منابع ژنتیکی یونجه ایران: جستجو، جمع آوری، حفاظت و مراکز تنوع

عباسی، م ر. (1382) گزارش نهایی پروژه تحقیقاتی “شناسایی، احیا و ارزیابی صفات زراعی مورفولوژیکی کلکسیون یونجه". سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج جهاد کشاورزی، 962/82، 7/11/82.

مظفریان، و (1375) فرهنگ نامهای گیاهی ایران (لاتین-انگلیسی-فارسی). انتشارات فرهنگ مصور. تهران. ایران

وجدانی پ. (1371) ترجمه: استراتژی های جمع آوری (نویسنده گوارنیو، لوإیچی)، جزوه کلاس آموزشی داخل کشور، بانک ژن گیاهی ملی ایران.

Abbasi, M.R., Vaezi, Sh and Hemati F. (2007). Identification of two types of Iranian alfalfa gene pool based on agro-morphological traits. PAK J Biological Science, 10: 3314-3321.

Altieri, M.A. and Merrick L.C. (1987). In situ conservation of crop genetic resources through maintenance of traditional farming systems. Economic Botany 41: 86-96.

Brush, S.B. (2000). The issues of in situ conservation of crop genetic resources. Pp. 3-26 in Genes in the field: On-farm conservation of crop diversity (S.B. Brush, ed.). Lewis Publishers, Boca Raton/International Development Research Center, Ottawa, Canada/International Plant Genetic Resources Institute, Rome, Italy.

Bauchan G. and Greene S. (2000). Report on the status of Medicago germplasm in the United States. Prepared by Alfalfa Crop Germplasm Committee. USDA-ARS, USA.

Clements, R.J. (1987). An Australian white clover breeding program: justification, objectives, timing and resources needed. Pp. 5.1-5.5. In Proceedings of a Specialist Workshop on National White Clover Improvement. University of New England, Armidale.

Collins, W.J. (1993) Summary: Plant Resources. Pp. 83-84 in Grasslands for Our World (M.J. Baker, ed.). SIR Publishing, Wellington, New Zealand.

FAO (1998). The state of the word's plant genetic resources for food and agriculture. Rom, Italy.

Hanson A.A. (1988). Alfalfa and alfalfa improvement, Medison Wisconsin, USA, ISBN. 0,89118-094-X.

Hawkes J. C. (1982). Crop genetic resources field collection manual. IPGRI, Rome, Italy.

IUCN/UNEP/WWF. (1980). The World Conservation Strategy. IUCN, Gland, Switzerland.

Lesins, K. (1976). Alfalfa. In (Simmonds N.W., ed.): Evolution of crop plants. Longman, London, pp. 165-168.

Mehregan M., M.Mousavi, and N. Nasrabadi. (2003). The genus Medicago in Iran: Biodiversity and variation centers. Rostaniha, 4: 5-18.

Prosperi, J. M.., Angevain M., Bonnin I., Chaulet E., Génier G., Jenczewski E., Olivieri I., and Ronfort J. (1996) Genetic diversity, preservation and use of genetic resources of Mediterranean legumes: Alfalfa and medics. In: The Genus Medicago in the Mediterranean Region: Current situation and prospects in Research. Hammamet, Tunisie. October 1995. Options Méditerranéennes 18:71-89.

Quiros, C.F., and Bauchan G.R. (1988) The genus Medicago and the origin of the Medicago sativa complex. p. 93–124. In A.A. Hanson et al. (ed.) Alfalfa and alfalfa improvement. Agron. Monogr. 29. ASA, CSSA, and SSSA, Madison, WI.

Rechinger K.H. 1984. Flora Iranica. No: 157, 73-79.

Small, E., Jomphe M. (1989) A synopsis of the genus Medicago (Leguminosae). Canadian Journal of Botany 67: 3260-3294.

Williams, W.M. (1987) Adaptive variation. Pp. 300-317 in White Clover (M.J. Baker and W.M. Williams, eds.). CAB International, Wallingford, UK.

