زﻧﺒﻮر ﻋﺴﻞ اﯾﺮان ژﻧﻮم ﻣﯿﺘﻮﮐﻨﺪري در ﺟﻤﻌﯿﺖ ﺗﻨﻮع ﻣﻨﻄﻘﻪ ي C - دانشگاه تهران

تنوع منطقه ي بین ژنی COI-COII ژنوم میتوکندري در جمعیت
زنبور عسل ایران
1
1
1
1
1
مریم صفدري شاهرودي ، حسن مهربانی یگانه ، عباس پاکدل ، اردشیر نجاتی جوارمی و غلامعلی نهضتی پاقلعه
1
دانشکده کشاورزي و منابع طبیعی کرج،‏ دانشگاه تهران
‏*مریم صفدري شاهرودي safdai_m2002@yahoo.com
چکیده
هدف این مطالعه تعیین تنوع ژنتیکی در منطقه ي بین ژنی
استفاده از تکنیک
COI-COII
PCR-RFLP
DNA صورت گرفت و منطقه بین ژنی
بود.‏ به این منظور از حدود
200
COI-COII
ناحیه DNA
تکثیر شده با
DraI
دو الگوي هضمی متفاوت
4
ژنوم میتوکندریایی در جمعیت هاي مختلف زنبور عسل ایران با
زنبور کارگر بالغ جمع آوري شده از مناطق مختلف ایران استخراج
در آنها با استفاده از یک جفت آغازگر عمومی تکثیر یافت.‏ با برش آنزیمی این
قطعه اي با اندازه هاي
420 و 64 ،47 ،41
و همچنین با اندازه هاي
،420
39 و 47 ،64
DNAي میتوکندري بودند.‏
کلمات کلیدي:‏
جفت بازي تولید شد.‏ بر اساس نتایج الگوي هضمی آنزیم
DraI
تنوع ژنتیکی-‏ زنبور عسل-‏ منطقه ي بین ژنی DNAي -COI-COII میتوکندري
جمعیت هاي زنبور عسل ایرانی متعلق به گروه C خط
مقدمه
یکی از حشرات شناخته شده در رده بندي حیوانات زنبور عسل است
(Apis mellifera)
محدودیت هاي جغرافیایی پراکنده شده است.‏ با استفاده از نتایج مطالعات ریخت شناسی و ملکولی،‏
که در کل جهان با همه ي
26
زیر گونه ي زنبور
عسل شناسایی شده است که در پنج خط تکاملی جاي می گیرند:‏ خط اروپاي شمالی و غربی (M)، آفریقاي مرکزي و جنوبی
(A)، منطقه ي مدیترانه ي شمالی و اروپاي شرقی
نهایت گروه منطقه ي شرقی کشور اتیوپی
، (C)
خط شرق مدیترانه و خاور نزدیک و شرق خاورمیانه
(O)
.(3) (Y)
خطوط تکاملی زنبورهاي عسل را می توان با استفاده از مطالعه ي تنوع در منطقه ي ژنومی
COI-COII
زیر واحد سیتوکروم اکسیداز یک و دو)‏ از ژنوم میتوکندري مشخص نمود.‏ هضم این منطقه با استفاده از آنزیم
و در
‏(منطقه ي بین ژنی دو
DraI
50
هدف
الگوي هضمی در خطوط A
و M
از این مطالعه،‏ بررسی تنوع ژنتیکی در مکان
نشان داده است ولی در خط C تنها
5
COI-COII
الگوي باندي برش یافته دیده شده است(‏‎7‎‏).‏
بیشتر از
در جمعیت زنبور عسل ایرانی است.‏ زنبور داري مهاجرتی و
واردات ملکه دو عامل مهم در افزایش یکنواختی،‏ از دست دادن تنوع ژنتیکی و وارد شدن ژنها از جمعیت هاي غیر بومی به
جمعیت هاي محلی زنبور عسل است.‏
از تنوع ژنتیکی بین جمعیت ها می توان در مطالعات حفاظت،‏ بهبود نژاد هاي زنبور
عسلی که به لحاظ اقتصادي مهم اند و داراي ویژگی هاي مطلوبی چون مقاومت به بیماري ها و سازگاري به شرایط خاص
هستند،‏ استفاده نمود.‏

مواد و روش ها
نمونه گیري و استخراج :DNA زنبور هاي کارگر بالغ از مناطق مختلف ایران شامل کرج ‏(‏‎40‎نمونه)،‏ چالوس
(20)، گلستان
،(20) اصفهان ،(40) کرمان (20)
کارگر گرفته شد.‏ زنبور هاي عسل تا زمان استفاده براي استخراج
سلسیوس نگهداري شدند.‏
استفاده قرار گرفت.‏
و قسمت جنوبی استان سیستان و بلوچستان(‏‎40‎‏)‏ جمع آوري شدند.‏ از هر کلنی یک زنبور
