Genetic Characterization of Haloxylon Salicornicum and Rhanterium Epapposum Native Plant Species of Kuwait by DNA Markers

تتميـز النباتـات الفطريـة فـي الكويـت بقدرتهـا الكبيـرة علـى التكيـف مـع المنـاخ الصحـراوي القاسـي وكذلـك الإيكولوجي. حيـث تمتلـك هـذه النباتـات قيمـة ً ألنهـا تحتـوي علـى مخـزون وراثـي قيـم ومـن الممكـن الاستفادة منـه لتحسـين عـدد كبيـر مـن النباتـات المزروعـة وذلـك فـي الأبحاث الخاصـة بمقاومـة الجفـاف والحـرارة والملوحـة. ولسـوء الحـظ فـإن التنـوع البيولوجـي للنباتـات الفطريـة فـي شـبه الجزيـرة العربيـة يسـتنزف بشـكل سـريع خـلال السـنوات الحاليـة. عـن الأسباب الرئيسـية لهـذه المشـكلة تكمـن فـي الاحتباس الحـراري والرعـي الجائـر وقيـادة السـيارات علـى الطـرق البريـة ومخيمـات الصحـراء والتوسـع فـي المناطـق الحضريـة والدمـار الناتـج عـن الغـزو العراقـي الغاشـم. وبالتالـي فـإن هنـاك ضـرورة ملحـة للحفـاظ علـى الحيـاة النباتيـة فـي دولـة الكويـت لأجيال المسـتقبل. ويعتبـر فهـم الاختلافات الوراثيـة فـي جماعـة النباتـات ضـروري لتأسـيس مهـارات فعالـة ومؤثـرة لصيانـة النباتـات الفطريـة فـي الصحـراء. ولهـذا السـبب، بـات تقييـم الاختلافات الوراثيـة لأصناف النباتـات الصحراويـة فـي الكويـت ضـروري لإعداد وصياغـة اسـتراتيجيات خاصـة لإدارة وصيانـة النباتيـات الفطريـة. ولذلـك يسـتخدم فـي هـذا المشروع التقنيـات الجزيئيـة كالتضخيـم المتعـدد الأشكال للسلسـات المتقاربـة (SRAP) و السلسلات المتكررة (ISSR) وتحديد النوع بواسطة عمليات تحليل التسلسل الوراثي (GBS) للحصول علـى تقييـم دقيـق للاختلافات الوراثيـة داخـل المجموعـة النباتيـة. يركـز هـذا المشـروع علـى تقييـم التنـوع الوراثـي لنباتـات الرمـث والعرفـج الفطريـة. وخلـال السـنة الأولى مـن المشـروع تـم جمـع وتصنيـف حوالـي 229 عينـة مـن كال النباتيـن مـن أماكـن مختلفـة، ثـم تـم تخزينهـا عنـد درجـة ً حرارة(C-80°). كما تم أيضا عزل واستخلاص الحمــض النــووي من معظم العينات وذلك بعد الوصول إلى أمثل الطرق لعزل الحمض النووي باسـتخدام الأساليب التقليديـة والحديثـة. ويقـدم هـذا التقريـر معلومـات وبيانـات كاملـة عـن جمـع العينـات وعـزل واستخلاص الحمـض النـووي. وتم أيضا طلـب وشـراء عـدد مـن المسـابر الخاصـة بتحليـل الـــ ISSR))، وتـم الوصـول إلـى أفضـل الطـرق المثلـى لاستخدامها فـي عمليـات تضخيـم الحمض النووي عن طريق تفاعل البلمرة المتسلسل (PCR) كمـا تـم الانتهاء مـن التخطيـط والإعداد الكامـل لتضخيـم الحمـض النـووي بواسـطة ً الاستكمال باقـي مراحـل المشـروع بواسطة كل من تقنيـة ال(ISSR) وال(GBS)، وجاري العمل حاليا لاستكمال باقي مراحل المشروع

The native plants of Kuwait demonstrate remarkable adaptation to the harsh desert climate and ecosystem. These species have enormous scientific value because they offer a valuable genetic pool for drought, heat and salt-tolerance research that can be utilized for the improvement of wide range of cultivated plants. Unfortunately, the native plant biodiversity of the Arabian Peninsula is rapidly depleting over the recent years. The main causes of this problem include global warming, overgrazing, increase in off-road driving activity, desert camping, expansion in urban areas, and damage caused during the Iraqi invasion. Therefore, there is an urgent need to conserve the flora of Kuwait for future generations. The understanding of genetic variation in the community is essential for the establishment of effective and efficient conservation practice for desert native plants. For this reason, the assessment of genetic variation of Kuwaiti desert plant species is necessary for formulating conservation management strategies. Molecular techniques such as Sequence Related Amplified Polymorphism (SRAP), Inter-Simple Sequence Repeats (ISSR), and genotyping by sequencing (OBS) analysis are being used in this project for accurate assessment of variation within the population. This project is focused on the assessment of genetic diversity of two important Kuwaiti native plants, Haloxylon Salicornicum and Rhanterium epapposum. During the first year of the project, samples of both the species were collected from across various locations. A total number of 229 samples were collected, labelled and stored in -80°C freezer. Kit-based and manual DNA isolation methods were optimized. A DNA isolation was performed from all of the collected samples. Complete data on sample collections and DNA extractions were documented. Primers for ISSR analysis were procured and the PCR conditions are optimized. Complete planning for ISSR and GBS analysis is done and further analysis work is under progress.