راهنمای اجرا و تفسیر آزمون اندریافت کودکان CAT + به همراه تصاویر

راهنمای اجرا و تفسیر آزمون اندریافت کودکان CAT + به همراه تصاویر آزمون اندریافت کودکان، یک آزمون فرافکنی است که برای سنجش شخصیت کودکان ۳ الی ۱۰ ساله به‌کار می‌رود. این آزمون با اقتباس از آزمون اندریافت بزرگسالان(TAT) توسط لئوپولدبلاک و سونیا بلاک در آمریکا در سال ۱۹۴۹ ساخته شد. مواد این آزمون شامل ۱۰ کارت است که روی هر یک، تصویرهایی از حیوانات مختلف در حالت‌های رفتاری شبیه به رفتار‌های انسان ترسیم شده است. علت انتخاب حیوانات به عنوان محرک دیداری فرافکن، مصاحبه‌ای بوده است که بلاک‌ها با ارنست کریز داشته‌اند. کریز، معتقد بوده است که کودکان با حیوانات بهتر از انسان‌ها فرافکنی می‌کنند. تعداد صفحات: 13 صفحه ورد و 10 تصویر شامل: نحوه اجرا و تفسیر آزمون + تصاویر آزمون نوع فایل: WORD  دریافت فایل راهنمای اجرا و تفسیر آزمون اندریافت کودکان CAT + به همراه تصاویر

طراحی، انالیز بیوانفورماتیکی، همسانه سازی و بیان مولتی توپ انتی ژن اختصاصی کارسینومای سلول های سنگفرشی مری

طراحی، انالیز بیوانفورماتیکی، همسانه سازی و بیان مولتی توپ انتی ژن اختصاصی کارسینومای سلول های سنگفرشی مری چکیده سرطان مری به عنوان ششمین سرطان شایع و عامل مرگ و میر بر اثر سرطان در بین افراد می باشد. با وجود روش های درمانی موجود مانند جراحی، رادیوتراپی و شیمی درمانی، میزان بقاء پنج ساله بیماران در حدود %10 تا %13 می باشد. فقدان علایم زودرس اولیه موجب می شود که در زمان تشخیص، بیماری در مراحل پیشرفته باشد. کارسینوم سلول های سنگفرشی مری یکی از دو نوع سرطان مری است که بیشتر در مردان و افراد بالای 50 سال سن دیده می شود. بیان مولکول چسبندگی سلول های اپی تلیالی یا EpCAM در انواع سرطان های گوارش به خصوص سرطان مری افزایش می یابد. هم چنین در مراحل مختلف سرطانی شدن، با پیشرفت بیماری، بیان ان بیشتر می شود. از این جهت می توان از ان به عنوان مارکری مناسب جهت درمان سرطان استفاده کرد. در این مطالعه ما بر ان شدیم که با استفاده از دو اپی توپ ایمیونوژن پروتئین EpCAM و اتصال انها به کمک لینکری مناسب، یک مولتی توپ کایمریک ایمیونوژن ایجاد و زمینه را برای استفاده از ان جهت تولید واکسن و یا کیت تشخیصی سرطان مری فراهم کنیم.روش کار;در این مطالعه ابتدا اپی توپ های مورد نظر به کمک بانک های اطلاعاتی ژنی انتخاب شدند. سازه ی نو ترکیب طراحی شد. سپس با انالیز های بیو انفورماتیکی و کامپیوتری، خواص مهم مثل پایداری، انرژی، فولدینگ مناسب، ایمنی زایی و ... ، که در سنتز این مولتی توپ مهم هستند را مورد بررسی قرار دادیم. ژن طراحی شده به روش شیمیایی سنتز شد و سپس با استفاده از فرایند کلونینگ، قطعه ژنی سنتز شده را به کمک پلاسمید بیانی pet-28a درون سیستم پروکاریوتی انتقال داده و تکثیر کردیم. در انتها نیز بیان مولتی توپ کایمریک طراحی شده را در باکتری های نو ترکیب با القاگر مناسب القا کرده و وجود پروتئین مورد نظر را به کمک تکنیک SDS-page مورد بررسی قرار دادیم.بحث و نتیجه گیری:مولتی توپ کایمر طراحی شده دارای پایداری و انرژی مناسبی بوده و می تواند به مانند اپی توپ های پروتئین اصلی خاصیت ایمنی زائی داشته باشد. این قطعه ژنی توانایی کلون شدن در میزبان پروکاریوتی را دارا بوده وباکتری قادر است به کمک القاگر مناسب به میزان فراوانی پروتئین کایمریک مورد نظر را تولید کند. از این جهت می توان از این پروتئین نوترکیب برای تهیه کیت تشخیصی سرطان مری به واسطه تکنیک الایزا استفاده برد. همچنین می توان با تزریق این پروتئین نوترکیب به عنوان واکسن، سیستم ایمنی فرد را جهت پیش گیری از ابتلا به سرطان تقویت نمود. واژه های کلیدی: سرطان مری، EpCAM، مولتی توپ کایمر، کلونینگ فهرست مطالب عنوان صفحه چکیده فارسی  1 فصل اول: مقدمه 1-1 سرطان مری  3 1-1-1 تعیین مرحله بیماری  4 1-1-2 عوامل خطرزا در ابتلا به سرطان مری  5 1-1-3 تغییرات مولکولی در سرطان مری  5 1-1-3-1 تغییرات مولکولی در EAC  5 1-1-3-2 تغییرات مولکولی در EACC  6 1-1-4 درمان های رایج سرطان مری  6 1-1-4-1 جراحی  7 1-1-4-2 رادیوتراپی  7 1-1-4-3 شیمی درمانی  8 1-1-4-4 لیزر درمانی  8 1-1-4-5 فتودینامیک  8 1-2 پروتئین EpCAM  9 1-3 مسأله ی تحقیق  12 فصل دوم: مروری بر تحقیقات انجام شده 2-1 EpCAMدر درمان سرطان  13 فصل سوم: مواد و روش ها 3-1 مواد مورد استفاده  17 3-1-1 باکتری مورد استفاده  17 3-1-2 پلاسمید  17 3-1-3 انزیم ها  17 3-1-4 کیت های ازمایشگاهی  18 3-1-5 انتی بیوتیک ها  18 3-1-6 محیط کشت باکتری  18 3-1-7 ژل الکتروفورز  18 3-1-8 مواد شیمیایی  18 3-1-9 وسایل و تجهیزات ازمایشگاهی  18 3-2 طراحی و انالیز بیوانفورماتیکی مولتی توپ پروتئین EpCAM 22 3-2-1 طراحی مولتی توپ کایمر  22 3-2-2 بهینه سازی توالی یا Optimization  23 3-2-3 پیش بینی ایمیوژنیک اپی توپ های سلول های B 23 3-2-4 پیش بینی ایمیوژنیک اپی توپ های سلول های T 23 3-2-5 پیش بینی میزان تمایل اتصال اپی توپ ها به MHC 24 3-2-6 پیش بینی ساختار دوم mRNA  24 3-2-7 پیش بینی ساختار دوم پروتئین  24 3-2-8 شناسایی نواحی تداخل کننده  24 3-2-9 تعیین ساختار سوم پروتئین  24 3-2-10 تعیین میزان انتی ژنیک بودن و محلول بودن پروتئین 24 3-2-11 تعیین میزان پایداری پروتئین  25 3-3 سنتز شیمیایی DNAکایمر طراحی شده  25 3-3-1 سنتز شیمیایی ژن نوترکیب  25 3-3-2 پایداری و شرایط نگهداری DNAسنتز شده  25 3-3-3 محلول سازی DNAلیوفیلیزه  25 3-4 کلونینگ پلاسمید- AMP+pBSK حاوی DNAمولتی توپ EpCAM 25 3-4-1 اماده سازی باکتری شایسته  26 3-4-1-1 مواد و محلول ها  26 3-4-1-2 روش کار  26 3-4-2 ترانسفورماسیون پلاسمید به سلول های مستعد TOP10 E.coli 27 3-4-2-1 روش کار  27 3-4-3 ارزیابی کلونی ها  27 3-4-4 استخراج پلاسمید - AMP+pBSK حاوی DNAمولتی توپ EpCAM 28 3-4-5 تایید آنزیمی پلاسمید استخراج شده  30 3-4-5-1 هضم آنزیمی دوگانه یا Double digestion  30 3-4-5-2 الکتروفورز  30 3-5 ساب کلونینگ ژن مولتی توپ EpCAM  32 3-5-1 تخلیص DNAمولتی توپ EpCAMاز ژل  32 3-5-2 لایگیشن  33 3-5-3 ترانسفورماسیون  34 3-5-3-1 اماده سازی سلول های شایسته.................................................................................................................................................................................................................................................................................... 34 3-5-3-2 ترانسفورماسیون سلول های شایسته E.coli BL21(DE3)با محصول لایگیشن.................................................................. 35 3-5-4 ارزیابی کلونی ها............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. 35 3-5-5 استخراج پلاسمید بیانی pet-28a حاوی ژن مولتی توپ EpCAM..................................................................................................................................... 35 3-5-6 تایید انزیمی پلاسمید استخراج شده........................................................................................................................................................................................................................................................................... 37 3-6 بیان پروتئین مولتی توپ EpCAM........................................................................................................................................................................................................................................................................................ 38 3-6-1 القاء بیان پروتئین به کمک IPTG..................................................................................................................................................................................................................................................................................... 38 3-6-2 بررسی بیان به کمک تکنیک SDS-page...................................................................................................................................................................................................................................................... 38 3-6-2-1 روش ساخت محلول ها و ژل ها.......................................................................................................................................................................................................................................................................... 39 3-6-2-2 Run کردن نمونه ها................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ 40 3-6-2-3 رنگ امیزی با کوماسی G-250 کلوئیدی........................................................................................................................................................................................................................................... 40 فصل چهارم: نتایج 4-1 نتایج حاصل از طراحی و انالیز بیوانفورماتیکی پروتئین EpCAM....................................................................................................................................................... 42 4-1-1 مولتی توپ کایمر طراحی شده................................................................................................................................................................................................................................................................................................. 42 4-1-2 نتایج حاصل از بهینه سازی توالی یا Optimization..................................................................................................................................................................................................... 42 4-1-3 انالیز ساختار mRNA.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. 46 4-1-4 ساختار دوم پروتئین............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 47 4-1-5 پیش بینی ایمیوژنیک اپی توپ های شناسایی شونده توسط سلول های لنفوسیتB...............................................................48 4-1-6 پیش بینی اپی توپ های شناسایی شونده توسط سلول های لنفوسیت T............................................................................................................. 50 4-1-7 پیش بینی تمایل اتصال پپتید ها به مولکول MHC............................................................................................................................................................................................................. 50 4-1-8 شناسایی نواحی تداخل کننده........................................................................................................................................................................................................................................................................................................ 51 4-1-9 پیش بینی ساختار سوم پروتئین............................................................................................................................................................................................................................................................................................... 51 4-1-10 نتایج حاصل از تعیین میزان آنتی ژنیک بودن و محلول بودن پروتئین...................................................................................................................... 52 4-1-11 بررسی پایداری پروتئین نوترکیب.............................................................................................................................................................................................................................................................................. 53 4-2 سنتز شیمیایی DNAکایمر طراحی شده نو ترکیب........................................................................................................................................................................................................................ 54 4-3 کلونینگ پلاسمید- AMP+pBSK حاوی DNAمولتی توپ EpCAM........................................................................................................................... 56 4-4 ساب کلونینگ ژن مولتی توپ EpCAM.................................................................................................................................................................................................................................................................. 58 4-5 بیان پروتئین مولتی توپ EpCAMو تائید ان به کمک تکنیک SDS-page.............................................................................................................. 61 فصل پنجم: بحث و نتیجه گیری بحث............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 63 نتیجه گیری........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ 72 منابع....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 73 چکیده انگلیسی...................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 7 فهرست شکل ها عنوان صفحه شکل1-1. میزان مرگ و میر ناشی از سرطان مری در سال 2004 4 شکل1-2.بیان مختلف پروتئین EpCAMدر سلول نرمال و مراحل مختلف سرطانی شدن سلول سنگفرشی مری....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 10 شکل 1-3. ساختار پروتئین EpCAMو اپی توپ های شناسایی شونده توسط انتی بادی های اختصاصی ان.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. 11 شکل 3-1. انکوباتور ممرت................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ 19 شکل 3-2. شیکر انکوباتور ان بی اس..................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 19 شکل 3-3. تانک الکتروفورز و دستگاه مولد ولتاژ.................................................................................................................................................................................................................................................. 20 شکل 3-4. سانتریفیوژ اپندورف المان...................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 20 شکل 3-5. بن ماری ممرت.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. 21 شکل 3-6. ترموسایکلر پرکین المر.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. 21 شکل 3-7. دستگاه تصویرساز ژل سینژن......................................................................................................................................................................................................................................................................................... 22 شکل3-8. کیت استخراج پلاسمید فرمنتاز.................................................................................................................................................................................................................................................................................... 28 شکل 3-9. کیت استخراج DNA از ژل فرمنتاز........................................................................................................................................................................................................................................................ 32 شکل 4-1. نمای شماتیک مولتی توپ طراحی شده.......................................................................................................................................................................................................................................... 42 شکل 4-2. شاخص سازگاری کدون......................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 43 شکل 4-3. میزان فراوانی کدون های بهینه.................................................................................................................................................................................................................................................................................. 44 شکل 4-4 شاخص محتوای G-C........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ 45 شکل 4-5. ترادف مولتی توپ ژنی مورد نظر پس از بهینه سازی کدون های مربوطه جهت بیان در میزبان E.coli............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ 45 شکل 4-6. مقایسه نوکلئوتید بصورت نظیر به نظیر در توالی های اولیه و بهینه سازی شده................................................................. 46 شکل 4-7. ساختار دوم mRNA پیش بینی شده بعد از بهینه سازی..................................................................................................................................................................... 47 شکل 4-8. پیش بینی ساختار دوم پروتئین.............................................................................................................................................................................................................................................................................. 48 شکل 4-9. اپی توپ های خطی ساختار مولتی توپ پروتئینیبرای لنفوسیت B......................................................................................................... 49 شکل 4-10. اپی توپ های غیر خطی ساختار مولتی توپ پروتئینی برای لنفوسیت B............................................................................... 49 شکل 4-11 . اپی توپ های شناسایی شونده توسط سلول های لنفوسیت T در ساختار مولتی توپ نوترکیب با استفاده از پایگاه CTLpred............................................................................................................................................................................................................................................................................................... 50 شکل 4-12. پیش بینی تمایل اتصال پپتید ها به مولکول MHC...................................................................................................................................................................................... 51 شکل 4-13 پیش بینی نواحی تداخل کننده در ساختار پروتئین......................................................................................................................................................................................... 51 شکل 4-14. ساختار سوم پروتئین...................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 52 شکل 4-15. میزان در دسترس بودن اسید های امینه پروتئین نوترکیب برای حلال..................................................................................................... 53 شکل 4-16. نمودار راماچاندران اسید امینه های پروتئین نوترکیب.............................................................................................................................................................................54 شکل 4-17. تائید اندازه ژن سنتز شده به کمک هضم انزیمی................................................................................................................................................................................................ 55 شکل 4-18. نقشه ی ژنی پلاسمید حاوی DNAنوترکیب مولتی توپ EpCAM....................................................................................................... 56 شکل 4-19. تائید حضور پلاسمید حاوی ژن مولتی توپ EpCAMدر محصول استخراج پلاسمید......................... 57 شکل 4-20. هضم دوگانه انزیمی پلاسمید تکثیر یافته pBSK............................................................................................................................................................................................. 58 شکل 4-21. نقشه ژنی پلاسمید pet-28a.............................................................................................................................................................................................................................................................................. 59 شکل 4-22. باکتری های BL21(DE3) ترانسفورم شده با pet-28a حاوی ژن مولتی توپ................................................. 60 شکل 4-23. تائید حضور پلاسمید pet-28a حاوی ژن مولتی توپ EpCAMدر باکتری ترانسفورم شده BL21(DE3)............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 60 شکل 4-24.نتیجه حاصل از هضم انزیمی دو گانه پلاسمید pet-28a حاوی ژن مولتی توپ EpCAM............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. 61 شکل 4-25. بررسی بیان پروتئین مولتی توپ EpCAM به کمک تکنیک SDS-page...................................................................................... 6 فصل اول: مقدمه 1-1 سرطان مری سرطان مری[1]با نزدیک به 000/400 مورد منجر به مرگ در سال، ششمین عامل مرگ ومیر ناشی از سرطان در جهان است. میزان مرگ ومیر ناشی از سرطان مری در سال، از حدود 3 در105 نفر در سفید پوستان ایالات متحده آمریکا تا بیش از 100 در 105 نفردر برخی از نواحی کشور چین متغیر است. این سرطان به انواع گوناگونی تقسیم میشود که دو نوع کارسینوم سلول های سنگفرشی مری[2](ESCC) و آدنوکارسینوم مری[3](EAC) آن بسیار رایج است. (کمانگر و همکاران، 2007) اگر چه عامل های خطر و اپیدمیولوژی ESCC و EACبا هم متفاوت اند ، اما پیش آگاهی هر دو بسیار ضعیف است به نحوی که بقای پنج ساله بیماران ، 10 تا 13 درصد گزارش شده است. (سمپلینر و همکاران، 2009)[4] در مورد تاریخچه ی بیماری، تا سال 1970 بیش از 90% سرطان مری از نوع سنگفرشی و نوع ادنوکارسینومایی تقریبا نادر بوده و از این زمان به بعد نوع ادنوکارسینومایی رشد یکنواختی را شاهد بوده است. مطالعات ایپدمیولوژی گسترده ای در کشورهای مختلف در زمینه عامل های خطر، بروز وشیوع انجام گرفته است . در مطالعات انجام گرفته در زمینه ی بروز EAC در ایالات متحده آمریکا ، مشخص شده است که در سال 2000 سرعت افزایش بروز آن نسبت به سایر سرطان ها پیشی گرفته است و رشدی بین 3 تا 5 برابر در نژادهای مختلف در فاصله ی زمانی بین سال های 1975 تا 2004 گزارش شده است. (دمیستر، 2009)[5] در سال 2009 در ایالات متحده آمریکا ، EAC دو سوم موارد سرطان مری را به خود اختصاص داده است. (ژو، 2009)[6]این درحالی است که در کشورهای شرق آسیا و آسیای مرکزی از جمله ایران ، ESCC رایج تر است. (دمیستر، 2009) مطالعات انجام شده در ایران نشان دهنده میزان بالای خطر ابتلا به سرطان مری در نواحی ساحلی دریای خزر بویژه در استان گلستان است. (کمانگر و همکاران، 2007) هم چنین مطالعات سال 2008 که در استان کرمان انجام گرفته است بیان گر افزایش 11 درصدی خطر ابتلا به EAC در سال است ، در حالی که خطر ابتلا به ESCC کم و بیش ثابت بوده است. (حق دوست و همکاران، 2008) در شکل 1-1، براورد حاصل از میزان شیوع و مرگ و میر ناشی از سرطان مری در جهان در سال 2004، نشان داده شده است. شکل1-1.میزان مرگ و میر ناشی از سرطان مری در سال 2004. داده ها در مقیاس هر 100.000 نفر محاسبه شده اند. (سازمان بهداشت جهانی، 2009)[7] 1-1-1 تعیین مرحله بیماری تشخیص مرحله بیماری یکی از مهم ترین مواردی است که در چگونگی درمان و وضعیت بالینی تاثیر دارد. تعیین مرحله ی بیماری، کوششی دقیق جهت اطلاع از توسعه و پیشرفت سرطان و این که سرطان به چه قسمت هایی از بدن بیمار پیشرفت کرده است، می باشد. هم چنین به پزشک کمک می کند تا برنامه ی درمانی را طراحی نماید. چهار مرحله بیماری عبارت است از : مرحله یI : سرطان تنها محدود به لایه های بالایی سلول های مخاط مری است. مرحله ی II : سرطان لایه های عمیق تر مخاط مری را در بر گرفته یا به عقده های لنفاوی مجاور مری انتشار پیدا کرده است. در این مرحله، سرطان به دیگر قسمت های بدن انتشار نمی یابد. مرحله ی III : سرطان بصورت عمیق داخل دیواره ی مری را مورد تهاجم قرار داده است و به بافت ها یا عقده های لنفاوی مجاور مری انتشار پیدا نموده است. سرطان هنوز به دیگر قسمت های بدن انتشار پیدا نکرده است. مرحله ی IV : سرطان به سایر قسمت های بدن انتشار یافته است. سرطان مری تقریبا در هر قسمتی از بدن بیمار مانند کبد، ریه ها، مغز و استخوان ها می تواند انتشار یابد. (فرقانی فرد، 2010) 1-1-2 عوامل خطر زا در ابتلا به سرطان مری این سرطان مانند دیگر سرطان ها حاصل مجموعه ای از عوامل محیطی و تغییرات ژنتیکی است . عامل های خطر در EACو ESCCبا هم متفاوت است ، به عنوان مثال عامل های محیطی و رژیم غذایی به شدت با ESCCدر ارتباط هستند اما رفلاکس ( جریان برگشتی )، معدی- مروی[8] مکرر و واکنش های التهابی پس از آن نقش بسیار مهمی در ابتلا به EACدارد . (ژو، 2009) دود تنباکو ، مصرف الکل ، سوء تغذیه ، کمبود سلنیوم ، کمبودی روی را می توان از عوامل محیطی مهم موثر نام برد. (کمانگر و همکاران، 2007) طبق مطالعات انجام شده توقف مصرف الکل و تنباکو خطر ابتلا به این سرطان را بسیار کاهش می دهد. (جاب و همکاران، 2009)[9] به نظر می رسد که ESCCهمراه با ویروس پاپیلومای انسانی [10] (HPV) معمولا در کشورهایی که خطر بالاتری برای ESCC دارنده رایج تر است . HPVویروسی است که علت اصلی سرطان گردن رحم محسوب می شود. مطالعات انجام شده در سال 2002 نشان داده است که DNA این ویروس در 2/15 درصد ESCC ها وجود دارد . ( حسین[11] و همکاران، 2009 : هررا [12]و همکاران، 2009) 1-1-3 تغییرات مولکولی در سرطان مری در ایجاد سرطان، عوامل مولکولی و ژنتیکی نیز می توانند دخیل باشند که در مورد سرطان مری این عوامل می تواند با توجه به نوع ان متفاوت باشد  1-1-3-1 تغییرات مولکولی در EAC رفلاکس معدی – مروی مزمن به عنوان مهم ترین عامل تاثیرگذار در ایجاد EACدر نظر گرفته می شود . افزایش خطاهای کروموزومی ، تغییرات ژنتیکی ویژه و ناهنجاری های اپی ژنتیکی ژن های سرکوب گر تومور ، مشخص کننده این بدخیمی می باشد . تغییرات دیگر شامل افزایش فعالیت تلومراز و تغییرات اپی ژنتیکی مانند متیله شدن مضاعف از دیگر عوامل مولکولی در EAC هستند . (جاب و همکاران، 2009) 1-1-3-2 تغییرات مولکولی در ESCC بر خلاف آدنوکارسینوم مری ، عامل های خطر و سازوکارهای متفاوت مولکولی در ایجاد ESCCنقش دارند. (جاب و همکاران، 2009) نمونه های مرسوم ژن های سرکوب گر تومور شامل Rb و P53است که مطالعات ، نقش جهش در این دو ژن را در مراحل آغازین ESCC نشان داده است . از دیگر عوامل، جهش در ژن BCL-2 که نقش ضد آپوپتوزی دارد، می توان نام برد. (جاب و همکاران، 2009; نوری دلوئی و یعقوبی، 1999) یکی از عامل های تاثیر گذار روی عملکرد ژن های سرکوب کننده تومور، ریزماهواره ها[13] هستند . تغییرات در این ریزماهواره ها می تواند سلول های طبیعی را به سلول های نامیرا و نئوبلاستی تبدیل کند . برخی از جایگاه های ریزماهواره ها و جایگاه های ژن های سرکوب کننده تومور در نزدیکی هم قرار گرفته اند که به نام نقاط داغ معروف هستند و در غیر فعال کردن ژن های سرکوب کننده تومور نقش دارند. (نوری دلوئی، 2009 ; ان[14] و همکاران، 2005) از دیگر عوامل می توان به تغییرات اپی ژنتیکی به ویژه متیله شدن بازهای ناحیه ی پروموتر ژن اشاره کرد که موجب غیر فعال شدن ژن های سرکوب کننده تومور و تنظیم چرخه ی سلولی می شود . (نوری دلوئی و شریفی، 2001) مطالعات مولکولی سرطان مری، ناهنجاری های ژنتیکی مانند دگرگونی در بیان ژن های p53،p16، سیکلین D1، E-Cadherin ، C-myc و ... را در EACو ESCC نشان داده است . در بسیاری از موارد دگرگونی های ژنتیکی معینی به طور مشترک در EACو ESCC مشاهده شده است . اما در برخی از موارد بیان مکرر و نابه جای ژن ها در یکی از انواع سرطان مری بیش از نوع دیگر ذکر شده است . بیان ژن های تغییر یافته اغلب با عامل های خطر سرطان مری ارتباط نزدیکی دارند. ( اکا[15] و همکاران، 2009 ; اینگراوالو[16] و همکاران، 2009) 1-1-4 درمان هایرایج سرطان مری درمان وقتی ارزشمند است که در مراحل اولیه بیماری باشد زیرا کمتر از 20 درصد بیماران بعد از 5 سال زنده می مانند. با اینکه پیش اگاهی سرطان مری در سه دهه اخیر به شکل ارامی بهبود یافته است اما هنوز میزان بقای 5 ساله بیماران بسیار پایین است. دلایل مختلفی را می توان مسبب ان دانست: - عدم کفایت روش های غربال گری بیماران - شناسایی سرطان در مرحله پیشرفته، به طوری که نیمی از بیماران در مرحله ی غیر قابل جراحی و متاستاز قرار دارند. - ریسک بالای عود بیماری بعد از جراحی و شیمی درمانی - عدم دسترسی به یک روش غیر تهاجمی قابل اطمینان - بقاء محدود در مورد بیماران غیر قابل جراحی و متاستاتیک شیمی درمانی شده به عنوان درمان