همچنین نمونه هایی از کلنی هایی
DNA
96 در اتانول
درصد و در دماي
-20
(10)
استخراج DNA
از جفت پرایمر زیر تکثیر شد.‏
از کل بدن هر زنبور بر اساس روش اسدي و همکاران
درجه ي
که ملکه ي آنها از کشور ترکیه وارد شده بود نیز مورد
(2009)
انجام گرفت.‏ منطقه ي
COI-COII
با استفاده
Forward: 5' GGC AGA ATA AGT GCA TTG 3'
Reverse: 5' CAA TAT CAT TGA TGA CC 3'
برنامه ي PCR نیز به این صورت بود:‏ مرحله ي واسرشت سازي اولیه
چرخه شامل
ي بسط نهایی
آگارز
دقیقه در دماي 4
94
درجه ي سلسیوس،‏ پس از آن
35
30 درجه براي 94
ثانیه،‏ دماي اتصال‎46‎ درجه براي
45
ثانیه و زمان بسط
45
ثانیه در دماي
72
دقیقه در دماي 6
72
2
درجه بود.‏ مرحله
درجه در نظر گرفته شد.‏ محصولات PCR جهت اطمینان از تکثیر و کیفیت آن بر روي ژل
درصد الکتروفورز شد و پس از رنگ آمیزي با اتیدیوم بروماید تحت نور ماوراي بنفش مشاهده شد.‏
محصولات PCR
صورت بود که
در مرحله ي بعد با استفاده از آنزیم
(TTTAAA) DraI
7
میکرولیتر محصول
استفاده از آب مقطر استریل به
2 ،PCR
20
مورد هضم قرار گرفتند.‏ شرایط واکنش هم به این
میکرولیتر بافر و یک میکرولیتر آنزیم استفاده شد و حجم نهایی واکنش با
میکرولیتر رسانده شد.‏ مخلوط واکنش به مدت
12
سلسیوس قرار داده شد.‏ محصولات هضم براي مشاهده ي قطعه ي بزرگتر روي ژل آگارز
قطعات کوچک تر بر روي ژل اکریل آمید
نتایج و بحث
آنزیم
ساعت در حمام آب گرم
37
2/5
12
درصد الکتروفورز شد.‏
نتایج حاصل از هضم محصول PCR در شکل هاي یک و دو نشان داده شده است.‏ در شکل یک قطعه ي
نشان داده شده است و در شکل شماره ي دو نیز قطعات کوچک تر نشان داده شده اند.‏
درجه
درصد و براي مشاهده ي
420
DraI
(185 غالب بود
قطعاتی با اندازه هاي
جفت بازي
داراي سه مکان برش در منطقه ي تکثیر شده بود و دو الگوي هضمی ایجاد نمود.‏ در الگوي اول که داراي فراوانی
نمونه)،‏ قطعاتی با طول
420 و 64 ،41 ،47
تولید شد و در الگوي دوم
5)
39 و 47 ،64 ،420
ایجاد شد.‏ که این الگوها ویژگی خط
مربوط به کشور ترکیه نیز داراي الگوي باندي مشابه با الگوي اول بودند.‏
پیش جنگ و همکاران
C
92 (2011)
زنبور کارگر جمع آوري شده از
15
بررسی قرار دادند.‏ هضم این منطقه با DraI چهار قطعه ي بریده شده با طول هاي
هیچ تنوعی در بین نمونه ها مشاهده نشد.‏ جباري فرهود و کنس
نمونه از نمونه هاي چالوس و کرج)‏
مدیترانه است.‏ الگوي هضمی نمونه هاي
منطقه ي مختلف ایران به عنوان ماده ي آزمایشی مورد
64 ،47 ،41
(2005)
و 420 جفت باز حاصل نمود.‏
با انجام مطالعه اي بر روي نمونه هاي زنبور عسل

جمع آوري شده از پنج منطقه در شمال و شمال شرقی ایران،‏ نیز نتایج مشابهی به دست آورند.‏ ازدیل و همکاران (2009) در
مطالعه ي خویش که در آن از زنبورهاي عسل ایران از منطقه ي شمال غربی نیز نمونه گیري کرده بودند در نمونه هاي ایرانی
الگوي باندي با قطعات
47 ،64 ،420
مختلفی و از جمله داراي الگوي
39 و
41 و 47 ،64 ،420
مشاهده نمودند.‏ نمونه هاي مربوط به کشور ترکیه در این مطالعه داراي الگوهاي
