بانک اطلاعات بوم شناختی خویشاوندان وحشی محصولات کشاورزی تک لپه ای ایران: ذخائر ژنتیکی کلیدی و پشتوانه محصولات کشاورزی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه گیاهان دارویی، دانشکده کشاورزی و محیط زیست دانشگاه اراک، اراک، ایران.

2 گروه علوم و زیست فناوری گیاهی، دانشکده علوم و فناوری زیستی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران ایران.

3 گروه تنوع زیستی و مدیریت اکوسیستمها، پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران.

4 گروه علوم گیاهی، دانشکده زیست شناسی، دانشکدگان علوم، دانشگاه تهران، تهران، ایران.

10.22091/ethc.2025.11941.1045

چکیده

هدف: خویشاوندان وحشی گیاهان زراعی (CWRs) به دلیل انعطاف‌پذیری ذاتی و غنای ژنتیکی، به عنوان پشتوانه‌ای ارزشمند برای تقویت امنیت غذایی بسیار حیاتی هستند. با این حال، این گونه‌های مهم به دلیل تخریب زیستگاه، چرای بی‌رویه و تغییر اقلیم در معرض خطرات جدی قرار دارند. هدف از انجام این مطالعه معرفی مهمترین خویشاوندان وحشی تک لپه‌ای ایران است، تا علاوه بر اینکه بتواند ارائه دهنده ظرفیت های غنی رویشگاه‌های این کشور در ارتقا محصولات زراعی، علوفه‌ای و زینتی ‌باشد پایگاه داده‌ای قوی را در حفاظت از این تنوع زیستی ارزشمند ایجاد کند.
مواد و روش‌ها: این مطالعه با هدف مستندسازی CWRs  تک‌لپه در ایران و با گردآوری داده‌ها از منابع مختلف ملی و بین‌المللی انجام شد.
نتایج: تحقیقات ما نشان داد که ۳۳۱ گونه تک‌لپه در ایران به عنوان خویشاوندان وحشی شناسایی شده‌اند. خانواده‌های Poaceae  (۱۱۷ گونه) و Amaryllidaceae  (۷۲ گونه) بیشترین تراکم خویشاوندان وحشی را داشتند. از این تعداد، ۱۸ گونه به عنوان خوراک و ۶۸ گونه به عنوان علوفه استفاده می‌شوند. همچنین ۱۵۸ گونه دارای ارزش زینتی، دارویی، صنعتی و یا برای حفاظت از خاک هستند.
نتیجه‌گیری: این تحقیق یک فهرست اولیه از خویشاوندان وحشی تک‌لپه‌ها، به‌ویژه با تمرکز بر محصولات زراعی ایران، ارائه می‌دهد. یافته‌ها بینش‌های ارزشمندی درباره این خویشاوندان وحشی فراهم می‌کنند که می‌توانند در بهبود محصولات غذایی، گیاهان علوفه‌ای و زینتی مورد استفاده قرار گیرند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


