بررسي رابطه بين تعداد نمونه و تنوع ژنتيكي راش شرقي (Fagus orientalis Lipsky)

Relationship between sample size and genetic diversity in oriental beech

دستيابي به تعداد نمونه، موضوع مهمي در پژوهش هاي تنوع ژنتيكي و برنامه‌هاي حفاظتي است. ارزيابي تعداد نمونه لازم و كافي، به اطلاعات دقيقي در مورد تنوع و تمايز ژنتيكي نياز دارد كه به طور معمول در دسترس نيست. در اين پژوهش تعداد نمونه مورد نياز براي برآورد دقيق تنوع ژنتيكي در سطح درختان بالغ و نتاج در يك جمعيت راش (Fagus orientalis Lipsky) در مركز جنگل‌هاي خزري ايران بررسي شد. به اين منظور ژنوتيپ 350 درخت بالغ و 480 بذر از 60 درخت مادري به وسيله 4 ميكروساتلايت هسته‌اي تعيين شد. نتايج نشان داد كه حدود 300 درخت براي اندازه‌گيري صحيح غناي آللي يك توده مورد نياز است. درصورتي‌كه براي محاسبه هتروزيگوتي مورد انتظار تعداد درخت كمتري (30 درخت) كفايت مي‌كند. از آنجا كه بذرهاي بررسي شده از 50 درخت مادري (هر درخت حداقل 8 بذر)، حدود 90% از تنوع آللي موجود در توده مورد بررسي دربر دارند، بنابراين جمع‌آوري بذر حداقل از 50 درخت از هر توده براي برنامه‌هاي حفاظتي توصيه مي‌شود. با وجود اينكه اكثر آلل‌هاي موجود در درختان توده در بذرها نيز مشاهده شدند، ولي تنوع ژنتيكي بذرها به طور قابل توجهي كمتر از تنوع ژنتيكي درختان توده بود كه نشان دهنده اهميت حفاظت از توده‌هاي طبيعي و حفاظت in situ است. اين نتايج براي ديگر گونه‌هاي درختي كه توزيع (گسترده)، روش ازدياد (باد‌گرده افشان، انتشار بذرها به وسيله جاذبه)، تراكم (حدود 400-200 پايه در هكتار) و ساختار ژنتيكي مشابهي با راش دارند، قابل استفاده است.

Sample size is a critical issue for genetic diversity studies and conservation programs. However, sample size evaluation requires previous knowledge of genetic diversity. Here, we evaluated sample size requirements for accurate genetic diversity in adult trees and family arrays in a Fagus orientalis Lipsky population in central Hyrcanian forests of Iran. Data consisted of 350 adult trees and 480 offspringʹs from 60 mother tree genotyped at four nuclear microsatellites. Results indicated that several adult individuals (about 300) are necessary for accurate measures of allele richness. However, expected heterozygosity requires smaller samples (30). Seeds from 50 trees captured about 90% of adult allelic diversity suggesting that seed sampling is heavily finalized for allele counts, and this should be considered in conservation programs. Nevertheless, gene diversity of seeds was lower than that of the adult population, which emphasizes on conservation of natural stands and in situ conservation programs. Extrapolation of these results to other tree species with similar distribution (widespread), way of propagation (wind-pollinated, dispersion of the fruits by gravity), density (about 200-400 individuals in ha), and genetic structure as oriental beech could be possible.