گزارش شده اند که با نتایج ما همخوانی دارد.‏
1- شکل
قطعه ي 420 جفت بازي حاصل از هضم محصول PCR بر روي ژل آگارز
درصد.‏ 2/5
2- شکل
قطعات کوچک حاصل از هضم محصول PCR بر روي ژل اکریل آمید
الگوي نمونه است).‏
12
درصد ‏(عدد پایین ستون نشان دهنده ي

1. Asadi, N. 2009. Cytogenetics and molecular genetics in animal science. Animal science
research institute of Iran. Karaj. pp 57.
منابع
2. Ferreira, K., O. L. Silva, M. Arias and M. Del Lama. Cytochrome-b variation in Apis
mellifera samples and its association with COI-COII patterns. 2009. Genetica. 135:
149-155.
3. Garnery, L., M. Solignac, G. Celebrano and J. M. Cornuet. 1993. A simple test using
restricted PCR amplified mitochondrial DNA to study the genetic structure of Apis
mellifera L., Experienta 49: 1016-1021.
4. Jabbari Farhoud, H. and M. Kence. 2005. Morphometric and MtDNA analysis in honeybee
populations (Apis mellifera L.) of north and northeast Iran. Proceedings of the Balkan
Scientific Conference of Biology in Plovdiv. P:594-597.
5. Ozdil, F., M. A. Yildiz, H. G. Hall. 2009. Molecular characterization of Turkish honey bee
populations (Apis mellifera) inferred from mitochondrial DNA RFLP and sequence
analysis. Apidologie 40:570-576.
6. Pish Jang, J., M. Ali Yihz, B. Fakhri and A. Nobakht. 2011. A study of the diversity in COI-
COII intergenic region of mitochondrial DNA in different Persian honeybee (A.
Mellifera Meda). J. Basic. Appl. Sci. Res. 1:2150-2154.
7. Ruttner, F. 1988. Biogeography and Taxonomy of Honeybees. Springer-Verlag, Berlin.
variation in mitochondrial COI-COII intergenic region of Iranian honey
bee population
Maryam Safdari Shahroudi 1 , Hassan Mehrabani Yeganeh 1
1 University of Agricalture and Natural Resourse, University of Tehran, Karaj
* safdari_m2002@yahoo.com
Abstract:
The goal of This study was the determination of genetic variation in COI-COII intergenic region of
mtDNA in different Iranian honeybee populations by using RFLP-PCR. DNA extraction was carried
out from 200 worker honey bees, collected from different locations of Iran, and COI-COII intergenic
region of the samples were amplified using a universal primer pair. Based on the results of digestion of
the amplicons by DraI, the samples were separated in two different digestion profiles. The first group
with 4 restriction fragments 41, 47, 64 and 420 bp was distinguished from the second group with
having 39, 47, 64 and 420 bp bands. According to DraI restriction analysis, Iranian honeybees were
grouped as a member of C mtDNA lineage.
Keywords: genetic variation- Apis mellifera- COI-COII - mitochondrial DNA