پارامتر‌‌های آماری تمایل به مرکز و پراکندگی برای ویژگیهای محل جمع آوری نمونه‌های یونجه در جدول 3 آمده است. ارتفاع محل جمع آوری از 21- متر در شهرستان نوشهر استان مازندران در M. polymorpha L. تا 2838 متری سطح دریا در ارتفاعات کرمان برای گونه‌‌های M. rigidula (L.) All. و M. coronata (L.) Bartal. با میانگین 1363 متر تغییر می کرد. پراکنش توده‌‌ها در این ویژگی دارای توزیع نرمال بود که بیشترین توده‌‌ها از ارتفاعات 1200 تا 1700 متری جمع آوری شده‌بودند. در طول جغرافیایی، نمونه‌‌ها از 41 درجه 47 دقیقه تا 61 درجه 41 دقیقه جمع آوری شده بودند که بیشترین نمونه‌‌ها دارای منشا مناطق غربی کشور بودند. در عرض جغرافیایی، نمونه‌‌ها از عرض 21 درجه 2 دقیقه تا 39 درجه 31 دقیقه و بیشترین نمونه‌‌ها از عرضهای شمالی کشور بین 33 تا 37 درجه جمع آوری شده بودند. با استفاده از مختصات جغرافیایی، پراکنش توده های بومی یونجه زراعی موجود در کلکسیون یونجه زراعی کشور در شکل1 و پراکنش گونه های وحشی یونجه موجود در شکل 2 نشان داده‌شده است.

جدول 3---------------------------

در ویژگی نما یا منظر، بیشترین نمونه‌ها از مکانهایی با منظر زراعی، کوهستانی و مرتعی به ترتیب با 558، 387 و 322 توده در مجموع تمام توده‌‌ها جمع آوری شده بودند. در فرم زمین محل جمع آوری، نمونه‌ها از زمینهای باتلاقی که بعضی از توده‌‌های یونجه زراعی و گونه M. polymorpha L., M. lupulina L., M. rigidula (L.) All. و M. orbicularis (L.) Bartal. تا مناطق کوهستانی جمع آوری شده بودند. در زمین‌‌های باتلاقی یونجه زراعی با 37 توده بیشترین تعداد را در جمع آوری از این محیط داشته است. بیشترین نمونه‌‌ها از زمین‌های کوهستانی، دشت صاف و تپه‌‌ای به ترتیب با 664، 408 و 163 توده جمع آوری شده‌‌اند. کمترین توده‌‌ها از زمینهای موجدار و دشت سیلابی به ترتیب با 7 و 37 توده جمع آوری شده‌‌اند. از نظر سنگی بودن زمین محل جمع آوری نمونه‌‌ها تنوع از زمین بدون سنگ تا مفروش از سنگ دیده شد. بیشترین توده‌‌ها از زمینهای زراعی دست نخورده و غیرقابل زراعی به ترتیب با 286 و 213 توده جمع آوری شده بودند. پراکنش نمونه‌‌های یونجه از نظر شوری خاک در خاک‌‌های غیر شور تا شور دیده شد، ولی بیشترین نمونه‌‌ها از مناطق غیر شور و دارای شوری کم به ترتیب با 508 و 249 توده جمع آوری شدند. از نظر وجود زهکش در مناطق رویش یونجه‌‌های جمع آوری شده تنوعی از زهکش ناقص (بدون زهکش) تا مناطقی با زهکشی بیش از حد برای مواد جمع آوری شده دیده شد. بیشترین توده‌‌ها از مناطقی با زهکشی کامل و متوسط به ترتیب با 502 و 195 توده جمع آوری شده بودند (جدول3). از عوامل فرسایش ژنتیکی، عامل فرساینده آتش با میانگین نمره 6/0 کمترین و عامل فرساینده زیستی با میانگین نمره 3 بیشترین تاثیر را در فرسایش مواد ژنتیکی یونجه در طبیعت داشتند (جدول3).

شکل 1-2-------------------------------------

بحث

با جمع آوری 1957 توده از منابع ژنتیکی یونجه در این تحقیق، ذخایر ژنتیکی یونجه حفاظت شده موجود در کشور 48/4 برابر نسبت به مواد حفاظت شده قبلی در این جنس(1) افزایش یافته است. همچنین از نظر تعداد گونه نیز با 8/1 برابر افزایش مجموع گونه‌‌های حفاظت شده در کشور به 22 گونه رسیده است که نزدیک به تعداد گونه‌های ذکر شده برای کشور در منابع گیاه‌شناسی (15) می باشد.

