جنس مرزه بر اساس گزارش IPNI[3]دارای حدود 284 گونه است.درفلوراروپا ( Hywood & Richatdson, 1972 ) مرزه دارای پنج جنس و 30 گونه است. در جدیدترین بررسی انجام شده با بهره گرفتن از روش های مولکولی ، تعداد محدودتری برای این جنس تعیین شده و کلیه گونه های متعلق به آمریکا از جنس Satureja جدا و در جنس های Calaminatha و Clinopodium قرار داده شده اند ( 2005 et al , Brauchler ). ایران یکی از مهمترین مخازن ژرم پلاسم مرزه در دنیاست. این جنس در ایران دارای 14 گونه است که 8 گونه آن انحصاری ایران می باشند (Rechinger ,1982 and Jamzad ,1996)، در حالیکه جم زاد (1388 ) تعداد گونه های این جنس در ایران را 15و 9 گونه را به عنوان گونه های بومی ایران نام برده است . معروفی در سال 2010 یک گونه جدید Satureja avromantica از استان کردستان معرفی نمود که در نهایت تعداد گونه های این جنس در ایران به حدود 16 گونه رسیده است . گونه S. hortensis در سطح وسیعی در ایران کشت شده و به عنوان سبزی برگی مورد استفاده قرار می گیرد، سایر گونه های آن نیز به دلیل داشتن ترکیبات اسانس دار نظیر کارواکرول و تیمول ، ترکیبات فنلی و اسیدهای آلی از لحاظ دارویی و صنعتی دارای اهمیت می باشند ( زرگری ، 1368 ) . خاصیت دارویی و تعدد گونه ها ، اهمیت مطالعه تنوع در این جنس را افزایش می دهد که این مطالعه تنوع می تواند با بهره گرفتن از خصوصیات مورفولوژی ، مطالعه کروموزومی و مارکرهای مولکولی انجام شود.

مرزه در ایران دارای جمعیت ها وگونه های بسیار متنوعی است که از نظر مورفولوژیکی دارای تفاوت ها و شباهتهای زیادی هستند به منظور اینکه ما بتوانیم این جمعیت ها را از نظر قرابت ژنتیکی ،وجود تنوع درون وبین گونه ای مورد بررسی دقیق تری قرار دهیم لازم است با بهره گرفتن از مارکر های مولکولی که می تواند اطلاعات دقیقی از جمعیت ها به ما بدهد مورد بررسی قرار دهیم. امروزه با بهره گرفتن از تکنیک ISSR[4] می توان این موضوع را مورد بررسی دقیق قرار داد در این تحقیق سعی بر آن است که جمعیت های مختلف سه گونه مرزه در ایران با بهره گرفتن ازاین تکنیک مورد بررسی قرار گیرد.

1-1- اهمیت گیاهان دارویی

آغاز استفاده از گیاهان دارویی به صورت جمع آوری از طبیعت یا کشت آن مشخص نیست با این وجود در طول تاریخ در تمدن های بزرگ دنیا گیاهان دارویی به عنوان اصلی ترین عامل مورد استفاده در التیام و درمان دردها مورد استفاده قرار می گرفته اند. در اواخر قرن هجدهم و اوایل نوزدهم تحقیقات علمی روی گیاهان دارویی بعنوان عوامل مهم دارویی با مبنای علمی مورد استفاده قرار گرفت (Craker & Gardner , 2006).

نوآوری در تکنولوژی در اوایل قرن بیستم منجر به کاهش سریع استفاده از گیاهان دارویی شد. توسعه داروهای سولفا[5] در دهه 1930 و سنتز ترکیبات شیمیایی آلی در1940 منابع جدید دارویی را تولید نمود و استفاده از این داروها به زودی روش رایج در بسیاری از کشورها گردید تا آنجا که پس از مدتی تنها پزشکان آموزش دیده که داروهای شیمیایی را تجویز می کردند اجازه فعالیت داشتند. روند استفاده از داروهای شیمیایی و جایگزینی با داروهای گیاهی با انقلاب صنعتی، جنگ جهانی دوم و سال های بعد از آن تا اوایل دهه70 همچنان گسترش یافت. کاهش استفاده از گیاهان دارویی منجر به کاهش تحقیقات علمی طی این چند دهه و در نتیجه کاهش تعداد گونه های توصیف شده در دارونامه ها گردید(Craker ,2007).

با وجود بهبود وضع زندگی جوامع پیشرفته، آشکار شدن اثرات جانبی بسیاری از داروهای شیمیایی و علاقه مصرف کننده به استفاده از ترکیبات طبیعی، از اوایل دهه هفتاد رو به افزایش نهاد.همزمان با افزایش مصرف جهانی، تقاضا برای تولید مواد اولیه دارویی با کیفیت بالا افزایش یافته است و دستورالعمل های متعدد از طرف سازمان های جهانی از جمله سازمان بهداشت جهانی به این منظور تدوین گردیده است. در نتیجه طی سال های اخیر تحقیقات در زمینه مختلف مرتبط با گیاهان دارویی افزایش یافته است. در حال حاضر بیشترین سهم تحقیقات در این زمینه مربوط به علوم پزشکی، گیاه شناسی و کشاورزی می باشد (Doreswamy et al ,2006).