تسکینی درمان سرطان مری بستگی به عواملی از قبیل اندازه، موقعیت و وسعت تومور و سلامتی عمومی بیمار دارد. بیماران اغلب توسط گروهی از پزشکان متخصص شامل متخصصین گوارش، انکولوژیست بالینی و انکولوژیست رادیوتراپی درمان می شوند. درمان سرطان، باعث تحریک دهان شده و خطر عفونت دهان را افزایش می دهد، لذا پزشکان اغلب به مبتلایان سرطان مری توصیه می کنند جهت معاینه ی دندان و درمان بیماری های ان، قبل از شروع درمان، به دندانپزشک مراجعه کنند. درمان های متفاوت و ترکیب های درمانی متعددی برای کنترل سرطان و یا بهبود کیفیت زندگی بیماران از طریق کاهش علایم و نشانه ها مورد استفاده قرار می گیرد. 1-1-4-1 جراحی شایع ترین درمان سرطان مری، جراحی است. معمولا جراح کل تومور یا قسمتی از مری و عقده های لنفاوی مجاور تومور و سایر بافت های ناحیه را بر میدارد. عمل برداشتن مری ازوفاگوستومی نام دارد. جراح قسمت های سالم باقی مانده مری را به معده وصل می کند. بنابر این بیمار باز هم قادر به عمل بلع می باشد. گاهی نیز از لوله های پلاستیکی یا بخشی از روده، جهت ارتباط بین مری و معده استفاده می گردد. همچنین ممکن است جراح، مجرای بین معده و روده ی باریک را پهن تر کند تا محتویات معده اسان تر به درون روده ی باریک وارد شود. جراحی تمام تومور تنها در 40 درصد بیماران امکان پذیر است و ممکن است سلول های توموری در حاشیه ناحیه ی تومور باقی بمانند. گاهی اوقات عمل جراحی بعد از اتمام سایر درمان ها انجام می گیرد. 1-1-4-2 رادیوتراپی رادیوتراپی استفاده از اشعه ی ایکس جهت از بین بردن سلول های توموری می باشد. رادیوتراپی فقط روی سلول های توموری تحت درمان موثر واقع می شود. پرتو ممکن است از دستگاهی در خارج از بدن (رادیوتراپی خارجی) و یا از مواد رادیواکتیوی که درون یا مجاور تومور قرار داده می شوند، خارج شود (رادیوتراپی داخلی). لوله ی پلاستیکی به درون مری وارد می شود تا در هنگام رادیوتراپی مری باز نگه داشته شود. رادیوتراپی ، بیمار را از عوارض جراحی مصون نگه می دارد مخصوصا اگر اندازه یا موقعیت تومور عمل جراحی را مشکل افرین نماید، اما غالبا اثر کمتری بر نشانه های انسدادی پیشرفت سرطان دارد و فقط می توان آن را به عنوان راه درمانی اولیه و سریع در نظر گرفت. رادیوتراپی می تواند به تنهایی یا همراه با شیمی درمانی به کار گرفته شود. پزشکان از رادیوتراپی به همراه شیمی درمانی برای کوچک کردن اندازه تومور قبل از جراحی استفاده می کنند. حتی اگر تومور را نتوان به وسیله ی جراحی خارج نمود و یا توسط رادیوتراپی بطور کامل از بین برد، رادیوتراپی اغلب به تسکین درد کمک کرده وعمل بلع را راحت تر می سازد. 1-1-4-3 شیمی درمانی از دیگر روش های درمانی، شیمی درمانی است. شیمی درمانی، کاربرد داروهای ضد سرطان برای از بین بردن سلولهای سرطانی است. داروهای شیمی درمانی مورد استفاده برای درمان سرطان مری در همه ی نقاط بدن پخش می شوند. این داروها به صورت تزریق داخل وریدی مورد استفاده قرار می گیرند. مطالعات نشان داده است که شیمی درمانی، باعث کاهش ابعاد تومور در 15 تا 20 درصد بیماران پس از معالجه ی تک دارویی و 30 تا 60 درصد بیماران بعد از معالجه ی چند دارویی همراه با رادیوتراپی شده است . شیمی درمانی همراه با پرتو درمانی به طور همزمان طول عمر بیمار را نسبت به افرادی که یکی از این روش ها استفاده کرده اند بیشتر می کند. 1-1-4-4 لیزر درمانی لیزر درمانی استفاده از نور با شدت بالا، برای از بین بردن سلول های سرطانی است. لیزر درمانی فقط سلول های ناحیه ی تحت درمان را تحت تاثیر قرار می دهد. پزشک ممکن است از لیزر درمانی برای از بین بردن بافت سرطانی و رفع انسداد مری، در صورتی که سرطان توسط جراحی از بین نرفته باشد، استفاده نماید. رفع انسداد مری به کاهش علایم بیماری، خصوصا مشکلات مربوط به بلع کمک می کند. 1-1-4-5 فتودینامیک نوعی لیزر درمانی است و شامل استفاده از داروهایی است که توسط سلول های سرطانی جذب می شوند. هنگامی که سلول های سرطانی در معرض نور خاصی قرار بگیرند، داروها فعال شده وسلول ها را از بین می برند. پزشک ممکن است از درمان فتودینامیک برای برطرف نمودن علائم سرطان مری مانند دشواری عمل بلع استفاده نماید. (فرقانی فرد، 2010) 1-2 پروتئین EpCAM مولکول چسبندگی سلول اپی تلیال (EpCAM)[17] که به نام آنتی ژن اختصاصی سلول اپی تلیال و CD326 نیز نامیده می شود یک گلیکوپروتئین بین غشایی با وزن مولکولی 40 کیلو دالتون است . این پروتئین دارای دو تکرار شبه فاکتور رشد اپیدرمال در دومین خارجی و یک دومین کوچک داخل سلولی حاوی دو جایگاه اتصال α- اکتین است . ( لیتوینوف[18] و همکاران، 1997-1994 ; بالزار[19] و همکاران، 1998) EpCAMدارای 314 آمینو اسید است که به 3 قسمت تقسیم می شود. یک دومین خارجی طولانی حاوی دومین شبه فاکتور رشد اپیدرمال و یک دومین تیروگلوبولین[20] ، یک ناحیه بین غشایی کوچک و یک دم داخل سلولی 26 اسید آمینه ای آن را تشکیل داده است . (وینتر[21]و همکاران، 2003 ; نوینک[22] و همکاران، 2006 ; بلونی[23] و همکاران، 2009) این پروتئین اولین بار در سال 1979 به عنوان یک آنتی ژن شناسایی شد . این پروتئین موجب القای تولید آنتی بادی های مشخصی در موش ایمیونیزه شده با سلول های سرطانی روده بزرگ انسانی می شود. (هرلین[24]و همکاران، 1979) نام ژن بیان کننده این گلیکوپروتئین (epcam1) است که در جایگاه کروموزومی 2p21 قرار گرفته است. ( بائورل[25] و گیرس[26]، 2007) اگر چه عملکرد چسبندگی و خاصیت اتصال بین سلولی آن در همان سال های نخستین کشف شده بود ، اما پتانسیل نقش سیگنالی آن در ایجاد سرطان اخیرا مورد توجه قرار گرفته است. (مولدنهاور[27]، 1987) مطالعات ایمیونوهیستوشیمیایی نشان داده است که بیان پروتئین EpCAMدر تومورهای بدخیم اپی تلیالی بسیار افزایش پیدا می کند. (شتی[28] و همکاران، 1988 ; دیازاریاس[29] و همکاران، 1993) این میزان افزایش بیان در مراحل مختلف پیشرفت سلول های سرطانی مثل پیش از بدخیمی،بدخیمی، بعد از شیمی درمانی، بعد از عود کردن مجدد و متاستاز مورد بررسی قرار گرفت و این مطالعات موجب شد که پروتئین EpCAMبه عنوان یکی از مارکرهای مولکولی جهت هدف های درمانی بیماران مبتلا به سرطان های مختلف دستگاه گوارش پیشنهاد شود. (استوپ[30] و همکاران، 1992 ; پروونچر[31] و همکاران، 1993 ; ماگویر[32] و همکاران، 1994 ; پسبوسک فارو[33] و همکاران، 2005) شکل1-2.بیان مختلف پروتئین EpCAMدر سلول نرمال و مراحل مختلف سرطانی شدن سلول سنگفرشی مری.A : سلول نرمال با بیان بسیار ضعیف. B: سلول توموری اولیه با بیان ضعیف و غیر یکنواخت. C: سلول توموری ثانویه با بیان قوی و غیر یکنواخت. D: سلول توموری نهایی با بیان قوی و یکنواخت. نواحی تیره نشان گر بیان بالاتر پروتئین EpCAMمی باشد. ( استوکلین و همکاران، 2006)[34] مطالعات انجام شده بر روی ساختار پروتئین EpCAMنشان دهنده آن است که این پروتئین در طی سنتز می تواند توسط آنزیم های مختلف برش خورده و قطعه پپتید سیگنالی آن حذف شده و در پروتئین نهایی که بر روی سطح سلول اپی تلیال ظاهر می شود وجود نداشته باشد . همچنین این پروتئین دارای سه جایگاه اتصال آنتی بادی است که دوتای آن به دومین خارج سلولی EpCAMاتصال می یابند و دیگری می تواند دم سیتوپلاسمی این پروتئین را جهت اتصال شناسایی کند. آنتی بادی مونوکلونال MOC31، موتیف خارج سلولی حد فاصل آمینواسیدهای 27 تا 59 را شناسایی کرده و دیگر آنتی بادی مونوکلونال 311-1K2ناحیه ی خارج سلولی حد فاصل آمینواسیدهای 143 تا 164 را شناسایی می کند . p6052که یک پلی کلونال آنتی بادی است هم ناحیه ی داخل سلول در دم سیتوپلاسمی پروتئین حد فاصل آمینو اسیدهای 301 تا 314 را شناسایی می کند. (شنل[35] و همکاران، 2013) در شکل 1-3 ، ساختار پروتئین EpCAMو جایگاه های شناسایی شونده توسط انتی بادی های اختصاصی ان نشان داده شده است. مطالعات اخیر نشان داده است که عملکرد پروتئین EpCAMتنها به خاصیت چسبندگی و اتصال آن خلاصه نمی شود بلکه می تواند در پیام رسانی سلولی، مهاجرت سلولی، تکثیر و تمایز سلولی نیز نقش ایفا کند. (ترزپیس[36] و همکاران، 2007 ; ماتزل[37] و همکاران، 2009) ارتباط پروتئین EpCAMبا تکثیر، چسبندگی، تثبیت بافت، تحریک رشد توموری و متاستاز موجب شد این پروتئین به عنوان یک مارکر جهت روش های درمانی در مقابله با سرطان پیشنهاد شود. (بائورل و گیرس، 2007) شکل 1-3. ساختار پروتیین EpCAMو اپی توپ های شناسایی شونده توسط انتی بادی های اختصاصی (شنل و همکاران، 2013) 1-3 مسأله ی تحقیق در این مطالعه ما در نظر داریم با طراحی، آنالیز بیوانفورماتیکی ، کلونینگ و بیان یک مولتی توپ اپی توپ های ایمنوژنیک پروتئین غشایی EpCAM، پتانسیل موجود برای بهبود روش های تشخیصی مثل تولید کیت های تشخیصی جهت تشخیص زودهنگام و پیش از بدخیم شدن سلول های سرطانی مری و همچنین گشایشی در تولید واکسن علیه سرطان مری را بررسی کنیم. در این مطالعه فرضیه های زیر مطرح شد. - اپی توپ های ایمنوژنیک EpCAM را می توان به صورت یک مولکول پلی توپ طراحی و آنالیز کرد. - مولکول طراحی شده از لحاظ فیزیکو شیمیایی پایدار است . - مولکول پلی توپ سنتز شده می تواند در میزبان مناسب کلون و بیان شود [1] -Esophageal cancer [2]-Esophageal Squamaus Cell Carcinoma [3]- Esophageal Adenocorcinoma [4] - Sampliner et al. [5]- Demeester [6]- Xu [7]-World Health Organization [8]- Gastro-Esophageal reflax [9]- Jobe et al. [10]- Human Papilloma Virus [11]- Hussain et al. [12]- Herrera et al. [13]- Micro satellites [14]- An et al. [15] - Oka et al. [16] - Ingravallo et al. [17]-Epithelial Cell Adhesion Molecule [18]- Litvinov et al. [19]- Balzar et al. [20]-Thyroglobulin [21]- Winter et al. [22]- Novinec et al. [23]- Bellone et al. [24]- Herlyn et al. [25]- Baeuerle [26]- Gires [27]- Moldenhauer [28]- Shetye et al. [29]- Diaz-Arias et al. [30]- Stoop et al. [31]- Provencher et al. [32]- Maguire et al. [33]- Passebosc-Faure et al. [34]- Stoecklein et al. [35]- Schnell et al. [36]- Trzpis et al. [37]- Maetzel et al. دریافت فایل طراحی، انالیز بیوانفورماتیکی، همسانه سازی و بیان مولتی توپ انتی ژن اختصاصی کارسینومای سلول های سنگفرشی مری

دانلود کارت های آزمون cat

دانلود کارت های آزمون cat کارت های آزمون اندریافت کودکان تعداد کارت ها: 10 عدد دریافت فایل دانلود کارت های آزمون cat

شناسایی و طراحی آغازگرهای نشانگر ریزماهواره در ماهی راشگوی معمولی(Eleutheronema tetradactylum, Shaw,1804) خلیج فارس

شناسایی و طراحی آغازگرهای نشانگر ریزماهواره در ماهی راشگوی معمولی(Eleutheronema tetradactylum, Shaw,1804) خلیج فارس چکیده: تنوع زیستی بخش حساسی از سرمایه طبیعی است. بسیاری از احتیاجات ما از این سرمایه تامین می‌شود.تنوع زیستی نوعی بیمه طبیعت در مقابل حوادث بد و ناگوار است.اهمیت شناخت کامل ماهیان جهت بهره برداری بهینه از این ذخایر بر هیچ شخص آگاه از مسائل شیلات پوشیده نیست.امروزه با فن آوری های مولکولی می توان تفاوت بین نژاد ها، ژنوتیپ ها یا افراد را در تحقیقات ژنتیک جمعیت با دقت مورد بررسی قرار داد. شناسایی، حفاظت و استفاده پایدار از تنوع ژنتیکی برای موفقیت هر برنامه به نژادی و یا زیست فن آوری امری ضروری است. ریزماهواره ها در DNA هسته تمام یوکاریوت ها و حتی برخی پروکاریوت ها یافت شده است. ریزماهواره ها کوتاه ترین ترتیبات متوالی(1 تا 6 جفت بازی) می باشند که تعداد واحد تکرارشونده در هر محل از چند باز تا حدود30 باز متفاوت است. یکی از مشکلات عمده ریزماهواره ها ضرورت ایجاد و غربال کتابخانه ژنی DNA برای نواحی ریزماهواره ها می باشد. این امر نیازمند شناخت توالی های DNA موجود مورد مطالعه می باشد، که بسیار زمان بر و پر هزینه است. ماهی راشگوی معمولی (Eleutheronema tetradactylum) از دیر باز مورد توجه ویژه ساحل نشینان و در گروه ماهیان ممتاز منطقه خلیج فارس و دریای عمان قرار دارد. این گونه بعد از حلوا سفید Pampus argenteus بالاترین قیمت در میان آبزیان حوزه خلیج فارس را به خود اختصاص داده است.در این تحقیق تعداد 79نمونه از استان های خوزستان (چوئبده آبادان، بندر ماهشهر و بندر هندیجان) و بوشهر (بندر جلالی بوشهر و بندر دیر) با استفاده از قایق های صیادی مجهز به تورگوشگیر برداشت شد. اندازه قطعات تعیین توالی شده 984- 662 جفت باز بود. تعداد شش جایگاه آللی ریزماهواره جهت بررسی مورد بررسی قرار گرفت. پنج جایگاه از نوع کامل(خالص) و یک جایگاه از نوع مرکب بود. 3 جفت آنها چندشکلی (پلی مورف) و 3 جفت آنها تک شکلی (مونومورف) بودند. بیشترین تعداد آلل مشاهده شده در جایگاه Eletet2(AB697177) و مربوط به نمونه های استان بوشهر (5 آلل) و کمترین مقدار آن در جایگاه Eletet16.0(AB697180) و مربوط به نمونه های استان خوزستان (1 آلل) می باشد. فهرست مطالب صفحه   عنوان     فصل اول: مقدمه و کلیات       1   1-1- مقدمه 5   1-1-1- اهداف و فرضیه های تحقیق 6   1-2- کلیات 7   1-2-1- ویژگی های ماهی راشگوی معمولی 7   1-2-1-1- طبقه بندی 7   1-2-1-2- اسامی متداول 8   1-2-1-3- ریخت شناسی گونه 10   1-2-1-4- تغذیه ماهی راشگوی معمولی 10   1-2-1-5- تولیدمثل ماهی راشگوی معمولی 10   1-2-1-6- محل زندگی و گستردگی جغرافیایی ماهی راشگوی معمولی 11   1-2-1-7- وضعیت صید ماهی راشگوی معمولی 12   1-2-1-8- مشخصات عمومی خلیج فارس 13   1-3- تنوع ژنتیکی و اهمیت آن 15   1-3-1- نشانگر چیست؟ 16   1-3-1-1- انواع نشانگر 16   1-3-1-2- نشانگرهای ژنتیکی 18   1-3-1-3- نشانگرهای ریخت شناسی 18   1-3-1-4- نشانگرهای فیزیولوژیکی 18   1-3-1-5- نشانگرهای سیتولوژیکی 18   1-3-1-6- نشانگرهای مولکولی 19   1-3-1-6-1- نشانگرهای پروتئینی 20   1-3-1-6-2- نشانگرهای DNA 21   1-3-1-7- ریزماهواره ها 22   1-3-1-7-1- انواع ریزماهواره ها 23   1-3-1-7-2- جداسازی ریزماهواره ها 24   1-3-1-7-3- تکامل ریزماهواره ها 25   1-3-1-7-4- تشخیص آلل های ریزماهواره ای 25   1-3-1-7- 5- چندشکلی ریزماهواره ها 26   1-3-1-7-6- مزایای ریزماهواره ها 26   1-3-1-7-7- مشکلات کار با ریزماهواره ها 29   1-3-1-8- استراتژی نمونه گیری 30   1-3-1-8-1- اندازه نمونه ی مورد نیاز در مطالعات ریزماهواره ای 32   1-3-1-9- کاربردهای ریزماهواره ها 32   1-3-1-9-1- تعیین هویت، آزمون انساب و آنالیز خویشاوندی 33   1-3-1-9-2- نقشه یابی ژنومی 33   1-3-1-9-3- تعیین میزان همخونی 34   1-3-1-9-4- مطالعات مربوط به حفاظت از گونه ها و ژنتیک جمعیت 35   1-3-1-10- تشخیص آلل های ریزماهواره ای 37   1-3-1-11- ناقل 37   1-3-1-11-1- پلاسمید 39   1-3-1-11-1-1- پلاسمید pTZ 39   1-3-1-12- الحاق قطعات به درون ناقل ها 40   1-3-1-13- فسفاتاز قلیایی 40   1-3-1-14- ایجاد DNA نوترکیب 40   1-3-1-15- دگرگونی 42   1-3-1-16- غربال کردن ژنتیکی 42   1-3-1-17- تعیین توالی DNA                 فصل دوم : مروری بر پیشینه تحقیق       45   2-1- مطاعات انجام شده در داخل کشور 45   2-2- مطالعات انجام شده در خارج کشور                 فصل سوم : مواد و روش های تحقیق       49   3-1- روش های مورد استفاده در این تحقیق 49   3-1-1- نمونه برداری 50   3-1-2- استخراج DNA از باله دمی ماهی با استفاده از CTAB 50   3-1-3- ارزیابی کیفیت و کمیت DNA استخراج شده 50   3-1-3-1- روش اسپکتروفتومتری 51   3-1-3-2- روش الکتروفورزی 51   3-1-3-2-1- بررسی الکتروفورزی کیفیت DNA استخراج شده 51   3-1-4- هضم DNA الگو 52   3-1-5- هضم پلاسمید pTZ57R/T 53   3-1-6- دی فسفریلاسیون DNA هدف با ناقل 53   3-1-7- احیایDNA الگو هضم شده از روی ژل آگارز 54   3-1-8- تهیه محلول ذخیره سازی باکتری TG1 54   3-1-9- آماده سازی سلول های پذیرا 55   3-1-10- آماده سازی محیط کشت باکتری( LBمایع و جامد) 56   3-1-11- خالص سازی پلاسمید دی فسفریله شده 57   3-1-12- الحاق DNA الگو به ناقل 57   3-1-13- انتقال پلاسمید نوترکیب به سلول پذیرا 58   3-1-14- بررسی سریع پلاسمید های نوترکیب 59   3-1-15- تخلیص پلاسمید به روش لیز قلیایی 60   3-1-16- تعیین توالی نوکلئوتیدی 60   3-1-17- طراحی و مشخصات آغازگرها 60   3-1-18- واکنش زنجیره ای پلیمراز PCR 61   3-1-19- بررسی محصولات PCR بر روی ژل اگارز 61   3-1-20- ثبت تصاویر                 فصل چهارم: نتایج       63   4-1- نتایج بررسی کمیت و کیفیت DNA استخراج شده 63   4-1-1- روش الکتروفورزی 63   4-1-2- طیف سنجی DNA 64   4-2- نتایج حاصل از برش آنزیمی پلاسمید 64   4-3- نتایج حاصل از برش آنزیمی DNA ژنومی 65   4-4- نتایج حاصل از خالص سازی پلاسمید 66   4-5- احیای قطعات کوچک از روی ژل آگارز 67   4-6- نتایج حاصل از فسفریله کردن پلاسمید 67   4-7- نتایج حاصل از فسفریله کردن قطعات برش یافتهDNA ژنومی 68   4-8- نتایج حاصل از الحاق پلاسمید به قطعات DNA ژنومی 69   4-9- نتایج حاصل از الحاق پلاسمید و قطعات DNA ژنومی به باکتری TG1 69   4-10- نتایج حاصل از جداسازی پلاسمید و قطعات DNA ژنومی از باکتری 70   4-11- نتایج حاصل از تعیین توالی پلاسمید و قطعات DNA ژنومی تکثیر یافته در باکتری 72   4-12- نتایج حاصل از طراحی آغازگر از توالی های بدست آمده 73   4-13- نتایج حاصل از PCR 78   4-14- آللهای پلی مورف (چند شکل) 79   4-15- تعداد آلل واقعی ( Na)و موثر Ne ) ) 79   4-16- آزمون آغازگرهای چندشکلی ماهی راشگوی معمولی با نمونه های ماهی راشگوی شش خط Polynemus sextarius                 فصل پنجم: بحث و نتیجه گیری       84   5-1- شناسایی و جداسازی آغازگرها ی ریزماهواره 88   5-2- آلل های چندشکل و اختصاصی 89   5-3- آزمون آغازگرها در جمعیت ماهی راشگوی شش خط 89   5-4- نتیجه گیری نهایی 90   5-5- پیشنهادات       91   منابع و مآخذ 98   پیوست ها             فهرست اشکال صفحه   عنوان 9   شکل 1-1- ماهی راشگوی معمولی 98   شکل 1-2- ماهی راشگوی معمولی 11   شکل 1-3- پراکنش ماهی راشگوی معمولی در جهان 12   شکل 1-4- وضعیت صید ده ساله ماهی راشگوی معمولی در ایران 13   شکل 1-5- هرم تنوع زیستی در سه سطح ژن، گونه و اکوسیستم 17   شکل 1-6- مقایسه نشانگرهای مختلف از نظر هزینه، امکانات مورد نیاز، مقدار اطلاعات ... 35   شکل 1-7- شمایی از تنوع ریزماهواره ایی که بوسیله آغازگرها یا بوسیله یک کاوشگر ... 39   شکل 1-8- کروموزوم و پلاسمیدها در باکتری 49   شکل 3-1- وضعیت صیدگاه های ماهی راشگوی معمولی در این تحقیق 63   شکل4-1- نمونه‌ای ازDNA استخراج شده به روش CTAB روی ژل آگاروز7/0 درصد 64   شکل4-2- پلاسمید هضم شده با آنزیم BamHI روی ژل آگاروز7/0 درصد 65   شکل4-3- DNA ژنومی هضم شده با آنزیم BamHI روی ژل آگاروز7/0 درصد 66   شکل4-4- پلاسمید خالص سازی شده با کیت روی ژل آگاروز7/0 درصد 67   شکل4-5- قطعاتDNA ژنومی برش یافته با آنزیم از روی ژل آگاروز7/0 درصد 68   شکل4-6- قطعات برش یافتهDNA ژنومی فسفریله شده روی ژل آگاروز7/0 درصد 68   شکل4-7- الحاق پلاسمید با قطعات برش یافتهDNA ژنومیروی ژل آگاروز7/0 درصد 69   شکل4-8- الحاق DNA نوترکیب به باکتری TG1 روی ژل آگاروز7/0 درصد 70   شکل4-9- جداسازی DNA نوترکیب تکثیر شده از باکتری TG1 روی ژل آگاروز 71   شکل4-10- تعیین توالی نمونه Eletet 1-1 و توالی های ریزماهواره های شناسایی شده 71   شکل4-11- تعیین توالی نمونه Eletet 2 و توالی های ریزماهواره های شناسایی شده 71   شکل4-12- تعیین توالی نمونه Eletet 10 و توالی های ریزماهواره های شناسایی شده 72   شکل4-13- تعیین توالی نمونه Eletet 16 و توالی های ریزماهواره های شناسایی شده 72   شکل4-14- تعیین توالی نمونه Eletet 17 و توالی های ریزماهواره های شناسایی شده 74   شکل4-15- الگوی محصول PCR و باندهای منومورف DNA ماهی راشگوی معمولی با استفاده از آغازگر Eletet1-1 و Eletet1-2 75   شکل 4-16- الگوی محصول PCR و باندهای DNA ماهی راشگوی معمولی با استفاده از آغازگر Eletet 2 متعلق به 13 نمونه در مناطق نمونه برداری استان خوزستان 75   شکل 4-17- الگوی محصول PCR و باندهای DNA ماهی راشگوی معمولی با استفاده از آغازگر Eletet 2 متعلق به 15 نمونه در مناطق نمونه برداری استان بوشهر 76   شکل4-18- الگوی محصول PCR و باندهای منومورف DNA ماهی راشگوی معمولی با استفاده از آغازگر Eletet10 76   شکل 4-19- الگوی محصول PCR و باندهای DNA ماهی راشگوی معمولی با استفاده از آغازگر Eletet16.O متعلق به 13 نمونه در مناطق نمونه برداری استان خوزستان 77   شکل 4-20- الگوی محصول PCR و باندهای DNA ماهی راشگوی معمولی با استفاده از آغازگر Eletet16.O متعلق به 15 نمونه در مناطق نمونه برداری استان بوشهر 77   شکل 4-21- الگوی محصول PCR و باندهای DNA ماهی راشگوی معمولی با استفاده از آغازگر Eletet17 متعلق به 15 نمونه در مناطق نمونه برداری استان های بوشهر 78   شکل 4-22- الگوی محصول PCR و باندهای DNA ماهی راشگوی معمولی با استفاده از آغازگر Eletet17 متعلق به 13نمونه در مناطق نمونه برداری استان خوزستان 80   شکل 4-23- الگوی محصول PCR و باندهای DNA ماهی راشگوی شش خط با استفاده از آغازگر Eletet2,16.0,17 متعلق به 5 نمونه در مناطق نمونه برداری استان بوشهر       فهرست جداول صفحه   عنوان 36   جدول 1-1- مقایسه خصوصیات چند نشانگر DNA 38   جدول 1-2- اندازه تقریبی بعضی از پلاسمیدها و منشاء آنها 49   جدول 3-1- تعداد و پراکنش نمونه های جمع آوری شده ماهی راشگوی معمولی 52   جدول 3-2- ترکیب مواد در محیط هضم آنزیمی DNA الگو 52   جدول 3-3- ترکیب مواد در محیط هضم آنزیمی پلاسمید 53   جدول 3-4- ترکیب مواد در محیط فسفاتاز قلیایی 57   جدول 3-5- ترکیب و حجم مواد در واکنش الحاق 61   جدول 3-6- ترکیب و میزان مواد در واکنش PCR 73   جدول 4-1- توالی و مشخصات جفت آغازگرهای مورد استفاده در هر جایگاه 78   جدول 4-2- خصوصیات و نتایج بدست آمده از جایگاه های چندشکلی(پلی مورف) 79   جدول4 -3- تعداد آلل واقعی وموثر سه جایگاه بررسی شده در ماهی راشگوی معمولی 88   جدول 5-1- متغیرهای جمعیت در مطالعات صورت گرفته برای ماهی راشگوی معمولی                         93   جدول 4- 10- ماتریس فواصل ژنتیکی و شباهت ژنتیکی (Nei,1972)       فصل اول مقدمه و کلیات 1-1- مقدمه عوامل متوازن ساختن معادله تولید و مصرف و یا به عبارت بهتر، تامین غذا برای مردم بسیارند که کشف ذخائر و منابع جدید یکی از آنها است. اما مدیریت و حفاظت صحیح این منابع یکی از متغیرها و گزینه‌های تقریبا فراموش شده‌ای است که مطمئنا در آینده‌ای نه چندان دور، بشر را دچار مشکلات جدی خواهد نمود.امروزه در شرایطی که بشر به دلیل رشد روزافزون جمعیت (Apostolidis et al.,1996) نیاز به خوراک، پوشاک، دارو و مکان زندگی دارد، متأسفانه بیش از هر زمان دیگر شاهد از دست رفتن غم انگیز وفاجعه‌آمیز منابع جبران‌ناپذیر و بی‌بدیل حیات است. نابودی گونه‌ها و از دست رفتن توانایی اکوسیستم‌ها برای رفع نیازهای روزافزون بشر، نابودی منابع ضروری و مورد نیاز برای رفع احتیاجات امروز و آینده ما است. کاهش تنوع زیستی به معنای کاهش توانایی ما برای به دست آوردن غذای کافی،دارو و پوشاک مورد نیاز، محیط زیست سالم و انواع مایحتاج زندگی است. تنوع زیستی به معنای گوناگونی موجودات زنده، از انواع گیاهان و جانوران کوچک و بزرگ تا قارچ‌ها، جلبک‌ها و انواع موجودات ذره‌بینی است. موجودات زنده گوناگون که در سراسر دنیا پراکنده‌اند از نظر خصوصیات ظاهری، رفتاری، زیست محیطی و از نظر ژن ‌هایشان بسیار متفاوت می‌باشند و این تنوع، تنوع زیستی منظومه حیات کره زمین را تشکیل می‌دهد (FAO, 1998). تنوع زیستی بخش حساسی از سرمایه طبیعی است که بسیاری از داشته‌های ما از این سرمایه تامین می‌شود. تنوع زیستی علاوه بر آن که توسعه کشاورزی را ممکن می‌سازد، امکان سازگاری با شرایط جدید را برای گونه‌هایی که فاقد چنین امکاناتی هستند، فراهم می آورد. در حقیقت تنوع زیستی نوعی بیمه طبیعت در مقابل حوادث بد و ناگوار است. در این رهگذرخوش بینانه ترین تخمین ها، تعداد گونه‌های زیستی را کمتر از 6/13 میلیون گونه برآورد کرده‌اند و این همه آن چیزی است که از منابع زیستی در دسترس داریم (FAO, 1998). شاید در نگاه اول این تعداد گونه‌ها زیاد به نظر رسد اما وقتی به یاد آوریم که سالانه نزدیک به ۳۰ هزارگونه گیاهى و جانورى را همگام با تخریب اکوسیستم ها و شکار و برداشت بیش از حد برخى از گونه‌ها، برای همیشه از دست مى‌دهیم.بیش از ۵۴۰۰ گونه از جانوران و ۵۷۰۰ گونه از گیاهان در شرایط بحرانی و در معرض خطر انقراض قرار دارند که اگر اوضاع به همین منوال باشد، تا پایان قرن بیست و یکم میلادی نیمی از گونه‌های زیستی موجود در جهان یعنی در واقع نیمی از تنوع زیستی جهان را از دست خواهیم داد، می‌بینیم که این تعداد گونه‌های موجود در جهان خیلی زیاد نیست و با ادامه روند کنونی نابودی تنوع زیستی، به زودی این سرمایه تجدید‌ناپذیر را از دست می‌دهیم (Bagley et al., 2004FAO, 1999;). انقراض گونه‌ها از زمان پیدایش حیات وجود داشته است. شاید تاکنون 30 میلیارد گونه بوجود آمده باشند، اما امروزه تنها 01/0 درصد آنها بر روی کره زمین زندگی می کنند. گرچه انقراض گونه‌ها یک چرخهطبیعی است، اما از زمان آغاز کشاورزی در ده هزار سال قبل، به همان شتابی که انسان به توسعه نامتوازن در سراسر کره زمین مشغول بوده، انقراض گونه‌ها نیز سرعت بیشتری پیدا کرده است. در واقع، حذف بسیاری از گونه‌های جانوری و گیاهی روی زمین به دست انسان و برای دستیابی به منابع اقتصادی کوتاه مدت، نه تنها کوته نظری و اشتباه است، بلکه تهدید امنیت جهانی نیز به حساب می‌آید (Ward et al., 1994). بنابراین با تعمیق فکر و اندیشه،امروزه جایگزین کردن نگرش "غلبه بر طبیعت" با"زندگی در طبیعت" و حفاظت از تنوع زیستی یکی از اساسی‌ترین مسائل غالب کشورهای جهان محسوب می‌گردد و این امر نیز بدون بررسی و شناخت تنوع زیستی یک منطقه یا کشور و به بیان دیگر شناسایی موجودات مختلف میسر نیست (FAO, 1998; FAO, 1999). خوشبختانه تنوع این ذخائر که یک موهبت و عنایت الهی است در کشورعزیزمان، کاملاً هویدا است و با بررسی های علمی‌و هوشمندانه می‌توان به راه کار عملی برای حفاظت از این ذخایر دست یافت. وضعیت بحرانی زیستگاه‌ها و گونه‌ها یک حقیقت است و شانه خالی کردن از زیر بار مسئولیت، تنها منجر به تسریع این فرآیند زیان بار می‌گردد.بر کسی پوشیده نیست که اگر تمهیداتی در این زمینهدر نظر گرفته نشوند روز به روز مشکلی همچون خالی شدن ذخایر ژنتیکی جدی تر می‌شود. لذا ضرورت دارد همه دست اندرکاران امر و همه آنهایی که احساس وظیفه ملی در مقابل ملت و کشور خود می کنند، آستین بالا زده و در فکر طرح نو برآیند و چاره‌ای بیاندیشند.در این راستا سند بیست ساله کشور، حفاظت محیط زیست و احیای منابع طبیعی را بعنوان یکی از اصول بند 19 و تحت عنوان آمایش سرزمین مورد تاکید قرار داده است (فیاضی، 1385). یکی از عوامل عمده‌ای که باعث برخورد خشن انسان با طبیعت و از بین بردن تنوع زیستی شده است، نیاز شدید به مواد غذایی است. عدم تناسب بین رشد جمعیت و مقدار مواد غذایی در جهان باعث فشار بیشتر انسان به طبیعت و تنوع زیستی آن شده است (FAO, 1998; FAO, 1999). کشور ما، هم اکنون در ردیف کشورهای وارد کننده مواد پروتئینی قرار دارد. با این حال مصرف سرانه مواد پروتئینی مردم از مقدار استاندارد جهانی کمتر می باشد. این مسئله در مورد استفاده از پروتئین نوع حیوانی چشمگیرتر است. با توجه به معضلاتی که در سالهای اخیر گریبان گیر صنعت دام و طیور (نظیر جنون گاوی و انفلوآنزای طیور) شده است، روی آوردن به فرآورده‌های ماهی (به غیر از مزیت اسید چرب خوب آن‌یعنی ω3 ) امری اجتناب ناپذیر است و چه بسا در سال های آینده، داشتن منابع و ذخایر ژنتیکی خوب و مدیریت شده از ماهیان یکی از امتیازات کشورها خواهد بود (رجایی و رجایی،1383). اهمیت شناخت همه جانبه ی ماهیان جهت بهره برداری بهینه از این ذخایر بر هیچ شخص آگاه از مسائل شیلات پوشیده نیست. تفاوت بین جمعیت ها می تواند از طریق ریخت شناسی و به دنبال آننیز در سطح مولکولی ارزیابی گردد. خصوصیات ریخت شناسی (شمارشی و اندازه ای) می تواند بعنوان اولین گام برای بررسی ساختار ذخایر گونه ها یا جمعیت ها در مقیاس بزرگ استفاده شود. با این وجود یک محدودیت عمده در کاربرد خصوصیات ریخت شناسی در سطوح داخلی وجود دارد که در آنها اختلافات فنوتیپی تحت کنترل مستقیم ژنتیکی قرار ندارد بلکه تعییرات محیطی نیز دخالت دارند (Bhassu et al., 2008). امروزه با پیشرفت های فن آوری بطور فزآینده ای از ژنتیک در تعیین تفاوت های جمعیت گونه های ماهی استفاده می شود. با فن آوری های مولکولی می توان تفاوت بین نژاد ها، ژنوتیپ ها یا افراد را در تحقیقات ژنتیک جمعیت با دقت مورد بررسی قرار داد. توصیف ویژگی های مختلف در سطوح جمعیت می تواند به درک تنوع و ساختار ژنتیکی بین و مابین جمعیت و نیز مطالعه و حفاظت از جمعیت های کوچک بکار رود (Diniz et al., 2007). یکی از مسائل اساسی و بسیار مهم، خصوصیات ژنتیکی ماهیان می باشد که با بررسی دقیق آن می توان اطلاعاتی جامع برای حفاظت از ماهیان و ارزیابی ذخایر یک جمعیت کسب کرد. منابع ژنتیکی در حقیقت ماده خام و دستمایه ی اصلی پژوهشگران برای تولید فرآورده های زیستی می باشد که بدون آن فن آوری زیستی دستاوردی نخواهد داشت. بنابراین به موازات گسترش فنون زیست فن آوری[1]، حفاظت ذخایر ژنتیکی را باید به عنوان سرمایه و ثروتی که روز به روز ارزش بیشتری پیدا می کند، در راس اولویت های تحقیقات قرار داده و با یک برنامه ملی و همه جانبه امکان حفاظت و بهره برداری هر چه بهتر از ژن های موجود در تنوع زیستی کشور را در برنامه های فن آوری زیستی موجود فراهم نمود. شناسایی، حفاظت و استفاده پایدار از تنوع ژنتیکی فوق العاده ای که در منابع ژنتیکی آبزیان ایران مشاهده می شود برای موفقیت هر برنامه به نژادی و یا زیست فن آوری امری ضروری است (رجایی و رجایی، 1383). کشورمان علاوه بر440 هزار منبع آبی داخلی با 1800 کیلومتر مرز آبی در خلیج فارس و دریای عمان و حدود 990 کیلومتر از سواحل جنوبی دریای خزر تنوع عظیمی از موجودات آبزی را در خود جای داده است. بنابراین دارای منابع غنی از آبزیان و توانایی بالا در پرورش و صید ماهی می‌باشد (Coad, 1998). بنابراین با توجه به اهمیت تنوع ژنتیکی ونقش آن در بررسی تاریخچه ی جمعیت‌ها و گونه‌ها، و ضرورت شناخت و حفاظت تنوع در حداقل کردن احتمال از بین رفتن گونه‌های مطلوب و پایدار کردن گونه‌ها (تنوع ژنتیکی برای سازش تکاملی گونه‌ها با تغییرات محیطی لازم است)، همچنین با توجه به اهمیت بالای ماهیان ممتاز بویژه راشگوی معمولی در اقتصاد شیلاتی کشور بویژه استان های جنوبی، سعی شد با بررسی بنیان ژنتیکی این ماهی، راه را برای مدیریت حفاظت این گونه‌هموار نمود و راهکار‌هایی برای حداقل نمودن زوال تنوع ژنتیکی پیدا کرد. در خصوص اهمیت شیلاتی راشگوی معمولی بایستی به نکات زیر اشاره نمود که این ماهی از دیر باز مورد توجه ویژه ساحل نشینان و در زمره ماهیان ممتاز منطقه خلیج فارس و دریای عمان قرار دارد. این گونه بعد از حلوا سفید Pampus argenteus بالاترین قیمت در میان آبزیان حوزه خلیج فارس را به خود اختصاص داده است. هرچند ذخایر این آبزی نسبت به ذخایر سایر ماهیان بسیار کمتر می باشد، اما از لحاظ ارزش اقتصادی مهم تر است. اهمیت این ماهی در اقتصاد شیلاتی کشور به حدی است که با وجود اینکه درصد کمی از فرآورده های شیلاتی را تشکیل می دهد، اما میزان درآمد آن قابل توجه می باشد (رجایی و رجایی،1383). 