در گونه یونجه زراعی با احتساب مواد قبلی (332 توده، 1) و جمع آوری جدید (701 توده، جدول2) تعداد ذخایر ژنتیکی یونجه زراعی کشور به 1033 توده افزایش پیدا کرده است. گونه زراعی یونجه با تراکم بالا از شمال شرق، شمال و شمال غرب کشور و با تراکم کمتر از مرکز و جنوب کشور جمع‌آوری شده بود (جدول2) و با توجه به کلکسیون قبلی این گونه (4) مواد مناسبی از توده‌های گرمسیری (نیک‌شهری، بمی، عراقی و ...) و سردسیری (قره یونجه، همدانی، قمی، قارقالوق و ...) در حال حاضر در این مجموعه وجود دارند (شکل1). وجود توده های بومی ویژه یک مکان کوچک و محدود، همانند توده بومی یونجه‌ زراعی آوه در الموت استان قزوین (واقع در ارتفاعات روستای آوه)، علی رغم نزدیکی مکانی این روستا به منشا یونجه همدانی (توده بومی فراگیر در قزوین، زنجان، همدان و ...) حکایت از جدایی ژنتیکی این نمونه‌ها در طی زمان و ارزش ژنتیکی بالای آنها در بکار گیری در سیستمهای به نژادی یونجه دارد. پراکنش نمونه‌‌های جمع آوری شده دو مرکز اصلی برای تنوع یونجه زراعی را در شمال شرق و شمال غرب کشور نشان داد. این یافته علاوه بر دره‌‌های حاصلخیز رشته کوه‌‌های البرز و زاگرس که توسط Lesins (14) به عنوان یکی از مراکز تنوع یونجه زراعی بیان شده بود، ناحیه کوهستانی شمال شرق کشور در دره‌‌های حاصلخیز رشته کوههای بینالود، شاه‌جهان و ا...اکبر را نیز به عنوان یکی از مراکز تنوع اصلی یونجه زراعی نشان می دهد (شکل1). همچنین با مرکز تنوع فرعی بیان شده برای یونجه در شمال غرب کشور توسط Mehregan و همکاران (15) مطابقت دارد. یونجه‌های وحشی (عمدتا یک‌ساله‌ها) بیشتر در مناطق شمال شرق، شمال، شمال غرب، غرب و جنوب غربی کشور دیده شدند (جدول 2 و شکل 2). همچنان که دیده می شود گونه‌‌های M. lupulina L., M. minima (L.) Bartal., M. rigidula (L.) All. در تمامی مناطقی که جمع آوری انجام شده است وجود داشتند، در صورتیکه گونه های M. laciniata (L.) Miller, M. turbinata از مناطق جنوب کشور در استانهای بوشهر و خوزستان جمع آوری شده‌ بودند (جدول2). Mehregan و همکاران (15) پراکنش گونه‌‌های M. laciniata (L.) Miller و M. coronata (L.) Bartal را تقریبا مثل هم و در نواحی گرم جنوبی و غربی کشور ذکر کرده‌‌اند، در صورتیکه در مواد جمع‌آوری شده در این تحقیق یک توده M. coronata (L.) Bartal از استان قزوین در منطقه الموت و ارتفاع 1060 متری جمع‌آوری شده بود. در یونجه های یک‌ساله بطور کلی تنوع بالای گونه‌‌ای در استانهای بوشهر-فارس و همچنین کرمانشاه- کردستان– لرستان و آذربایجان غربی دیده شد. لذا پراکنش نمونه‌‌های جمع آوری شده دو مرکز اصلی برای تنوع یونجه وحشی را در غرب و جنوب- غرب کشور نشان داد. این مناطق با مرکز تنوع اصلی یونجه‌‌های وحشی بیان شده توسط Mehregan و همکاران (15) مطابقت دارند. همچنین مرکز فرعی تنوع یونجه‌‌های وحشی بیان توسط این محققین در شمال شرقی منطبق بر پراکنش نمونه‌‌های یونجه در تحقیق حاضر بود. از طرفی منطقه شمال غرب کشور نیز یکی دیگر از مناطق پراکنش و تنوع یونجه‌‌های وحشی می تواند باشد که در تحقیق Mehregan و همکاران (15) به آن اشاره نشده است.

گونه های M. aculeata Willd. ، M. sauvagei Negre ، M. truncatula Gaertner به ترتیب با تعداد 2، 2 و 1 توده (جدول 2) در ایران جز گونه های در معرض خطر انقراض بوده که بایستی در جمع‌آوری های تکمیلی به آن توجه شود. در این ارتباط در تحقیق Prosperi و همکاران (16) اسمی از گونه M. aculeate نیامده است ولی گونه M. sauvagei Negre با داشتن 5 توده در کلکسیون ایالات متحده نیز به عنوان گونه در معرض خطر انقراض ذکر گردیده است درصورتی که از گونه M. truncatula Gaertner (گیاه مدل ژنتیکی) به عنوان یک گونه زراعی با 320 توده نام برده شده است. لذا در تحقیقات آتی و جمع آوری های تکمیلی بایستی در خصوص جمع آوری و حفاظت ژنتیکی این گونه‌ها توجه بیشتری نمود. از طرفی گونه M.noeana Boiss. که طبق گزارش Prosperi و همکاران (16) از گونه‌‌های در حال انقراض ذکر شده است و در سیستم ذخایر توارثی ایالات متحده فقط تعداد 19 توده از این گونه گزارش شده است در تحقیق حاضر تعداد 28 توده از 5 استان جمع آوری شد که نشان دهنده وضعیت خوب این گونه در کشور می باشد.