اخوان روفیگر، آزاده؛ باقری، علی؛ جم‌زاد، زیبا؛ و جلیلی، عادل (1398). جایگاه حفاظتی دو گونه از جنس (Amaryllidaceae) Allium در ایران. طبیعت ایران، 4 (1)، 105-101.
اسدی، مصطفی (۱۳۶۳–۱۳۹۷). فلور ایران. تهران: مؤسسه تحقیقات جنگل‌ها و مراتع کشور.
حسینی، معصومه؛ قربانلی، مه لقا؛ صبوری، حسین؛ دادرس، احمدرضا؛ ستاریان، علی؛ و فلاحی، حسینعلی (1395). بررسی تنوع ژنتیکی تعدادی از ژنوتیپ‌های زراعی و وحشی جو با استفاده از نشانگرهای مولکولی AFLP. تحقیقات غلات، 6 (4)، 544-533.
درویش زاده، علی (1382). زمین شناسی ایران. انتشارات امیرکبیر.
طبسی، ملیکا؛ و محرابیان، احمد رضا (1397). بررسی گرده‌شناسی جنس Crocus L. (Iridaceae) با تأکید بر تاکسونومی در ایران. پژوهش‎های گیاهی (مجله زیست شناسی ایران)، 31 (4)، 880-873.
علایی طالقانی، محمود (1382). ژئومورفولوژی ایران. انتشارات قومس.
فاضلی، آرش (1393). شناسایی روابط فیلوژنتیکی گندم‌های زراعی و اجداد آن بر اساس توالی یابی ژن (HKT). پژوهش‌های تولید گیاهی، 21 (3)، 153-169.
قهرمانی‌نژاد، فرخ؛ و نژادفلاطوری، عطیه (۱۳۹۵). وضعیت کنونی فلور ایران: راسته‌ها و تیره‌های نهاندانگان ایران مطابق باAPG IV . یافته‌های نوین در علوم زیستی، ۳ (۱)، ۱۰۷–۸۰.
مظفریان، ولی الله (۱۳۸۴). درختان و درختچه‌های ایران. تهران: انتشارات فرهنگ معاصر.
Alaei Taleghani, M. (2002). Geomorphology of Iran. Ghoomes Publication. (in Persian)
Akhavan Roofigari, A., Bagheri, A., Jamzad, Z., &  Jalili, A. (2019). The conservation status of two Allium (Amaryllidaceae) species in Iran. Journal of Iran Nature, 4(1), 101-105. (in Persian)
Allen, E., Gaisberger, H., Brehm, J. M., Maxted, N., Thormann, I., Lupupa, T., Dulloo, M. E., & Kell, S. P. (2019). A crop wild relative inventory for Southern Africa: a first step in linking conservation and use of valuable wild populations for enhancing food security. Plant Genetic Resources, 17(2), 128-139.
Assadi, M. (1984-2018). Flora of Iran. Tehran: Research institute of forest and rangelands. (in Persian)
Bakhshi, B., Aghaei, M. J., Zarifi, E., Bihamta, M. R., Fard, E. M. (2019). Distribution and characterization of Aegilops cylindrica species from Iran. bioRxiv, 525964.‏
Barthlott, W., Biedinger, N., Braun, G., Feig, F., Kier, G., & Mutke, J. (1999) Terminological and methodological aspects of the mapping and analysis of global biodiversity. Acta Botanica Fennica, 162, 103-110.
Bernstein, L., Bosch, P., Canziani, O., Chen, Z., Christ, R., & Riahi, K. (2008). IPCC, 2007: Climate Change 2007, synthesis report.
Bor, N. L. (1970). Flora Iranica (Vol. 70); Flora of the Iranian highlands and surrounding mountains. Persia, Afghanistan, part of West Pakistan, North Iraq, Azerbaidzhan, Turkmenistan. Gramineae.
Botschantzeva, Z. (1982). Tulips: Taxonomy, Morphology, Cytology, Phytogeogr. CRC Press.‏
Carpenter, K. E. (1989). FAO species catalogue (Vol. 9).
Castañeda-Álvarez, N. P., Khoury, C. K., Achicanoy, H. A., Bernau, V., Dempewolf, H., Eastwood, R. J., Guarino, L., Harker, R. H., Jarvis, A., Maxted, N., Mueller, J. V., Ramírez-Villegas, J., Sosa C. C., Struik, P. C., Vincent, H., & Toll, J. (2016). Global conservation priorities for crop wild relativesNature Plants, 2(4), 16022. 
Darvichzade, A. (2002). Geology of Iran. Amirkabir Publication. (in Persian)
Davis, S. D., Heywood, V. H., & Hamilton, A. C. (1994). Centers of Plant Diversity. A guide and strategy for their conservation. (Vol. 1.) Europe, Africa, South West Asia and the Middle East.
Djamali, M., Akhani, H., Khoshravesh, R., Andrieu-Ponel, V., Ponel, P., & Brewer, S. (2011). Application of the global bioclimatic classification to Iran: implications for understanding the modern vegetation and biogeography. Ecologia Mediterranea37(1), 91-114.