1-1-1- اهداف و فرضیه های تحقیق با توجه به اهمیت خصوصیات ژنتیکی و نقش آن در بررسی تاریخچه ی جمعیت ها و بررسی موارد تکاملی گونه ها، ضرورت شناخت و حفاظت ژنتیکی در به حداقل رساندن احتمال از بین رفتن گونه ها و از طرفی پایدار کردن گونه ها (تنوع ژنتیکی برای سازش تکاملی با تغییرات محیطی لازم است) محرز می باشد (بابایی و همکاران،1380). گسترش برنامه های مدیریتی و انجام فعالیت های بازسازی ذخایر ماهی راشگوی معمولی هنگامی می تواند مفید باشد که تنوع ژنتیکی ساختار جمعیتی آن درک شود زیرا این اطلاعات در انتخاب جمعیت های دهنده ژن در تکثیر مصنوعی و در امر بازسازی ذخایر ضروری به نظر می رسد. در زمان شروع این مطالعه بعلت نبود هیچگونه اطلاعاتی در خصوص توالی های ریزماهواره ای (بانک ژنی[2] و سایت های مربوطه از جمله [3]NCBI) ماهی راشگوی معمولی و حتی خانواده این ماهی، تلاش گردید با تعیین توالی‌های نوکلئوتیدی و شناسایی و جداسازی آغازگرهایی برای تکثیر توالی های ریزماهواره ای[4] از ژنوم این ماهی، تکنیک مولکولی مفیدی مبتنی بر ریزماهواره، در جهت شناسایی جمعیت راشگوی معمولی در سواحل خلیج فارس با اهداف کلی ذیل ارائه شود: 1- تعیین توالی ریزماهواره های جداسازی شده 2- طراحی آغازگرهای ریزماهواره برای این ماهی برای اولین بار و ثبت در مراکز بین المللی برای مطالعات بعدی در این گونه و خانواده 3- آزمون آغازگرهای شناسایی شده در جمعیت ماهیان مورد مطالعه جهت بررسی چندشکلی با توجه به بررسی‌های اولیه این فرضیه ها مطرح گردید: 1- توالی های نوکلئوتیدی ریزماهواره ای در ماهی راشگوی معمولی، قابل شناسایی، جداسازی و تعیین توالی می باشند. 2- جایگاه های ریزماهواره ای جداسازی شده از ماهی راشگوی معمولی حالت چندشکلی را نشان می دهند. 1-2- کلیات 1-2-1- ویژگی های ماهی راشگوی معمولی 1-2-1-1- طبقه بندی[5] طبقه بندی ماهی راشگوی معمولی(Shaw, 1804) Kingdom Animalia Phylum Chordata Subphylum Vertebrata Superclass Osteichthyes Class Actinopterygii Subclass Neopterigii Infraclass Teleostei Order Perciformes Family Polynemidae Genus Eleutheronema Species Eleutheronema tetradactylum (Pember, 2006( از خانواده راشگوماهیان چهار گونه در حوزه خلیج فارس و دریای عمان مشاهده گردیده است: - راشگوی معمولی (چهارخط) Eleutheronema tetradactylum - راشگوی شش خط Polynemus sextarius - راشگوی مخطط (پنج خط) Polynemus plebeius - راشگوی هفت خط Polydactylus mullani از میان چهار گونه فوق راشگوی معمولی، از نظر اندازه بزرگترین گونه محسوب می شود 1-2-1-3- ریخت شناسی[8] گونه خانواده راشگوماهیان[9] دارای حدود 40 گونه ی مختلف است که در سواحل دریاها، مصب رودخانه ها و حتی در آبهای شیرین یافت می شوند. ماهی راشگوی معمولی از نظر اندازه بزرگترین عضو خانواده راشگو ماهیان است. این ماهی دارای بدنی کشیده و از طرفین فشرده، سر دارای فلس، با پوزه مخروطی، دهان زیرین و بزرگ با داندانهای ریز روی هر دو فک و گاهی روی سقف دهان، فاقد لب بالایی بوده و لب پایینی فقط در نزدیکی گوشه دهان وجود دارد. چشم ها بزرگ و توسط یک لایه نازک ژلاتینی پوشیده شده است. فلس ها کوچک و از نوع شانه ای، سر و بدن سبز نقره ای، بخش پایینی به رنگ روشن، باله پشتی و دمی خاکستری با لبه تیره و رشته های آزاد سینه ای سفید رنگ است (Motomura, 2004). دارای دو باله پشتی جدا از هم، اولین باله پشتی با 8 شعاع سخت و دومین باله پشتی با یک شعاع سخت و 15 شعاع نرم، باله مخرجی در مقابل دومین باله پشتی با 3 شعاع سخت و 16 شعاع نرم، باله سینه ای به دو بخش تقسیم شده است. بخش بالایی با 19 شعاع نرم و بخش پایینی با چهار باله جداگانه نخ مانند آزاد[10] که رشته بالایی درازتر است و به قاعده شکمی می رسد. باله لگنی دارای یک شعاع سخت و 5 شعاع نرم می باشد. دارای 11(5+6) کمان آبششی، باله مخرجی بزرگ و چنگالی نابرابر است. خط جانبی تا پایه باله دمی کشیده شده است. خط جانبی 78 تا 80 فلس، بالای خط جانبی 6 تا 8 فلس و پایین خط جانبی 11 تا 13 فلس در هر ردیف قرار دارد (Motomura, 2004). شکل 1-1 ماهی راشگوی معمولی صید شده (Pember, 2006) و شکل 1-2- شکل شماتیک ماهی راشگوی معمولی را نشان می دهد. ماهی راشگوی معمولی گوشتخوار بوده و از ماهی و میگو تغذیه می کند. ماهی راشگوی جوان از انواع کرم های پیکانی[11] تغذیه می کند. غذای اصلی ماهی راشگوی جوان با طول 50 میلی متر، لارو میگو و پاروپایان است و ماهی های بزرگتر با طول بین 50 تا 100 میلی متر از پرتاران و لارو Squilla تغذیه می کنند. نتایج نشان داد که میگو غذای اصلی، ماهی غذای فرعی و سرپا غذای اتفاقی ماهی راشگوی معمولی می باشد (خادمی، 1377). 1-2-1-5- تولید مثل ماهی راشگوی معمولی ماهیان نر این گونه از ماهیان ماده کوچکتر می باشند. در سال 1967 پدیده دوجنسی[12] بودن در این ماهی گزارش شد(دستگاه تولیدمثل شامل تخمدان و بیضه می باشد). تخمدان بصورت جفت در حفره شکمی و زیر کلیه ها قرار دارد و هر یک از کیسه های تخمدان به یک مجرای تخم ختم می شود. دو مجرا در نهایت به یکدیگر متصل و تشکیل یک مجرا را می دهند. این گونه تخم های شناور تولید می کنند (Pember, 2006). راشگو از جمله ماهیان مهاجر کرانه ای بوده ودر نیمی از سال بویژه ماههای گرم وارد خورها شده و در اوایل پاییز به دریا مهاجرت می کند. این ماهی در سواحل کشور هندوستان دوبار در سال تخم ریزی می کند. تحقیقات FAO در هاوایی نشان داده که ماهی راشگو در آنجا یک بار در سال تخم ریزی می کند. زمان تخم ریزی ماهی راشگوی معمولی در خلیج فارس در دو نوبت یکی از فروردین تا خرداد و دیگری از مهر تا آذر ماه می باشد (خادمی، 1377). 1-2-1-6- محل زندگی و گستردگی جغرافیایی ماهی راشگوی معمولی راشگوی معمولی در آبهای ساحلی کم عمق با بستر شنی یا گلی زندگی می کند و وارد رودخانه ها نیز می شود. حرکات کندی داشته و غالباً به آرامی باقی می ماند. این ماهیان در نواحی ساحلی مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری زیست می کنند. پلک سوم در آنها رشد یافته و آنها را قادر به زندگی در آبهای گل آلود می سازد. گونه راشگوی معمولی به 2 متر هم می رسد که از نظر بازاری حائز اهمیت است. گوشت آنها طعم عالی دارد و از نظر اقتصادی جز ماهیان ممتاز خلیج فارس محسوب می شوند. از این خانواده 7 جنس و 35 گونه در آبهای گرم شناسایی شده است. تعدادی از جنس های این خانواده که نسبتا بزرگ هستند در سواحل کم عمق و بعضا گل آلود و بصورت گله های بزرگ زندگی می کنند Pember, 2006)). شکل 1-3 پراکنش این گونه را در جهان نشان می دهد. شکل1-3- پراکنش ماهی راشگوی معمولی در جهان ( Pember, 2006) 1-2-1-7- وضعیت صید ماهی راشگوی معمولی ترکیبات گوشت این ماهی شامل 06/78 درصد رطوبت، 18/20 درصد پروتئین، 5/0 درصد چربی، 26/1 درصد خاکستر و در کل حدود 22/85 کیلوکالری انرژی؛ کیفیت بالای این ماهی را آشکار می سازد (Motomura, 2004). شکل 1-4 روند صید این ماهی در یک دوره ده ساله را نشان می دهد. 1-2-1-8- مشخصات عمومی خلیج فارس خلیج فارس، دریای بسته ای است که فقط در بخش جنوب شرقی خود از طریق تنگه هرمز به دریای عمان و اقیانوس هند متصل می شود. وسعت، طول، عمق متوسط، پهنا و برخی دیگر از ویژگی های خلیج فارس در منابع مختلف، متفاوت ذکر شده است. منابع مختلف طول خلیج فارس را بین 800 تا 1300 کیلومتر ذکر نموده اند و عرض آن در پهن ترین قسمت 640 کیلومتر و عمق متوسط آن 35 متر برآورد گردیده است. البته عمق مزبور در مصب اروندرود 25 متر و در تنگه هرمز 91 متر گزارشده است (Coad, 1998). خلیج فارس بین 30 درجه و 24 دقیقه عرض شمالی و 48 درجه و 57 دقیقه طول شرقی واقع شده است. گفته می شود خلیج فارس در گذشته دور دریای بسته ای بوده، و وسعت آن خیلی زیادتر از زمان حال بوده است. عمق سواحل خلیج فارس کم و از 20 متر تجاوز نمی کند، لذا از نظر صیادی و بهره برداری از منابع دریایی و صید میگو اهمیت ویژه ای دارد. اکوسیستم خلیج فارس با دارا بودن شرایط خاص هیدروگرافیک و اکولوژیک یکی از نادرترین اکوسیستم ها در سطح بیوسفر است (شهریاری و همکاران، 1386). مهم ترین عوامل بالا بودن تنوع زیستی در خلیج فارس باز بودن و ارتباط خلیج فارس از طریق تنگه هرمز به آب های آزاد اقیانوسی است که سبب می گردد از این طریق براحتی گونه ها وارد آن شوند. در خلیج فارس بدلیل عمق کم و عدم لایه بندی حرارتی ستون آب در تمامی قسمت های آن، کفزیان وجود دارند. خلیج فارس به علت قرار گرفتن در عرض جغرافیایی پایین و بالا بودن دما، تنوع بسیار بالایی دارد زیرا تنوع گونه ای در مناطق نزدیک استوا زیادتر از مناطق دورتر بوده و هر چه از استوا به سمت قطب پیش برویم تنوع کاهش ولی تراکم افزایش می یابد. آب خلیج فارس با شوری 35 گرم در لیتر زیستگاه مناسب تری برای کثرت تنوع زیستی در مقابل دریاچه های آب شیرین است (سالاری علی آبادی، 1387). 1-3- تنوع ژنتیکی و اهمیت آن تنوع زیستی، گستره‌ای غنی در حیات است و در سه سطح اکوسیستم، گونه و ژن قابل بررسی است (شکل 1-5). وجود تنوع در سه سطح، عامل اساسی و مورد نیاز برای جمعیت‌ها در جهت تکامل و مقابله با تغییرات محیطیو مهمترین عامل جلوگیری از انقراض موجودات زنده و حفاظت از تنوع زیستی محسوب می‌شود و کاهش آن اغلب سبب کاهش قدرت تولید مثل و ماندگاری می‌گردد (Bagley et al., 2004). شکل 1-5- هرم تنوع زیستی در سه سطح ژن، گونه و اکوسیستم (فیاضی، 1385) تخریب و دست کاری اکوسیستم‌ها، جریانی است که به بحث سرمایه و سود ظاهری و کوتاه مدت برخی افراد یا موسسات و یا حتی کشورها بستگی دارد و محققان کمتر قدرت مانور در آن را دارند. اما در دهه‌های اخیر با افزایش روند نابودی محیط زیست در سطح جهان توجه متخصصان به سطح سوم مسئله تنوع زیستی، یعنی تنوع در سطح ژن معطوف شده است. ضمن اینکه از دست دادن تنوع در سطح ژن می تواند به ترتیب سبب از بین رفتن تنوع ابتدا در سطح گونه و سپس در سطح اکوسیستم گردد. مطالعه تنوع ژنتیکی، فرآیندی است که شامل تجزیه وتحلیل تفاوت های بین افراد یا گروه هایی از افراد یا جمعیت ها به یک یا چند روش خاص می‌باشد.داده‌های این تجزیه وتحلیل اغلب عددی و در بسیاری از حالات ترکیبی از انواع مختلف متغیرها است. از مهمترین انواع این داده‌ها می‌توان به داده‌های شجره افراد،خصوصیات ریخت شناسی، بیوشیمیایی (ایزوزیم‌ها) واخیراً نشانگرهای DNA اشاره نمود. از آنجایی که هر کدام از این داده‌ها،اطلاعات متفاوتی ارائه می‌کنند، انتخاب روش تجزیه وتحلیل بستگی به هدف آزمایش،مقدار دقت مورد نیاز، منابع و تکنیک های موجود و محدودیت های زمانی وعملی دارد (نقوی و همکاران،1386Bagley et al., 2004; ). ژن‌ها بخش‌هایی از ژنوم[13] یک موجود زنده می‌باشند که حامل کدهای مسئول تعیین ساختار موجود زنده به یک طریق بسیار ویژه هستند. بنابراین ژن‌ها و ویژگی‌هایی که به وسیله آنها کد می‌شوند از طریق والدین به فرزندان منتقل می‌شوند. از نسلی به نسل بعد، سازوکارهای مولکولی شناخته شده‌ای، ژن‌ها را تجدید سازمان, مضاعف و دگرگون می‌کنند به نحوی که باعث ایجاد تنوع ژنتیکی می‌گردد. این تنوع‌ها ماده خام برای فرگشت (تکامل)[14] محسوب می‌شود (Altukhov, 1990; Hartl and Clark, 1997). فرگشت زیستی به تغییرات تجمع یابنده‌ای اشاره دارد که در یک جمعیت در طول زمان اتفاق می‌افتد. این تغییرات در سطح ژنتیکی به صورت جهش[15] یا نوترکیبی[16] به طرق مختلف اتفاق می‌افتد. گاهی افراد ویژگی‌هایی را به ارث می‌برند که به آنها امکان ماندگاری و تولید مثل بیشتر در محیط زیست می‌دهد. این ویژگی‌ها تمایل به افزایش فراوانی در جمعیت آن موجود زنده دارند. این در حالی است که فراوانی ویژگی‌های نامناسب در جمعیت به تدریج کاهش می‌یابد. این فرآیند به عنوان یکی از مهمترین مکانیسم‌های تکاملی و با نام گزینش طبیعی شناخته می‌شود. در کنار این مکانیسم، مکانیسم‌های دیگری همچون رانش ژنتیکی[17] در فرگشت جمعیت‌ها ایفای نقش می‌کنند. رانش یک فرآیند تصادفی غیرسازشی است که باعث تثبیت تغییرات (فرکانس) یک آلل در طول نسل‌های متمادی می‌شود. تغییرات غیر ژنتیکی که موجود زنده در طول حیات خود متحمل آنها می‌شود، قادر به انتقال به نسل‌های بعدی نیستند (Hartl and Clark, 1997; Mackay et al., 1997). از علل احتمالی ایجاد تنوع یا چند شکلی می‌توان به موارد ذیل اشاره نمود: 1- برتری هتروزیگوت 2- انتخاب وابسته به فراوانی 3- محیط ناهمگن 4- مهاجرت 5- جهش خنثی 6- هتروزیگوسیتی (Lynch and Walsh, 1998) لذا تنوع ژنتیکی موجودات زنده سرمایه گرانبهایی است که طی قرون و اعصار پدید آمده و حاصل تجربه‌ای بسیار طولانی از برهم کنش ژنوتیپ و محیط می‌باشد که از زمانهای گذشته به نسل کنونی به ارث رسیده است. حفاظت، شناسایی و استفاده پایدار از این تنوع ژنتیکی فوق‌العاده که در منابع ژنتیکی ایران مشاهده می‌شود برای موفقیت هر برنامه به نژادی و یا زیست‌ فن آوری امری حیاتی است. 1-3-1- نشانگر[18] چیست؟ فرض می‌شود که ژن اصلی (با اثر زیاد) شناسایی شده است و می‌توان ژنوتیپ حیوانات را برای ژن مزبور تعیین نمود. ولی اگر یک ژن اصلی در جامعه وجود داشته و تشخیص داده نشده باشد، در آن صورت انتخاب مستقیم برای اثر ژن مزبور امکان‌پذیر نیست. ولی به هر حال قسمت هایی از مولکول DNA که در دو طرف ژن مزبور در روی کروموزم قرار دارند، همراه با ژن مزبور به نسل بعد منتقل می‌شوند. در ضمن، هر قدر که فاصله ژن مزبور از ژن اصلی کمتر باشد، احتمال توارث مشترک آنها بیشتر است. حال اگر در جامعه‌ای برای قسمتی از DNA که در نزدیکی ژن اصلی در روی کروموزم قرار دارد، واریانس ژنتیکی وجود داشته باشد و در ضمن بتوان ژنوتیپ حیوانات را برای آن قسمت از DNA تعیین نمود در آن صورت حیوانات را می‌توان بر اساس آن بخش از DNA و فنوتیپ و یا رکورد آنها انتخاب نمود. به این قسمت‌های کوچک از DNA در اصطلاح " نشانگرهای ژنتیکی " گفته می‌شود. ‌به عبارتی دیگر، نشانگر ژنتیکی (مولکولی)‌ عبارتست‌ از تفاوت‌ در توالی نوکلئوتیدهایDNA که‌ این‌ تفاوت‌ دارای‌ توارث‌ مندلی‌ است. عیب‌ انتخاب‌ براساس‌ نشانگر فقط‌ در احتمال‌ نوترکیبی‌ است‌ که‌ سودمندی‌ آن‌ را کاهش می‌دهد (نقوی و همکاران، 1384). 1-3-1-1- انواع نشانگرها از انواع نشانگرها، دو نوع بیشتر مورد توجه باشند. نخست نشانگرهایی که بر‌روی کروموزم به اندازه کافی به ژن صفت مورد نظر نزدیک هستند، به طوریکه اغلب آلل‌های نشانگر و ژن صفت مورد نظر با یکدیگر به ارث می‌رسند. این نوع از نشانگرها، نشانگرهای پیوسته نامیده می‌شوند. در سطح جمعیت آلل‌های پیوسته تا زمانی که ارتباط آلل‌های نشانگر و آلل‌های ژن صفت مورد نظر با یکدیگر شناخته نشده باشد (در اصطلاح فاز[19] شده باشند)، نمی‌توانند برای پیش‌بینی فنوتیپ مورد استفاده قرار گیرند. برای شناخت فاز می‌بایست توارث ژن های صفت مورد نظر و نشانگرها در سطح خانواده مورد مطالعه قرار داد. با این حال اطلاعات حاصل از فاز تنها در داخل آن خانواده در دسترس خواهد بود و ممکن است در نسل های بعدی از طریق نوترکیبی دچار تغییر شود. دومین نوع از نشانگرهای مستقیم، چند شکلی‌هایی هستندکه در ژن های یک صفت کنشی (صفتی که عملکرد یک صفت فیزیولوژیک را تحت تأثیر قرار می‌دهند) و تنوع موجود در یک صفت را تحت کنترل قرار می‌دهند. زمانی که چند‌شکلی‌های کنشی برای اولین بار شناخته شوند امکان پیش‌بینی اثرات بعضی از آلل‌های خاص در تمام افراد یک جمعیت‌ از طریق آنها ممکن خواهد بود و نیازی به تشخیص فاز در آنها وجود ندارد. بنابراین نشانگرهای مستقیم نسبت به نشانگرهای پیوسته برای پیش‌بینی تنوع فنوتیپی صفات مورد نظر داخل یک جمعیت مفیدتر می‌باشند. مؤثرترین نشانگرها، جهش‌هایی هستند که در ژن های یک صفت رخ داده‌اند و باعث تغییر عملکرد آن صفت می‌شوند. راهکارهای شناسایی نشانگرها و کاربرد این نشانگرها به طور وسیعی در سال های اخیر تحت مطالعه قرار گرفته است (نقوی و همکاران، 1384). 1-3-1-2- نشانگرهای ژنتیکی[20] از نشانگرهای ژنتیکی یا مولکولی در مطالعات مربوط به انگشت نگاری ژنتیکی، تجزیه فیلوژنی،رده بندی وشناسایی افراد ونقشه‌یابی ژنی و نشانگری، آزمون والدین، نشانمند کردن ژن ها، نگهداری ژرم پلاسم، نقشه‌های لینکاژی و فیزیکی،ردیابی ژنی و انتخاب به کمک نشانگر (MAS) استفاده‌های بسیار زیادی می‌شود. در سال های اخیر در چندین کتاب ومقاله خصوصیات بیولوژیکی و قدرت تجزیه و تحلیل نشانگرهای مولکولی مختلف مرور شده است. نتیجه کلی آنها این است که هیچ نشانگر ژنتیکی وجود ندارد که در همه حالات و کاربردها و تحقیقات از هر حیث بهترین باشد. در اینجا اشاره کوتاهی به مزیت و معایب این نشانگر‌ها می‌شود (Hansen, 2004). نشانگرهای مولکولی مختلف، توانمندی‌های مختلفی در تعیین شاخص‌های جمعیتی نشان داده‌اند. مهمترین ویژگی هایی که هر کدام از این نشانگرها، باید داشته باشد در چند گزینه خلاصه می‌شوند. داشتن چندشکلی[21]، حالت همبارزی[22] ، عدم داشتن اپیستازی، قابلیت بالای توارث، سادگی اندازه گیری و از همه مهمتر هزینه پائین از ویژگیهای خوب یک نشانگر محسوب می‌شوند. در نمودار زیر نشانگرها بر اساس هزینه امکانات و تجهیزات مورد نیاز و تعداد نشانگر مورد نیاز در هر مطالعه و همچنین میزان اطلاعاتی که می‌دهند، دسته بندی شده‌اند. اگر چه توالی DNA بیشترین اطلاعات را می‌دهد اما بالاترین هزینه را بخود اختصاص داده است (شکل1-6). در هر صورت نشانگرهای ژنتیکی را می‌توان به دو دسته مبتنی بر PCR و غیر مبتنی بر PCR دسته‌بندی نمود که دسته اول در حال حاضر کاربرد وسیع‌تری پیدا کرده است (فیاضی، 1385). شکل 1-6 - مقایسه نشانگرهای مختلف از نظر هزینه،امکانات مورد نیاز، مقدار اطلاعات قابل استحصال و تعداد نشانگرهای لازم در بررسی( Baglet et al., 2004). 1-3-1-3- نشانگرهای ریخت شناختی[23] این نشانگرها به علائمی گفته می شوند که بطور مستقیم در ظاهر[24] فرد قابل تشخیص بوده و توارث پذیرند. از نمونه های این نوع نشانگرها می توان رنگ بدن ماهی، وضعیت دهان، تعداد باله، تنوع در شکل باله دمی را نام برد. اگر چه نشانگرهای ریخت شناسی در علوم زیستی مورد استفاده قرار گرفته اند، ولی دارای محدودیت هایی اساسی هستند که موجبات توجه محققین این علوم به انواع دیگری از نشانگرها را فراهم آورده است (بابائی و همکاران، 1380). 1-3-1-4- نشانگرهای فیزیولوژیکی مطالعات مربوط به تولید تخمک نشان می دهند که افزایش تعداد تخمک با افزایش سطح برخی از هورمون ها در پلاسما همراه است. پس میزان این هورمون ها می تواند به عنوان یک نشانگر فیزیولوژیک محسوب شود. اشکال نشانگرهای فیزیولوژیک این است که این نشانگرها (از جمله سطح هورمون ها در پلاسمای خون) علاوه بر ژنها به شدت تحت تأثیر محیط داخلی، سن و جنس ماهی هستند (بابائی و همکاران، 1380). 1-3-1-5- نشانگرهای سیتوژنتیکی در بسیاری از موجودات زنده تفاوتهای گسترده کروموزومی مشاهده می شود که می توانند به عنوان نشانگر بکار روند. تلوسنتریک ها، ایزوکروموزوم ها، جابجائی ها و الگوهای نواربندی از جمله این نشانگرها می باشند (بابائی و همکاران، 1380). 1-3-1-6- نشانگرهای مولکولی اگر بتوان ردیف بازهای مولکول DNA را در کروموزوم های دو فرد هم گونه مقایسه کرد در می یابیم که اکثر جفت بازها یکسان می باشند. برای مثال برآورد می شود که در انسان تفاوت های ردیفی در DNA تنها یک مورد در هر 1000 جفت باز رخ می دهند. ولی هیچ دو فردی (بجز دوقلوهای همسان) در میلیون ها جفت بازی که ماده ژنتیکی یک پستاندار را تشکیل می دهند، ردیف بازی یکسانی ندارند. مناطق معینی که تفاوت های ردیفی در آنها به وقوع می پیوندند را تحت عنوان نشانگرهای DNA یا نشانگرهای مولکولی می شناسیم. به عبارت دیگر این نشانگرها انعکاس دهنده مستقیم تنوع در ساختار ژنتیکی (ساختمان DNA) هستند. وقتی تغییرات DNA در درون ژنها رخ می دهند، توانایی تأثیر بر روی عمل ژن ها و در نتیجه فنوتیپ فرد را دارا می باشند. ولی اکثر نشانگرهای مولکولی با یک فنوتیپ قابل مشاهده همراه نیستند و این بدان معنا است که باید این تفاوتهای موجود در سطح DNA را تنها از طریق آنالیز مستقیم DNA مطالعه نمود (Liu and Chen, 2003). از اوایل دهه 80 میلادی نشانگرهای جدید DNA پیشنهاد و معرفی شدند و در طی یک دهه تکاملی شگرف و تحسین بر انگیز داشتند. انواع مختلفی از این نشانگرها با تفاوت های بسیار از لحاظ تکنیکی و روش تولید، نحوه کاربرد، امتیازبندی، تجزیه وتحلیل و تفسیر نتایج به سرعت ابداع و معرفی گردیده اند (Apostolidis et al., 1996). نشانگرهای مولکولی را می توان به دو دسته تقسیم نمود: الف) نشانگرهای DNA مبتنی بر PCR ب) نشانگرهای DNA غیر مبتنی بر PCR 1-3-1-6-1- نشانگرهای پروتئینی برآورد شده است که 20 تا 50 درصد ژن های یک موجود حاوی اطلاعات کُدکننده پروتئین ها می باشند. تنوع و گوناگونی یک پروتئین نشان دهنده جابجایی و یا جایگزینی اسیدهای آمینه زنجیره ی پلی پپتیدی است. این تفاوت ها، بار الکتریکی و در نتیجه حرکت پروتئین در الکتروفورز، اسیدهای آمینه جابجا شده را بر حسب نوع و تعداد تغییر می دهند. وجود پروتئین چندشکل یا تغیر در اسید آمینه یک پروتئین نشاندهنده ی جابجایی و یا جایگزینی نوکلئوتیدها در زنجیره ی DNA بر اثر جهش می باشد. این تغییر در ترتیب اسیدهای آمینه پروتئین و نوکلئوتیدهای یک ژن، نقش اساسی فرآورده ژن را تغییر نمی دهد بلکه محصولی را بوجود می آورد که با محصول ژن جهش نیافته متفاوت است. از جمله پروتئین های اصلی پلاسمای خون حیوانات می توان به آلبومین، سروپلاسمین، فیبرینوژن و پلاسمینوژن اشاره نمود که مقادیر آنها در افراد متفاوت است. معایب نشانگرهای پروتئینی عبارتند از: 1- تعداد نشانگرهای پروتئینی محدود است. 2- چند شکلی در این نشانگرها چندان زیاد نیست. 3- فنوتیپ های الکتروفورزی در آنها پیچیده است (Apostolidis et al., 1996). 1-3-1-6-2- برخی نشانگرهای DNA الف- تعداد متغیر تکرارهای متوالی[25](VNTR): علیرغم آنکه تعویض[26]، حذف [27] یا درج[28] بازها بخش بسیار مهمی از تفاوت های ژنتیکی بین آلل ها و افراد هستند، ولی تنها صورت تفاوت های ژنتیکی نمی باشند. نوع مهم دیگری از تفاوت های ژنتیکی مستلزم تفاوت در تعداد تکرارهای متوالی درDNAی تکرارشونده[29] می باشد. دو نوع DNAی تکرارشونده شامل DNAی تکرارشونده پراکنده و متوالی وجود دارد (Liu and Chen, 2003). نوع پراکنده را از نظر اندازه واحد تکرارشونده تقسیم بندی می نمایند. واحدهای بلندتر را عناصر پراکنده بلند[30] یا LINE می نامند که بطور نمونه بیش از 1000 باز طول دارند. اشکال کوتاه تر را عناصر پراکنده کوتاه[31]یا SINE می نامند که معمولا از 1500 باز کوتاه ترهستند. بطور نمونه LINE ها حدود 10 هزار بار در ژنوم روی می دهند در حالیکه SINE ها حدود 100 هزار بار رخ می دهند. مجموع این دو 20 درصد DNA پستانداران را شامل می شود (Liu and Chen, 2003). درDNAی تکرارشونده متوالی، واحدهای تکرارشونده انتها به انتهای یکدیگر رخ می دهند. اگر نسخه های متعددی از واحد تکراری (مثلا هزاران رونوشت) بطور متوالی در یک محل وجود داشته باشد، DNAی آن ناحیه را DNAی ماهواره ای[32] می نامند. اندازه ی واحد تکراری در DNAی ماهواره ای در دامنه 5 تا 500 جفت باز (bp) می باشد و کل تعداد واحد تکراری در هر محل در دامنه 1000 تا 5000 عدد است. در برخی موارد، واحدهای تکراری بلندتر تکرارهای متعدد ناقصی از یک واحد کوتاه تر را شامل می گردند. با کاهش اندازه و تعداد تکرارهای متوالی در یک محل، واژه های ماهوارک و ریزماهواره برای توصیف آنها بکار برده می شود (Liu and Chen, 2003). ب- DNA تکراری در ژنوم: DNA تکراری، یکی از اجزای ژنوم یوکاریوت ها است که ممکن است تا حدود 90 درصد از کل DNA موجود در ژنوم را در برگیرد. DNA تکراری خود به دو گروه تقسیم می شود: 1- تکرارهای پراکنده، که در چندین جایگاه مختلف ژنومی قرار دارد. 2- تکراری پیاپی(Tandem) ، که شامل ردیفی از دو تا صد قطعه یک شکل DNA بوده که پشت سر هم قرار گرفته اند. DNA با تکرارهای پیاپی به چند دسته تقسیم می شوند: الف- DNA ماهواره ای[33] : که شامل تکرارهای خیلی بالا بوده و تشکیل یک رشته طویل ماهواره هتروکروماتینی (غیریکنواخت) می دهد. طول یک واحد تکرار شونده بسیار متفاوت بوده و ممکن است از دو تا چند هزار جفت باز را شامل باشد، اما واحدهای تکراری 100 تا 300 جفت بازی، رایج تر هستند. ب- ماهوارک ها[34] : شامل دنباله های تکراری با 10 تا 60 جفت باز هستند. اینها در اکثر لوکوس ها به فراوانی دیده می شوند. پ- میان ماهواره ها[35] : اصطلاحی است که برای دسته ای ازDNA ماهواره ای متشکل از ویژگی های مشخص ماهوارک ها و ریز ماهواره ها، که طول آن در یک جایگاه ژنی زیاد است و توالی آنها دارای 40 جفت باز می باشد، اطلاق می شود. ت- ریز ماهواره ها[36] یا توالی های کوتاه تکراری[37](STR) یا توالی های ساده تکراری[38](SSR): ریز ماهواره ها، قطعات کوتاهی از DNA هستند که در آنها اشکال خاصی از توالی های شامل 1 تا 6 جفت باز به صورت تکراری و به دفعات زیاد پشت سر هم قرار گرفته اند. حداکثر طول این قطعات تکراری شامل60 تا 100 جفت باز است (Bhassa et al., 2008) 1-3-1-7- ریزماهواره ها [39] وجود جایگاه های ریز ماهواره ای در ژنوم یوکاریوتی از سال 1970 به بعد مشخص شد. ریزماهواره ها در DNA هسته تمام یوکاریوت ها و حتی برخی پروکاریوت ها مثل باکتری ها هم یافت شده است. ریزماهواره ها کوتاه ترین ترتیبات متوالی(1 تا 6 جفت بازی) می باشند که تعداد واحد تکرارشونده در هر محل از تنها چند باز تا حدود30 باز متفاوت است. از کشف آنها بیش از 12 سال نمی گذرد. تکرارهای AT معمول ترین ریزماهواره ها در تمامی ژنوم ها می باشند. ریزماهواره ها بسیار فراوان بوده و در سرتاسر ژنوم منتشرمی باشند. گفته می شود که در گونه های ماهی ریزماهواره ها تقریبا هر kbp10، یکبار رخ می دهند. و این در حالی است که ماهوارک ها هر kbp1500 بوقوع می پیوندند. این امر باعث می شود که در مطالعات مربوط به نقشه یابی ژنومی، ریزماهواره ها بسیار کارآمدتر باشند. به نظر می رسد که هر ژنی حداقل یک ریزماهواره داشته باشد که در یک اینترون[40] یا در نواحی َ3 یا َ5 کنار ردیف کُد کننده قرار گرفته اند. توزیع ریزماهواره ها در سرتاسر ژنوم های یوکاریوتی کم و بیش یکنواخت است اما در نواحی کُد کننده و احتمالاً در تلومرها کمتر یافت می شوند. اسامی مختلفی برای شرح ردیف های تکراری متوالی بکار برده شده اند که از آن جمله می توان به تکرارهای ردیفی ساده (SSR) و تکرارهای متوالی کوتاه (STR) اشاره نمود. برای پرهیز از سردرگمی، امروزه اصطلاح ریزماهواره به عنوان بهترین تعریف برای این نوع ردیف ها پذیرفته شده است. توزیع ریزماهواره ها نه تنها در گونه های مختلف متفاوت است بلکه در درون یک ژنوم نیز، در بین کروموزوم های مختلف، متفاوت است. ریز ماهواره ها به ندرت در توالی های رمز کننده[41] دیده می شوند. آنها عموماً در نواحی غیر رمز کننده[42] ژنوم یافت می شوند. به طور کلی دو ناحیه خاص برای ریز ماهواره ها وجود دارد: الف سانترومرها [43] ب- تلومرها[44] ( ثابت، 1383) 1-3-1-7-1- انواع ریزماهواره ها ریزماهواره ها ردیف هایی هستند که پشت سر هم تکرار می شوند و اندازه واحد تکرارشونده بین 1 تا 6 جفت باز می باشد. بر اساس توالی های تکرار شونده، ریز ماهواره ها به سه دسته تقسیم می شوند: 1- ریز ماهواره های کامل[45] (یا خالص): در این نوع ریزماهواره ها، یک واحد ریز ماهواره کامل و پشت سر هم بدون هیچگونه تداخلی دیده می شود. مانند : -)23 - (AT 2- ریز ماهواره های ناقص[46] یا خالص به هم ریخته[47] : در این نوع ریز ماهواره ها، در درون واحدهای ریزماهواره ای، یک یا دو نوکلئوتید غیر ریزماهواره ای مشاهده می شود که در ساختمان ریز ماهواره تداخل ایجاد می کند. مانند : 3- ریز ماهواره های مرکب[48] : در این نوع ریز ماهواره ها، دو ساختار ریز ماهواره ای پشت سر هم قرار داشته و یا یکی درون دیگری قرار گرفته است. مانند: 4- ریز ماهواره های مرکب به هم ریخته[49]: در این نوع ریز ماهواره ها در درون دو ساختار ریزماهواره ای پشت سر هم، یک یا دو نوکلئوتید غیر ریزماهواره ای مشاهده می شود که در دو ساختار ریز ماهواره ای پشت سر هم تداخل ایجاد می کند. مانند: 5- ریز ماهواره های پیچیده[50] : در این نوع ریز ماهواره ها، تکرارهای یک، دو و چهار نوکلئوتیدی پشت سر هم می آیند. مانند : 6- ریز ماهواره های پیچیده به هم ریخته[51] : که برخی آلل ها واحدهای تکراری را قطع می کنند (Pedall et al., 2008). 1-3-1-7-2- جداسازی[52] ریزماهواره ها مراحل این کار را می توان بشرح ذیل خلاصه نمود: 1- هضم DNA 2- روان نمودن قطعات حاصل از هضم بر روی ژل آگارز به منظور تعیین اندازه آنها 3- انتخاب و جداسازی قطعاتی که اندازه آنها در دامنه خاصی واقع است (bp600 – 300) 4- الحاق قطعه انتخاب شده به یک ناقل[53] 5- انتقال این ناقل به سلول ها و تشکیل یک کتابخانه ژنومی نسبی[54] 6- غربال[55] این کتابخانه با استفاده از کاوشگری که واحد تکرارشونده مثلاً GT(n) را شامل می گردد. 7- ردیف یابی همسانه هایی[56] که با کاوشگر مذکور جفت شوند و طراحی آغازگرهایی متناظر با ردیفهای منحصر به فرد واقع در هر دو طرف آنها ( Kohlmann et al., 2008). DNA در داخل یک ناقل همسانه سازی شده و برای تغییر شکل سلول های مناسب مورد استفاده قرار می گیرد. مجموعه های سلولی تغییر شکل یافته از طریق غشاهای نایلونی برداشته شده و بوسیله یک کاوشگر، ردیف های هدف، مثلاً (GT15)، تعیین می شوند. DNA حاصل از مجموعه هایی که جفت شدن در آنها مثبت بوده است، ردیف یابی شده و آغازگرهایی در مجاورت ترتیبات تکرارشونده طراحی می شوند (Lian et al., 2001). 