نمونه جمع آوری شده از نما یا منظر زراعی به این معنی نیست که آن نمونه زراعی می باشد، بلکه تاکید بر این موضوع دارد که این نمونه در مناطقی که زراعت می شود نیز قابل دستیابی و جستجو است. لذا اگر گونه‌ای وحشی در این مناطق دیده شود قابلیت زراعی شدن آن آسان تر از گونه هایی است که صرفا در مناطق غیر زراعی رشد و نمو دارند. با توجه به این نکته گونه‌‌های M. polymorpha L. ، M. radiata L., M.rigidula(L.) All., M. minima, M. polymorpha L. و M. truncatula Gaertner گونه‌هایی بودند که از مناطق زراعی جمع آوری شدند. عموما یونجه‌‌ها در مناطق غیر شور یا با شوری کم رویش دارند. نمونه‌‌های کمتری از مناطقی با شوری متوسط وتنها 10 توده از مناطقی با شوری بالا جمع آوری شده بودند که از این تعداد 7 توده را گونه زراعی یونجه و سه توده را گونه‌‌های M. minima (L.) Bartal, M. orbicularis (L.) Bartal. و M. polymorpha L. تشکیل می دادند. از این نظر تمامی توده‌‌های گونه M.turbinata از مکانهای غیرشور جمع آوری شده بودند. در ویژگی نوع زهکش در مکان جمع‌آوری نمونه یونجه  زراعی با 13 توده و گونه‌‌های  M. minima (L.) Bartal., M. ploymorpha با 3 توده و گونه M.polymorpha L. با 2 توده جمع آوری شده از مناطق زهکش ناقص بیشترین نمونه‌‌ها را در این نوع زهکش به خود اختصاص دادند. این ویژگی در انتخاب نمونه‌‌های علوفه برای زمین‌‌های غرقابی می تواند مفید باشد. با توجه به میانگین نمره بالای عامل فرساینده زیستی (با نمره 3، جدول3) بیشترین خطر برای بقا مواد ژنتیکی در عرصه های طبیعی عوامل زیستی و عمدتا چرای بی رویه می باشد. لذا با توجه به خوش خوراکی این مواد برای دام و از طرفی خشکسالی‌های پی در پی سالهای اخیر، این تحقیق با جمع آوری تعداد قابل توجهی از ذخایر توارثی یونجه، کمک به سزایی در حفاظت از منابع ژنتیکی این گیاه داشته است.

جمع آوری 1957 توده در این تحقیق به همراه 437 توده موجود در قبل از این تحقیق در بانک ژن گیاهی ملی ایران (1)، این کلکسیون را به عنوان یکی از مجموعه‌‌های با ارزش ذخایرتوارثی یونجه در جهان مطرح نموده است که با بعضی از کلکسیون‌های بزرگ همانند ذخایر تورثی کلکسیون یونجه در فرانسه با1140 توده و نیوزیلند با 2000 توده (10) رقابت می کند. استفاده از ژرم پلاسم یونجه جمع آوری شده در تحقیقات پیشرفته به منظور تعیین، شناسایی و معرفی منابع جدید علوفه در کنار ارزیابی‌‌های پیشرفته گونه‌‌های زراعی برای شناسایی ژرم پلاسم‌‌های برتر در جهت معرفی ارقام و کولتیوارهای جدید و مناسب برای شرایط هر منطقه با توجه به تقاضاهای تحقیقاتی هر منطقه همچنین تهیه و معرفی کلکسیون مرکزی در گونه هایی که تعداد زیادی دارند از جمله یونجه زراعی و جمع آوری‌‌های تکمیلی با در نظر گرفتن نتایج این تحقیق و توجه به نیاز‌‌های تحقیقاتی آینده از جمله تحقیقاتی می‌تواند باشد که در جهت تکمیل و بهره برداری مناسب از تحقیق حاضر بکار رود.