FAO (2008). The state of food and agriculture 2008: Biofuels: Prospects, risks and opportunities (Vol. 38). Food & Agriculture Org.
FAO (2012). FAO Integrated Food Security Support Service. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome.
Fazeli, A. (2014). Identification of phylogenetic relationship among wheat and its ancestor based on sequencing of HKT gene. Journal of Plant Production Research, 21(3), 153-169.‏ (in Persian)
Frey, W., & Probst, W. (1986). A synopsis of the vegetation of Iran. In Contributions of the vegetation of southwest Asia (pp. 9-43). Wiesbaden: Dr. Ludwig Reichert Verlag.
Fritsch, R. M. (2016). A preliminary review of Allium subg. Melanocrommyum in Central Asia. Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung Gatersleben (IPK), Gatersleben.
Ghahremaninejad, F., & Nejad Falatoury, A. (2016). An update on the flora of Iran: Iranian angiosperm orders and families in accordance with APG IV. Nova Biologica Reperta, 3(1), 80-107.
Greene, S. L., Williams, K. A., Khoury, C. K., Kantar, M. B., & Marek, L. F. (2018). North American Crop Wild Relatives (Vol. 2). Cham, Switzerland: Springer.
Guarino, L., & Lobell, D. B. (2011). A walk on the wild side. Nature Climate Change1(8), 374-375.
Harlan, J. R., & De Wet, J. M. (1971). Toward a rational classification of cultivated plants. Taxon20(4), 509-517.
Hedge, I. C., & Wendelbo, P. (1978). Patterns of distribution and endemism in Iran. Notes from the Royal Botanic Garden Edinburgh36(2), 441-464.
Heywood, V., Casas, A., Ford-Lloyd, B., Kell, S., & Maxted, N. (2007). Conservation and sustainable use of crop wild relatives. Agriculture, Ecosystems & Environment, 121(3), 245-255.‏
Heywood, V. H., & Dulloo, M. E. (2005). In situ conservation of wild plant species a critical global review of good practices. IPGRI Technical Bulletin n. 11 174 p. ISBN: 978-92-9043-698-0
Heywood, V. H., & Zohary, D. (1995). A catalogue of the wild relatives of cultivated plants native to Europe. Flora Mediterranea, 5, 375-415.
Hosseini, M., Ghorbanli, M., Sabouri, H., Dadras, A., Sattarian, A., & Fallahi, H. A. (2016). Investigatingthe genetic diversity in some of cultivated and wild barely genotypes using AFLP molecular markers. Cereal Research, 6(4), 533-544. ‏(in Persian)
Hosseini, N., Mehrabian, A., & Mostafavi, H. (2022). Modeling climate change effects on spatial distribution of wild Aegilops L. (Poaceae) toward food security management and biodiversity conservation in Iran. Integrated Environmental Assessment and Management18(3), 697-708.‏
Hosseini, N., Mehrabian, A., & Mostafavi, H. (2021). The distribution patterns and priorities for conservation of monocots Crop Wild Relatives (CWRs) of Iran. Journal of Wildlife and Biodiversity5(2), 28-43.‏
Li, Q.-Q., Zhou, S.-D., He, X.-J., Yu, Y., Zhang, Y.-C., & Wei, X.-Q. (2010). Phylogeny and biogeography of Allium (Amaryllidaceae: Allieae) based on nuclear ribosomal internal transcribed spacer and chloroplast rps16 sequences, focusing on the inclusion of species endemic to China. Annals of Botany, 106(5), 709-733.
Lobell, D. B., & Gourdji, S. M. (2012). The influence of climate change on global crop productivity. Plant Physiology, 160, 1686-1697.
Wendelbo, P., & Mathew, B. (1975). Flora Iranica. No. 112, Iridaceae. Graz: Akademische Druck und Verlagsanstalt.