1-3-1-7-3- تکامل ریزماهواره ها برای توجیه تنوع در جایگاه های ریزماهواره ای دو مدل اساسی جهش آللی نامحدود[57] (IAM) و جهش مرحله ای[58](SMM) پیشنهاد شده است. مدل IAM پیش بینی می کند که جهش تنها به حالات آللی جدید می انجامد که در گذشته وجود نداشته اند و این حالات می توانند هر تعداد واحد تکرارشونده (مانند GT) را شامل گردند. برعکس SMM پیش بینی می کند که جهش بصورت اضافه شدن یا حذف یک واحد تکرارشونده (مانند GT) رخ می دهد. این بدان معنی است که برخی جهش ها، آلل هایی را تولید خواهند کرد که از قبل وجود داشته اند. اهمیت استفاده از مدلی که بهتر با داده های ریزماهواره ای همخوانی داشته باشد در این است که این کار موجب خواهد شد برآوردهایدقیق تری از اندازه جمعیت و وقایع ساختاری آن بدست آوریم. مدلهای دیگری نیز برای جهش ارائه شده است که می توان به مدل دو مرحله ای[59]((TPM و مدل K آلل[60](KAM) اشاره نمود. مدل نظری جهش در مورد ریزماهواره ها لازم است حداقل دو زمینه ی زیر را توجیه نماید: 1- برآورد پارامترهای جمعیتی (مثل تمایز ژنتیکی، تعداد مهاجران در هر نسل و غیره) به مدل جهشی که فرض می گردد، بستگی دارند. 2- این وابستگی با افزیش نرخ جهش افزایش می یابد و از آنجائیکه نرخ جهش ریزماهواره ها بالا است، این موضوع در مورد آنها بیشتر صدق می کند. مطالعات اولیه بر روی مدل های جهش حاکی از آن است که SMM، میزان تنوعی که معمولاً در جایگاه های ریزماهواره ای مشاهده می شود را دقیق تر پیش بینی می نماید. بررسی انواع ترتیبات ریزماهواره ای نشان داده است که تغییرپذیری جایگاه های سه یا چهار نوکلئوتیدی در مقایسه با جایگاههای دو نوکلئوتیدی و ماهوارک ها، شباهت بیشتری به SMMدارندKohlmann et al., 2006)). 1-3-1-7-4- تشخیص آلل های ریزماهواره ای این نشانگرها نیز همانند سایر نشانگرهای مبتنی بر PCR، از این طریق تکثیر شده و فرآورده های حاصله پس از الکتروفورز تشخیص داده می شوند. تکثیر ناحیه مورد نظر با استفاده از یک جفت آغازگر که مکمل قسمتی از ردیف های پهلویی ناحیه تکرارشونده می باشند، صورت می گیرد. این ردیف ها کاملا اختصاصی می باشند و در ژنوم کامل تنها یکبار رخ می دهند. بنابراین حتی اگر در ریزماهواره ای خاص واحد تکرارشونده در چندین محل متفاوت در ژنوم روی دهد، PCR تنها یک محل را تکثیر خواهد کرد (محلی که دارای ردیف های پهلویی متناظر با آغازگرهای مربوطه می باشد). طول فرآورده PCR مطابق با تعداد واحد تکرارشونده درآن محل متفاوت است. الکتروفورز باید به گونه ای باشد که امکان تشخیص باندهایی که تنها به اندازه ی یک باز متفاوتند را بوجود آورد. انحصاری بودن آغازگرها موجب می شود که در هر فرد تنها یک یا دو باند (در فرد هتروزیگوت دو باند و در فرد هموزیگوت یک باند) بدست آید (Liu et al., 2007). 1-3-1-7-5- چندشکلی ریزماهواره ها تنوع تعداد واحدهای تکرارشونده در ریزماهوارها، چندشکلی بسیار زیاد آنها را موجب شده است. این تنوع خود ناشی از نرخ بالای جهش در این نشانگرها می باشد. این میزان جهش در مقایسه با نرخ جهش نقطه ای بسیار بالا است و بین 9-10 تا 10-10 می باشد. بررسی های شجره ای در انسان نرخی حدود 3-10 جهش در هر جایگاه در هر نسل را نشان داده است ولی این نرخ در مگس سرکه نسبتاً پایین و حدود 6-10 6 می باشد. عواملی همچون تعداد و نوع تکرار، ردیف کناری و نوترکیبی بر میزان جهش ریزماهواره ای مؤثرند. از دو الگوی زیر می توان برای توضیح نرخ بالای جهش در ریزماهواره ها کمک گرفت: الف) لغزش[61] رشته مکمل در طی فرآیند تکثیر DNA ب) وقوع پدیده نوترکیبی[62]بین مولکول های DNA مطالعات نشان داده است که سهم پدیده ی لغزش در این رابطه بیشتر است. البته این لغزش ها در طی واکنش ‍PCR نیز رخ می دهند و در مرحله نمایان سازی آلل ها بصورت باندهای متعدد ظاهر شده و آلل خوانی را دشوار می سازند (Bhassa et al., 2008) که در قسمت مشکلات کار با ریزماهواره ها به این موضوع پرداخته خواهد شد. 1-3-1-7-6- مزایای ریزماهواره ها مزایای ریزماهواره ها را می توان در موارد زیر خلاصه نمود: 1-چندشکلی بسیار زیاد گزارش شده است. علاوه بر این، توانایی آنها در تمییز میان افراد، در صورت استفاده از ترکیبی از جایگاه ها، این تکنیک را در مطالعه جریان ژنی، تعیین هویت و آنالیز اصالت بسیار توانمند ساخته است. 2- ریزماهواره ها همبارزند[63] و از توارث ساده مندلی (توارث تک جایگاهی) تبعیت می نمایند. به عبارت دیگر امکان تشخیص افراد هتروزیگوت به سادگی میسر است. همبارز بودن، بازدهی و صحت معیارهای ژنتیکی جمعیت مبتنی بر ریزماهواره ها را افزایش می دهد. علاوه بر این توارث ساده مندلی که بصورت همسان بودن هتروزیگوت ها در نسل بروز می نماید، تجزیه و تحلیل جریان ژنی، اصالت و آمیخته گری را ساده تر می سازد. 3-بر خلاف آلوزایم ها، ریزماهواره ها نسبت به انتخاب طبیعی و مصنوعی خنثی هستند. اگرچه چنین امری برای مطالعات فیلوژنتیکی ضروری نیست، در بسیاری از تجزیه و تحلیل ها یکی از فرضیات استفاده از این نشانگرها می باشد. 4-فراوان بودن و پراکندگی یکنواخت در سرتاسر ژنوم که در نقشه یابی ژنومی بسیار نیاز است. 5-امکان استفاده از آغازگرهای ریزماهواره ای یک گونه در گونه های بسیار نزدیک. 6-ارزان بودن و سهولت کار با ریزماهواره ها و نیز دقت بالا در تشخیص ژنوتیپ ها و آلل ها. پس از اینکه آغازگرهای مربوطه تعیین شده باشند، استفاده از این تکنیک بسیار ارزان خواهد بود. 7-از آنجایی که در این تکنیک از DNA استفاده می شود، امکان کار در حجم بالا و استفاده از انواع مختلف مواد ژنتیکی وجود دارد (Dewoody and Avise, 2000). 1-3-1-7-7- مشکلات کار با ریزماهواره ها کار با ریزماهواره ها مشکلات خاصی را نیز در پی دارد که به عمده ترین آنها اشاره می شود: 1- انتخاب مدل جهش مناسب: انتخاب مدل های جهشی مناسب برای توجیه تنوع در جایگاه های ریزماهواره ای آسان نیست. در حال حاضر با توجه به عدم قطعیتی که در مورد نقش نسبی مدل های جهش وجود دارد، توصیه می شود محققینی که از تغییرپذیری ریزماهواره ای (بدون آزمون و بویژه در گونه هایی که تعداد زیادی آلل بروز می دهند) استفاده می نمایند، روشی محافظه کارانه در پیش گیرند و از آماره های F مرسوم بهره گیرند (Bhassa et al., 2008). 2-اشتباهات آلل خوانی[64]: این اشتباهات در اثر پدیده لغزش رخ می دهند. در طی فرآیند تکثیر، آنزیم DNA پلیمراز می لغزد و در نتیجه فرآورده هایی با اندازه های متفاوت حاصل می آیند که به اندازه 1 تا 5 واحد تکرارشونده از فرآورده های اصلی متفاوتند. این پدیده را نارسایی[65]و این باندها را باندهای نارسا می نامند. چنین فرآورده هایی معمولاً شدتی کمتر از فرآورده اصلی دارند به نحوی که معمولاً در عمل می توان آنها را به حساب نیاورد. اما اگر با فرآورده مربوط به یک فرد هتروزیگوت همپوشانی داشته باشند، آنگاه تمایز بین فرآورده های واقعی و لغزشی دشوار می شود. نارسایی در جایگاه های ریزماهواره ای دو نوکلئوتیدی اغلب موجب می شود که آلل های مجاور روی هم بیفتند. اگرچه این موضوع در مطالعات نقشه یابی ایجاد اشکال نمی کند (چرا که در این مطالعات صرفاً موقعیت جایگاه مهم است و نه نوع و تعداد آلل های احتمالی)، ولی در ژنتیک جمعیت ممکن است این خطاها به افزایش ساختگی هموزیگوت ها بیانجامد. تعیین دقیق آلل ها برای تعیین انساب و تعیین اعضای جمعیت های وحشی ضروری است. معمولاً با بزرگتر شدن ریزماهواره ها، میزان نارسایی افزایش می یابد. یکی از روشهای احتمالی برای رفع این اشکال، انتخاب جایگاه های با تکرار چهار نوکلئوتیدی است. از آنجائیکه فاصله بین آلل ها در این جایگاه ها بیشتر است، تعیین آلل در این جایگاه ها ساده تر و نارسایی کمتر خواهد بود. روش دیگر، استفاده از جایگاه های دو نوکلئوتیدی به همراه کاهش اندازه فرآورده (bp120<) می باشد. با وجود آنکه با این کار میزان تغییرپذیری قابل تشخیص کاهش می یابد، صحت تعیین آلل ها افزایش خواهد یافت. زیرا در این جایگاه ها نارسایی کمتر شده و اندازه کوچک آلل ها موجب می شود که در فرآیند الکتروفورز، به لحاظ فیزیکی، راحت تر جدا گردند. علاوه بر این، اغلب میزان تغییرپذیری در جایگاه های ریزماهواره ای بسیار بیشتر از آن چیزی است که در اکثر کاربردهای ژنتیکی مورد نیاز است (Thai et al., 2007). اگر این راه حل ها غیر عملی باشند (وحتی در صورتی که آنها را بکار بریم)، استفاده از چندین مجموعه از خط کش های ژنتیکی[66] بر روی تمامی ژل ها ضروری است. در این رابطه، استفاده از نشانگر اندازه ی M13 (که در کارهای ردیف یابی بکار می رود) به یک منبع مرسوم تبدیل شده است. شرکت دادن تعدادی نمونه ی شاهد در هر ژل نیز مهم است. با اینکار تفاوت های جزیی درون و بین ژلی و بین افرادی که نمونه گیری شده اند، منظور خواهد شد. برای مثال، اغلب راندن [67] چندین نمونه ی ادغام شده روی ژل، بطور قابل ملاحظه ای آلل یابی را آسان تر می سازد. 3- آلل های صفر[68] :آلل های صفر در جایگاه های ریزماهواره ای، آلل هایی هستند که یا ضعیف تکثیر می شوند و یا پس از تکثیر و تفکیک قابل رؤیت نیستند. این آلل ها بطور معنی داری می توانند در الگوهای تنوع مشاهده شده در جایگاه های ریزماهواره ای شرکت نمایند. نوع و منشا آلل های صفر، اولین بار در سال 1993 و در جایگاه های ریزماهواره ای دو نوکلئوتیدی انسان گزارش گردید و بعد از آن مرتباً بر تعداد این گزارش ها افزوده شد. تصور می شود جهش های نقطه ای در درون محل آغازگر باعث ایجاد آلل های صفر می گردد. وقایعی مانند درج و حذف بین ترادف مورد تکثیر و محل آغازگر، کیفیت پایین DNAی استخراجی و جهش در درون ترادف مورد تکثیر (که موجب تغییرات زیادی در اندازة فرآورده می گردد) نیز می توانند باعث ایجاد آلل های صفر شوند(Bhassa et al., 2008). وقوع آلل های صفر را می توان از روی افزایش هموزیگوت ها نسبت به آنچه که در شرایط هاردی- واینبرگ مورد انتظار است، تشخیص داد. وقوع این آلل ها با فراوانی بالا ممکن است بصورت افزایش تعداد موارد عمل ننمودن PCR بروز نماید. باید توجه داشت که ممکن است آلل صفر قابل تعیین بوده ولی ضعیف باشد. در اثر فرآیند PCR، در یک فرد هتروزیگوت ممکن است آلل صفر دیده نشود، زیرا فرآورده ی آلل غیر صفر فرآیند PCR را به زیان آلل صفر پیش خواهد برد. در فردی که برای آلل صفر هموزیگوت است، ممکن است فرآورده (هر چند ضعیف) دیده شود زیرا در طی واکنش هیچ فرآورده ی دیگری برای رقابت با فرآورده ی صفر وجود ندارد. این پدیده آلل های صفر نسبی[69] نامیده می شود و در موجوداتی که ریز ماهواره هایی بزرگ دارند، به پدیده ای معمول تبدیل شده است، زیرا بزرگ تر بودن ریزماهواره سبب می شود ریزماهواره به ریزش آلل های بزرگ[70] حساس شود. این ریزش که اغلب به کیفیت نامناسب DNAی الگو مربوط می شود به سادگی منجر به افزایش نسبت درست نمایی عمل ننمودن PCR برای فرآورده های بزرگ تر می گردد. استفاده از بافت های قدیمی یا ذخیره شده به عنوان منبع PCR و دستورالعمل های استخراج سریع DNA، بررسی ریزماهواره ها را به کمک PCR تسهیل نموده است. ولی خرد شدن و آلودگی پروتئینی، تکثیر آلل های بزرگ را در مقایسه با آلل های کوچک کُند کرده و یا متوقف می سازد. در یک مطالعه معلوم شد که کمبود معنی دار هتروزیگوت ها تنها در جمعیت هایی مشاهده می شود که DNA بجای خون از بافت عضله استخراج شده است. در مطالعاتی که بر روی نمونه های قدیمی انجام می شود و یا در مطالعاتی که کیفیت DNAی استخراجی آنها نامناسب است، تنها بایستی جایگاه های کاملاً مشخص و کوچکتر (bp150<) مورد بررسی قرار گیرند تا اُریبی مربوط به نسبت درست نمایی اندازه فرآورده ی PCR کاهش یابد (Bhassa et al., 2008). 1-3-1-8- استراتژی‌های نمونه گیری تنوع ژنتیکی را می‌توان در سطوح مختلف ازجمله ژنوتیپ افراد یا لاین‌ها، جمعیت ها و گونه‌ها بدست آورد. استراتژی های نمونه‌گیری در هر کدام از حالت های فوق، بعلت تفاوت در طبیعت مواد ژنتیکی، مختلف خواهد بود. برخلاف لاین‌های همخون یا خالص، استراتژی های نمونه‌گیری در سطح جمعیت بخاطر عوامل مختلفی نظیر لینکاژ، همخونی، مهاجرت و انشقاق زیر‌جمعیت‌ها، پیچیده خواهد بود (Mohammadi and Prasanna, 2003). عموماً، واریانس نمونه‌گیری معیارهای تنوع به تعداد افراد نمونه‌برداری شده در هر جمعیت، تعداد لوکوسهای نمونه‌گیری شده، ترکیبات ژنوتیپی و آللی جمعیت، سیستم آمیزش و اندازه ی مؤثر جمعیت بستگی دارد. بخش بزرگی از واریانس نمونه‌گیری معیارهای تنوع، در اثر تفاوت سطوح تنوع در لوکوس های یک ژنوم می‌باشد (Page and Holmes, 1998).اگر لوکوس های یکسانی در هر جمعیت از یک گونه بررسی شوند، خطاهای نمونه‌گیری مرتبط با لوکوس های نمونه‌گیری شده، بطور قابل توجهی کاهش می‌یابد (Mohammadi and Prasanna, 2003). دو اصل مجزای تنوع ژنتیکی یعنی غنای آللی[71] و برابری آللی[72] را می‌توان در سطح جمعیت بکار برد. غنای آللی همان تعداد آلل های موجود در جمعیت، و وفور آللی، فراوانی آلل های مختلف در جمعیت است. غنای آللی بصورت میانگین تعداد آلل ها در هر لوکوس و درصد لوکوس های چندشکلی (پلی مورف) بیان می‌شود. این معیار به وجود یا عدم وجود آلل های کمیاب در جمعیت (5درصد به پائین) حساس است. چنین آلل هایی می‌توانند باعث خطای نمونه‌گیری زیادی شوند. بنابراین علاوه بر تعداد کل آلل ها، اشاره به تعداد آلل های دارای فراوانی بالاتراز فراوانی آستانه (مثلاً 5 درصد) مفید است(Page and Holmes, 1998). وفورآللی بصورت میانگین هتروزیگوسیتی مشاهده شده، هتروزیگوسیتی مورد انتظار و تعداد مؤثر آلل ها بیان می‌شود. هیچ کدام از این معیارها به خطای نمونه‌گیری مربوط به آلل های کمیاب، حساس نمی‌باشند. استراتژی نمونه‌برداری، اندازه ی نمونه، و توزیع نمونه ‌ها در زیرجمعیت ها (زیرجمعیت هائی با فراوانی آللی مختلف)، احتمال مشاهده ی آلل های کمیاب را تحت تأثیر قرار می‌دهد (Page and Holmes, 1998). در نشانگرهای مولکولی، هزینه نمونه‌برداری از افراد جدید، مستقیماً به اندازه ی نمونه بستگی دارد و احتمال کشف یک آلل اضافی جدید به ازای هر فرد اضافه شده، بسرعت با افزایش اندازه ی نمونه، کم می‌شود. در مطالعاتی که هدف آنها بررسی ساختار جمعیت باشد، باید بین نیاز به نمونه‌گیری بزرگ (تا‌حد‌ممکن) با نیاز به بررسی تعداد بیشتری جمعیت و نیاز به بدست آوردن فراوانی آللی برای تعداد بیشتری لوکوس‌ (تاحد ممکن)، تعادل برقرار نمود. هیچ توصیه ساده‌ای نمی‌توان در مورد اندازه نمونه ایده‌آل، تعداد نمونه، یا تعداد لوکوس ها نمود (Mohammadi and Prasanna, 2003). 1-3-1-8-1- اندازه نمونه ی مورد نیاز در مطالعات ریزماهواره ای یکی از موارد مهم برای متخصصین ژنتیک و اصلاح نژاد، تعیین حداقل اندازه نمونه ی مورد نیاز برای ارزیابی تغییرپذیری ریزماهواره ای و ارائه تفسیرهای قابل فهم از داده ها می باشد. اگر تعداد آلل ها در جایگاه های ریزماهواره ای بسیار زیاد باشد (هرچه جایگاه ها چند شکل تر باشند)، با تعداد نمونه کم نیز می توان تغییرپذیری ژنتیکی را بررسی نمود. هنگامیکه نسبت تعداد آلل را به اندازه نمونه در نظر می گیریم، این امر بیشتر خود را نشان می دهد. اکثریت فراوانیهای آللی گزارش شده بر اساس این نسبت به احتمال زیاد کمتر از 5 درصد می باشند. علاوه بر این اکثر جمعیتها با کمتر از 50 درصد حالات آللی احتمالی شرح داده می شوند. بنابراین اکثریت مطالعاتی که تا این تاریخ صورت گرفته است، در رابطه با آللهای اختصاصی[73](آلل هایی که تنها در یک موقعیت رخ داده اند) هیچ فرضی را در نظر نگرفته اند. تکنیکهای عددی برای نمونه سازی[74]، مانند شبیه سازی مونت کارلو[75] و روش زنجیره مارکف[76]، در تجزیه و تحلیل تعداد نمونه ی کم کمک می نمایند. اما برای بهبود حجم داده های گزارش شده و ارائه برآوردهای صحیح تری از تمایز جمعیتها، لازم است تعداد نمونه ها افزایش داده شود. این برآوردهای دقیق تر در اثر کاهش دامنه ی اطمینان مربوط به این برآوردها، حاصل می آیند. اندازه نمونه ی واقعی مورد نیاز به میزان زیادی به گونه ی مورد نظر و نوع جایگاه مورد بررسی بستگی دارد. برای مثال، در مطالعاتی که تعداد زیادی آلل گزارش می شود حتماً اندازه نمونه ی بزرگتری لازم است (Mohammadi and Prasanna, 2003). یک راهکار احتمالی برای کم کردن مشکل اندازه نمونة نسبتاً کم (و در نتیجه زیاد بودن دامنه اطمینان داده ها) این است که آللها را در کلاس های اندازه ای معین گروه بندی نمائیم. اینکار موجب کاهش اطلاعات و کاهش دامنه اندازه خاص شده و تعداد گروه های آللی انتخاب شده به میزان زیادی معقول می گردد. این راه ممکن است تنها راه غلبه بر سطوح بالای تغییرپذیری مشاهده شده در برخی جایگاه ها (با بیش از 50 آلل) باشد. تنها آلل هایی که فراوانی پایینی دارند، نیاز به گروه بندی دارند و معمولا این آلل ها در دو انتهای دامنه اندازه ی آلل رخ می دهند. در صورتی که مدل جهش SMM را در نظر داشته باشیم، دسته بندی آلل ها بر مبنای مشابهت اندازه شان نیز مطلوب به نظر می رسد. تعیین اندازه نمونه ای که با آن بتوان در یک جایگاه اکثریت آلل ها را به تعداد 5 بار یا بیشتر ارائه نمود، انتظار نابجائی است. اینکار به نمونه های خیلی بزرگ نیاز دارد و در برخی موارد این تعداد از تعداد افراد موجود در جمعیت بیشتر است. در چنین مواردی تنها راه حل ممکن، پذیرش تکنیک های عددی نمونه سازی، مانند خود راه اندازی، است که برآوردهایی از میزان اعتماد به داده ها را از طریق دامنه های اطمینان فراهم می آورند. با وجود آنکه تعیین اندازه مناسب برای ریزماهواره ها غیرممکن است، برای جایگاه هایی که بین 5 تا 10 آلل نشان میدهند باید 50 فرد را منظور نمود (نمونه های بزرگتر مطلوبتر خواهد بود) (Mohammadi and Prasanna, 2003). یکی دیگر از مسائل مربوط به اندازه نمونه، تعداد جایگاه های مورد نیاز برای بررسی تغییرپذیری ریزماهواره ای است. این تعداد به میزان زیادی به پرسش های بیولوژیک طرح شده و تغییرپذیری جایگاه های مورد استفاده، بستگی دارد. اگر هدف از مطالعه بررسی تمایز جمعیتی باشد، ممکن است برای نشان دادن سطح معنی داری از ساختار بین جمعیت ها، یک یا دو جایگاه کافی باشد. با این وجود، تکنیک های نمونه سازی که واریانس و دامنه اطمینان مربوط به داده های خاصی را محاسبه می کنند، بر روی جایگاه ها انجام می گیرند. بنابراین برآوردهای حاصل از تعداد کمی جایگاه مشکوک خواهد بود. توصیه می شود که برای بدست آوردن دامنه های اطمینان معنی دار و برآوردهای واریانس برای آماره های F، حداقل باید پنج جایگاه را بکار برد (Mohammadi and Prasanna, 2003). مشکل دیگر در رابطه با تعداد جایگاه کم این است که به هنگام تشکیل درخت فواصل ژنتیکی، گره هایی که از طریق خودراه اندازی برای جایگاه ها تولید می شوند بطور ساختگی بزرگ می باشند. از آنجائیکه تعداد تحریفات احتمالی بطور قابل ملاحطه ای از موارد نمونه سازی (اغلب 1000) کمتر است و در نتیجه به برآورد واریانس ساختگی و کوچک می انجامد، امکان ایجاد مقادیر ساختگی و بزرگ افزایش می یابد. بنابراین نمونه سازی به میزان زیاد به همراه کم بودن تعداد جایگاه ممکن است به تفسیر نادرستی از توانمندی[77] گره های[78] تعیین شده بیانجامد. از آنجایی که عواملی مانند آلل های صفر و مشکلات فنی و مشکلات مربوط به آلل خوانی در برخی جایگاه ها ممکن است وجود داشته و باعث اُریب برآوردهای مربوط به تعادل یا عدم تعادل هاردی- واینبرگ[79] گردند، برای بررسی تغییرپذیری درون جمعیتی باید چندین جایگاه را آزمایش نمود. اگر تفسیرهای غلط مربوط به داده های جمعیتی مورد پذیرش قرار نگرفته باشند، مقایسات تجزیه و تحلیل های تک جایگاهی و چند جایگاهی ضروری خواهند بود (Mohammadi and Prasanna, 2003). 1-3-1-9- کاربردهای ریزماهواره ها در حالت ایده آل، در قالب یک مطالعه ی جمعیتی می توان روابط خویشاوندی بین افراد را از طریق روش نسبت درست نمایی[80] ارزیابی نمود. ریزماهواره ها به سبب ماهیت بسیار متغیرشان برای چنین مطالعاتی بسیار مناسب هستند و کابرد های فراوانی دارند. از جمله مهمترین کاربرد های جایگاه های ریزماهواره می توان به تعیین هویت، آزمون نتاج، آنالیز خویشاوندی، تعیین میزان همخونی، بررسی روابط فیلوژنی، نقشه یابی ژنومی، انتخاب به کمک نشانگر و مطالعات مربوط به حفاظت از گونه های کمیاب و بررسی میزان تنگنا در این جمعیت ها اشاره نمود (Mohammadi and Prasanna, 2003). 1-3-1-9-1- تعیین هویت[81]، آزمون انساب[82] و آنالیز خویشاوندی[83] مطالعات مربوط به بررسی روابط خویشاوندی، آزمون انساب و تعیین اصالتدر انسان وحیواناتی همچون اسب که اصیل بودنشان از اهمیت ویژه ای برخوردار است، بسیار مورد توجه می باشند. چنین مطالعاتی برای مدیریت جمعیت های اهلی و درک الگوهای آمیزشی در حیات وحش مفید می باشند. در حالت ایده آل، در قالب یک مطالعه ی جمعیتی می توان روابط خویشاوندی بین افراد را از طریق روش نسبت درست نمایی ارزیابی نمود. ریزماهواره ها به سبب ماهیت بسیار متغیرشان برای چنین مطالعاتی بسیار مناسب هستند. از سوی دیگر، بعنوان مثال در صنایع گوشت با افزایش نگرانی مصرف کنندگان از بیماری جنون گاوی، بسیار مایلند تا منشا گوشت های آلوده ی موجود در بازار را دانسته و گله ی مربوطه را شناسایی کنند. به عبارت دیگر می خواهند روشی را بیابند که یک نمونه گوشت مشکوک را دقیقاً به یک جمعیت خاص (گله ای مشخص) منتسب نمایند (Mohammadi and Prasanna, 2003). 1-3-1-9-2- نقشه یابی ژنومی[84] احتمالاً بین 50 تا 100 هزار ژن در هر گونه از پستانداران، آبزیان و پرندگان وجود دارد و اولین گام عمده در مسیر کشف ژن ها، خلق نقشه های ژنتیکی است. دو شکل از یک نقشة ژنتیکی وجود دارد: الف) نقشه پیوستگی[85] که شامل فهرست هایی از ژن های پیوسته (گروههای پیوسته) است که بترتیب خطی و بر طبق کسر نوترکیبی شان مرتب شده اند. ب) نقشه فیزیکی[86] که موقعیت هر ژن را روی کروموزوم نشان می دهد(Zhang and Lin, 2002). بواسطه ی سطوح نسبتاً پایین چندشکلی قابل تشخیص در اکثر جایگاه ها، گسترش این نقشه ها تا همین اواخر بسیار محدود بود. با ظهور و بکارگیری گسترده ریزماهواره ها که قادر به تشخیص جامع چندشکلی DNA در هزاران موقعیت در سرتاسر ژنوم می باشند، بسط نقشه های ژنومی سریعتر و ساده ترشده است (Zhang and Lin, 2002) 1-3-1-9-3- تعیین میزان همخونی ریزماهواره ها را می توان برای مطالعه ی آثار سطح همخونی نیز بکار برد. از آلوزایم ها برای مطالعه ی سیستم های آمیزشی در جمعیت ها استفاده شده است. بواسطه ی سطح پایین چندشکلی در آلوزایم ها، برآورد ضرایب همخونی انفرادی از این طریق مشکل بوده است و تنها امکان برآورد متوسط سطح همخونی جمعیت وجود دارد. بهرحال در اکثر مطالعات بوم شناختی و تکاملی اغلب اطلاع از میزان تفاوت افراد از لحاظ سوابق همخونی و برآورد درجات خویشاوندی بین افراد از اهمیت خاصی برخوردار است. میانگین هتروزایگوسیتی یک فرد که از روی داده های ریزماهواره ای اندازه گیری می شود، بایستی بطور واقعی بازتابی از سطح همخونی باشد. روشهای آماری پیشرفته جدید، استفاده از نشانگرهای ریزماهواره ای را در چنین مطالعاتی امکان پذیر ساخته است (سالاری علی آبادی، 1385). 1-3-1-9-4- مطالعات مربوط به حفاظت از گونه ها و ژنتیک جمعیت تصمیمات مدیریتی عاقلانه تصمیماتی هستند که بر مبنای درک صحیحی از ساختار ذخایر زیستی مورد نظر اتخاذ گردند. ولی قلمروهای فرضی این ذخایر زیستی بویژه در محیط هایی همچون اقیانوس ها کاری پیچیده و دشوار است. نشانگرهای ژنتیکی را می توان برای تعریف ساختار این ذخایر بکار برد. سهولت جداسازی، تشخیص و بویژه تغییرپذیری زیاد ریزماهواره ها موجب شده است که ریزماهواره ها علیرغم مدت زمان کوتاهی که از کشف آنها می گذرد، به ابزاری توانمند جهت تجزیه و تحلیل ژنتیکی جمعیت های طبیعی تبدیل شوند (Lynch and Walsh, 1998). مطالعات جمعیتی با استفاده از ریزماهواره ها بویژه در سالهای اخیر بسیار زیاد گردیده است. در اینجا نیز به دو مورد جالب توجه از کاربرد ریزماهواره ها در زمینه ی ژنتیک جمعیت اشاره می گردد: محققینی از دانشگاه کالیفرنیا و موسسه جانور شناسی دانشگاه باسل، از ریزماهواره ها بعنوان ردیاب برای بررسی رفتار آمیزشی گروهی از شمپانزه های وحشی در جنگلی خاص استفاده نمودند. این محققین موهای باقیمانده در آشیانه های موقت موجود در نوک درختان که حیوانات در آنها می خوابیده اند را جمع آوری کرده و DNA را از ریشه موها استخراج نمودند. با مقایسه الگوی انگشت نگاری ریزماهواره ای ماده ها و نرهای بالغ و 13 بچه دریافتند که 7 بچه متعلق به نرهای این گروه نمی باشند. بنابراین حداقل برخی از شامپانزه های ماده می بایستی در طی شب به جنگل های مجاور رفته و با نرهایی از گروه های دیگر برخورد نموده باشند (اگرچه این محققین هرگز چنین چیزی را مشاهده نکرده بودند). چنین ماجراهایی می تواند توضیح دهد که چگونه حتی گروه های کوچک از شمپانزه ها می توانند به میزان زیادی تنوع ژنتیکی خود را حفظ نمایند (Kotlik and Berrebi, 2001). Luikart و همکارانش (1998) با استفاده از تئوری ژنتیک جمعیت و شبیه سازی رایانه ای، روشی گرافیکی را برای تشخیص جمعیت های گردن بطری[87] ابداع کرده اند. اینها جمعیت هایی هستند که به تازگی دچار کاهش شدید در اندازه شان شده اند. این کاهش شدید می تواند آثار زیانباری داشته و از توانایی تکاملی چنین جمعیت هایی بکاهد و بدین ترتیب احتمال انقراض شان را افزایش می دهد. از اینرو تشخیص بموقع این وضعیت و اتخاذ تدابیری ویژه، می تواند از انقراض این جمعیت ها جلوگیری نماید. محققین مذکور دریافتند که بروز حالت فوق موجب انحرافی خاص در توزیع فراوانی های آللی می گردد به نحوی که آلل های با فراوانی کم در مقایسه با آلل های با فراوانی متوسط کمتر می شوند. آنها 8 تا 10 جایگاه ریزماهواره ای را در هر گونه انتخاب کرده و هیستوگرام توزیع فراوانی این جایگاه ها را برای حدود 30 فرد رسم و با هیستوگرام مبنا برای جمعیت های گردن بطری مقایسه کردند و موفق شدند با دقت زیادی جمعیت های در حال انقراض[88] را شناسایی نمایند (Luikart et al., 2003). 1-3-1-10- تشخیص آلل های ریزماهواره ای این نشانگرها نیز همانند سایر نشانگرهای مبتنی بر PCR، از این طریق تکثیر شده و فرآورده های حاصله پس از الکتروفورز تشخیص داده می شوند. تکثیر ناحیه مورد نظر با استفاده از یک جفت آغازگر که مکمل قسمتی از ردیف های پهلویی ناحیه تکرارشونده می باشند، صورت می گیرد. این ردیف ها کاملا اختصاصی می باشند و در ژنوم کامل تنها یکبار رخ می دهند. بنابراین حتی اگر در ریزماهواره ای خاص واحد تکرارشونده در چندین محل متفاوت در ژنوم روی دهد، PCR تنها یک محل را تکثیر خواهد کرد (محلی که دارای ردیف های پهلویی متناظر با آغازگرهای مربوطه می باشد). طول فرآورده PCR مطابق با تعداد واحد تکرارشونده در آن محل متفاوت است. الکتروفورز باید به گونه ای باشد که امکان تشخیص باندهایی که تنها به اندازه ی یک باز متفاوتند را بوجود آورد. انحصاری بودن آغازگرها موجب می شود که در هر فرد تنها یک یا دو باند (در فرد هتروزیگوت دو باند و در فرد هموزیگوت یک باند) بدست آید (نقوی و همکاران، 1384). شکل 1-7 طرحی از این حالت را نشان می دهد شکل1-7- نمایی از تنوع ریزماهواره ای که بوسیله آغازگرها یا بوسیله یک کاوشگر که برای یک تک جایگاه ابداع شده است، تشخیص داده می شود. در این شکل 7 آلل دیده می شود. ستون 8، الگوی مربوط به یک فرد هموزیگوت را نشان می دهد. سایر ستون ها ژنوتیپ های هتروزیگوت را نشان می دهند. پس از الکتروفورز سه راه برای نمایان سازی آلل ها وجود دارد: 1- نشاندار کردن با آغازگرهای رادیواکتیوی یا استفاده از نوکلئوتیدهای نشاندار. هر دو راهکار موجب می شوند که فرآورده PCR نشاندار شود. بنابراین این فرآورده ها را می توان بر روی فیلم های حساس به اشعه ایکس نمایان ساخت. این روش علیرغم دقت زیاد، بدلیل بهره گیری از مواد رادیواکتیو و خطرات ناشی از آن به تجهیزات ویژه نیاز داشته وتنها در آزمایشگاه های مجهز قابل انجام است (Hansen et al., 1995). 2- نشاندارکردن فلورسنتی آغازگرها و سپس استفاده از سیستم ردیف یابی خودکار[89]. بدین ترتیب توالی قطعه تکثیر شده تعیین می شود و در نتیجه تعیین دقیق اندازه آلل امکان پذیر می گردد. این روش دقیق ترین روش موجود می باشد ولی تجهیزات مورد نیاز آن بسیار گران بوده و در هر آزمایشگاهی وجود ندارد (Hansen et al., 1995). 3- استفاده از رنگ آمیزی های ویژه مانند رنگ آمیزی نیترات نقره[90] که بسیار حساس بوده و مقادیر بسیار جزئی DNA را نیز نمایان می سازد. سادگی و سهولت کاربرد این روش، کارآمدی برابر با سایر روش ها، ارزان بودن، امکان استفاده از آن در هر نوع شرایط آزمایشگاهی و حساسیت بسیار بالا از برتری های این روش می باشند (Bouhadad et al., 2002). خصوصیات برخی از نشانگرهای DNA در جدول 1-1 آمده است. جدول 1-1 -مقایسه خصوصیات چند نشانگر DNA(فیاضی، 1385) مبنای مقایسه ALP PBR RFLP RAPD AFLP Microsatellite چگونگی کاربرد خیلی سریع سریع کند خیلی سریع آهسته خیلی سریع سلامتی مطمئن مطمئن مواد رادیو اکتیو مطمئن ژل پلی اکریلامید ژل پلی اکریلامید تکرار پذیری (درصد) تقریبا 100 تقریبا 100 تقریبا 95 متوسط بالا تقریبا 100 کیفیت DNA پایین پایین بالا بالا بالا پایین کمیت DNA پایین پایین بالا پایین پایین پایین نیاز به دانستن توالی بله بله خیر خیر خیر بله تشخیص جهش نقطه‌ای خیر بله مشکل خیر خیر خیر میزان چند شکلی پایین بالا بالا بالا پایین بالا فنوتیپ مولکولی همبارز همبارز همبارز غالب همبارز همبارز نیاز به موجود زنده خیر خیر بله خیر خیر خیر 1-3-1-11- ناقل[91] ناقل در واقع یک مولکول DNA می باشد که می تواند در بدن میزبان[92] همانندسازی[93] کند. ناقل ها باید دارای ویژگی های بنیادی برای کار در مهندسی ژنتیک باشند. در حالت ایده آل ناقل ها باید مولکول های DNA به نسبت کوچکی باشند که جداسازی و کار با آنها را آسان کند. آنها باید دارای یک منشا همانندسازی[94] باشند، برای اینکه امکان رونویسی از DNA آنها در هنگام رشد و تقسیم سلولی میزبان وجود داشته باشد. وجود نشانه ای گزینش پذیر[95] که برای ردیابی ناقل لازم است، یکی از ویژگی های بهینه ی آن است. بعلاوه داشتن حداقل یک محل برش آنزیم های محدودالاثر الزامی است، زیرا وارد کردن ناقل به DNA دیگری را در هنگام تولید DNA نوترکیب امکان پذیر می سازد (سمرباف، 1385). 