به مؤلفه‎های اصلی به‎ترتیب در چهار و پنج گروه قرار گرفتند. از 15 جمعیت جمع‎آوری شده، 8 جمعیت مورد بررسی فیتوشیمیایی قرار گرفت. استخراج اسانس با روش تقطیر با آب و با کلونجر انجام شد. تعداد 27 ترکیب از اسانس همه جمعیت‎ها شناسایی شد. براساس نتایج حاصل از GC/MS، 100% ترکیب‌های اسانس در جمعیت‎های سیرچ، محمدآباد مسکون، سقدر2، دلفارد2 و میجان2 شناسایی شد. در نمونه‎های دهبکری، دلفارد1 و سقدر1 به‎ترتیب 94.84%، 99.8% و 96.6% ترکیب‌های اسانس شناسایی شد. سه ایزومر نپتالاکتون بخش عمده ترکیب‌های اسانس را تشکیل ‎دادند. بتا-کاریوفیلین، کاریوفیلین اکساید، بتا-پینن و آلفا-پینن نیز از ترکیب‌های اصلی اسانس بودند. براساس تجزیه خوشه‎ای بر روی داده‎های GC/MS، جمعیت‎های مورد نظر در 3گروه طبقه‎بندی شدند. مقایسه ترکیب‎های تشکیل‎دهنده اسانس در جمعیت‎های مطالعه شده نشان داد که اسانس این 8 جمعیت از لحاظ کمّی و کیفی با هم متفاوتند که این امر می‎تواند ناشی از تفاوت‎های اکولوژیکی مناطق رویش این جمعیت‎ها مانند تفاوت رطوبت، دما و ارتفاع از سطح دریا و یا سایر عوامل خاکی، جغرافیایی و ژنتیکی باشد.

کلیدواژه‌ها


- Adams, R.P., 2004. Identification of essential oil components by gas chromatography /quadrupole mass spectroscopy. Journal of the American Society for Mass Spectrometry, 16(11): 1902-1903.

- Akhgar, M.R. and Moradalizadeh, M., 2012. Chemical composition of the essential oils from stems, flowers and leaves of Nepeta schiraziana Boiss. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants, 28(1): 28-34.

- Ali, T., Javan, M., Sonboli, A. and Semnanian, S., 2012. Evaluation of the antinociceptive and antiinflammatory effects of the essential oil of Nepeta pogonosperma Jamzad et Assadi in rats. DARU Journal of Pharmaceutical Sciences, 20(1): 48.

- Batooli, H. and Safaei-Ghomi, J., 2012. Comparison of essential oil composition of three Nepeta L. species from Kashan. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants, 28(1):161-175.

- Dalir, M., 2011. Evaluation of genetic, morphology and chemical diversity Thymus spp. Thesis for M.Sc., Payame Noor University of Tehran.

- Davies, N.W., 1990. Gas chromatographic retention indices of monoterpenes and sesquiterpenes on methyl silicone and Carbowax 20M phases. Journal of Chromatography, 503: 1-24.

- Fakhr Ranjbar, H., 2010. Viability study of section cataria of genus Nepeta in Iran, Thesis for M.Sc., Tarbiyat Moalem University of Tehran.

- Farsi, M. and Zol`ali, J., 2003. Principles of Plant Biotechnology. Publication of Ferdosi University, 495p.

- Ghannadi, A., Aghazari, F., Mehrabani, M., Mohagheghzadeh, A. and Mehregan, I., 2003. Quantity and composition of the SDE prepared essential oil of Nepeta macrosiphon Boiss. Iranian Journal of Pharmaceutical Research, 2(2): 103-105.

- Hadian, J., Nejad Ebrahimi, S., Mirjalili, M., Azizi, A., Ranjbar, H. and Friedt, W., 2011. Chemical and genetic diversity of Zataria multiflora Boiss. accessions growing wild in Iran. Chemistry & Biodiversity, 8(1): 176-188.

- Haji Rezai, M., Baghizadeh, A., Javadi, Gh. and Sadeghizadeh, M., 2008. Evaluation of the genetic diversity of Kerman pistachio based on RAPD molecular markers. Iranian Journal of Biology, 22(3): 462-469.

- Hatari, Z. and Zamani, Z., 2012. Evaluation genetic biodiversity Ziziphora teneuior L. of Iran by RAPD markers. Iranian Jornal of Horticultural Science, 43(3): 80-84.

- Heuskin, S., Godin, B., Leroy, P., Capella, Q., Wathelet, J. and Verheggen, F., 2009. Fast gas chromatography characterization of purified semiochemicals from essential oils of Matricaria chamomilla L. (Asteraceae) and Nepeta cataria L. (Lamiaceae). Journal of Chromatography, 1216(14): 2768-2775.

- Jamzad, Z., 2012. Colorful Flora of Iran (Labiateae Family). Publication of Research Institute of Forests and Rangelands and University of Tehran.

- Kumar, L.S., 1999. DNA markers in plant improvement: An overview. Biotechnology Advanced, 17: 143-182.

- Liu, J., Wang, L., Geng, Y., Wang, Q., Luo, L. and Zhong, Y., 2006. Genetic diversity and population structure of Lamiophlomis rotata (Lamiaceae), an endemic species of Qinghai-Tibet Plateau. Genetica, 128: 385-394.

- Mojab, F., Nickavar, B. and Hooshdar Tehrani, H., 2009. Essential oil analysis of Nepeta crispa and N. menthoides from Iran. Iranian Journal of Pharmaceutical Sciences, 5(1): 43-46.

- Nedjalka, V., 1996. Constituents of essential oils from Nepeta cataria L., N. grandihora. Journal of Essential Oil Research, 8: 639-643.

- Paterson, A.A., Londer, E. and Hewitt, I.D., 1988. Resolution of quantitative traits into Mendelian factors by using a complete linkage map of restriction fragment length polymorphisms. Nature, 335: 721-726.

- Pezhmanmehr, M., Hassani, M.S., Fakhre Tabatabaie, M. and Hadian, J., 2010. Evaluation of genetic diversity and differentiation of some Bunium persicum (Boiss.) populations using RAPD markers. Environmental Sciences, 7(2): 63-76.

- Rechinger, K.H., 1982. Labiatae. In Flora Iranica. No. 150, Akademische Druck-u. Verlagsanstalt, Graz, Austria, 590p.

- Sajjadi, S.E. and Mehregan, I., 2005. Chemical constituents of essential oil of Nepeta daenensis Boiss. Journal of Essential Oil Research, 17(5): 563-564.

- Zargari, A., 1990. Medicinal Plants (Vol. 4). Tehran University Publications, Tehran, 923.

- Zhu, J.J., Berkebile, Dennis R., Dunlap, C.E., Zhang, A., Boxler, D., Tangtrakulwanich, K., Behle, R., Baxendale, Frederick P. and BrewerGary, J., 2012. Nepetalactones from essential oil of Nepeta cataria represent a stable fly feeding and oviposition repellent. Faculty Publications: Department of Entomology, Paper 340.