Maxted, N., & Kell, S. P. (2009). Establishment of a global network for the in situ conservation of crop wild relatives: status and needs. FAO Commission on Genetic Resources for Food and Agriculture, Rome, Italy, 266.
Maxted, N., Ford-Lloyd, B. V., & Kell, S. P. (2008a). Crop Wild Relative Conservation and Use (pp. 3-30). CABI Publishing, Wallingford.
Maxted, N., Dulloo, E., Ford, V., Lloyd, B., Iriondo, J. M., & Jarvis, A. (2008b). Gap analysis: a tool for complementary genetic conservation assessment. Diversity and Distributions14(6), 1018-1030.
Mehrabian, A. R., Amini Rad, M., & Pahlevani, A. H. (2015). The map of  distribution patterns of  Iranian Endemic Monocotyledons. Tehran: Shahid Beheshti University.
Meilleur Brien, A., & Hodgkin, T. (2004). In situ conservation of crop wild relatives: Status and trends. Biodiversity and Conservation, 13(4), 663-668.
Mohebi, J., Jamzad, Z., & Bakhshi-Khaniki, G. R. (2016). The conservation status of six endemic Satureja species in Iran. Jurnal of Iran Nature, 1(1), 74-79.
Mozaffarian, V. (2005). Trees and shrubs of Iran. Farhang Moaser Publicatuion. (in Persian)
Noroozi, J., Talebi, A., Doostmohammadi, M., Manafzadeh, S., Asgarpour, Z., & Schneeweiss, G. M. (2019). Endemic diversity and distribution of the Iranian vascular flora across phytogeographical regions, biodiversity hotspots and areas of endemism. Scientific Reports, 9(1), 1-12.‏
Ranjbar, M., Naghavi, M., Zali, A., Aghaei, M., & Zarifi, A. (2010). Study of high wheat citotype Aegilops crassa from Iran and the distinguishing traits of their polymorphism, Iranian Journal of Crop, 41, 225-234.
Rechinger, K. H. (1990). Muscari in KH Rechinger Flora Iranica, 165, 140-149.
Rodriguez, S., Maestra, B., Perera, E., Diez, M., & Naranjo, T. (2000). Pairing affinities of the B-and G-genome chromosomes of polyploid wheats with those of Aegilops speltoides. Genome, 43(5), 814-819.
Schmidhuber, J., & Tubiello, F. N. (2007). Global food security under climate change. PNAS104(50), 19703-19708.
Sheasby, P. (2007). Bulbous plants of Turkey and Iran (including the adjacent Greek Islands). Alpine Garden Society.
Sheidai, M., Tabasi, M., Mehrabian, M. R., Koohdar, F., Ghasemzadeh-Baraki, S., & Noormohammadi, Z. (2018). Species delimitation and relationship in Crocus L. (Iridaceae). Acta Botanica Croatica77(1), 10-17.
Tabasi, M., & Mehrabian, A. R. (2008). The palynological studies of Crocus L. (Iridaceae) with emphasis on taxonomy in Iran. Plant Reseraches, 31(4), 1-11. (in Persian)
Takhtajan, A., Crovello, T. J., & Cronquist, A. (1986). Floristic regions of the world (Vol. 544). Berkeley: University of California Press.
Tas, N., West, G., Kircalioglu, G., Topaloglu, S. B., Phillips, J., Kell, S., & Maxted, N. (2019). Conservation gap analysis of crop wild relatives in Turkey. Plant Genetic Resources, 17(2), 164-173.
Valdes, A. M., & Thomson, G. (1997). Detecting disease-predisposing variants: the haplotype method.  American Journal of Human Genetics60(3), 703.
Vavilov, N. I. (1926). Centers of origin of cultivated plants. Works of Applied Botany and Plant Breeding, 16(2), 1-248.
Vincent, H., Wiersema, J., Kell, S., Fielder, H., Dobbie, S., Castañeda-Álvarez, N. P., Guarino, L., Eastwood, R., Leόn, B., & Maxted, N. (2013). A prioritized crop wild relative inventory to help underpin global food security. Biological Conservation167, 265-275.
Zohary, M. (1973). Geobotanical foundations of the Middle East. Stuttgart, Gustav Fischer.
Zohary, D., & Hopf, M. (1993). Domestication of plants in the Old World. Oxford: Oxford Univ. Press.