1-3-1-11-1- پلاسمید[96] پلاسمیدها مولکول های DNA دو رشته ای حلقوی هستند که از DNA کروموزومی سلول جدا می باشند. این DNA خارج کروموزومی، که بطور طبیعی در باکتری ها و سلول های یوکاریوت پست تر (مانند مخمرها) یافت می شوند، بصورت رابطه همزیستی با سلول های میزبان شان وجود دارند. پلاسمیدهای کوچکتر از آنزیم های همانندسازی DNA متعلق به سلول میزبان استفاده می کنند و پلاسمیدهای بزرگ تر حامل ژن های رمز کننده و آنزیم های خاصی هستند که برای همانندسازی آنها لازم می باشند. تحت شرایط ویژه، بعضی از پلاسمیدها ممکن است وارد کروموزوم باکتری شوند؛ که به آنها اپیزوم[97] یا پلاسمیدهای تمام کننده[98] می گویند. در این مرحله آنها همراه کروموزوم باکتری همانندسازی می شوند (نصیری و همکاران، 1388). همانند DNA کروموزومی سلول میزبان، DNA پلاسمید قبل از تقسیم سلول تکثیر می شود (دو برابر می گردد). هنگام تقسیم سلول، کپی های DNA پلاسمید بین هر دو سلول خواهری تقسیم می شود تا مطمئن شود که تکثیر پلاسمید در نسل های بعدی سلول های میزبان تداوم می یابد. پلاسمیدهایی که در غالب اوقات در فن آوری DNA نوترکیب استفاده می شوند، پلاسمیدهایی هستند که در باکتری E.coli تکثیر می شوند. محققان این پلاسمیدها را طوری مورد مهندسی قرار داده اند تا استفاده از آنها بعنوان ناقل در همسانه سازی DNA مناسب گردد. پلاسمیدها دارای سه قسمت لازم برای همسانه سازی DNA هستند: 1- مبدا همانندسازی[99] یا منشا تکثیر (ORI) 2- یک نشانگر که امکان گزینش را فراهم می نماید، که معمولا یک ژن مقاومت به دارو است. 3- منطقه ای که در آن قطعات DNA خارجی می تواند الحاق گردد (MCS)[100]. آنزیم های سلول میزبان، تکثیر یک پلاسمید را از منشا تکثیر آغاز می نماید، این قسمت توالی DNA خاصی است که حدود 100-50 جفت باز طول دارد. اندازه پلاسمیدها از کمتر از kb 1 تا بیش از kb 200 تغییر می کند (جدول1-2). به طور کلی اندازه ی DNA ای که به پلاسمید می توان افزود کمتر از kb 10 می باشد (اسلمی نژاد و همکاران، 1385). جدول 1-2- اندازه تقریبی بعضی از پلاسمیدها و منشا آنها (نصیری و همکاران، 1388) پلاسمیدها اندازه(bp) موجود زنده pTZ57/RT 2886 E.coli pBR345 700 E.coli pBR322 4363 E.coli Col El 6360 E.coli F 95 E.coli TOL 117 Pseudomonas putida pTiAch5 213 Agrobacterium tumefaciens تعداد نسخه های[101] یک پلاسمید از یک تا بیش از 50 برابر در هر سلول تغییر می کند، ولی این تعداد برای هر نوع پلاسمید خاص جایگزین شده در سلول باکتری، اختصاصی است. 1-3-1-11-1-1- پلاسمید pTZ یک حامل کلون کردن مرکب[102] است که محتوی مبدا همانندسازیpBR322وF1 بوده، سبب همانندسازی DNA ایپزومی به صورت تک رشته ای و دو رشته ای می شود. برای همانندسازی تک رشته ای به فاژ کمکیM13KOV نیاز است. همچنینpTZ دارای جایگاه های کلون کردن متعددی از pUC18 یا pUC19 هستند که کلون کردن را ساده می کنند. ژن β -گالاکتوزیداز سبب می شود که کلونی های نوترکیب را به سادگی و با استفاده از رنگ آمیزی شناسایی نمود که به این منظور از[103] X-Gal در محیط کشت استفاده می کنند (رنگ آبی تولید می کند). اندازه این پلاسمید bp 2886 و جایگاه منحصر به فرد آن ژن مقاومت به آمپی سیلین در داخل ژن β-گالاکتوزیداز می باشد. راه اندازT7 که در داخل ژن β-گالاکتوزیداز واقع شده، نقش الگوی ساخت در موجود زنده، و در آزمایشگاه رونوشت های خاص RNA از روی DNA کلون شده دارد (امین لاری، 1378). 1-3-1-12- الحاق قطعات به درون ناقل ها [104] قطعات DNA دارای انتهای چسبنده یا انتهای صاف می توانند با کمک آنزیم های DNA لیگاز درون ناقل DNA الحاق گردند. هنگام همانندسازی DNA، DNA لیگاز اتصال دو سر قطعات کوتاه DNA، بنام قطعات اوکازاکی، را بهم کاتالیز می کند. در همسانه سازی DNA، آنزیم DNA لیگاز برای اتصال کووالانسی دو سر یک قطعه DNA و ناقل که دارای انتهای مکمل هستند، بکار می رود. DNA ناقل و قطعه DNA به صورت کووالانسی از طریق ایجاد باندهای استاندارد 3 → 5 فسفو دی استر به همدیگر وصل می شوند. علاوه بر متصل نمودن انتهای چسبنده مکمل، DNA لیگاز استخراج شده از باکتریوفاژ T4می تواند دو انتهای صاف DNA را بهم متصل نماید. اگرچه اتصال انتهای صاف بطور طبیعی کارایی کمتری دارد و نیازمند غلظت بالاتری از هر دو DNA و آنزیم DNA لیگاز نسبت به اتصال انتهای چسبنده می باشد. از اشکالاتی که ممکن است در حین کار پیش آید این است که هنگام اتصال قطعات DNA ممکن است به جای اینکه قطعات DNA جدید به هم متصل شوند، دو سر یک مولکول بار دیگر به هم بچسبد و در نتیجه نوترکیبی صورت نگیرد. به همین منظور برای تبدیل انتهای چسبنده به انتهای صاف از آنزیم Klenow در برخی واکنش های هضم آنزیمی استفاده می شود (نصیری و همکاران، 1388). 1-3-1-13- فسفاتاز قلیایی فسفاتاز قلیایی، فسفات5 انتهایی باقیمانده را از اسیدهای نوکلئیک جدا می کند. این آنزیم یک گلیکوپروتئین دو بخشی با وزن مولکولی 14 هزار دالتون است. این آنزیم دارای دو زیر واحد یکسان یا مشابه با وزن مولکولی 69 هزاردالتون است. این آنزیم دارای 4 اتم Zn2+ در هر مولکول است. فسفاتاز قلیایی حامل های در حال کلون کردن را که به صورت خطی در آمده اند، دفسفوریله می کند و از تشکیل مجدد ساختار حلقوی در آنها ممانعت به عمل می آورد (اسلمی نژاد و سامعی، 1388) 1-3-1-14- ایجاد DNA نوترکیب مولکول های DNA نوترکیب به وسیله وارد ساختن یک قطعه DNA خارجی به درون مولکول DNA یک حامل تولید می شوند. به این منظور انتهای شکسته DNA به دو انتهای توالی که باید کلون شود، متصل می شود. سپس این مولکول های نوترکیب[105]، کلون می شود (Hein et al., 2005). 1-3-1-15- دگرگونی [106] چندین گونه باکتریاییقادرند مولکول DNA را از محیطی دریافت نمایند که در آن قادر به رشد هستند، اما بیشتر این مولکول های DNA بعد از ورود به باکتری تجزیه شده و از بین می روند، چنانچه این مولکول DNA یک پلاسمید باشد به دلیل داشتن منشاء همانند سازی قابل شناسایی توسط میزبان، بوده و قادر است در درون باکتری همانند سازی کرده و پایدار باقی بماند. انتقال ژن[107]یک تکنولوژی کلیدی برای دستکاری ژنوم جانوران است (اسلمی نژاد و سامعی، 1385). طی دهه های اخیر بیوتکنولوژیست ها با وارد سازی ژنهای متعدد و بررسی بیان آنها تحت سیستم های تنظیمی جدید توانسته اند بر خصوصیات ارزشمند فنوتیپی جانوران تاثیرات شگرفی بگذارند. در این میان ماهیان بخاطر لقاح خارجی و ظرفیت زادآوری بالا، یک سیستم ویژه و ممتاز برای مطالعات انتقال ژن محسوب می شوند(Zakaria et al., 2005). اساساً سیستم تحویل موضعی ژن به دو روش صورت می گیرد، روش(in vivo)، که در آن تزریق مخلوط DNA/ وکتور به درون بافت میزبان مستقیماً انجام می پذیرد و روش(in vitro) که ژن ها در محیط آزمایشگاه به کشت های سلول های انتقال داده شده می شوند (Reece et al., 2004). انتقال DNA خارجی به درون باکتری را ترانسفورماسیون می گفتند، اما امروزه منظور از این واژه، انتقال DNA خارجی به هر نوع سلول اعم از باکتری، قارچ، سلول گیاهی و یا جانوری است. دگرگونی فرآیند کارآمدی نیست، زیرا فقط درصد اندکی از سلول های مستعد[108] آماده دگرگون شدن می شوند و این نشان می دهد که میزان اندکی از DNA پلاسمید در دسترس، جذب شدنی است. با اندکی احتیاط و دقت می توان از هر میکروگرم DNA تا 109 سلول دگرگون شده[109] تولید کرد، هر چند که تعداد6 10 تا 7 10 سلول دگرگون شده عملی تر است. دگرگونی را می توان به طرق مختلفی انجام داد. اما متداول ترین روش ها عبارتند از: نفوذپذیر کردن موقتی غشا های باکتریایی برای DNA نوترکیب توسط کاتیون های دو ظرفیتی، منفذسازی با الکتریسیته[110](شوک الکتریکی)، ریزتزریقی[111] و زیست پرتابی[112](Hein et al., 2005). در سال 1972 Cohen et al., نشان دادند که باکتری آغشته شده با کلرور کلسیم می تواند پلاسمید را به دورن خود بپذیرد. وجود یون کلسیم (در دمای صفر تا C˚4) احتمالاً غشا باکتری را به نحوی تغییر می دهد که DNA نوترکیب را به سهولت به درون راه دهد. به نظر می رسد که اگر پس از آن، شوک حرارتی (C˚42-37 به مدت 5-2 دقیقه) به باکتری داده شود انتقال مولکول های پلاسمید به درون سلول افزایش می یابد. سپس محیط غذایی در اختیار باکتری قرار می دهند تا اولاً نمک از اطراف باکتری شسته شود و ثانیاً پلاسمیدها فرصت همانندسازی، نسخه برداری و پروتئین سازی ژن های مربوطه را داشته باشند (Wang and Whitlock, et al., 2005). 1-3-1-16- غربال[113] کردن ژنتیکی روش های غربال کردن ژنتیکی بر اساس بروز یا عدم بروز صفت خاصی استوار است. یکی از معمول ترین روش های غربال کردن عبارت از بکارگیری آنتی بیوتیک ها برای جستجوی مولکول ناقل است. برای مثال پلاسمید pTZ57/RT ژن مقاومت در برابر آمپی سیلین[114](Ampr)دارد. بنابراین حضور پلاسمید در باکتری را می توان با بررسی امکان رشد باکتری ها که بالقوه تغییر یافته هستند، در حضور آنتی بیوتیک در محیط بررسی کرد. فقط باکتری هایی مقاوم هستند که پلاسمید را گرفته اند، بنابراین در حضور آنتی بیوتیک ها رشد می کنند. بکارگیری ماده اولیه رنگ زا[115] در غربال کردن ژنتیکی، یکی از جنبه های مهم پیشرفت این فن آوری بوده است. رایج ترین سیستم از ترکیبX-gal استفاده می برد که ماده اولیه ایی بی رنگ برای آنزیمβ- گالاکتوزیداز است. این آنزیم به وسیله ی باکتری هایE.coli در صورت وجود لاکتوز، ساخته می شود. اما القای ساخت این آنزیم می تواند در حضور ماده ی لاکتوز مانند، برای مثال [116]IPTGنیز صورت پذیرد. برتری ترکیب یاد شده این است که می تواند القا کننده باشد، اما خود ماده اولیه ی آنزیم β- گالاکتوزیداز نیست. بر اثر شکستن X-galبه وسیله ی آنزیم، فرآورده ی آبی رنگ تولید می شود، بنابراین بیان ژن lacZ (β-گالاکتوزیداز) به آسانی تشخیص پذیر است (Hein et al., 2005). 1-3-1-17- تعیین توالی[117] DNA توانایی تعیین توالی بازها در DNA، از اصول بنیادی زیست شناسی مولکولی مدرن است و آنچه که ممکن است به عنوان اطلاعات ساختاری نهایی باشد را فراهم می کند. روش های سریع برای تعیین توالی اسیدهای نوکلئیک در اواخر سال های 1970 اختراع شد. و این تکنیک امروزه در آزمایشگا های سراسر جهان رایج است (امین لاری، 1378). سه روش عمده برای تعیین توالی DNA وجود دارد. در یک روش که به وسیله آلان ماکسم و والتر گیلبرت[118] اختراع شد، از ترکیبات شیمیایی برای شکستن DNA در جایگاه های ویژه استفاده شده و قطعاتی تولید می شوند که در یک نوکلئوتید با یکدیگر تفاوت دارند. روش دوم که به وسیله فرد سانگر و آلن کولسان[119] اختراع شد، عبارت از ساخت رشته هایی از DNA است که تولید آنها در محل یک نوکلئوتید تغییر یافته متوقف می شود (روش آنزیمی). واکاوی قطعه های تولید شده در هر دو روش یکسان است (Wang and Whitlock, et al., 2005). روش سوم، روش خودکار است. اساس این همان روش سانگر و آلن کولسان است. تنها تفاوت این روش استفاده از چهار نوع آغازگر (پرایمر) می باشد که به چهار گروه فلورسنت مختلف متصل می باشند. هر کدام از چهار نوع مختلف پرایمر را با یکی از انواع چهارگانه دی دزوکسی نوکلئوتیدها در داخل یک لوله اضافه می کنند، در نتیجه هنگامی که ژل در برابر نور UV قرار می گیرد، هر کدام از پرایمرها با رنگی متفاوت مشخص می شود که هر رنگ نشان دهنده یک قطعه حاصل از بازهای دی دزوکسی خاص می باشد (احمدیان تهرانی، 1387) [1]Biotechnology [2]Gene Bank [3] National Center of Biotechnology Information [4] Microsatellite [5]Taxonomy [6]Common Name [7]Food and Agriculture Organization of the United Nations [8]Morphology [9]Polynemidae [10]Filament [11]Sagitta spp. [12]Hermaphroditism [13]Genome [14]Evolution [15]Mutation [16]Recombination [17]Genetic Drift [18]Marker [19]phase [20]Genetic Markers [21]Polymorphism [22]Co-dominant [23]Morphological Markers [24]Phenotype [25] Variable Number of Tandem Repeats [26]Subsituation [27]Deletion [28]Insertion [29]Dispersed [30] Long Interspersed Elements [31]Short Interspersed Elements [32]Minisatellites [33] Satellite DNA [34]Minisatellite [35]Midisatellite [36]Microsatellite [37]Short Tandem Repeat [38]Simple Sequence Repeat [39]Microsatellites [40]Intron [41]Coding Sequences [42]Noncoding Sequences [43]Centromers [44] Telomers [45]Perfect microsatellite [46]Imperfect microsatellite [47]Inter rupted pure [48]Compound microsatellite [49]Interrupted compound [50]Complex [51]Interrupted complex [52]Isolation [53]Vector [54]Partial Genomic Library [55]Screen [56]Clones [57]Infinite Alleles Mutation Model [58]Stepwise Mutation Model [59]Two Phases Model [60]K-Allele Model [61]Slippage [62] Recombination [63]Co-dominant [64]Scoring Errors [65]Stuttering [66]Size Marker or Ladder [67]Run [68]Null Alleles [69]Partial Null Alleles [70] Large Allele Dropout [71]Allele richness [72]Allele evennese [73]Private Alleles [74]Numerical Re-Sampling [75]Monte Carlo Simulation [76]Markov Chain Approach [77]Robustness [78]Nodes [79]Hardy-Weinberg Equilibrium or Disequilibrium [80]Likelihood Ratio [81]Identification [82]Paternity [83]Kinship Analysis [84] Genomic Mapping [85]Linkage Map [86]Physical Map [87]Bottleneck [88]Extincting Populations [89] Automated Sequencing System [90] Silver Staining [91]Vector [92]Host [93]Replication [94]Origin of replication [95]Selectable marker [96]Plasmid [97]Episome [98]Integrative Plasmid [99]Replication Origin [100]Multiple Cloning Site [101]تعداد مولکولهای یک پلاسمید که در یک سلول باکتری یافت می شود را اصطلاحاً تعداد نسخه می گویند. [102]Versatile Cloning Vector [103]5-bromo, 4-choloro-3-indoyl-β-D-galactopyranosidase [104]Inserting DNA fragments into vectors DNA [105]که به آنها مولکول rDNA نیز می گویند. [106] Transformation [107]Gene Transfer [108]Competent cell [109]Transformant [110]Electroportion [111]Microinjection [112]Biolistic [113]Screening [114]Ampicillin resistance [115]Chromogenic substrate [116]Iso-propyl-thiogalactoside [117]Sequencing [118]Allan Maxam and Walter Gilbert [119]Fred Sanger and Alan Coulson دریافت فایل شناسایی و طراحی آغازگرهای نشانگر ریزماهواره در ماهی راشگوی معمولی(Eleutheronema tetradactylum, Shaw,1804) خلیج فارس

شناسایی گونه ها و برآورد باردهی جوامع پریفیتونی در دریاچه ی زریبار با هدف تعیین کیفیت آب

شناسایی گونه ها و برآورد باردهی جوامع پریفیتونی در دریاچه ی زریبار با هدف تعیین کیفیت آب چکیده شناسایی گونه ها و برآورد باردهی جوامع پریفیتونی دریاچه زریبار با هدف ارزیابی کیفیت آب از فروردین ماه 1392 تا مرداد ماه 1392 به مدت 6 ماه انجام شد. نمونه برداری در دو ایستگاه رودخانه ده ره تفه (شماره یک) و ایستگاه سدخاکی (شماره دو) توسط بسترهای سیمانی حاوی کاشی های شیشه ای صورت گرفت. همراه با شناسایی پریفیتون ها متغییرهای وزن زنده، وزن خشک، وزن خشک بدون خاکستر ( A.F.D.M) و میزان کلروفیل a مورد سنجش و ارزیابی قرارگرفت. در مجموع 43 جنس متعلق به 16 راسته و 8 شاخه مشاهده گردید. اعضای شاخه Bacillariophyceae با داشتن 14 جنس بیشترین تعداد و تنوع را نشان دادند که جنس Navicula در تمام مراحل نمونه برداری غالب بود. پس از آن شاخه Chlorophyceae و Cyanobacteriafبه ترتیب با 10 جنس و 8 جنس در مرحله بعدی بودند. شاخه Dinophyceae و Conjugatophyceae هر کدام دارای 3 جنس بودند. Euglenophyceae دارای 2 جنس و Cryptophyceae و Xanthophyceae فقط یک جنس داشتند. در میان جنس های مشاهده شده در دوره نمونه برداری Navicula دارای بیشترین تعداد در هر دو ایستگاه بود. در ایستگاه ده ره تفه پس از Navicula جنس های Diplonies و Nitzschiaدر مرحله بعدی غالب بودند. در ایستگاه سدخاکی هم جنس های Epithemia ، Frustulaو Ooedogonium پس از Navicula دارای بیشترین تعداد بودند. جنس های Melosaria،Aulacoseria، Pinnularia، Ooedogonium ، Quadingula ،Zygnema، Staurastrum،Raphidiopsis ، Chroococus ،Hetrocapsa و Tribonema فقط در ایستگاه سد خاکی ثبت و مشاهده شدند. جنس Cymbella فقط در ایستگاه ده ره تفه ثبت گردید. در کل تنوع و تعداد جنس ها در ایستگاه سد خاکی بیشتر از رودخانه ده ره تفه بود. دیاتومه ها در تمامی مراحل نمونه برداری قابل مشاهده بودند و در ماههای تیر ومرداد سیانوباکتریها غالب بودند. به نظر می رسد مجموعه ای از عوامل اقلیمی و فیزیکوشیمیایی بر چگونگی رشد و تکثیر فیتوپلانکتون ها، ترکیب گونه ای و فراوانی آنها در این دریاچه تأثیر بسزایی دارد. با توجه به تاکسون های شناخته شده چنین نتیجه گیری می شود که دریاچه زریبار جزء آبهای الیگو مزوتروف می باشد. واژه های کلیدی : فیتوپلانکتون ، ترکیب گونه ای ، کیفیت آب ، الیگو مزوتروف ، دریاچه ی زریبار فهرست مطالب عنوان صفحه فصل اول:مقدمه 1-1- تالاب ها 2 1-2- تعریف تالاب 2 1-2-1- تعریف تالاب از نظر کنوانسیون رامسر  3 1-3- طبقه بندی تالاب 4 1-3-1- تقسیم بندی تالابهای ایران 6 1-4- کنوانسیون رامسر 9 1-4-1-طبقه بندی تالابها توسط کنوانسیون رامسر 9 1-5- عملکرد و ارزش تالاب 10 1-5-1- زیستگاهی برای حیات وحش و آبزیان  10 1-5-2- مکانی برای تحقیقات علمی و آموزشی  11 1-5-3- چرخه وتغییر شکل (دگرگونی) مواد 11 1-5-4-تغییر و کاهش قدرت تخریب سیلاب 11 1-5-5-تغذیه آب های زیر زمینی 12 1-5-6- حفظ و نگهداری ذرات معلق  12 1-5-7- صادرات محصولات 12 1-5-8- مواد خام  12 1-5-9- تفرج  13 1-5-10-تثبیت خاک  13 1-6- عوامل تهدید و تخریب تالابها  13 1- 6-1- عوامل انسانی  13 1-6-2- تبدیل اکوسیستم های تالابی به زمینهای کشاورزی 13 1-6-3- رودخانه ها و جریانات آبی آلوده  14 1-6-4- رسوبات حمل شده به تالاب  14 1-6-5- عدم وجود مدیریتی هدفدار و توانمند 14 1-6-6- استفاده از تالابها به عنوان مناطق تفرجگاهی 14 1-7 – جوامع جلبکی در اکوسیستم های آبی 15 1-8- فیتوپلانکتون ها 16 1- 9- رده های مهم فیتوپلانکتون ها 18 1- 9- 1- رده باسیلاریوفیسه یا دیاتومه ها 18 1-9- 2- رده داینوفیسه( داینوفلاژله ها  19 1-9- 3- جلبک های سبز پلانکتونی(رده کلروفیسه 20 1-9- 4- اوگلناهای تاژکدار(رده اوگلنوفیسه 21 1-9- 5- جلبک های قهوه ای- طلائی (رده (Chrysophyceae 21 1-9- 6- رده Prymnesiophyceae 21 1-9- 7- رده کریپتوفیسه 22 1-9- 8- جلبک های سبز- آبی (رده سیانوفیسهیا سیانوباکترها 22 1-10- جلبکهایکفزی 23 1-10-1- فراوانیوپراکنشجلبکهایکفزی 24 1-11- عوامل مؤثر بر ترکیبات جامعه وتولیدات جلبک های کف زی 26 1-11-1-نور 26 1-11-2-موادمغذی 28 1-11-3-جریان آب 32 1-11-4- بستر 35 1- 11-5- دما 36 1-11-6- چرا 37 1-12- تغییراتزمانیومکانیدرجلبکهایکفزی 37 1-13- ارزیابی کیفیت آب تالابها ها با استفاده از فیتوپلانکتون ها 39 1-14- اهداف تحقیق 41 فصل دوم:مواد و روش ها 2-1- مشخصات، موقعیت جغرافیایی و وضعیت اقلیمی منطقه..............................................................................43 2-2- حیات وحش..........................................................................................................................................................45 2-3- خصوصیات رویشگاهها و گسترشگاههای گیاهان در منطقه.........................................................................45 2-4- وسایل و مواد مورد استفاده ...............................................................................................................................46 2-5- تعیین ایستگاه های نمونه برداری......................................................................................................................47 2-6- دوره های نمونه برداری......................................................................................................................................48 2-7- روشهای نمونه برداری..........................................................................................................................................48 2-8- تثبیت و آماده سازی نمونه ها............................................................................................................................49 2-9 – متغییرهای اندازه گیری شده در آزمایشگاه....................................................................................................50 2-9-1- روش اندازه گیری وزن زنده (Bio mass)............................................................................................50 2-9-2- روش اندازه گیری وزن خشک (Dray mass) ....................................................................................50 2-9-3- روش اندازه گیری وزن خشک بدون خاکستر (A.F.D.M ) ...........................................................50 2- 9- 4- تعیین میزان کلروفیل a .......................................................................................................................50 2-10- شناسایی جلبکها.................................................................................................................................................51 2-11- نحوه شمارش جلبک ها.....................................................................................................................................51 فصل سوم:نتایج 3-1- متغییرهای اندازه گیری شده............................................................................................................................54 3-1-1- تغییرات وزن زنده (Bio mass).............................................................................................................54 3-1-2- تغییرات وزن خشک (Dray mass) ......................................................................................................54 3-1-3- تغییرات وزن خشک بدون خاکستر(A.F.D.M) ................................................................................55 3-1-4- تغییرات میزان کلروفیل a(Chlorophylle a) ..................................................................................56 3-2- جامعه فیتوپلانکتونی ............................................................................................................................................56 3-3- بررسی تاکسونومیکی فیتوپلانکتونها .................................................................................................................57 3-4 – مقایسه نموداری فیتوپلانکتون های مشاهده شده در دو ایستگاه .........................................................60 3-4-1- مقایسه شاخه های ثبت شده .................................................................................................................60 3-4-2- مقایسه جنس های ثبت شده.................................................................................................................61 3-5- شرح برخی از شاخه ها و جنس های مهم مشاهده شده در تالاب زریبار.................................................65 فصل چهارم:بحث و نتیجه گیری 4-1- متغییر های اندازه گیری شده ...........................................................................................................................73 4-2- بحث نتایج تاکسونومیک فیتوپلانکتون ها ......................................................................................................73 4-3- پیشنهادات ..............................................................................................................................................................75 منابع ............................................................................................................................................................................................77 فهرست شکل ها و نمودارها عنوان صفحه شکل2-1- موقعیت دریاچه زریبار وایستگاههای مورد بررسی ........................................................................................43 شکل 2-2- ایستگاه ده ره تفه .................................................................................................................................................47 شکل 2-3- ایستگاه سد خاکی ...............................................................................................................................................48 شکل2-4- نمونه بستر آماده شده قبل از استقرا ر در ایستگاه ها ...................................................................................49 شکل 2-5- نمونه بستر آماده شده بعد از استقرار در ایستگاه ها و نشست پریفیتون ...............................................49 شکل 2-6- اجزای مختلف لام هماسیتومتر (لام شمارش جلبک ها ) ........................................................................52 نمودار 3-1- تغییرات وزن زنده در ایستگاهها ی مورد بررسی در دوره نمونه برداری ...............................................54 نمودار 3-2- تغییرات وزن خشک در ایستگاهها ی مورد بررسی در دوره نمونه برداری ...........................................55 نمودار 3-3- تغییرات وزن خشک بدون ایستگاهها ی مورد بررسی در دوره نمونه خاکستر در برداری..................55 نمودار 3-4- تغییرات میزان کلروفیلa ایستگاهها ی مورد بررسی در دوره نمونه خاکستر در برداری...................56 نمودار 3-5- درصد شاخه های مختلف فیتوپلانکتون های دریاچه زریبار در دوره مطالعه ......................................60 نمودار3-6- درصد جنس های مشاهده شده شاخه Chlorophyceae در دوره مطالعه ...........................................61 نمودار3-7- درصد جنس های مشاهده شده شاخهBacillariophyceae در دوره مطالعه.........................................61 نمودار3-8- درصد جنس های مشاهده شده شاخهConjugatophyceae در دوره مطالعه........................................62 نمودار3-9- درصد جنس های مشاهده شده شاخهCryptophyceae در دوره مطالعه .............................................62 نمودار3-10- درصد جنس های مشاهده شده شاخهCyanobacteria در دوره مطالعه.............................................63 نمودار3-11- درصد جنس های مشاهده شده شاخهDinophyceae در دوره مطالعه................................................63 نمودار3-12- درصد جنس های مشاهده شده شاخهEuglenophyceae در دوره مطالعه.........................................64 نمودار3-13- درصد جنس های مشاهده شده شاخه Xantophyceae در دوره مطالعه ............................................64 تصاویر جنس های مهم مشاهده شده در دریاچه زریبار ....................................................................................................68 فهرست جدول ها عنوان صفحه جدول 2-1- مختصات ایستگاههای مورد بررسی ...............................................................................................................47 جدول2-2- زمان های نمونه برداری .....................................................................................................................................48 جدول3-1- فیتوپلانکتون های مشاهده شده در ایستگاه ده ره تفه ...............................................................................58 جدول 3-2- فیتوپلانکتون های مشاهده شده در ایستگاه سد خاکی ............................................................................59 فصل اول مقدمه 1-1- تالاب ها تالاب ها به طور مستقیم یا به طور ضمنی و تلویحی به طرق گوناگون تعریف شده اند. عوامل متعدد ازقبیل دیدگاه ونظریات شخصی، جایگاه وموقعیت، چشم اندازها و مناظر، هر فرد یا گروهی تالاب را از دیدگاه و نظریات خود متکی بر تجارب یا نیازهای خاص تعریف کرده است. برای مثال، اگر تعریف تالاب از یک فرد عادی و غیر متخصص پرسیده شود، ممکن است که یک باتلاقبا انبوهی از گیاهان با آب عمیق همراه با اردک ها و یا این که یک برکه ناشناخته و کدر را بیان کند، اما از دیدگاه متخصص، تالاب به عنوان مکانیکه در آن فرایند غیر هوازی رخ می دهد، به همراه گیاهان فراوانی که برای زندگی در شرایط مساعد، یا دشوار و طاقت فرسای آن ناحیه سازگار شده اند تعریف می شود. نهایتاً آنان که استفاده و کارایی های تالاب ها را بیان و محاسبه میکنند مطمئنا یک نظریه ساختاری دارند و تالاب را به وسیله ویژگی های بارز خاک، هیدرولوژی و گیاهان آن به خاطر سهولتتصمیم گیری در مورد کاربری های آن تعریف می کند. 1-2- تعریف تالاب تالاب از نظر لغوی معادل واژه “ وتلند “ به معنی اراضی خیس و غرقابی و متشکل از دو کلمه تال و آب بوده که در اصل به معنی آبگیر می باشد. تالاب ها زیستگاه هایی موقتی و انتقالی اند از این حیث که آنها نه زیستگاه های خشکی اند و نه زیستگاه های آبی، بلکه ویژگی ها و خصوصیات هر دو را دارند. ممکن است در طی زمان به خاطر وابستگی به فاکتور هایی نظیر میانگین بارش سالیانه، تبخیر و تعرق و تغییرات و اصلاحات حوضه آبریز، گسترده یا محدوده شوند. به خاطر موقتی بودن خصوصیات تالاب ها و جابجایی مرزهای آنها، شناسایی دقیق مرز تالاب ها اگر عملاً غیر ممکن نباشد، مشکل خواهد بود. همچنین انواع مختلف تالاب در نوع تعریف آن مؤثرند. تالاب ها شامل زیستگاه های شناخته شده ای، مانند باتلاق و مرداب و تالاب های فصلی که کمتر شناخته شده اند، مانند برکه های بهاریو رودهای دوره ای و فصلیمی باشند. هر تالاب بسته به اندازه، شکل، هیدرولوژی، خاک، گیاهان و موقعیتش در چشم اندازها منحصر به فرد می باشد. به همین دلیل تالاب ها دامنه وسیعی از ویژگی های عملکردی وکارا و مفید، شامل : 1- تهیه زیستگاه هایی برای حیات وحش و آبزیان 2- حفظ و نگهداری رسوبات و سموم3- تضعیف قدرت تخریب سیلاب 4- متابولیسم مواد غذایی 5- تغذیه آبهای زیرزمینی 6- صدور محصولات راارائه می کنند. علی رغم این که ارائه تعریف برای تالاب به صورت جامع کاملاً دشوار است، تاکنون چندین تعریف رسمی پیشنهاد شده است. آسانترین تعریف را مدیران و دانشمندان بویژه آنهایی که علاقمندن به پرندگان آبزی و حیات وحش می باشند، بیان نمو ده اند (F. Shaw 1956). این تعریف که تا اندازه ای تعریف ساختاری است و مطلبی قابل فهم و کلامی معقول را برای افراد عادی ارائه می دهد. واژه تالاب به زمین های پستی اطلاق می شود که با آب کم عمق ( پایاب) و گاهی اوقات آبهای موقتی و فصلی پوشیده شده اند. همچنین با اسامی دیگری مانند, wet Meadow , Bog ,fenswamp , marsh , potholes نامیده می شود. این تعریف برپایه دو پارامتر ضروری که باید در یک تالاب وجود داشته باشد، بیان شده است : 1- وجود آب های سطحی 2- توسعه و گسترش رطوبت درخاک برای گیاهان دریک کارگروه کانادایی، یک گروه محقق تالاب های ملی آن کشور، تعریفی را ارائه کرده که پارامتر سومی یعنی خاک های هیدریکراهم شامل شده است. این تعریف بیشتر به خصوصیات علمی تالاب ها توجه کرده است. به علاوه توضیح وبسط تعریف قبلی تالاب که نه تنها شامل زیستگاه هایی که دارای آب های سطحی می باشند، می پردازند، بلکه آنهایی را که خاک اشباع شده دارند، را تشریح می کنند (Tarnokai- 1979). سرویس حیات وحش و ماهیان آمریکا، تعریفی را که هیدرولوژی تالاب، خاک های هیدریک و گیاهان آبدوست را به عنوان پارامترهای دخیل در تعریف تشخیص داده، تصویب نموده است (Kvardyn et al, 1979). این تعریف تالاب شناسان، تعریفی است که از تعریف کانادایی ها، از این حیث که نیاز به ارائه ویژگی و خصایص پارامتر مذکور را ندارد، متمایز گردیده است : تالاب ها، زمین های موقتی بین سیستم های خشکی و آبی هستند. مکانی که سفره آب در درون یا نزدیک به سطح زمین قرار دارد و یا بوسیله آب های کم عمق پوشیده شده است. 1-2-1- تعریف تالاب از نظر کنوانسیون رامسر مناطق مردابی، آبگیر، توربزا برکه های مصنوعی یا طبیعی که به طور دائم یا موقت دارای آب ساکن یا جاری، لب شوریا شور مشتمل بر مناطقی از آبهای دریایی که عمق آب هنگام پایین ترین جزر در آنها بیش از6 متر نباشد. 1-3- طبقه بندی تالاب روش ها و الگوهای طبقه بندی تالاب ها بسیار توسعه یافته اند (For example, Martin and Stewart et al 1953 and 1971 Kantvrd Glt and Larson 1974). این سیستم طبقه بندی بوسیله کاردین و همکارانش در سال 1979 گسترش یافت و در سال 1993 بوسیله آقای برینسون که از سوی دانشمندان، سیاستمداران و مهندسین مورد تأیید قرار گرفت، به صورت پیشرفته ارئه گردید. این طبقه بندی ها می توانند درتمام نواحی جغرافیایی و در قسمت اعظم دنیا بیشتر از سایر طرح های طبقه بندی به کار روند. با توجه به ویژگیهای متفاوتی که تالابها می توانند داشته باشند سیستم های طبقه بندی متعددی برای تالابها ارائه شده است. معمولاً در این نوع طبقه بندی ها معیارهای گوناگونی نظیر رویش های گیاهی، ویژگیهای هیدرولوژیک، خصوصیات شیمیایی، نوع خاک و هیدروتوپوگرافی منطقه اساس طبقه بندی تالابهای مختلف قرار می گیرد. بنابراین فقط به برخی از طبقه بندی های مهم در رابطه با تالابها در نقاط مختلف دنیا اشاره می شود. هر چند بیشتر سیستم های طبقه بندی تالاب بر روی مفهوم هیدرولوژی تکیه می کنند ولی سیستم های اولیه ای که در ارتباط با طبقه بندی تالاب ارائه شدند برمبنای رویش های گیاهی نظیر جنگلی، همیشه سبز، برگ ریز و غیره استوار بودند، که البته این سیستم ها هنوز هم برای توصیف و تشریح ساده از تالاب بسیار مفید می باشند. در دهه 1970 طبقه بندیهای فراوانی از تالاب ارائه شد که یکی از مهمترین آنها را ادوم ( 1971, Odum) بر اساس موقعیت جغرافیایی قرارگیری تالابها و شرایط محیطی تأثیر گذار بر آنها ارائه نموده است. بر طبق طبقه بندی ادوم تالابها به پنج گروه تقسیم می شوند : نوع اول : سیستم هایی که سازگار به شرایط مختلف محیطی بوده بدین لحاظ دارای محدوده وسیعی از پراکنش جغرافیایی می باشند. نوع دوم : اکوسیستم های نواحی حاره و استوایی که در این اکوسیستم های هر چند میزان نور بالا بوده ولی تغییرات محیطی و فصلی بسیار ناچیز می باشند از جمله این اکوسیستم ها می توان به سیستم های حرا اشاره نمود. نوع سوم : اکوسیستم های نواحی معتدله که شدیداً تحت تأثیر تغییرات فصلی نظیر سرمای زمستان و گرمای تابستان می باشند. نوع چهارم : اکوسیستم های واقع در نواحی قطبی نوع پنجم : اکوسیستم های جدیدی که در مجاورت جوامع بشری بوجود آمده اند و شدیداً تحت تأثیر دستکاریهای بشر در حال تغییر می باشند. یکی از مهمترین سیستم های تالابی که همیشه درمورد آن مباحث زیادی بیان می گردد، توربزارها می باشد. اقدامات مربوط به طبقه بندی توربزارها در شمال اروپا و آمریکا انجام شده که طبقه بندی Davis(1907) در ایالات متحده از اولین طبقه بندیهای ارائه شده در رابطه با توربزارها می باشد وی باگهایمیشیگان را بر طبق سه اصل ذیل گروه بندی نمود : 1- زمین های باگ یا بر روی دریاچه های کم عمق یا بر روی دلتاهای رودخانه ایی واقع شده اند. 2- باگ ها از دوطریق توسعه می یابند یا با بالا آمدن کف سیستم و یا گسترش نواحی ساحلی به سمت دریا 3- سطح آنها یا از خزه و یا از لاریکسپوشیده شده است. ویلر نیز (Wheller – 1994) انواع تالاب ها را بر اساس منبع تأمین آب، چگونگی کسب رطوبت و همچنین مکان جغرافیایی آنها گروه بندی نموده است که در زیر به اختصار آورده شده است : بر اساس منبع تأمین آب : دریاچه ها، آبهای زیرزمینی، نهرهای جاری شده از آبهای جاری تالابهای واقع بر مناطق بدون شیب : انواع تورب زارها، تالاب مردابی، تالاب چاهی تالابهای واقع بر مناطق شیب دار : فن های چشمه ای، فن های شیب دار، باگ تپه ای یکی دیگر از نظام های طبقه بندی که امروزه در رابطه با تالاب ها مطرح است طبقه بندی Brinson(1993) می باشد وی تالاب را بر اساس ویژگیهای هیدروژئومورفیکی تقسیم بندی نموده است، او در طبقه بندی خود به سه فاکتور ژئومورفولوژی منطقه ( موقعیت جغرافیایی تالاب )، منابع آب تالاب و خصوصیات هیدرو دینامیکی آب تالاب ( جهت و قدرت حرکت آب تالاب ) توجه داشته است که به این تقسیم بندی در زیر اشاره شده است : بر اساس ژئوموفولوژیکی ( موقعیت جغرافیایی تالاب ) : گودالها ( برکه های بهاری ) تورب زارها ( باگ فن)، حواشی رودخانه ها و برخی اکوسیستم های دیگر ( کرانه ها). بر اساس منبع تأمین آب : بارندگی ( باگ امبروتر وفیک )، آبهای زیرزمینی ( فن ها)، آبهای سطحی (تالاب ساحلی ). بر اساس ویژگیهای هیدرودینامیکی : نوسانات عمودی ( باگ )، جریانهای یک طرفه ( تالابهای کنار رودها). بنابراین کاملاً مشخص است که طبقه بندی تالابها در نقاط مختلف جهان بر اساس معیارهای بسیار متنوعی صورت می گیرد و در این مورد نیز اتفاق نظری وجود ندارد و متناسب با نوع ویژگی یک تالاب و یا اعمال نظر شخصی یک دانشمند یا سازمان این تقسیم بندی انجام می شود. Beazlyدرسال 1993 درکتاب ” تالابها در معرض خطر” انواع تالابهای موجود در نقاط مختلف جهان را در شش سیمای عمده به صورت زیر معرفی کرد. 1- مصب ها، سیستم های حرا و کفه های گلی (Estuaris ‘ Mangroves and tidal flate) : از مهمترین ویژگی این اکوسیستم ها بویژه مصب ها حرکت روزانه جزر و مد می باشد. در محل مصب ها به دلیل تداخل آب شیرین رودخانه با آب شور دریا ها چشمه هایی با آب لب شور ایجاد شده است. 2- دشت های سیلابی و دلتاها (Flood plain and deltas) : این زیستگاها عمدتاً تحت تأثیر طغیان آب رودخانه ها بوده و بر این اساس الگوی تغذیه ایی آب در آنها به صورت فصلی می باشد. دشتهای سیلابی عموماً در نواحی ساحلی و دلتاهای مصبی همراه با زیستگاههای آب شور و یا شیرین یافت می شوند. 3- نیزارهای آب شیرین (Freshwater marsh) : چشمه های سطحی، رودها و سیلابها می توانند ایجاد اکوسیستم هایی با آب دائمی و کم عمق نمایند که به آنها تالاب آب شیرین اطلاق می شود. 4- دریاچه ها (Lakes) : دریاچه ها زیستگاههایی می باشند که در اکثر مناطق دنیا یافت می شوند که به لحاظ رویش گیاهی، غرقابی بودن خاک و همچنین حیات وحش آنها را نوعی تالاب محسوب می نمایند. 5- تالابهای جنگلی (Forest wetland) : در برخی از نواحی نظیر سواحل دریاچه ها و دشت های سیلابی که آب در آنها به مدت طولانی بصورت ساکن باقی مانده است جنگل هایی تشکیل شده است که به این زیستگاهها تالابهای جنگلی گویند. 6- توربزارها (Peatland) : توربزارها تحت شرایط ناشی از دمای پایین، اسیدیته بالا، مواد غذایی کم، شرایط غرقابی و میزان اکسیژن پایین تشکیل می شوند. درچنین شرایطی سرعت تجزیه مواد گیاهی مرده کاهش می یابد. این ویژگی هر چند در تمامی توربزارها عمومیت دارد اما میزان در انواع آن متفاوت است. برای مثال توربزارهایی تحت عنوان باگ ها دارای اسیدیته بالا و مواد غذایی کم بوده در حالی که فن ها دارای اسیدیته خنثی و از نظر مواد غذایی غنی می باشند. البته در کل می توان توربزارها را نسبت به سایر تالابها اکوسیستم های حاصل خیز به شمار آورد (Beazley’1993) . برخلاف تصور اولیه توربزارها مختص به عرض های جغرافیایی بالا در نیمکره شمالی نبوده بلکه در تمامی قاره ها و عرض های جغرافیایی مشاهده می گردنند. توربزارها برطبق معیارهای مختلفی مثل میزان اسیدیته، آّب و هوا و هیدرولوژی دارای تنوع وسیعی بوده که مهمترین این معیارها هیدروتوپوگرافی توربزار می باشد. 1-3-1-تقسیم بندی تالابهای ایران: هر چند ایران در یک منطقه ی خشک جهان واقع شده است ولی تنوع وسیعی از اکوسیستم های تالابی در آن مشاهده می شود. اصولاً تالابهای ایران با توجه به منطقه قرارگیری آنها به شش گروه عمده تقسیم بندی می شوند (Mansori , 1992) : تالابهای جنوب دریای خزر واقع در استانهای گیلان و مازندران . تالابهای حوزه دریاچه ارومیه در استان آذربایجان . تالابهای جنوب غربی در استان خوزستان . تالابهای مرکزی واقع در جنوب زاگرس در استان فارس . تالابهای نواحی شرقی مجاور مرز افغانستان در استان سیستان و بلوچستان . تالابهای حواشی خلیج فارس و دریای عمان در جنوب . تالابهای نواحی شمالی شامل دریاچه های آب شیرین، آبگیرهای کم عمق، استخرهای کشاورزی و مزارع برنج می شود که به مساحت 700 کیلومتر در سواحل دریای خزر مشاهده می شوند. از مهمترین تالاب های این ناحیه می توان به مرداب انزلی و مجموعه تالابهای گرگان – میانکاله اشاره نمود. همچنین در بسیاری از موارد آب بندان ها که به منظور ذخیره آب برای فصول خشک و همچنین صید مرغابی ساخته شده اند تبدیل به نوعی تالاب مصنوعی شده اند (جمشید منصوری 1992) . دریاچه ارومیه زیستگاه مناسبی برای کلونی های پرندگانی نظیر پلیکان سفید (Pelecanus onocrotalus) فلامینگوهای بزرگ (Pheoenicoptfrus ruber)و شمار دیگری از پرندگان آبزی می باشد. علی رغم شور بودن دریاچه ارومیه جمعیت هایی از گونه های گیاهی و جانوری ارزشمند نظیر جلبک Enteromorpha و سخت پوست کوچکی به نام آرتیمیا (Artemia)در آن زیست می کنند. در جنوب غربی ایران سه رودخانه بزرگ کارون، دز وکرخه که از کوههای زاگرس سرچشمه می گیرند در درون دشتهای خوزستان جاری بوده و دشتهای سیلابی فصلی را ایجاد می کنند. تالاب شادگان با وسعت 290000 هکتار که یک تالاب جگنی فصلی محسوب می شود از مهمترین تالابهای جنوب غربی ایران محسوب می شود. تالابهای استان فارس شامل دریاچه های آب شیرین و نیزارها می باشند. دشت ارژن، دریاچه پریشان، بختگان و مهارلو از مهمترین تالابهای استان فارس می باشند. مجموعه ایی از دریاچه های آب شیرین که رویش اصلی در آنها نیزار می باشد در مرز بین ایران و افغانستان در استان سیستان و بلوجستان دیده می شود که وسعت آنها گاهی به 20000 هکتار نیز می رسد. سه دریاچه هامون پوزاک، هامون صبری و هامون هیرمند که آب خود را از رودخانه هیرمند که از کوههای هندوکش سرچشمه می گیرد تأمین می نمایند از جمله این زیستگاهها به شمار می روند. تالابهایی که در سواحل خلیج فارس و دریای عمان مشاهده می شوند شامل فلاتهای لجن زار و باتلاقهای مانگرویی می باشند. Avicennia marina موسوم به درخت حرا گونه مهم مانگروهای جنوب می باشد. هارینگتون در سال 1976 در رابطه با پراکنش مانگروهای ایران تحقیقاتی به عمل آورد که مساحت آنها را حدود 8900 هکتار برآورد نمود. بزرگترین سیستم مانگرویی در تنگه خورین در شمال جزیره قشم واقع شده است. یکی از مهمترین ویژگی اکثر تالابهای ایران رویش نیزار در آنها می باشد. بویژه نیزارها در مرداب انزلی، تالابهای هامون، دشت ارژن و دریاچه پریشان و برخی از تالابهای دریاچه ارومیه دیده می شوند. نیزارها زیستگاههای مناسبی برای پرندگان مهاجر می باشند. در اینجا به منظور شناخت بهتر و تفکیک تالابهای کشور به کمک اطلاعات موجود و بهره گیری از سیستم های طبقه بندی تالابهای نقاط مختلف دنیا سیستم طبقه بندی زیر در رابطه با تالابهای کشور بیان شده است.( Mansori , 1992) 1- تالابهای حوضه های آبگیر : این تالابها بر روی نواحی پست و نسبتاً مسطح مجاور برخی از دریاچه های کشور و نیز پیرامون رودخانه های نواحی سیستان و بلوجستان واقع شده است و تحت تأثیر سیستم آبی مجاور خود واجد شرایط غرقابی تالابی می شوند. 1-1- دریاچه ها (دریاچه ارومیه، دریاچه یادگارلو، دریاچه کوبی، تالاب گاوخونی، دریاچه ایذه و شیخو، دریاچه مهارلو، دریاچه هارم ) 1-2- هامونهای کویری (هامون صبری، هامون هیرمند، هامون پوزاک ) 2- تالابهای نواحی مرتفع : تالابهای واقع بر ارتفاعات نواحی مختلف کشور بویژه دریاچه ها، چشمه ها و سراب هایی که در دامنه ها و یا گاهی قلل و ارتفاعات کشور دیده می شوند. 2-1- دریاچه ها (دریاچه زریبار، دریاچه کفتار، دریاچه هفت برم، دریاچه بختگان، دریاچه نورگل ) 2-2- چشمه ها وسراب ها (تالاب لاوندیل ) 2-3- مرغزارها ی مرتفع (دشت مغان، دشت ارژن، تالاب گندمان ) 3- تالابهای رودخانه ای : تالابهایی شامل دشتهای سیلابی، دلتاها و مناطق اطراف رودخانه ها که تحت تأثیر سیلابها و طغیان رودخانه ها، واجد شرایط غرقابی می شوند. این تالابها یکی از مهمترین مراکز کشاورزی نیز به شمار می روند. 3-1- کفه های گلی (تالاب آخ گل، تالابهای رود کرخه، تالابهای رود کارون، سعدی شاهور ) 3-2- دلتاها (دلتای رودخانه هله، دلتای رئد موند ) 4- تالابهای ساحلی : سیستم های تالابی مجاور دریای خزر در شمال و دریای عمان و خلیج فارس در جنوب که بسته به ویژگیهای ژئومورفولوژیکی و ساختاری منطقه به صورت سیستم هایی نظیر خلیج، مصب، جزیره و یا سیستم حرا مشاهده می شوند. 4-1- تالابهای سواحل دریای عمان و خلیج فارس 4-1-1- مصب ها (خورگواتر، خور کنارک) 4-1-2- سیستم های حرا (دلتای رودخانه جگین و گبریگ، دلتای رودخانه گاز، دلتای رودخانه شور، شیرین و میناب، تنگه خوران ) 4-1-3- جزایر تالابی (تالابهای جزایر صخره ایی، شنی و مرجانی، شیدوار، فارور، خارکو ) 4-2- تالابهای سواحل دریای خزر 4-2-1- تالابهای رودخانه ایی (مرداب انزلی، تالاب کیاشهر و سفید رود ) 4-2-2- خلیج های ساحلی (امیر کلایه، خلیج گرگان و میانکاله ) 4-2-3- آب بندان ( تالابهای فریدون کنار، سید محلی، زرین کلا، لاریم سرا، لاپو، زار گمارز ) 5- تالابهای ویژه : این تالابها دارای ویژگیهای ساختاری یا ژئومورفولوژیکی منحصر به فرد می باشند که یا در نتیجه ساخت اکوسیستم های مصنوعی نظیر سد و آب بندان تشکیل شده اند و یا حاصل وقوع پدیده های زمین شناسی خاص می باشند. 5-1- تالاب الگویافته (تالاب هشیلان ) 5-2- آب بندهای فصلی (دشت حمیدیه ) 5-3- سدها و آبگیر ها (سد عباس آباد، سد وشمگیر، سد دز، سد درودزن ) 1-4-کنوانسیون رامسر کنوانسیون رامسر اولین تعهد رسمی جهانی برای حمایت و مدیریت تالاب ها، به خاطر اهمیت بین المللی آنها است. ( کنوانسیون رامسر 1999 میلادی ) تا سال 2005 ، 148 کشور 1448 تالاب را با مجموع 125032572 میلیون هکتار در کنوانسیون رامسر به ثبت رسانیده اند. وظایف سازمان های فرهنگی، علمی و آموزشی ملل متعهدحفظ و صیانت اطلاعات و بودجه های کنوانسیون است. کنوانسیون رامسر در یافته است که تالاب ها دارای ارزش اقتصادی، فرهنگی و اکولوژیکی هستند و زمان آن رسیده است که از تجاوز و تعدی، تخریب و نابودی آن ها کاسته شود. چون منابع تأمین آب تالاب ها در اکثر موارد از مرزهای سیاسی عبور می کنند. هم اکنون کنوانسیون رامسر ساختار و چهار چوب منسجمی را برای همکاری دولت ها به خاطر حفاظت، حمایت و استفاده خردمندانه از تالاب ها تهیه نموده است. 1-4-1-طبقه بندی تالابها توسط کنوانسیون رامسر کنوانسیون رامسر یک تعریف و نظام طبقه بندی شناسایی تالاب های مهم بین المللی ارائه داده است. بر طبق آن، تالاب ها اینگونه تعریف می شود : نواحی و زمین های خیس باتلاقی و برکه ها، با آب مصنوعی یا طبیعی، دائمی یا موقت، با آب های ساکن یا روا،شیرین، لب شور یا شور و نیز زمین های آبی و سواحل دریاها که در زمان جزر کمتر از 6 متر عمق داشته باشند، تالاب گفته می شوند. بسیاری از نواحی ساحلی رودخانه ها و دریاچه ها و نواحی ساحلی مجاور تالاب ها و جزایر و قسمت هایی از آب های دریایی عمیق تر از 6 متر به شرطی که در زمان جزرو مدپاییندر منطقهتالابقراربگیرندجزءتالابهامحسوب می شوند . ( دیویس 1994 ) کنوانسیون رامسر ( دیویس 1994 ) تالاب ها را به چهار تیپ عمده طبقه بندی نموده است : تالاب های دریایی : شامل تالاب های ساحلی به انضمام سواحل صخره ای و آب سنگ های مرجانی . تالاب های مصبی : که بین دو ناحیه آب های شور و شیرین، یا زمینهای خشک و دریا به انضمام دلتاها، باتلاق های واقع در منطقه جزر و مدی و باتلاق های مانگرو . تالاب های دریاچه ای : تالاب هایی هستند که با دریاچه ها مرتبط اند . تالاب های مردابی: باتلاق های لجن زار زمین های خیس و باتلاقیو زمین های لجن زار و گنداب مجزا از هم دیگر. زمانی که تالابی به عنوان تالاب مهم بین المللی در کنوانسیون رامسر فهرست شود بایستی طبقه بندی گردد. 1-5- عملکرد و ارزش تالاب تالابها واجد ارزش و فوائد بی شماری هستند، از جمله اینکه با جمع آوری آبهای اضافی منطقه به تدریج منابع آب زیرزمینی اطراف را تغذیه می کنند. در ضمن مراتع خوب داخل و اطراف تالابها در فصول مختلف سال می تواند مورد استفاده دامهای محلی قرار گیرد. تالابها رطوبت نسبی منطقه را بالا برده و در فصول سرد مانع برودت بیش از حد و یخبندان می گردند. هم چنین تالابها به دلیل موقعیت و وضعیت مناسبی که دارند می توانند مأمن دهها هزار پرنده مهاجری باشند که در مسیر طولانی مهاجرت خود مدتی این مناطق را به عنوان زیستگاه خود انتخاب می کنند، در کنار این ارزشها تالابها باعث حفظ نمونه های با ارزش گیاهی، جانوری و آبزی نیز می شوند. ضمناً وجود تالابها و مرغزارهای اطراف آن زیبایی طبیعت یک منطقه را دو چندان کرده و از این رو میتواند به عنوان تفریحگاهی سالم مورد استفاده قرار گیرد و از دیگر فوائد و ارزشهای تالاب می توان به موارد ذیل اشاره نمود : 1-5-1- زیستگاهی برای حیات وحش و آبزیان : اکثر تالاب ها به جز آنهایی که به شدت تخریب و یا نابود شده اند، زیستگاه حیات وحش و آبزیان می باشند. تالاب ها با آب های سطحی دایمی یا فصلی، از ماهیان و سایر بی مهرگان و مهره داران آبزی حمایت می کنند. بسیاری از گونه های آسیب پذیر و در حال انقراض نیز به تالاب ها وابسته اند. نوع و درجه اهمیت زیستگاهی تالاب ها برای حیات وحش و آبزیان به ویژگی های تالاب وعواملی مثل عمق و دوام آب، تیپ و پوشش گیاهی، وسعت تالاب، طبیعت محیط زیست پیرامون آن بستگی دارد (Foreman Vgvrdn 1986, Kent 1994) . 1-5-2- مکانی برای تحقیقات علمی و آموزشی : سازمان ها یا افراد متعددی با هدف آموزش از تالاب ها استفاده می کنند. موضوعات اصلی آموزش شامل اطلاع رسانی، نحوه اجرای مقررات، قانونگذاری، حفاظت و ارزیابی و آمایش و دانش مدیریت است ( دریک ویکاریو 1994). تالاب ها مکان مناسبی برای تحقیق، مطالعه و پژوهش در اصول بنیادین بیولوژیکی و اکولوژیکی، مثل جریان انرژِی، چرخه بیوژئوشیمیایی، بیولوژی جمعیت و ساختار جوامع می باشند. به علاوه تالاب ها، کانون تخصصی ترین مطالعات اند که به طور مستقیم به ارزش ها و عملکردهای ذاتی و لاینفک تالاب نظیر حذف آلاینده ها، تهیه و تدارک زیستگاه و تضعیف سیلاب ها مربوط میباشند. 1-5-3- چرخه وتغییر شکل (دگرگونی) مواد : تالاب ها به عنوان مکان تجزیه و فساد جایگاه منابعی که اهمیت اکولوژیکی و اقتصادی اجتماعی دارند، یا به عنوان مکانی که مواد آلی و غیر آلی را تغییر شکل داده و دگرگون می سازند، محسوب می شوند. عنا صر مهمی مثل نیتروژن، فسفر، کربن، سولفور، آهن و منگنز در تالابها تغییر و تبدیل می یابند. مواد شیمیایی از طرق هیدرولوژیک ، نظیر نزولات آسمانی، آب های سطحی یا زیر زمینی، تغییرات منطقه جزر و مدی، یا متناوباًُ از راه های زیستی شامل، تثبیت کربن اتمسفری یا تثبیت باکتریایی نیتروژن به تالاب ها وارد می شوند. تالاب ها مواد شیمیایی وارد شده را با دفن در رسوبات، تخلیه از طریق آب های خروجی سطحی یا آب های زیر زمینی، دنیتریفیکاسیون، کاهش Co2اتمسفری، فراریت آمونیاک و یا آزادسازی متان و سولفید با فرایندهای مربوطه، تجز یه می کنند و یا ممکن است، مواد شیمیایی در تالاب دوباره با نقل و انتقالات گیاهان یا تغییر شکل و دگرگونی به وسیله تغییر در پتانسیل ردوکس یا ترکیبات زیستیبه حالت معدنی در آمده و یا بصورت بخشی از خاشاکدر آیند. 1-5-4-تغییر و کاهش قدرت تخریب سیلاب تالاب ها، نیروی بالقوه برای کاهش جریانات آبی بالادست رودخانه به پایین دست و تأخیر در زمان جریان آب دارند. آب ناشی از نزولات، آب های مجتمع و انباشته شده، جریانات سطحی و زیرزمینی در تالاب ها بوسیله گودال ها وضایعات، موانع و یا در نتیجه شیب تالاب ذخیره و کنترل شوند، و متناوباً به تدریج از تالاب تخلیه یا تصفیه شدهو به آب های زیرزمینی نفوذ می کند. تأثیر تالاب در کاهش قدرت تخریب سیلاب در پایین دست رودخانه از طریق افزایش سطح تالاب،کاهش حجم سیلاب، صورت می گیرد ) اُگاوا ومیل 1986 – 1983 ) . همچنین تالاب های محلی ظرفیت تغییر جریانات سیلابی به علاوه کاهش شدت موج سیلاب های دریایی را دارند. در این مورد باتلاق های نمکی و مانگرو های جنگلی، انرژی حاصله از طغیان های ساحلی را جذب می کنند. بدین وسیله از نواحی جزیره ای و ساحلی حفاظت و حمایت می کنند. 1-5-5-تغذیه آب های زیر زمینی : بستر تالاب ها دارای خاک های نفوذ پذیر وتراوا هستند. منابع آب زیر زمینی اطراف را دوباره پر آب میکنند. این عوامل در حاشیه تالاب ( خصوصاً منطقه ورود آب ) بیشتر رخ می دهد. پر آب کردن منابع آب زیرزمینی در اطراف تالاب های کوچک تر با اهمیت تر است. تالاب هایی که آب های زیرین غیر قابل نفوذ دارند، این عملکرد را ندارند ) لارسون 1982- کارتر و نوتیزیکی 1988( . 1-5-6- حفظ و نگهداری ذرات معلق تالاب ها، رسوبات، مواد غذایی و مواد سمی را با فرایند های فیزیکی جمع آوری و در خود ذخیره کرده و حفظ می کنند .کاهش سرعت جریان آب در تالاب موجب می شود، مواد رسوبی و مواد شیمیایی ته نشین شوند. ترکیبات عناصر محلول، ذرات آلی و معدنی جذب، و حفاظت می شوند. مواد شیمیایی و ذرات ورودی به تالاب با جذب در رسوبات یا در گیاهان در تالاب تجمع می یابند. 1-5-7- صادرات محصولات بیشتر تالاب ها، خصوصاً آنهایی که تولیدات اولیه بالایی دارند، صدور) خروج( ذرات کربن آلی و محلول در اکوسیستم های آبی را کاهش می دهند. ریزش مواد گیاهی و سایر مواد آلی جدا شده از تالاب،موادی که با جریان آب شسته، و یا جابجا میشوند، مواد فرسوده شده در تالاب ها شالوده و مبنایی را برای شبکه های غذایی میکروبی و تجزیه کنند گان تهیه می کنند 1-5-8- مواد خام تالاب منبعی برای گیاهان و جانوران هستند. از تولیدات تالاب ها به عنوان مواد خام در فعالیت های مختلف صنعتی، تجاری و خانگی استفاده میشود. چوبهای جنگلی و درختCypress swampدر تالاب های جنگلی منابعی برای الوار هستند، چوب های جنگلی با کیفیت پایین و درختچه های موجود در تالاب ها برای تولید سایر محصولات نظیر، خمیر کاغذ و هیزم به کار می روند. تالاب ها منبع تولید غذا ( مثل برنج )، علوفه، نی برای پوشش بام و استفاده دام مییاشند. حیات وحش تالاب ها، ماهیان و صدف به عنوان غذا مصرف می شوند و از پوست حیات وحش در تولید پوشاک و سایر صنایع مربوطه استفاده می شود. استفاده بی رویه از منابع تالابی اثرات جدی بر ارزش و عملکرد های آن دارد. بهره وری معقولانه و متناسب از منابع تالاب این اثرات را به حداقل ممکن می رساند. 1-5-9- تفرج تالاب ها محل تفرج، نظیر ماهیگیری، عکاسی، تماشای پرندگان، قایق سواری و سایر موارد برای انسان ها هستند. موقعیت و فرصت تفرج در تالاب به نا همگنی و عدم تجانس چشم اندازهای تالاب مربوط است. گاهی تفرج می تواند بر سایر عملکردهای تالاب اثر منفی داشته باشد. 1-5-10-تثبیت خاک گیاهان تالاب نیروی بالقوه ای برای تثبیت خاک های بستر دارند. ساقه ها، تنه و شاخه ها ی درختان، انرژی، تخریب کنندگی آب را به خاطر اصطکاک می گیرند و نیروی فرسایشی آن را کاهش میدهند. کاهش نیروی فرساینده و حفاظت خاک باعث حمایت از مکان های غیر تالابی در سواحل و نواحی رودخانه ای حاشیه ای را فراهم می سازد. 1-6- عوامل تهدید و تخریب تالابها در مجموع عمده ترین عوامل مؤثر در از بین رفتن تالابها در ایران و سایر نقاط را می توان به صورت ذیل خلاصه کرد : 1-6-1- عوامل انسانی یکی از عوامل تخریب و انهدام تالابها، عوامل انسانی است (Dugan 1994). عدم شناخت واقعی ارزشهای بالقوه و نقش اهمیت این اکوسیستم های در زندگی بشر، که ادامه حیات و بقای ما و سایر موجودات را تضمین میکند، موجب ناکام ماندن بسیاری از اقداماتی می شود که سعی در حفاظت ازتالابها و جلوگیری از تخریب آنها دارند. 1-6-2- تبدیل اکوسیستم های تالابی به زمینهای کشاورزی تبدیل اکوسیستم های تالابی به زمینهای کشاورزی از دیگر عوامل نابودی تالابهاست تالابها از لحاظ موارد توربزا بسیار غنی بوده و برای امور زراعی مناسب می باشند. از این رو تالابهای بی شماری تاکنون زهکشی و تبدیل به زمینهای کشاورزی شده اند. این اقدام اگر چه ممکن است به ظاهر و در کوتاه مدت مفید به نظر آید اما آنچه مسلم است این که در درازمدت با خسارات جبران ناپذیر زیست محیطی همراه است. 1-6-3- رودخانه ها و جریانات آبی آلوده رودخانه ها و جریانات آبی دیگر در مسیر خود به وسیله فاضلابهای شهری، کشاورزی و صنعتی آلوده شده و در نهایت موجب آلودگی تالاب می شوند. بخشی از این آلودگی ها در درازمدت و طی یک سری واکنشهای شیمیایی از بین می رود، لیکن مسمومیت ناشی از ما بقی فاضلابها حیات آبزیان، پرندگان، حیات وحش و به طور کلی بقای تالاب را به شدت به مخاطره می اندازد. 1-6-4- رسوبات حمل شده به تالاب رسوبات حمل شده به تالاب نیز موجب پر شدن، رسوب زدایی و در نتیجه کم شدن گستره و تالاب شده وچنانچه با اقدامات به موقع لایروبی نشود زمینه را برای نابودی کامل آن در آینده فراهم می کند شاید به همین خاطر باشد که اصولاً تالابها از دیدگاه زمین شناسی طول عمر اندکی دارند. 1-6-5- عدم وجود مدیریتی هدفدار و توانمند از عوامل دیگر در نابودی تالابها عدم وجود مدیریتی هدفدار و توانمند است که در بسیاری از موارد اقداماتی را که جهت حفاظت و حراست از تالابها پیش بینی می شود به نتیجه نهایی نمی رساند. عدم اطلاعات لازم و ضروری پیرامون بسیاری از تالابها و عدم ارائه طرحهای جامع مدیریتی، حفاظت از تالابها را با مشکل مواجه کرده است و از این روست که در پنجمین نشست کنوانسیون رامسر، در کوشیرو ژاپن درسال (1993) بر اصول استفاده خردمندانه از تالاب تأکید و اعلام شد که لازم است از محدودیتهای بوم شناختی یک سیستم تالابی شناخت کاملی داشته باشیم تا بتوانیم در مورد تأثیر عملکرد ها بر تالاب به درستی داوری کنیم، بنابراین زمانی که اطلاعات کافی و جامعی دردست نیست باید فعالیتهای مؤثر بر تالابها با رعایت کلیه اصول احتیاطی صورت گیرد به عبارت دیگر هنگامی که اعمال یک فعالیت بر تالاب مجاز است که به وضوح کلیه آثار و پیامدهای آن مشخص شود و در صورت وجود هر گونه ابهام باید از انجام آن ممانعت به عمل آید. 1-6-6- استفاده از تالابها به عنوان مناطق تفرجگاهی اگر چه یکی از اهداف جدید مدیریت تالابها در راستای آشنایی مردم با ارزشها و حفاظت از آنها به شمار می آید لیکن اگر این اقدام بدون برنامه ریزی صحیح و لجام گسیخته باشد نه تنها هدف مذکور محقق نمی شود بلکه گاهی به روند تخریب تالاب نیز کمک می کند. صید و شکار نیز در این مناطق می بایست طبق ضوابط و مقررات حساب شده و مدرن صورت پذیرد. علاوه بر موارد ذکر شده، برداشت مواد توربی از تالابها، استفاده مکرر اقتصادی نظیر استخراج نمک، مواد معدنی و پرورش آبزیان و... دیوار کشی و تغییر شکل آنها به مخازن آب تغییر مسیر آبراهه ها و یا پمپاژ آبهای زیرزمینی نواحی مجاور، ایجاد سد وکنترل آب رودخانه ها، افزایش رسوب گذاری، کانالی کردن رودخانه ها، ورود گونه های غیر بومی و جمع آوری تخم پرندگان توسط افراد سود جو از جمله عمده ترین عوامل دیگری هستند که در نابودی تالابها هر یک به نوبه خود نقش بسزایی دارند. 1-7 – جوامع جلبکی در اکوسیستم های آبی اکثریت جلبکها در محیط های آبی زندگی می کنند. طریقه زندگی و استقرار آنها در این محیط ها متفاوت است و بر اساس آن واژه های زیادی ایجاد شده است. در ساده ترین تقسیم بندی جلبکهایی که در آب شناور می باشند فیتوپلانکتون نامیده می شوند و آنهایی که به صورت کف زی بر بستر محیط های آبی رشد می کنند را بنتوسمی نامند و بالاخره دسته ای که روی بسترهای غوطه ور در آب به صورت چسبیده رشد می کنند به پری فایتونموسومند. جلبکهای فیتوپلانکتونی بر حسب اندازه (به میکرومتر)‌ و منشأ دارای واژه های خاصی هستند که در منابع علمی زیاد مورد استفاده است. تقسیم بندی و واژه های مورد استفاده درباره جلبکهای کف زی در رابطه با نوع بسترهایی است که بر روی آن زندگی می کنند. برای معرفی این جلبکها از یک ریشه لغوی مرتبط با بستر و یک پیشوند که حالت رشد آنها را مشخص می کند استفاده می شود. در این میان، دو پیشوند اپی (برای رشد بر سطح ) و اندو ( برای رشد یا نفوذ در بستر )‌ معمول تر می باشد و واژه هایی مثل اپی لیتون(جلبکهای رشد یابنده بر روی سنگ)‌ ، اپی پلون (‌جلبکهای رشد یابنده روی گل یا درون رسوبات )‌، ‌اپی پسامون (جلبکهای رشد یابنده روی سطوح شنی)‌ و اپیدندرون (جلبکهای رشد یابنده روی چوب ) از آنها ایجاد شده است. به همین ترتیب از پیشوند اندو به ویژه در مورد سطوح سنگی و شنی هم استفاده می شود و دسته ای که روی بسترهای غوطه ور در آب بصورت چسبیده رشد می کنند به پری فایتون موسومند ( افشار زاده 1382) . پری فایتون واژه کلی و بحث انگیزی است که در مفهوم گسترده ای استعمال می شود، این واژه تا اندازه ای مترادف با واژه آلمانی Aufwuchsاست. در بیشتر منابع از جمله WetzelandWestlake(نقل از Vollenweider،‌1974) این واژه در رابطه با آن دسته از اجتماعات گیاهی متصل (چسبنده) (به جز گیاهان عالی ریشه دار )‌ است که در ارتباط با بسترهای زنده و غیر زنده غوطه ور در آب می باشند، که در این حالت شامل اپی فیت و اندوفیت (‌که در منابع جلبک شناسی زیاد مستعمل می شوند)‌ و انواع دیگری مثل اپی زوئیک و اندوزوئیک است. در تقسیم بندی دیگری پری فایتون ها به دو دسته کلی پری فایتون هایحقیقی و پری فایتون های کاذب طبقه بندی می گردند. دسته اول غیر متحرک اند و از طریق گیره، ‌قلاب یا ساقه های ژلاتینی به بستر اتصال دارند و دسته دوم آنهایی می باشند که در بین یا درون پری فایتون های حقیقی بصورت آزاد و متحرک اند و یا می خزند. بنابراین در حالت اخیر حتی تیکوپلانکتون فایتون های حقیقیهمباپریفایتونکاذبمترادفمیشودو متافیتون هایا متاپلانکتون هانیز به همین مفهوم یعنی جلبکهای آزاد در بین پری فیتون های حقیقی دسته ای از پری فیتون های کاذب میبا شند. علاوه بر این در بسیاری از مقالات و منابع جلبک شناسی پری فایتون در مفهومی کلی تر اطلاق می شود که شامل همه موجودات کوچک (از جمله جلبکها)‌ است که بر روی هر بستر غوطهور در آب رشد می نمایند، ‌این حالت اشکال کف زی را هم در بر می گیرد .(1979 Wetzel ) در محیط های آبی مختلف، فراوانی و تنوع هر یک از این جوامع جلبکی و نقش آنها متفاوت است. در محیط های دریایی و آب های شیرین ساکن مانند دریاچه ها، تالابها و برکه ها، اهمیت فیتوپلانکتون ها بیشتر است و در آب های شیرین جاری، مثل رودخانه ها و نهرها جلبک های کف زی نقش بیشتری دارند (Lee, 1989., Blum, 1956). در تالاب ها ودریاچه ها متناسب با عوامل اکولوژی و فاکتورهای محیطی اهمیت هر یک از این جوامع تغییراتی می یابد و تقویت یا تضعیف می شود، به همین منظور مطالعه فلور محیط های آبی به ویژه تالاب ها و دریاچه ها از جنبه های مختلف فیتوپلانکتون ها لازم می باشد (فرخ زاده، 1379). 1-8- فیتوپلانکتون ها تعریف هنسن (1887) از پلانکتون همه مواد آلی زنده یا مرده ای که در آب به صورت شناور و یا به صورت غیر فعال در حرکت هستند را شامل می شد. امروزه این نام مشترکی برای موجودات زنده میکروسکوپی است که در هر عمقی از آب دریا و یا آب شیرین شناور می باشند. در واقع گیاهان میکروسکوپی آبزی که از نور برای غذاسازی استفاده می کنند، فیتوپلانکتون نام دارند. فیتوپلانکتون ها در تمامی آب ها اعم از آب های شور، شیرین، نمکزارها و حتی در آب های سرد قطبی و چشمه های آب گرم تا دمای ºC80 قادر به زندگی می باشند (Sheath, 1992). به طور کلی فیتوپلانکتون ها با قطر کمتر از میکرومتر تا اشکال کلنی به اندازه یک نخود فرنگی می باشند. اکثر فیتوپلانکتون ها با چشم غیر مسلح دیده نمی شوند اما هنگام ازدحام یا تراکم رنگ آب را سبز نموده و شفافیت آب دریاچه را کاهش می دهند(سندهال، 1381). فیتوپلانکتون ها بر حسب اندازه (به میکرومتر) و منشاء دارای واژه های خاصی هستند که در منابع علمی زیاد مورد استفاده است. فیتوپلانکتون ها بر اساس اندازه سلول (قطر) بر حسب میکرومتر با استفاده از پیشوندهای ماکرو (بزرگتر از 200 میکرومتر)، میکرو (200-20 میکرومتر)، نانو ( 20-10 میکرومتر، اولترا (10-2 میکرومتر) و پیکو (2-2/0. میکرومتر) تقسیم بندی می شوند (Lee, 1989)، اگر چه Mannyدر سال 1972، پلانکتونهای کمتر از 10میکرومتر قطر را به عنوان نانوپلانکتون نام برده است، البته برخی از محققان تقسیم بندی های دیگری را پیشنهاد کرده اند که در آنها حدود اندازه دسته ها متفاوت است از جمله (Shkundina, 1991). برای نشان دادن منشاء فیتوپلانکتون ها از واژه های دیگری استفاده می شود. پلانکتون های حقیقی یا یوپلانکتون آنهایی هستند که در اکثر طول زندگی شان به حالت آزاد و شناورند و پوتاموپلانکتون، پلانکتون های حقیقی یا بومی آبهای جاری به ویژه رودخانه می باشند (Descy & Gosselain, 1994). تمامی موجودات پلانکتونی مورد بحث پلانکتون واقعی نیستند؛ زیرا برخی از آنها در بستر و یا روی گیاهان آبزی در نزدیک حاشیه و کناره آبها زندگی می کنند و از طریق جریانها به داخل کشیده می شوند که به تیکو پلانکتون هامعروفند. تیکوپلانکتون ها اشکال پلانکتونی می باشند که عموماً در سواحل زیستگاه های آبی و بین گیاهان آبزی زندگی می کنند و از این بخش به آبهای آزاد منتقل می شوند که گاهی به آنها پلانکتون کاذب هم گفته می شود. مروپلانکتون، پلانکتون هایی هستند که با افزایش جریان آب از حالت کف زی بر روی رسوبات به حالت معلق در می آیند، در واقع هر دو نوع اخیر پلانکتون کاذبمحسوب می گردند فیتوپلانکتون ها اساس بسیاری از شبکه های غذایی در محیط های آبی می باشند و از نظر جهانی در زمره مهمترین تولید کنندگان اولیه به شمار می روند (Billen et al, 1994). در بین فیتوپلانکتون های آب دریا دیاتومه ها و داینوفلاژله ها گونه های شاخص هستند در حالی که در آب شیرین، دیاتومه ها، داینوفلاژله ها، دسمیدها و جلبک های سبز- آبی برجسته تر می باشند. در بعضی مواقع تراکم بیش از حد جلبک های پلانکتونی در یک منطقه ممکن است آب را رنگی کنند و اگر این تراکم بسیار بالای فیتوپلانکتون در سطح آب جمع شود به آن شکوفایی می گویند (Reynolds, 2006). جزر و مد قرمز پدیده ای است که در صورت مساعد بودن شرایط محیطی در آب های ساحلی از افزایش فوق العاده جمعیت داینوفلاژله ها حاصل می گردد. تعداد این جلبک ها در حالت فوق تا میزان 106×5/7 سلول در هر لیتر اندازه گیری شده است. در موجوداتی که به طور معلق زندگی می کنند اندازه سلول دارای اهمیت فراوانی می باشد (Whitford, 1984) . بزرگترین دیاتومه شناخته شده می باشد که هر سلول آن دارای قطری بالغ بر 2 میلیمتر دارد (بونی، 1379) و کوچکترین سلولهای فیتوپلانکتونی، متعلق به انواع جلبک های سبز- آبی می باشند که از نظر اندازه شبیه به باکتریها بوده قطری معادل 2-2/0 نانومتر دارند (nm1000mm = 1است). بطور کلی ارزش غذایی فیتوپلانکتون ها در رابطه با داشتن پروتئین ها، قندها و چربی های بالا می باشد. جلبک های تاژکدار سبز که فاقد دیواره سلولی هستند برای بی مهرگان منبع غذایی خوبی محسوب می شوند. از فیتوپلانکتون ها و سایر جلبک ها برای پرورش نرم تنان دوکفه ای استفاده می گردد. کشت توده ای فیتوپلانکتون های Scendesmus quadricaudaدر آب خروجی فاضلاب ها نشان دهنده تولید 45 تن در هکتار وزن خشک است که برابر با حاصلخیزی برخی از گیاهان زراعی می باشد (بونی، 1379). کشت فیتوپلانکتون ها و جلبک های سبز در سفینه های فضایی به صورت یک سیستم بسته به اجرا در می آید، بدین صورت که مواد زائد نیتروژن دار فضانورد به عنوان یک ماده غذایی پس از رقیق شدن برای فیتوپلانکتون ها قابل استفاده بوده و همچنین از بازدم آن ها نیز به عنوان منبع CO2جلبک استفاده می شود. جلبکهایمعلقدرستونآبرافیتوپلانکتونمینامند و جلبکهایکهبهصورتلایههاییبهکفچسبیدهاند، جلبکهایکفزییاپریفیتوننامدارند. ماکروفیتهاشاملنهاندانگانآبزی،بریوفیتها(شاملخزههاوگیاهغاف)وبرخیجلبکهایکفزیاست. (زمانیکهاندازهآنهابزرگشدهاست رشتههایجلبکسبزکلادوفورادرزمانرشدبهحدود6مترمیرسد). نهاندانگانبهطورکلیبرایرشدنیازبهجریانآرامآبومحیطکمعمقدارند. بههمینخاطرآنهارادرچشمهها، رودخانههایبااندازهمتوسطیادرحاشیهرودخانههایبزرگمیبینیم.بریوفیتهاپراکنشمحدودتریدارند.امابهفراوانیدرآبوهوایسردوسرچشمههایرودخانههاودرزیرسایهیافتمیشوند.جلبکهایکفزیبهطورمعمولدرتمامسطحآبوجوددارندومیتوانندبامیکروبهاومحیطخارجکهشاملپریفیتوناسترابطهوتجمعپیداکنند.فیوپلانکتونهاقادرهستندکهدرجریانسریعنهرهاجمعیتخودراحفظکنند ودرهنگامجریانآرامآبنرخرشدآنهاافزایشپیداکردهوبهمیزاندوبرابرافزایشپیدا می کنند.یعنیدرجریانآرامآبرشدپریفیتونبهتراستاززمانیستکهجریانآبسریعاست.بنابراینبراییکسیستمرودخانهایباتوجهبهشکلوفرمومشخصاتطولیرودخانهمیتوانبهصورتایدهآلدرنظرگرفتکهجلبکهایکفزیوبریوفیتهادرقسمتهایبالاییرودخانهومحلسرچشمهرودخانهغالبهستندودرقسمتهایجلوتروپاییندسترودخانهکهدرآنجارودخانهوسیعترمیشودوجریانآببوسیلهگیاهانکمترمیشودفراوانیجلبکهایکفزیبیشترمیشود.ماکروفیتهاعمدتاًدررودخانههایمتوسطودرامتدادحاشیهرودخانههایبزرگرشدمیکنندوفیتوپلانکتونهاییراباجمعیتقابلملاحظهایرادردشتهایرودخانهایایجادمیکند.ازآنجاکهجلبکهایکفزی درتمامآبهایرواندیدهمیشوندونقشمهمیرادرزنجیرههایغذاییایفامیکنندبیشترموردمطالعهقرارگرفتهاند. 1- 9- رده های مهم فیتوپلانکتون ها 1- 9- 1- رده باسیلاریوفیسه یا دیاتومه ها دیاتومه ها دارای پراکندگی وسیعی در اکوسیستم های آبزی می باشند. آغاز پیدایش دیاتومه ها به 135 میلیون سال قبل می رسد. فسیل دیواره های سلولی آن ها به صورت معادن خاک دیاتومیت در نقاط مختلف دنیا وجود دارد. دیاتومه ها در دریاها از نظر تغذیه و زنجیره غذایی نقش بیولوژیکی مهمی دارند و حتی برخی از گونه های دیاتومه ها شاخص های مهمی در شناسایی کیفیت آب به شمار می روند (کیان مهر، 1371). دیاتومه ها تنها گروهی هستند که دیواره های آنها دارای دو بخش مجزای اشباع شده از سیلیس است. این کفه ها شامل اپی تکا و هیپوتکا هستندکه در محل ناحیه کمربندی بر روی همدیگر قرار می گیرند (Lobban, 1988., South & Whittick, 1987). این قسمت ها توسط پیوند های پکتینی و یا دندانه های ریز به یکدیگر متصل می شوند که دیواره سیتوپلاسم، واکوئل و هسته را در بر می گیرند. کلروپلاست ممکن است شامل یک ساختار مرکب یا تعدادی ساختار صفحه مانند باشد. رنگ کلروپلاست در گونه های پلانکتونی، زرد- قهوه ای است که البته این رنگ ها به دلیل وجود کلروفیل a, c و β کاروتن و رنگدانه های گزانتوفیلی خاص مانند دیاتوزانتین و فوکوزانتین بر روی کلروفیل می باشند. مواد ذخیره ای دیاتومه ها شامل چربی، گلبولهای ولوتین و کریزولامینارین در محلول های غلیظ می باشند. اشکال متفاوت دیاتومه ها در تشخیص جنس و گونه آنها مهم است. بعضی از دیاتومه ها دایره ای شکل و دارای تقارن شعاعی هستند مانند Cyclotella که به دیاتومه های سنتریکمعروف اند. گروهی شبیه به مثلث اند مانند Triceratium و تعدادی نیز تقارن دو طرفه دارند مانند Navicula که به دیاتومه های پینیت معروف می باشند و دارای شکاف طولی یا رافه هستند و در نهایت بعضی از دیاتومه ها دارای ساختار بدون نقط یا خط تقارن می باشند مانند Eunotia (Lee 1989). طرحهای موجود در روی سطح فراستول ها اغلب خیلی پیچیده هستند که شامل پرزهایی می باشند که ورود مواد غذایی را تسهیل می کنند و مناطق برآمده ای با طرح های منظم را به وجود می آورند. این شیارها امکان ارتباط سیتوپلاسم را با محیط برقرار می کنند. 1-9-2- رده داینوفیسه(داینوفلاژله ها) این گونه ها در آب های اقیانوسها و سایر محیط های آبی گسترش قابل توجهی دارند اگر چه بعضی از آن ها بدون رنگ می باشند و نمونه های انگلی نیز در بین آن ها یافت می شوند اما غالباً تک سلولی و اتوتروف می باشند. یک شیار عرضی در سلول آن را به دو بخش Epicone وHypocone تقسیم می کند. این سلول ها دارای دو تاژک هستند که در فاصله نزدیکی از هم در هر سلول خارج می شوند. یکی از آن ها در غلافی در قسمت خلفی سلول قرار دارد و باعث حرکت طولی می شود، دیگری روبانی شکل بوده و به طور متقاطع از غلاف دیگری خارج می شود و در ناحیه شیار عرضی قرار دارد. در شکل سلول مثل مسطح شدن سلول در قسمت های جلویی و عقبی و طرفین ممکن است تغییراتی صورت گیرد که پوشش سلولی آمفیزا نام دارد که شامل یک لایه خارجی به همراه یک کیسه داخلی می باشد ( بونی، 1379). در بعضی از گونه های عریان، این کیسه ها اغلب خالی هستند در حالی که در گونه های دیگر این کیسه ها حاوی صفحه های سیلیسی غلاف داری می باشندکه دارای اهمیت خاصی در طبقه بندی آن ها می باشد. در اعضای این گروه کلروپلاست ها صفحه مانند یا در اشکال دیگر و به رنگ زرد- سبز یا زرد- قهوه ای دیده می شوند. در کلروپلاست کلروفیل c, a و β کاروتن و در تعدادی از گونه ها علاوه بر رنگیزه های فوق، رنگدانه های گزانتوفیلی خاص مانند پیریدینین، نئوپریدنین وداینوزانتینمشاهده شده است. در این گونه ها چربی و نشاسته جز اصلی ترین مواد ذخیره ای می باشند. در آن ها هسته بزرگ و مهره ای شکل و سایر اجزای سلولی شامل لکه چشمی دیده می شود (بونی، 1379). 1-9-3- جلبک های سبز پلانکتونی(رده کلروفیسه) این گونه ها در آب های شیرین به راحتی یافت می شوند ولی در دریا بسیار کم هستند. سلول های واجد تاژک به صورت تک سلولی و یا کلونی با 2 یا 4 تاژک در هر سلول یافت می شوند. کلروپلاست معمولا" منفرد و به شکل فنجان مانند است. رنگدانه های فتوسنتزی شامل کلروفیل های b, a و β کاروتن است و نشاسته به عنوان ماده ذخیره اصلی در این گروه وجود دارد. دیواره سلولی از جنس سلولز که سطح خارجی آن از پکتین است ساخته شده است. غالباً داخل کلروپلاست، یک لکه چشمی مشخص نیز وجود دارد و در بسیاری از گونه های مربوط به آب شیرین، منافذ کوچک تنظیم کننده فشار اسمزی نیز دیده می شوند. بعضی از گونه های غیر متحرک فیتوپلانکتون های سبز دارای گرایش های جمع- زیستی ( کلونی مانند) هستند و تشکیل اجتماعات سلولی سست و یا اجتماعات سلولی چسبیده Mucilaginous matrix به هم را می دهند و Ceonobia نامیده می شوند. نوع اول که دارای اجتماعات سلولی هستند عموماً بیشتر مربوط به آب های شیرین می باشندبه عنوان مثال سلول های فیتوپلانکتون Pediastrum تشکیل یافته از صفحه های مسطح و در گونه Hydrodictyon به صورت شبکه ای از سلول های منظم و بهم چسبیده دیده می شوند. دسمیدهاگروه شناخته شده ای از فیتوپلانکتون های آب شیرین هستند و معمولاً به صورت تک سلولی یافت می شوند. تیره دسمیداسه به دو گروه تقسیم می شوند. گروه اول دارای دیواره سلولی یکنواخت و بدون فرورفتگی مانند جنس Closterium دارند و درگروه دیگر دیواره سلولی کاملا" فرورفته می باشد که این حالت در جنس Cosmarium دیده می شود. 1-9-4- اوگلناهای تاژکدار(رده اوگلنوفیسه) این جلبک ها معمولاً کمتر در دریاچه ها یافت می شوند و در محیط هایی مثل استخرها و مرداب ها که دارای محتویات آلی بالاتر است بیشتر دیده شده اند. به جز تعداد کمی از آن ها بقیه در آب های شیرین و مصب ها زندگی می کنند و در آن ها هم گونه های بی رنگ و هم رنگدانه دار دیده می شود. این جلبک ها دارای انواع کلروفیل b, a و گزانتین هایی مانند آستازانتین و دیاداینوزانتین و آنترازانتین می باشند. 1-9-5- جلبک های قهوه ای- طلائی (رده (Chrysophyceae : اعضای این رده دارای جفت تاژک هایی با طول نامساوی هستند و تاژک بلندتر دارای زائده های مو مانند است. انواعی از این فیتوپلانکتون ها دارای پوسته هایی از جنس سیلیکات هستند. در این گروه انواع سیلیکات فلاژله ها نیز دیده می شوند که دارای استخوان بندی داخلی از جنس سیلیکات می باشند. رنگدانه های فتوسنتزی شامل کلروفیل c2, c1, a و فوکوزانتین می باشد. ماده ذخیره اصلی کریزولامینارین β-1,3 glucopyranoside است. یکی از ویژگی های بارز کریزوفایتها که به عنوان کلید شناسایی گونه های مختلف نیز به کار می رود، تشکیل نوعی کیست یا نوعی اسپور مخصوص به نام استاتوسپور است. استاتوسپور اغلب کروی یا بیضوی شکل می باشد و بر روی سطح آن تزئیناتی شبیه خار یا زگیل دیده می شود. اعضای این رده در آب های شیرین (با مقدار کلسیم کم)، بیش از آب های شور یافت می شوند (ریاحی، 1377). 1-9-6- رده Prymnesiophyceae: اعضای این رده جلبک هایی تک سلولی تشکیل یافته از دو تاژک هایی هستند که دارای تاژکهای نرم و صاف با طول مساوی می باشند. محتویات سلولی آن ها همانند گروه قبلی می باشند. در بعضی از گونه ها یک ساختار تاژک مانند اضافی نیز در بین دو تاژک اصلی به وجود می آید که به آن Haptonema می گویند (South, 1987). این تاژک ممکن است به شکل مارپیچی یا صاف باشد. سلول ها تک سلولی با یک یا دو کلروپلاست، هر کدام با یک پیرنوئید منفرد و دارای یک لکه چشمی می باشند. انواع رنگدانه های کلرفیل c2, c1, a و β کاروتن در اعضای این گروه دیده می شود وکریزولامینارین ماده ذخیره اصلی می باشد.نوع Chrysochromulina در محیط های آب شیرین و دریا یافت می شود و بوسیله تزئینات آلی که دارد شناسایی می گردد. در بعضی از گونه ها این اندام ها دارای کربنات کلسیم هستند و دارای طرحهای پیچیده ای در Coccolithe می باشند. 1- 9- 7- رده کریپتوفیسه اعضای این گروه، تک سلولی هایی هستند که دارای یک جفت تاژک نامساوی می باشند و هر دوی آن ها با زائده های مو مانند پوشیده شده اند. سلولها دارای ساختار (پشتی- شکمی) هستند و در بخش وسط مسطح می باشند. رنگ کلروپلاست از سبز تا قهوه ای متغیر است. انواع رنگدانه های c2, a و α کاروتن و رنگدانه های فیکواریترین و فیکوسیانین و دیاتوزانتین در آنها دیده می شود و نشاسته ماده ذخیره اصلی می باشد (South & Whittick, 1987). 1-9- 8- جلبک های سبز- آبی (رده سیانوفیسهیا سیانوباکترها) اعضا این گروه به دلیل پروکاریوت بودن از سایر گروهها متمایز هستند و مانند باکتریها به دلیل نداشتن هسته، غشا هسته و کروموزوم مشخص می باشند. دیواره سلولی از دو لایه کاملا ًنزدیک به غشا پلاسمایی تشکیل شده است. لایه داخلی از جنس مورئین توسط یک فضای پری پلاسمیک از لایه خارجی جنس لیپوپروتئین جدا می شود. ساختار دیواره سلولی این جلبک ها شبیه باکتری های گرم مثبت می باشد. لایه ژلاتینی نیز شباهت زیادی به کپسول باکتری ها دارد، این لایه آب را در خود ذخیره می کند و در نتیجه سبب می شود تا سلول در برابر خشکی محیط مقاومت نماید (ریاحی، 1377). فیتوپلانکتون های این گروه تک سلولی، کلونی یا رشته ای ماننداند که گاهی در آب های دریایی و آب شیرین شکوفایی ایجاد می کنند. اعضای این گروه دارای کلروفیل a و β کاروتن، c- فیکواریترین، آلوفیکوسیانین و c- فیکوسیانین هستند. ماده ذخیره ای سلول ها دانه های فیکوسیانین (از اسید آرژنین و اسید آسپارتیک) می باشد (South & Whittick, 1987). گونه های رشته ای دارای سلولهای بخصوص به نام هتروسیست هستند که هتروسیست ها باعث تنظیم و کنترل اسپورزایی و تشکیل اکینت می گردد، همچنین هتروسیست ها در تثبیت نیتروژن هوا دخالت دارند (Callieri, 2000). اعضای این رده همچنین حاوی واکوئل های گازی هستند که برای کنترل شناوری آن ها به کار می رود. 1-10- جلبکهایکفزی تقریباًتماملایههایآبکهنوردریافتمیکنند،چهدررودخانههایبزرگوچهدررودخانههایکوچکمحیطمناسبیرابرایرشدجلبکهافراهممیکنند. جلبکهایکفزیاززنجیرههایغذاییدرونآبحمایتمیکنندوباعثحذفموادمعدنیدرونآبونازکشدنرسوباتدرونآبمیشوندومی تواننددرزیستگاههایآبزیدرونآبتغییراتیایجادکنندStevenson 2000) و(Dodds andطبقهبندیجلبکیکفزیبیشتربراساساندازه آنهاصورتمیگیرد. جلبکهایبزرگ ،دربسترآبهستندکهباچشمغیرمسلحدیدهمیشود. درمقایسهباآنهاجلبکهایمیکروسکوپیوجوددارندکهبدون میکروسکوپقابلمشاهدهنیستند. جلبکهارابراساسمحلرشدآنهانیزطبقهبندی میکنند. اگررویسنگهارشدکنندepiLithon،رویرسوباتepipeLon،رویشنوماسهepipsammon،رویچوبepixylonواگررویدیگرگیاهانرشدکنند epiphyton نامیدهمیشوندفرمEpipeLicوepipsammicبهصورتیک لایهنازک ،رویگلولایکفآبراپوشاندهاستوبهراحتیتوسطجریانآببهحرکتدرمیآید. اینحرکاتموجبجذبرسوباتموجوددرآبشدهوباعثصاف شدنآبمیشودومیتوانازآنبرایتعیینکیفیتآباستفادهکرد. فرمEpiphyticدررویماکروفیتهابخصوصنهاندانگانبوجودمیآیدومیتواندبهمیزبانخودآسیببرساند. برخلافگونهها epipeLicفرمepiphyticوepiLithicازطریقمادهموسیلاژییاسلولهایپایهمحکمبهجایگاهچسبیدهوبهراحتیتوسطجریانآبجدانمیشوند .برخیازجلبکهاازطریقمادهزمینهایدیوارهسلولییاازطریقسیستمهایرشتهایبههمدیگرمتصلشدهوایجادکلنیمیکنند ،اینشکلرشدراtermed adpresمینامندومتفاوتباروشیاستکهدرآنیکسلولبهتنهاییرشد می­کند. پسمیتواننتیجهگیریکردجلبک­هایدریاییازلحاظشکلساختاریوشیوهرشددارایتنوعبسیارزیادیهستند. درتشکیلپریفیتونممکناستدیاتومه­ها،جلبک­هایسبزوسیانوباکتریهانیزشرکتداشتهباشند.گرچهجلبک­هایقرمز،chrysophyceansوtribophyceans نیزممکناستوجودداشتهباشند .( Graham and Wilcox) پاتریکمیزاننفوذدیاتومههارادراسلایدهایشیشهایکهدرداخلسهرودخانهآمریکاقراردادهبودموردبرسیقرارداد. وMoore’sجنوبرودخانهontarioراموردبرسیقراردادوchudyba’sمطالعهایاز epiphytesجلبکcladophoraglomerataدررودخانهSkawaلهستانانجامداددرآمریکایشمالیرویماکروجلبکهای1000رودخانهیکتحقیقوسیعصورتگرفتوحدود 250گونهماکروجلبکموردبررسیقرارگرفتکه35درصد آنهاجلبکهایسبز،24 درصد سیانوباکتریها، 21 درصد دیاتومههاودیگرchrysophytesو20درصد جلبک هایقرمزبودند. دیاتومههارویبسترپهننبودند بهصورتکلنی هایژلاتینییاحالترشتهمانندبودندوحالتهایدیگرکهدربررسیماکروجلبکهاکمترقابلمشاهدهاست. 1-10-1-فراوانیوپراکنشجلبکهایکفزی: عواملیکهبهطورمستقیمبررویجلبکهایکفزیتأثیرگذارهستندعبارتندازنور،دما،جریانآب،بستر،آب(لایهها)،شستهشدنبوسیلهطوفان،شیمیآبوچرا . درسالBiggs1996 پیشنهادکردکهویژگیهایمنطقهایوحوضهآبخیزمثلتوپوگرافی،زمینشناسی،استفادهاززمین،پوشگیاهی،آبوهواازدیگر متغییرهاییهستندکهبهطورمستقیمدرپدیدارشدنیاازبینرفتنتودهجلبکهایکف زیراتنظیممیکند. نوردرتعاملبادماموجبپدیدارشدنتودهجلبکیمیشود. درحالیکهاختشاشات(گردشبستروحمل ونقلمواد،سرعتبالایجریانآب)وچراموجبدفعوکاهشتودهجلبکیمیشود. فراوانییاتودهزندهجلبکهایکفزیراباچندینروشمیتواناندازهگیریکرد(StevensonandSmol 2003 Steinman et al. 2006)بهطورمعمول جلبکهایموجوددریکمنطقهرامشخصمیکنندوشمارشمیکنند ،بعضیاز محققینازیکدستگاهمکشاستفادهمیکنندکهجلبکهابهصورتدوغابدرداخل یکمحفظهجمعآوریشدهوسپسدوغابراازصافیهایمخصوصعبوردادهو باشمارشتعدادسلولهامیزانتودهزندهرااندازهگیریمیکنند. یارنگریزهکلروفیل راخارجکردهوبااستفادهازروشطیفسنجیمقدارآنرااندازهگیریمیکنند. لایه هایمصنوعیازکاشییااسلایدهایشیشهایرامیتواندرداخلآبقرارداد ، فرصتلازمبهآنهادادهشودتارسوباتدرآنهاتهنشینشودپسباجمعآوری رسوباتدرداخلظرفبتریدیشمیتوانمیزانجلبکهایآنرابراییکمنطقه شناختهشدهدرنظرگرفت. تعدادسلولهارابهازایهرسانتیمترمکعببیانمیکنندیا اگرحجمسلولتخمینزدهشودبهعنوانحجمزندهدرهرسانتیمترمکعببیانمی شود. بهطورمعمولبرایتخمینوزنزندهجلبکهاازوزنخشکنمونه استفادهمیکنند ، کهدراینحالتتمامموادآلینمونهرادردمایتقریباً520درجهسانتی گراد می سوزانند . (موادآلینمونهازدسترفتهتوسطآتشبهCo2 تبدیلمی شود) ووزنخشکبدونخاکستررااندازهگیریمیکنند ( A.F.D.M ) . ازآنجائیکه کلروفیلفراوانترینرنگیزهموجوددرگیاهانمیباشد. اغلبمیزانجذبآنرااندازهگیریمیکنند. اندازهگیریتولیداولیهیامیزانشکلگیریتودهزندهجدیدنیزمهماست. روشهایآزادسازیاکسیژندرداخلیکمحیطبستهیادرداخلرودخانه هامواردیهستندکه مورد استفاده قرار می گیرند . سادهترینراهکاربرایبررسیعواملمحدودکنندهایناستکهیکیازآنهارابهطور مستقلدرزمانمعینموردبررسیقراردهیم. هرچندکهاینعواملپیچیدهدرکل با همهستند. اهمیتهریکازعوامل محدود کنندهرشدگیاهبستگیبهاینداردکهآیا عواملدیگرعرضهمیشوند ،حتیدرکوتاهمدت. بنابرایننورمیتواندیکیازعواملمحدودکنندهفراوانیموادغذاییباشدومیزاناهمیتآنبهصورتفصلییاازجاییبهجایدیگرمتغیراست. علاوهبراینممکناستدویاچندعواملبیشتربه طورهمزمانرشدگیاهرامحدودکنندوبههمینخاطربسیارمشکلاستکهمااثر یکعامل محدودکنندهرابررشدگیاهبررسیکنیم بدوندرنظرگرفتنسایرعوامل محیطی. قبلاز درنظرگرفتننقشعواملمحدودکنندهرشدجلبکهایکفزی لازم استکهنقشهرکدامازآنهارابهطورجداگانهموردبررسیقراردهیم . دررودخانههایکوچککهزیرپوششهایجنگلیقراردارند. درطیتابستاننوریکیازعوامل محدود کنندهاستبرایرشدجلبکهایکفزی قبلازاینکهتاجپوششگیاهیبهحداکثررشدخودبرسدونورکاهشیابد. گرچه عواملدیگرممکناستاثرنورراازبینببرند. موادغذاییبخصوصنیتروژنو فسفربههماناندازهکهدررودخانههایآبشیرینتأثیردارند،براتوتروف های رودخانهها ی رواننیزتأثیرگذارهستندکهاثرآنهانسبتاًپیچیدهوبغرنحاست. جریان آبباعث انتقالمداومموادغذاییشدهوتخلیهموادغذاییراکاهشمیدهد. همچنینجریانآبازطبقهبندیحرارتیکهمانعجریانموادغذاییمیشودجلوگیریمیکند. دربرخیازمطالعاتغنیسازیآبرودخانهبانیتروژنوفسفرتأثیریبرجلبکهایکفزینداشتهودرموارددیگرتأثیرگذاربودهاست. بستهبهنوعترکیباتومنطقه ،نیتروژنوفسفرجزءعواملمحدودکنندههستند. دیگرموادغذاییمثلعناصرکممصرفوضروریوبیکربناتهانیزمهمهستند،دماسرعتواکنشهایمتابولیسمیرازیادمیکند،وگاهیمواقعچراجمعیتهاجلبکهارابهشدتکاهشمیدهد.جریانسریعآباستقرارجلبکهارامحدودمیکند. وماکروفیتهانیزدرتوزیعجلبکهاتأثیرگذارهستند. درجاهاییکهمیزانآبدهیمتغیراستعواملیمثلسیلیاازبینرفتنرسوباتموجوددرآبباعثکاهشقابلتوجهجلبکهایکفزی میشود. بهعنوانیکنتیجهدرآبوهوایبسیاربارانیفصلرشدمحدودمیشودبهفاصلهزمانیبینآخرینسیلدربهارواولینسیلپاییز ،ومحصولاتتابستانبهتعدادروزهایسیلمتوالیبستگیدارد. بههرحالدرآبهاییکهتغییراتمیزانآبدهیکمباشد،تأثیریمستقیمبررشدجلبکهایکفزیدارد. بهطورکلیبهنظرمیرسدکهاثراتنورموادمغذیوزلالبودنآبدارایاهمیتزیادیمیباشدوهرکدامازآنهامیتواننددرزمانوشرایطخاصبهعنوانیکعاملمحدودکنندهرشدجلبکهایکفزیباشند. 1-11- عوامل مؤثر بر ترکیبات جامعه وتولیدات جلبک های کف زی : 1-11-1-نور نورمیتواندترکیباتجامعهمیزانتودهزندهوتولیداتجلبکهایکفزیراتحت تأثیرقرار دهد. اکثرشواهدنشانمیدهدکهگروههایجلبکیمتفاوتپاسخمتفاوتی رانسبتبهنورازخودنشانمیدهند.جلبکهایسبزبهنوربیشتریاحتیاجدارند ، دیاتومههاوسیانوباکتریهانسبتبهجلبکهایسبزنیزبهنورکمتریاحتیاجدارند . 1996 Hill)) جلبکهایمتحرکبرایجلوگیریازحرکاتزیاددرامتدادشیبنور بهصورتغیرمتحرکدررویبسترقرارگرفتهورشدمیکنند. وباکاهشمیزان نوردردرونآبمیزانرشدجلبکهانیزکاهشپیدامیکند. بیحرکتشدنیا هتروتروفشدنبهبعضیازجلبکهااینامکانرامیدهدکهدرشرایطنوربسیار کمقادربهزندگیکردنباشند. تغییراتفصلیدرپریفیتونرودخانهMetro-lius رامیتوانبهتغییراتشدت نوروفتوپریودنسبتداد. چوندیگرمتغییرهایمحیطیکهشاملدرجهحرارت، سرعت،موادحلشدهوکدورتمیباشنددرطولسالمعمولاًثابتهستند sherman and phinney 1971) ).فراوانیجلبکهایکفزیدرفصلزمستان کاهشمییابدکهبهدلیلکاهشنوردراینفصلاست. برخیازدیاتومههامثل Diatoma biemaleمحدودبهفصلبهاروتابستانهستند. هرچنداز62گونهکه دارایویژگیهایمشترکیبرایمطالعهبودندتنها9گونهفصلیبودندوبقیهدرطول سالوجودداشتند،واینحداقلمیزاننفوذنوردرطبقهبندیترکیباترانشانمی دهد . دررودخانههایکوچکتحتپوششجنگلهایمتراکمنوریکعاملمحدودکننده است. تعدادیازمطالعاتنشاندادهاستکهازبینبردنجنگلباعثورودنوربیشتر بهکفرودخانهشدهوموجبافزایشرشدپریفیتونمیگردد (Murphy and Hall1981, Keithan and Lowe .(Lowe et در رودخانه هایمناطقگرمسیریمیزانکلروفیلبهطورقابلتوجهیبیشتربودنسبتبه استخرهاییکهداراینورکمتریادرسایهکاملبودند. هنگامیکهفسفررابهاستخرها اضافهکردندبرایبررسیمحدودیتغذاییمشخصشدکهمیزانکلروفیلدراستخرهاییکهمیزانسایهدرآنهاکمبودتاحدیافزایشپیداکرد ،امادراستخرهاییبه شدتدارایسایهمیزانکلروفیلتغییرینکرد (Larned and Santos 2000). کانالهاییکهبهصورتآزمایشیدررودخانههایمراتعنیوزلندساختهبودندبوسیله پارچههاییسایهدارکردندومیزاننورفعالبرایفتوسنتز P.A.R درآنها 62درصد ، 92درصدو99درصد کاهشپیداکرد.مشاهدهشدکهمیزانتولیدجلبکیدرآنهادرزیرسایه62درصد بایکمیزانثابتیکاهشپیدامیکند.. درحالیکهدرسمتهایبدونسایهشاهد شکوفاییجلبکیبودیم Quinn et al.1997)). تاجدرختانمیتواندحدود91درصد نورفعالبرایفتوسنتزیرامسدودکند. بنابراینرودخانههاییکهدرزیرسایههستند بهطورمعمولمیزاننوریکهبتوانباآنحداکثرفتوسنتزراانجامداددریافتنمی کنند. مقایسهرسیدننوربهدورودخانهدرجنگلهابرگریز ،دربرابر یکسایتبازبهعنوانشاهدونمونهنشانمیدهدکههمراه باظهوربرگهامیزان نورورودیبهرودخانههاکاهشمییابد. درنتیجهکاهشنورتولیدات اولیهپریفیتوننیزکاهشمییابد کهبهنوبهخودجذبموادغذاییقابل دسترسبرایگیاهخورانکاهشمییابد.گرچهممکناستبعضیازسازگاریهایی فیزیولوژیکیدرجلبکها صورتگیرد. اماایناقدامنیزبرایجبرانکمبودنورکافی نیست . (Steinman 1992 وHill 1996) درمقابلبعضیازمطالعاتدیگرهیچتفاوتیبینمحیطهایسایهداروبدونسایهرا نشاننمیدهد. و پیشنهادشدهاستکهعواملدیگریغیرازنوردررشدجلبکهای کفزیدخالتدارند. دررودخانههایساحلیBritish Columbia بابریدنکامل درختانجنگلونفوذنوربیشتربهدرونرودخانهتولیداتاولیهدرحاشیهافزایشپیدا کرد. (stockner and shortreed 1978 ( شواهدیکهنشاندهدنورازعوامل محدودکنندهرشدجلبکهایکفزیاستزمانی استکهآبتوسطمقدارزیادیمواد غذاییغنیشدهیامیزانسطحنورتوسطعواملدیگرکاهشمییابد. دررودخانههای مناطقگرمسیریکوئینزلندواسترالیاهیچتفاوتیبینمیزانکلروفیلدرسهحالت متفاوتسایهمشاهدهنشد. امااضافهکردننیتروژنموجب، افزایشکلروفیلمیشود. پیشنهادشدکه موادمغذیوتاحدینورپریفیتونرا محدودمیکند. علفخوارانقوینیزممکناستازعواملمحدودکنندهجلبکهایکفزیبهشمار آیند ،زمانیکهنورافزایشپیداکندوپاسخیبرایکاهشمیزانجلبکهاباشد. وقتیکه steinman درسال1992دررودخانههایبهشدتسایهدارمیزانتابشنوررابا استفادهازلامپهایهالیدی افزایشداد ،میزانکربنتثبیتشدهبهطورقابلتوجهیدر پریفیتونافزایشپیداکردوسرعتتولیداتاولیهنیزافزایشپیداکردگرچهافزایش وزنزندهپریفیتونفقطزمانیمشاهدهمیشدکهجمعیتحلزونهابهمقدارزیادی کاهشپیدامیکرد. حداقلدراینسیستمعلفخوارهایشدیدمانعتأثیرمثبتنوربر رویتولیدمقداربیشتریمادهزندهبررویپریفیتونتوسطاتوتروفهابودتجزیهو تحلیلاثراتنوروچرارویجلبکهایکفزیدرسال2005توسط Hillebrand نشاندادکهکاهشچرایاافزایشنورموجبافزایشوزنزندهجلبکهامیشود ،و بهطورکلیاثرمثبتنوردرفقدانچرامشاهدهشدهاست . مطالعهاثراتمنفیاشعهماوراءبنفشنیزبررشدجلبکهایکفزیبهمواردبالا اضافهشدهاستHillوهمکاراندرسال1997باقراردادنصفحههایکدریبر رویبخشیازرودخانهTennesseeکهموجبجذباشعهماوراءبنفشمیشد، هیچتغییرقابلتوجهیبررویوزنزندهپریفیتونوفتوسنتزمشاهدهنکردند. دریک آزمایش،درمحیطآزمایشگاهکهمیزانتابشاشعهماوراءبنفشازصفرتاچهار برابرمحیطافزایشپیدامیکرد ،مشخصشدکهمیزانفتوسنتزدررنگدانههای فتوسنتزیباافزایشاشعهماوراءبنفشکاهشمییابند(McNamara and Hill2000). میانگیناندازهسلولهایدیاتومههادرتابشبالایاشعهماوراءبنفشکاهش مییابدامامیزاننیتروژنوفسفرسلولتغییریپیدانمیکند ، وایننشانمیدهدکه تابشاشعهماوراءبنفشهیچتأثیریبررویکیفیتپریفیتونندارد. نتیجهPARو دستگاهUVدرطی92روزدررودخانهcoastalمتفاوتباتاجپوششگیاهیبود. ( (kelly et alبارسیدنبهتاجپوششیکاملهیچپاسخیبهکاهشUVنشان دادهنشدومیزانتودهزندهبیمهرگانبیشترازتودهزندهجلبکهابود. درسایتهای دیگرکهمیزانتاجپوششکمبودتودهزندهجلبکیفقطدرجواببهUV-Aبالا ، کاهشپیداکرد ،درحالیکه تودهزندهبیمهرگاننسبتبههردواشعهUV-AوUV- B کاهشپیداکرد ،ایناثرمنفیتابشU برتودهزندهبیمهرگانکهشاملچراکننده هاهستند،شبیهبهنتایجیاستکهمیزانجلبکهاافزایشپیدامیکرد ،زمانیکهتاج پوششسایتکاهشپیدامیکرد. درآزمایشپاسخگونههایخاصدیاتومهنسبتبه تابشاشعهUVموردبررسیقرارگرفتHodoki and ohbayashi )) مشخصشدگونههاییکهبانورکمسازگاریدارندرشدشانبیشترمهارمیشود نسبتبهگونههاییکهبانورزیادسازگاریدارند. بهعلاوهدرجلبکهاییکهبهصورتمتراکمرشدمیکنندمیزانمقاومتبیشتریثبتشدهاست. 1-11-2-موادمغذی موادغیرآلیمحلولفسفرونیتروژن،نیتراتوآمونیاکوسیلیسموادغذاییاساسی برایجلبکهاهستندهرچندکهترکیباتشیمیاییدیگرتحتشرایطخاصمیتوانند رشدجلبکهارامحدودکنند. رشدجلبکهایکفزیدردرجهاولتحتتأثیرماده غذایینیتروژنوفسفرقرارمیگیرد. سیلیسهممیتواندبهعنوانیکیازعوامل محدودکنندهباشد. زیراصدفآهکیدیاتومههاازترکیباتسیلیسیساختهشدهاستو دیاتومههابخشعمدهایازپریفیتونهارادررودخانههایسایهدارتشکیلمیدهند. گرچهنشاندادهشدهاستکهپویاییجمعیتدیاتومههادردریاچههابستگیبهمیزان غلظتسیلیسدارد( Wetzel 2001).سیلیسدررودخانهتقریباًبهاندازهکافیوجود دارد.بنابراینکمتربهعنوانمحدودکنندهرشددیاتومههامحسوبمیشود. بااینحالدربعضیازمطالعاتسیلیسرابهعنوانیکعاملمحدودکنندهدرآب ارزیابیکردهاند( Brochardt 1991). مطالعاتغنیسازیتوسطموادغذاییشواهدکافیراارائهمیدهدبرایاینکه موادغذاییمیتواندجزءعواملمحدودکنندهرشدطبیعیجلبکهایکفزیباشد . مطالعاتانجامشدهبررویپویاییپریفیتوندریکرودخانهکوچکواقعدرجنگل هایبارانیمعتدلسواحلغربونکورنشانمیدهدکهفسفریکعاملمحدودکننده قویاست (stockner and shortreed 1979).غنیسازیمحیطبانیتروژن تأثیرکمیبرمیزانپریفیتوندارد .امامیزانپریفیتونحدودیکبرابراقزایشپیدا میکند. زمانیکهمحیطرابهتنهاییبافسفرغنیسازیمیکنیم وحتیمیزانآن بیشترازموقعیاستکهمحیطراباهردومادهمغذینیتروژنوفسفرغنیسازیمی کنیم . رشتههایجلبکهایسبزبهطورچشمگیریبهغنیسازیفسفرپاسخمیدهند. سیانوباکتریهاقادربهجذبنیتروژنهواهستند. بنابرایندرهنگامکاهشنیتروژنداراییکمزیترقابتیهستندوکمبودنیتروژنآبرشدآنهاراتحت تأثیرقرارنمیدهند. همچنینفرکانسدیاتومههای Acbnantbes minutissimaکاهشیافتزمانیکهتنهانیتراتدرمحیطوجودداشتودر سنگلابهایدیگرمیزانآنافزایشیافت واینبدانمعنی است که تغییراتنسبت نیتروژنبهفسفرگونههای خاصیراتحتتأثیرقرار میدهد. پسازآنکهحوضهآبریزواردسیستمرودخانهمیشودتبدیلبهیکآزمایشگاهکوچکمیشودکهمی تواناثرمستقیمنوربرافزایشپریفیتونراموردبررسیقرارداد. وبهنظرمیرسدکهمقدارکمفسفریک فاکتورمحدودکنندهاولیهدرمحیطاست. 16سالدرتابستانهااضافهکردنPبهرودخانهKvparukدرشمالآلاسکا ( slavik et al 2004) منجربهتغییردرترکیبجامعهتولید کنندگیشدوبریوفیتها جایگزیندیاتومههایepiLithicشدندوبهعنوانتولیدکنندگاناولیهغالبگشتند. پاسخمثبتبهحاصلخیزیافزایشباروریزمانیمشاهدهشدکهسطوحتغذیهای افزایشپیداکردوجلبکهایepiLithicو تراکمحشراتونرخرشدماهیها افزایشپیداکرد.غنیسازیموادغذاییبادومادهنیتروژنوفسفردررودخانههای جنگلیگرجستانبهمدتدوسالدرترکیبجلبکیکفآبویاپریفیتونآنمؤثر بودهاستومیزانتودهزندهنشانمیدهدکهسایهمیتواندموجبسرکوبپاسخبه موادمغذیشود(Greenwood and (Rosemond2005 دررودخانههای جنگلهایمدیترانهایبانورنسبتاًکمافزایشموادغذاییموجبافزایشمقدار کلروفیلوچگـالیجلبکیشدهامـاهیچتغییریدرترکــیبجامعهتولیـدکنندگاناولیه مشاهـدهنشد. ( Sabater et al. 2005)بااستفادهازپخشکردنلایههایموادغذاییشواهدیاضافیبرمحدودیتهایمواد غذاییرویجلبکهایکفزیبدستآمدهاست. دراینروشظروفگلیراپراز محلولآگارباموادغذاییمخلوطکردهوآنرابادرپوشپلاستیکیپتریدیشمی پوشانند Fairchild and) (Lowg 1984، موادغذاییراازصافیعبورمیدهند. هرچندمیزانارزیابیتاحدیبهضخامتوقوامدیوارههایخاکرسبستگیدارد. (Bowers and Pringle 1984)ازشنوماسهسترونشدهاستفادهکردندوآنرابا موادغذاییکفرودخانهوآگارتثبیتکردند. مطالعاتدریکرودخانهفقیرازنظر موادغذاییدرشمالمیشیگاننشاندادکهفسفرازعواملمحدودکنندهپریفیتون استواضافهکردنآنبهلایههایآبونفوذآندرلایههایآبموجبفراوانیپری فیتونمیگردد . (Pringle and Bowers 1984) نشاندادهشدهاستکهنیتروژننیزدربرخیمواردیکیازعواملاولیهمحدودکننده جلبکهایکفزیاست. بهرودخانههایگرمسیریواقعدرتپههایونزوئلادرفصلخشکنیتراتاضافهشدهکهمنجربهافــزایشقابــلتوجــهتودهزنــدهجلبــکهـاشــدباتــوجهبهاینکـهفسفراضــافـهنشـدهبـود. (Flecker et al.2002) علاوهبرآنجذبنیتروژنبهصورتنیتراتوآمونیومبهطورمعنادارینسبتبهفسفربهصورتفسفاتبیشتراست. فراوانیماهیهایچراکنندهدراینسیستمزیاداست ودستکاریهمزمانماهیهاوموادغذایینشاندادکهاثرمصرفکنندگانقویترازموادغذاییجلبکهایکفزیاست. بهطورقابلتوجهنیتروژناضافهشدهبهآبدرجاییکهماهیهاوجودداشتندتولیدیکپاسخبیشترمیکردومیزانNبیشترافزلیشپیدامیکرد. پیشنهادشدکهماهیهادارایاثردوجانبهایهستندیعنیبهعنوانمصرفکنندهجلبکعملمیکنندوازطرفدیگرموجببازیافتدوبارهنیتروژنمیشوند. دررودخانههایبیابانیواقعدرآریزونااثرمحدودکنندهنیتروژنبررویپریفیتون اثباتشدهاست. بااضافهکردننیتراتبهآگاردرداخلبشقابهایگلرسوقراردادنآندرکفرودخانه Peterson) and Grimm 1992) دربسترهایغیرغنیشدهدیاتومههایتثبیتکنندهNغالبهسنتددرحالیکهدربسترهایغنیشدهانواعمختلفازدیاتومههاغیرتثبیتکنندهNوجوددارندباتعاملدرانتقالبهسیانوبا کتریهایتثبیتکنندهNقبلازفراوانیوجانشینیجلبکها. دررودخانههاینیمهگرمسیریکوئینزلند،استرالیادربسترهایغنیشدهبانیتروژنکلروفیلنسبتبهگروهشاهدوغنیشدهبافسفرافزایشپیداکرده است.اینکهآیانیتروژنبافسفرمحدودکنندهرشدسلولهایجلبکیاستبستگیبهنسبتآنها درمحیطدارد. براساساینیافتههانسبتP/N/C برایفیتوپلانکتونهایدریاییوسلولهایجلبکیبرابراست با مقدار زیر است (Redfield1985)1:16:106 وبهطورکلیPزمانیدرمحیطزیستعاملمحدودکنندهاستکهنسبت نیتروژن به فسفر برابر 16به 1باشد اینکاررابایدبااحتیاطانجامداد. شواهداخیرنشانمیدهدکهنسبتردفیلدبرایگونههایفیتوپلاکتونیدراقیانوسها استونسبت N/P درگونههایفردیبهطورگستردهایمتفاوتاست(klausmeieretal 2004). بهدلایلیاستفادهازنسبتهایموادمغذیبهعنوانشاخصمحدودیتNیاPبایدبااحتیاطصورتگیرد. ( Dodds2003)غلظتداخلسلولهادرزمانارزیابیبایددرنظرگرفتهشود. همچنینمحدودیتهایموادغذاییچونمحتوایغذاییسلولهایمختلفممکناستباهمفرقکند وهمچنینمیانسلولهایمختلفازنظرجذبموادغذاییتفاوتوجوددارد.( Dodds and welch2000) بهعلاوهممکناستغلظتآبرودخانهمنعکسکنندهمیزانعرضهوجایگزینیNوPنباشد. بااینحالتفسیرهایمحتاطانهنسبتN/P بینشیبهمامیدهدکهبهاحتمالزیادمادهمغذیعاملمحدودکنندهاست. بسیاریازرودهایایالتشرقیآمریکانسبتبالاییازN/P رانشانمیدهدکهحدود 70:1 است. که p محدودیتشایعدراینرودخانههااست. سطحنیتراتونسبتN/Pدربعضیازنواحیکوهستانیکماست.بهخصوصدرشمالغربیاقیانوسآرامودر رودخانههایکویریجنوبغربیایالتمتحدهکهدرآنمحدودیتهاNگزارششده است. (Tank and Dodds 2003 , Fisher et al1982) دربرخیازموارد نسبتN/P پیشبینیهایضعیفیدرموردمحدودیتیکموادغذاییمیدهد. اگرN/Pکوچکتراز10باشددرریزابههای دریاچهsuperiorثابتشدهاستکه N محدودکنندهاست . وقتیکهstelzerوLamberti(2002) نسبتهای N/P رادست کاریکردند (65:1،17:1،4:1) وغلظتکلموادغذاییباکموزیادکردنتغییردادند .یک آزمایشفاکتوریلدرقناتهایرودخانهدرموردپاسخکلروفیلوحجمزندهدرپاسخ بهاضافهکردنN انجامدادند چوندرمحلمنبعآبنسبتN/P بالابودنتیجهغیرمنتظربود. مطالعاتمیدانیمدارکیرادرموردتغییرNوPارائهمیدهد.وقتیکهTankوDodds(2003) برایمقایسهتوسعهجلبکی،ظروفی راکهدارایکاغذهایفیلتریبودندباآگاروموادغذاییدردهرودخانهسراسرآمریکا قراردادند،نتایجمتفاوتیرابدستآوردند. شواهدیوجودداشتکهنشانمیدادNبهتنهاییمحدودکنندهاستوNباPبهعنوانیکمحدودکنندهثانویهاستودرواقعبهغنیسازیNپاسخمثبتدادهشدامابهPبهتنهاییمشاهدهنشدهرچند همهیرودهاسطوحغذاییکمیداشتند. بهنظرمیرسدتنهادرنیمیازآنهاعاملمحدودکنندهمادهغذاییباشد واحتمالاًدردیگرمواردعواملیدیگریمثل نوروچراعاملمحدودکنندهبودندDodds .وwelch(2000)حدود158مطالعهبرایارزیابیمحدودیتغذاییرویپریفیتونانجامدادندکهنتایجآنبهصورتزیر است.13درصد بهNو18 درصد بهPو44بههردوتحریکنشاندادندو26درصد بهمواد مغذیشدهواکنشنشانندادند. مشابهبههمین آزمایشامابهصورتمستقلیدرسال2001توسطFrancoeurدر237 مورددرایالتمتحده،استرالیا،نیوزلندوهند انجامشد ونتیجهبدینصورتبودکهمحدودیتبهوسیله نیتروژن 17 درصد،محدودیتبا فسفر 19درصدو23 درصد Climitationبودهاست. درتعدادکمیمطالعاتدیگرمهارتوسطN وPگزارششدهاستودر43 درصد مطالعاتدیگردومادهغذایینهاثرتحریکونه اثرمهارکنندگیداشتند. درسیستمهاییکهغلظتازتوفسفردرآنهاپاییناستاضافهکردنهردوی آنهابهمحیطممکناستدرجذبآنهاتداخلایجادکند،ویکیازآنهاسریعترجذب شود،ویکمحدودیتثانویهایجادکندکهدراستنباطنتیجهبایددرنظرگرفتهشود (wold andHershey) . باانجاممطالعاتبیشتروکاملکردنآنها،ممکن استقادربهتعمیمالگوهایجغرافیایی،زمانیو محدودیتغذاییباشیم. اغلب مطالعاتانجامشدهدرمناطقمعتدلبخصوصدرشمالآمریکابودهاست ومناطق دیگربخصوصمناطقگرمسیریوعــرضهایجغرافیاییبالاترکمترشناختهشدهاســت.(Borchard 1996). 1-11-3-جریان جریانرودخانهاثریمخالفباپیدایشجلبکهایکفزیدارد .بهترینتوضیح استرسکمکیجوابدادنبههردواثراتمضرومفیدجریانآباست( Bigget al 1998) .جریانآببهطورمداومموجبوارد شدن گازهاوموادغذاییدرونآبمیشود وهمچنین برای بالابردنجذبموادغذاییبرایرشدجلبکهامفیداست. گرچهجریانآب موجبکندهشدنجلبکهایکفزیمیشودوباعثمیشودکهجلبکهابهمرور زمانوآهستهخردشدهریزشپیداکنند و جریانسریعآببهصورتآشوبواختشاش موجبپاکشدنبسترازجلبکهامیشود. فرمرشدمعماریجلبکهاکفزیبه طورهمزمانتحتتأثیرپاسخبهایندوعاملاست.فرمهایچسبندهکهبهصورت رشتهایهستندکمتردرمعرضآسیبوخردشدنهستند .ایجادوانتشاررشتههای بیشتربهخاطرتأمینموادغذاییموردنیازاست .بنابرایناینجلبکهایرشتهای بیشترینبهرهراازسرعتآبمیبرند. ازطرفدیگرفرمهایرشتهایباسرعت بیشتریانتشارپیدامیکنندوبیشتردرمعرضآسیبخردشدنهستند. بعضیازگونههایقسمتهایخاصیازجریانآبرااشغالمیکنند. درجاییکه سرعتآبزیاداستمعمولاجلبکهایتکسلولیکوچکوجوددارند،دیاتومهها نیزدرطولبههممتصلشدهوبهبسترچسبندهاند (Stevenson 1996). در رودخانهBritishکلمبیاگیاه Acbnantbes minutissimaبه فراوانیدر همهجادیدهمیشدبهغیرازقسمتهایکمعمقرودخانه (riffle)کهدراینقسمتHannaea arcos گونهغالببود(stockner and shortreed 1976) . KeithanوLowe درسال 1985دوگونهوابستهبههمراکهمخصوصرودخانههایکوچک در رود Tennessee بودراپیداکردند ودرتوضیحفرمرشدآنهااشارهکردندکه نحوهرشدآنهاباسرعتجریانآبرابطهمستقیمدارد. درقسمتیازآبکهجریانآن کنداستدیاتومههابهصورتکپهایدیدهمی شوندکهسهمبزرگیدربرپاکردن شکلوموقعیترشددارند وهمچنیندراینقسمتازجریانآبجلبکهاییکهفرم کلنیرشدمیکنندفراونهستند.گونههایشبیهبهاینهادرقسمتهاییکهجریانآب سریعتراستنیزدیدهمیشودامابهشکلخوابیدهرویبسترهستند. دربالاترین سرعتهایآبدیاتومههابهصورتخوابیدهرویبسترهستندودربسیاریاز شکافهاودرزهااینگونههارامیبینیم. درجمعیتیازدیاتومههاکهگونه Cymbella kappi وGomboneis berculeana غالبهستندودرمقابل جریانهایتندآببهوسیلهمادهموسیلاژیدورهمجمعشدهوتجمعپیدامیکنند. این روشپاسخیستبرایکاهشاختشاشاتکهتوسطجلبکهاصورتمیگیرد و مشخصشدهاستایندیاتومههادارایتواناییبیشتردربرابرپارهشدنبوسیلهجریان آبهستند (Biggs and Hickey 1994) . سرعتجریانآبمیتوانددرنحوهآرایشسلولهایجلبکیموثرباشد،بنابرایندر روندکولونیزاسیونتأثیردارد. توسعهجلبکهادرآبهایسریعآهستهترصورت میگیرد. ظاهراًبهایندلیلاستکهسلولهایجلبکیکمترقادربهاستقرارهستند، اماانباشتتودهزندهدرسرعتهایکم(زیرمتوسط) بیشترصورتمیگیردباتوجه بهاینکهسرعتآبدرجذبموادغذاییتأثیردارد (DeNicola andMclntire1990) (Poff et al 1990).گونههایکوچکتردرتشکیلکلنیدرقسمتهاییکه جریانآببیشتراستموفقترهستنددرحالیکهدرقسمتهاییکهجریانآبکندتر بودهمگونههایکوچکوهمگونههایبزرگحضورداشتند (stevenson1996). نرخ برون کوچکی(stevenson1996)ونرخمهاجرت(stevensonandPeterson)دیاتومههادرجمعیتسرعتآبتغییرپیدامیکنند. نوسازیمکررموادغذاییبههمراهاختشاشومخلوطکهموجبانتشارموادغذاییمی شود. آبروالیراایجادمیکندکهموجبتحریک رشد،تنفسوتولیدمثلجلبکها میشودStevenson) ؛Borchardt ) . درجریانهایبالاترکولونیزاسیوناولیهکندصورتمیگیردولیدرنهایتتوده زندهازکانالهایکند بیرونزدهوزیادمیشود. محتوایکلروفیلaبالاترمیرودو تودهوزنزندهبیشترصادرمیگرددوبیرونمیرود. رشتههایکلروفیتوکریزوفیتدرجریانکندآبزیادمیشونددرحالیکهدیاتومههابخصوصsenedraدرزیرسرعتهایبالاغالبهستندStevenson .درسال 1992تحریکرشددیاتومههاراپساز24ساعتطوفاندربستر سنگیرودخانهرابهافزایشمواغذایینسبتدادکهطوفانباعثجریانبیشترموادغذاییدربسترشدهیاباعثمیشودکهمقداربیشتریموادغذاییبهحوزهآبخیزواردشود. دیاتومههابهصورتتجمیبررویسطحشیشهایرشدمیکنندورشتههایجلبکی دررویصخرهسنگهارشدمیکنند .وقتیکهسرعتجریانآبزیادمیشودجزء بهجزءشدنایزوتوپهایثابتCوNبیشترمیشودکهاحتمالاًبهخاطربرخورد امواجآببهلایهضخیممرزیوکناریاستکهموجبانتشارموادغذاییمیشود. میزانآبدهیزیاداثربسیارمنفیبررویجمعیتجلبکهایآبهایرواندارد وپاکسازیسلولهاازسطحمیتواندناشیازسرعتجریانآبباشد کهموجب واژگونــیبسترمیشــود.(Robinson and Rushforth1987) وفرســایشناشــی ازغلطیــدناســت (Power and stewarti) ویاشایدبهوسیلهرسوباتبهحالتمعلقدرآمدهباشد. دررودهایسواحلغربونکورزمستانهابسیاربارانیاستوفصلرشدمحدودمیشودبهآخرینسیلدربهارواولینسیلدرپاییز. جمعیتپریفیتوننسبتمعکوسمشخصیراباجریانآبنشانداد(stockner and Tett 1983)Shortreed. وهمکاران درسال 1978نتایجمشابهیرادرمطالعهرویرودخانه Mechums درویرجینابدستآورند. درطیاینمطالعهکهاز15ماهمیتا30ژانویهطولکشید11سیلآزادبادوره7روزهیابیشتراتفاقافتاد. متوسط دورهجریانپایدارآب15روزهوبیشترینآن33روزبود.میانگینتراکمکلروفیلaدرطولجریانکمافزایشوپسازطوفانکاهشناگهانیپیداکرد وایننشانمیدهدکهشانسرخدادهایبارندگیعاملاصلیدرکنترلجمعیتهایجلبکیاست. اثراتباردهیزیادبررویجلبکهایکفزیبستگیبهشیوهرشدآنهابهمدتزمانگیرکردنآنهابههم،وبستردارد. بنابراینجوامعفشردهومتراکمتوده زندهآنهادرهنگامافزایشجریانآبودردورههایبینسیلهاافزایشپیدامیکند. ماننددیاتومههاوسیانوباکتریهاکهبهوسیلهمادهموسیلاژیبههمدیگرمتصلمی شوند. درحالیکهجوامعدیاتومهایکهدارایرشتههایکوتاههستندارتباطتکنمایی باجریاندارندوجمعیتهایغالبجلبکهایبستردارایرشتههایبلندپاسخمنفی بهافزایشجریانآبنشاندادند( Biggs et a1996l) جلبکهایکفزیباتوجهبهفرمرشدشانتحتتأثیرجریانآبقرارمیگیرندDodds .وBiggsدر سال 2002 دریافتندکهضعیفشدنتراکمتجمعدیاتومههادرجریانآببیشترازرشتههای جلبکهایسبزوقرمزاست. طراحیآزمایشاتوبررسیصحراییازجوامعپریفیتوندرنیوزلندنتایجقابلقبولیرادرتائیدمطالببالاوعمومیتآنارائهمیدهد.زیستتودهتجمعیدیاتومههاوسیانوباکتریهاکهبوسیلهمادهموسیلاژی به همدیگرمتصلشدهاندباافزایشسرعتجریانآب،زیادمیشود. همانطورکهانتظارمیرودبهخاطرایناستکهدرسرعتبالایجریانآبدسترسیبهموادمغذیبیشتراست. پاسخدیاتومههایکوتاه رشتهتکنماییاستبهنظرمیرسدکهباایجادحالتحصیریوفرش مانند مقدارموادغذاییبیشتریراازجریانآبدریافتمیکنند. نسبتبهزمانیکه سرعتجریانبالاستوبههمینخاطرتودهزندهکاهشمییابدبدیهیاستکهدیاتومه هایshort- stalkمقاومتبالاتریدربرابرلایهروبیودفعسلولهادارند. همچنانکهانتظارمیرودزیستتودهجلبکهاینیزباافزایشسرعتآبکاهشپیدامیکند وبهدلیلفرمرشدشانودارایمقاومت بالاییدربرابرجریانمتوسطآبهستند. لایههاپریفیتونضخیمیکهدرپایینترینلایهوجودداردبهعلتپیریبهطورخاصآسیبپذیراست وضعیفشدناتصالآنبابسترباعثمیشودکهبهمرورخردشدهوریزشپیداکند. سایه،تجمعنیروهایمتابولیسمی،کاهشمبادلاتگازیوغذاییهمهمیتوانندشرکتداشتهباشنددرناتوانیپایینترینلایهبرایپشتیبانیکردنازفشاروزن .درنهرهایآزمایشگاهیبامیزانآبدهیثابتتودهزندهپریفیتون بهطورمعمولیبهسرعتافزایشپیدامیکند. سپسدریکفاصلهزمان3تا6هفتهبهسرعتازبینمیرود(Stockner and Shortreed, Triska et) . حوادثطوفانعلاوهبراینکهموجبافزایشرسوبودفعجلبکهایکفزیمیشودمیتواندموجبتغییروجابجاییموادیشودکهبهبسترچسبیدهاند واینمسیرگردشبهمیزانسطحاشغالشدهوتحملبستردربرابرجریانبیشترآبدرآنمحلبستگیدارد. دررودخانههایکوهستانیMontanaجاییکهدرفصلزمستانیخهایکفدریاودربهارسیلابهایعاملاصلیصافشدنآبهستندخزههادرصدبیشتریازسنگهایتقریباًبزرگتراز400سانتی متر مربع راپوشاندهاند.واضحاستکهسنگهایکوچکترازایناندازهبرایتجمعوگرفتنخزههارویآنهاپایدارنیستند(McAuliffe1983).دررودخانههایجنگلیTennesseeنیزفراوانیپریفیتوندررویلایههایپایداربیشتربود . (Boston1993) بهدنبالجاریشدنسیلدررودخانههایزلاندنوکههمراهبادریافترسوباتزیادووجودلایههایمتحرکبودفراوانیجلبکهایکفزیکاهشپیداکرد. اماسیلابرویبسترهاییکهتقویتشدهبودندهیچتأثیرینداشت.(Biggs and smith2002) دررودخانههاییکهاختشاشمکررراتجربهکردهغنایجلبکیبازمانبعدازاختشاشهمبستگیندارد. بینتعدادلایههایمتحرکحاصلازسیلدررودخانههاییکهسیل درآنهاکمتررخمیدهدیکارتباطمستقیممشاهدهمیشودBiggs.وsmithدر سال2002پیشنهادکردندکهبازسازیاولیهجلبکهابهسرعت(پسازیکهفته)صورتمیگیردوگونههاییبامقاومتبالادربرابرآشوب،مهاجرپذیروباسرعتتکثیربالارابوجودمیآورند. پسازآنگونههاییبوجودمیآیندکهمقاومتکمترینسبتبهآشوبدارندهمچنیننرختولیدمثلومهاجرتآنپاییناست.مدت زمانمرحلهدومدرمیانرودخانههایمختلفمتفاوتاست (یکیاچندماه). زیرابستگیبهمیزاناستعدادوتواناییمنابعداردکهدررودخانههایمختلفمتفاوتاست. 1-11-4- بستر : بستریکمحیطزندهیاغیرزندهبرایرشدجلبکهامهیامیکندکهدارایشرایطشیمیاییوفیزیکیخاصخودمیباشد. شرایطبسترباشرایطآباطرافآنمتفاوتاست (Borkholder 1996 ) . ساختارفیزیکیوثباتبسترکولونیزاسیونجلبکهاراتحتتأثیرقرارمیدهد. جلبکهاییکهبهصورتتودههایبزرگتشکمانندرشدمیکنندمعمولادررویسنگهایبزرگترقراردارنددرحالی کــهجلبــکهــایکــوچــکومتحــرکدررویرســوبــاتوذراتکــوچکـتررشــدمــیکنند. (Burkholder 1996) . دررودخانههایشرقOncarioوغربOvebec Canada بسترهاییکهدارایدیاتومههاوسیانوباکتریهابهصورتغالبهستندوجوددارندوباعثتصفیهآبمیشوند. درحالیکهدیاتومههاییکهرویخاککشیدهشدهاندوجلبکهایرشتهایدرقسمتهایبزرگتربسترهستند . (cattaneo et al1999 ) شرایطمیکروبیبستررویکولونیزاسیونجلبکهاتأثیردارد. وقتیکهیکلایهزیستییافراوانیمیکروبهاافزایشپیدامی کندنتیجهآنکولونیزاسیونجلبکهاست (Hodki2005)Peterson .و stevenson نشاندادندکه خالیکردنبسترازلایههایزمینیوجلبکیموجبافزایشدیاتومههامیشود .البته اینحالتفقطدرقسمتهاییکهجریانآبتندبودمشاهدهشد. درقسمتهاییکه جریانآبکندبودحالتعکسمشاهدهشدSteinman. و (1990)Parker پیشنهاددادندکهشرایطبستریاثرکوتاهمدتبررویجلبکهایکفزیداردوبهاحتمالزیادتکراراختشاشاتباشدتبالادررودخانههاتأثیربیشتریدارد. موادغذاییودیگرویژگیهایشیمیاییمحیطزیستیممکناستهمزمانباشرایطبسترتغییرپیداکندبخصوصبرایجمعیتEpipelicوepiphyticاماشایدبرایگونهepilithic شرایطمناسببهویژگیهایشیمیاییسنگهایبستربستگیدارد (Burkholder1996) . 1-11-5- دما : اثردمابرنرخرشدجلبکهایکفزیوتولیدمیزانتودهزندهمتفاوتاست. زیراگونههایمختلفپاسخهایمتفاوتیرابهحرارتازخودبروزمیدهندوهمچنینمیتواندترکیباتمجموعهراتغییردهد. تقسیمبندیاصلیجلبکمیلبهغالببودنآنهارادرمحدوددماهایمتفاوترانشانمیدهد. دیاتومههادردمای5 درجهسانتیگرادتا20درجهسانتیگراد،جلبکهایسبزوجلبکهایقهوهایزردبین15درجهسانتیگرادتا20درجهسانتیگرادوسیانوباکتریهاییبالای30 درجهسانتیگرادگرچهاینیکالگویجهانینیست.( DeNicola1996 ) دررودخانههایمعتدلتغییراتفصلیدرترکیبمجموعهجلبکیاعماقآبهادیدهمیشود،ودرجهحرارتگرمتابستانباعثافزایشجلبکهایسبزوسیانوباکتریهادراینفصلمیشود .باجمعآوریاطلاعاتیدرموردتولیداتاولیهدررودخانههاواقیانوسهاMorinوهمکاران در سال 1992 مدلهاییراطراحیکردندکهبهکمکآنمیتوانپیشبینیهاییرا درموردکلروفیلaودرجهحرارتآبانجامداد.گرچهمیزانتولیداتدررودخانهها نسبتبهپریفیتوندریاییوپریفیتوناقیانوسیکمتربود کهاحتمالاًبهدلیلکاهش انتشارجریانموادغذاییبهتودهجلبکیاست .تولیددررودخانههانسبتبهدریاچهها واقیانوسهابهشدتوابستهبود . 1-11-6- چرا : مطالعاتبسیارزیادیکهدراکوسیستمهایرودخانهایصورتگرفتهاستشواهدی رابرتأثیرقویچرابرجلبکهایکفزیراارائهمیدهندFeminella1995) Hawkins and ) .چراموجبکاهشتودهزندهجلبکیشدهوترکیبجامعهجلبکیرا تحتتأثیرقراردادهوبهصورتانتخابیموجبحذفگونههایخاصیشدهوبر نحوهرشدجلبکهاتأثیرگذاراست .( Roscmond et al2000) همچنینبرمحتواوتنوعغذاییتأثیرگذاراست (Hillebrand et al 2000).و (poffand ward1995)کاهشوتنظیمتودهجلبکیبوسیلهچرایبیمهرگان وماهیگزارششدهاست،کهاغلبباتعاملآشکاربینچراوموادغذاییبودهاست. ( Hillberate 2002) براساستحقیقاتحاصلاز91آزمایشکهحضورگیاهخواران وموادغذاییراموردبررسیقرارداد Hillebranceدریافتکههردواثرقویدارندواثرگیاهخوارانازموادغذاییبیشتراست. دستکاریموادغذاییوچراتوسطحلزونهاclaivaeformisدرشاخهWalkerTennesseeنشاندادکهجلبکهابیشترکــاهــشپیدامــیکــردندتااینکــهدرپاســخبهمــوادغذایــیافــزایــشپیــداکننــد.(Rosemond et al 1993) چرایجوامعیکهکلروفیتهاوسیانوبکتریهادرآن غالببودندبوسیلهدیاتومههااشغالمیشدپسازآنکهعلفخواریمتوفتمیشود. ( Flecker 2002)وهمکارانشاثرقویاضافهکردنازتوگیاهخواریرویمحصولاتجلبکیمشاهدهکردنددررودخانههایمناطقگرمسیریاثرمحدودیتمصرفکنندگیبهنسبتبیشترازمحدودیتمنابعبودرویزیستتودهجلبکیوترکیباتآن. تنوعآببهعنوانیکواسطهبینتعاملجلبکیوموادمغذیبهچراکنندگیمهماست. زیستتودهجلبکینسبتبهپاککردنمکررموادغذاییرودخانهدارایعکسالعملبسیارسریعیاست. هرچندکهچرایمداوممیتواندموجبنابودیوسرکوبجلبکهاشودبدوندرنظرگرفتنموادغذایی .(Riseng et al 2004)اینروشرشددرآزمایشاتتجربیدلایلیداردکهشواهدمتقاعدکنندهبسیارقویرا برایاثراتمتقابلبینگیاهخواریوجوامعجلبکیرادررودخانههایرواننشانمی دهد . 1- 12- تغییراتزمانیومکانیدرجلبکهایکفزی: برایپاسخدادنبهالگوهایمتغییرزمانیومکانیمشاهدهشدهدرترکیباتجلبکیو تودهزندهبرهمکنشعواملمحیطیمختلفیمطرحاست. براساستقسیمبندیBiggsدر سال 1996الگوهایزمانیبهسهدستهتقسیممیشوند.1)نسبتاًکماماتودهزندهثابت وقتیکهاختشاشاتمتداولهستند.2)چرخههایتراکمپایینهستندوقتیکهاختشاشات کمهستند. 3) چرخههایفصلیمنسوببهتغییراتفصلیدرعواملزیستمحیطیذکر شدهتنوعفضاییهمراهباتغییرمحلدرکنترلمتغییرهانقشدارد. برایمثالriffles وPoolدررودخانههاازنظراندازهوچشماندازوموقعیتباهمتفاوتدارند. فراوانیدادههایفصلیازمناطقاستواییکماست. امامطالعاتزیادیکهدررودخانه هایسنگیاروپا،ژاپنوآمریکایشمالیصورتگرفتهاستیکالگوینسبتاًمنظم رادررودخانههایمناطقمعتدلهرانشانمیدهد. دیاتومههادرطولزمستانغالب هستندودرفصلبهارواوایلتابستانازاجزاءاصلیفلورمنطقههستند،اگرچهدر ترکیبگونههاتغییراتیصورتمیگیرد.گروههایدیگریکهدرطولتابستانزیاد میشوندجلبکهایسبزوسیانوباکتریهاهستند. دررودخانههایمناطقمعتدلهفراوانیتودهزندهبهطورمعمولدرفصلبهاررخمی دهدویکاوجثانویهدیگردرفصلپاییزمشاهدهمیشود. دررودخانه Tennesseeمیزانتولیدروزانه،کلروفیلدرفصلبهاربهاوجخودمیرسدو پسازآنباظهوربرگهامیزانغلظتکلروفیلکاهشپیدامیکند وبهعلتوجود سایهدرفصلتابستانبهکمترینمقدارخودمیرسدوسپسدوبارهدرفصلپاییز افزایشپیدامیکند. دراینرودخانهتغییراتفصلیدردرجهاولبهمیزاندردسترس بودننوربستگیدارد(Hill and Dimick 2001).دررودخانهHubbard Brook Experimental forest New Hampshierعلتاینکهدرفصلبهار میزانتودهزندهنسبتبهتابستانوپاییزبیشتراستاین استکهمیزاننوروNآبدر فصلبهارقبلازدرآمدنبرگبالااست .(Bernhardt and Likens 2004)فاکتوریلچراموادمغذیوتابشنشانمیدهدکهچگونهعواملمحدودکنندهپریفیتونبهصورتفصلیتغییرپیدامیکنند (Rosemond et al 2000) . پریفیتوندرفصلتابستاننسبتبهبهارکاهشپیدامیکندوقتیکهمیزانتابشنور کاهشمییابد. همچنینمیزانموادغذایییکعاملمحدودکنندهاستزمانیکهنوربه میزانبیشتریدردسترساست. دررودخانههایگرمسیریشناساییتغییراتفصلیمیزانآبمهماست. دررودخانهDaly کهدرشمال استرالیاقرارداردتغییراتسالانهدرتودهزندهجلبکهایزنده عمدتاًبهوسیلهتغییراتفصلیدرجریانآبکنترلمیشود(Townsend andpadoran2005) . درطولفصلخشکسرعتجریانآببررشدوکولونیزاسیون spirogyraمناسباستکهاینگیاهدراواسطماهمیدراینرودخانههاظاهرمی شودومیزانتودهزندهآندرماههایژوئیهواوتافزایشمییابدودرابتدایفصل مرطوبدراواخراکتبریااوایلنوامبردررودخانهناپدیدمیشوند. اختشاشاتمکرریدرطولفصلمرطوبدرهنگامیکهجریانآببالاسترخمیدهدومانعرشدspirogyraمیشود.کهعمدتاًبهدلیلفرسایشودفعمواداست . توزیع فضاییجلبکهایکفزیدرحوضهآبگیررودخانهمنعکسکنندهالگوهای فضاییموجوددرمتغییرهایمحیطیاست. دررودخانههایگرمسیریفاقدداشتن یکمدلمصنوعیازکنترلتودهزندهپریفیتونوترکیباتآنبادرنظرگرفتن اختشاشاتناشیازسیلومحدودیتهایغذاییدرکنترلهایاولیههمراهباچرااز مهمترینفاکتورهایپایداریسیستمهاهستند .(Biggs et al1998)درشرایط طوفانیپایداروعرضهموادغذاییکماینمدلپریفیتونیتودهزندهمتوسطبیشبینی میکندکهحاویجلبکهایسبز،سیانوباکتریهاوجلبکهایقرمزبهصورتغالب کهسلولهایبیشتربهصورتفرمهایرشتهایو راستهستندواندازهآنهاکوچک ونسبتاًمتوسطاست. درمحیطهاییکهموادغذاییبهاندازهکافیدر دسترساستو جریانآبکنداسترشتههایجلبکیتشکیلدهندهتودهزندهدارایاندازهمتوسطو نسبتاًبزرگهستند. درمحیطهاییکهشرایططوفانیمتوسطاستوتأمینمواغذایی متغییرمیباشددیاتومهها،زیستگاههایناپایداروخاکیرااشغالمیکنند. در مکانهایباجریانپایداردردرجهاولچراکنندههامهمترینعاملکنترلکنندهتوده زندهپریفیتونهستند.زیراچراکنندههایبزرگوموثرمثلحشراتدامگسترcaddisfiles وحلزونهازیستگاههایباجریانکندراترجیحمیدهند. درجاییکه فرکانسجاریشدنسیلبالاستحشراتغالبمیشوندامابهنظرمیرسدکهکمتر قادربهکنترلکردنپریفیتونباشند. 1-13- ارزیابی کیفیت آب تالابها ها با استفاده از فیتوپلانکتون ها: سکونت و استقرار انسان در اطراف منابع آب شیرین سبب ایجاد و توسعه شهرهای بزرگ ، مراکز صنعتی و زمین های کشاورزی شده است . در کنار استفاده از تالابها و دریاچه ها به عنوان منبع تأمین کننده آب آشامیدنی، ذخایر آبیاری ، استفاده کنندگان خانگی و صنعتی و کشاورزی مقادیر زیادی ترکیبات زائد ایجاد می کنند و توده های آبی طریقه ای مؤثر و ارزان برای حذف بسیاری از این مواد می باشند (موسوی، 1376). بطور کلی منشأ آلاینده ها در جریان های آبی به دلیل: پساب خروجی کارخانه های صنعتی فاضلاب های خانگی زه آب مزارع کشاورزی می باشد. حدود 1500 ترکیب به عنوان مواد آلوده کننده در اکوسیستم های آب شیرین معرفی شده اند. برای ارزیابی کیفیت آب های شیرین تالابها و دریاچه ها روش های شیمیایی وجود دارد، اگر چه اندازه گیری متغییرهای شیمیایی و فیزیکی نسبت به بررسی بیولوژیکی راحت تر است (Hellawell 1986)، لیکن روشهای شیمیایی و فیزیکی با آنالیز آب های نمونه برداری شده سرو کار دارند و لذا تنها وقتی می تواند مواد آلاینده در آب مشخص شود که آن مواد در زمان نمونه برداری در آب حضور داشته باشند. اندازه گیری مداوم که با نصب دستگاههای پر هزینه در محل انجام می شوند، در کنار مزیت ثبت پیوسته تغییرات، دارای اشکالاتی می باشند. مثلاً این دستگاهها ممکن است در یک دوره زمانی کیلومترها منحنی و ستون ارقام ایجاد کنند که بررسی و نتیجه گیری از آن ها مشکل است، به همین دلیل در سالهای اخیر برای تعیین دقیق اثرات فعالیتهای انسانی بر روی اکوسیستم ها (از جمله آب ها) مدیریت و کنترل محیطی آنها، تغییراتی در روند استفاده از اندازه گیری شیمیایی به سمت افزایش استفاده از اندازه گیری شرایط اکولوژیکی یعنی استفاده از شاخصهای بیولوژیک به عمل آمده است (Arhondistis et al, 2004., Dere et al, 2002., Mccormick & Carins, 1994) . در محیط های آب شیرین از ماهی ها، بی مهرگان بزرگ، پروتوزوا، گیاهان آبزی، جلبک ها، مخمرها، قارچها و باکتریها به عنوان شاخص بیولوژیک استفاده شده است. جلبک ها و بویژه فیتوپلانکتون ها جزء مهم در برنامه های مدیریت بیولوژیکی هستند.Symoensدر سال 1956به نقل از Cocquyt اهمیت شکوفایی جلبک های سبز- آبی در دریاچه های شمال تانزانیا را مورد بررسی قرار داد. جمعیت های جلبکی نیز از لحاظ گونه های شاخص (شاخص pH، شاخص بردباری به آلودگی و...) در تحقیقات زیستی و برنامه های کنترل مد نظر بوده اند (Mccormick & Carins, 1994) . بررسی اختصاصات مربوط به اجتماعات فیتوپلانکتون ها در کشورهای توسعه یافته از برنامه های منظم پایش کیفیت آب در زیستگاه های آبی است و حتی در کشورهای همسایه نیز چنین مطالعاتی انجام می گردد (Naz, 2005., Baykal et al, 2004 ) . همچنین مشابه این مطالعات در مورد تعیین بیوماس فیتوپلانکتون ها بر روی 17 تالاب از کشورهای سوئیس، آلمان و سوئد در طی یک دوره ده ساله انجام شده است (Weyhenmeyer et al, 2002., Altuner & Gurbuz, 1994) . 1-14- اهداف تحقیق همچنان که ذکر شد دریاچه زریبار به لحاظ اکولوژیکی و اقتصادی دارای اهمیت ویژه ای بوده و کوچکترین تغییر در شرایط اکولوژیکی آن می تواند صدمات جبران ناپذیری را به دنبال داشته باشد. چنانچه بازدیدهای میدانی از دریاچه تغییرات نامطلوب شرایط آن را در طی مدت زمان کوتاه (چند ساله) نشان می دهد. بنابراین بررسی پریفیتون های تالاب به عنوان شاخص برای تعیین کیفیت آب این دریاچه حائز اهمیت می باشد. این تالاب به عنوان تأمین کننده آب زراعی و آشامیدنی اهمیت دارد و لازم است راهکارهایی برای ارزیابی کیفیت آب و مدیریت صحیح برای استفاده بهینه از این اکوسیستم آبی ارائه داده شود. به طور کلی هدف هایی که در این تحقیق حائز اهمیت است به شرح زیر می باشد. بررسی تأثیر انسان و فعالیت های انسانی از طریق ایجاد آلودگی بر جوامع پریفیتونی شناسایی انواع پریفیتون ها در ایستگاههای مختلف شناسایی تاکسون های غالب در هر ایستگاه دریافت فایل شناسایی گونه ها و برآورد باردهی جوامع پریفیتونی در دریاچه ی زریبار با هدف تعیین کیفیت آب