گیاهان دارویی و ادویه ای در زمینه های مختلف چون صنایع دارویی، آرایشی و بهداشتی و نیز صنایع غذایی استفاده روز افزون داشته اند. استفاده از گیاهان دارویی در صنایع غذایی چه به صورت عوامل غذا دارو و مکمل های غذایی و چه عنوان عوامل طبیعی نگهدارنده مواد غذایی گسترش بسیار زیادی یافته است. تجارت ترکیبات آنتی اکسیدان سنتزی ( چون BHA،TBHQ و گالات ها) همچنین ترکیبات ضد میکروب سنتزی (چون بنزوئیک اسید، سوربیک اسید و سولفیت ها) مورد استفاده در صنایع غذایی در سال 2002 به بیش از 2 میلیارد دلار رسید. به دلیل اثرات جانبی، این ترکیبات به سرعت در حال جایگزین شدن با ترکیبات فعال طبیعی هستند. چنانکه تجارت مکمل های غذایی با منشاء گیاهی تنها طی سال 1990 از یک میلیارد دلار به چهار میلیارد دلار رسید(Shetty & Labbe ,1998) به همین دلیل در سالهای اخیر جستجو در بین گونه های دارویی، ادویه ای برای یافتن منابع جدید ترکیبات فعال بیولوژیکی افزایش یافته است.با توجه به اینکه با پیشرفت های جدید علوم شیمی و داروسازی مواد مؤثره ی لازم در معالجات پزشکی امروزه تا حد قابل توجه به صورت محصولات کارخانه ای عرضه شده اند ، لذا ممکن است این باور پیش آید که عرضه داروهای سنتتیک از اهمیت گیاهان دارویی کاسته و نیاز چندانی به کشت و تولید آنها نیست . ولی آمارها نشان می دهد که این تصور چندان صحیح نبوده و با وجود عرضه مصنوعی مشابه مواد مؤثره گیاهان دارویی به مردم ، نه تنها میزان کشت و تولید این گیاهان (حداقل در سطح کشورهای اروپایی ) کاسته نشده بلکه تولید و مصرف آنها نیز افزایش یافته است . همچنین مواد مؤثره حدود 50 درصد داروهای عرضه شده به بازارهای جهانی، دارای منشأ طبیعی یا گیاهی بوده و حتی در بعضی از منابع مشاهده می شود که این رقم در بعضی از کشورها به 90 درصد هم رسیده است . كشور ایران با موقعیت خاص آب و هوایی، بیش از 7500 گونه گیاهی را در خود جای داده است كه دو الی سه برابر پوشش گیاهی تمامی قاره اروپاست و پیش‌بینی می‌شود كه بیش از 750 گونه دارویی در پوشش گیاهی ایران وجود داشته باشد(امیدبیگی ، 1374 ). به رغم این توان بالقوه، سطح زیركشت گیاهان دارویی مهم در ایران كمتر از 000/10 هكتار است و از حیث تنوع گونه‌های زیر كشت این رقم به حدود 40 گونه محدود می‌شود، در حالی كه این عدد در كشور چین به حدود 200 گونه می‌رسد(آمار سطح زیر كشت گیاهان دارویی،1380). از طرف دیگر تعداد كل داروهای گیاهی ثبت شده در كشور حدود 100 نوع می‌باشد كه كمتر از 4 درصد داروهای شیمیایی موجود در بازار را تشكیل می‌دهد، در حالی كه این نسبت در كشورهای اروپایی به بیش از 35 درصد می‌رسد(یزدانی ،1377). تولید و فرآوری جهانی گیاهان دارویی و معطر در حال حاضر همچنان در اروپا و به خصوص فرانسه و تعدادی از كشورهای آسیایی متمركز است، دیگر مناطق عمده تولیدكننده، كشورهای یوگسلاوی، بلغارستان، آلمان و مجارستان هستند و این در حالی‌است كه بیشترین درصد گیاهان دارویی از طریق كشور آلمان مبادله می‌شود. تولید و فرآوری گیاهان دارویی و ادویه‌ای به تدریج به سمت بازار بزرگ تجارت آمریكای شمالی منتقل می‌شود، به طوری كه در طی 5 سال گذشته، كانادا یكی از صادركنندگان عمده اسانس اسپرمینت بوده است گردش مالی گیاهان دارویی در سال 2000 بالغ بر 10 میلیارد دلار و فروش داروهای گیاهی در سال 2002 به حدود 30 میلیارد دلار رسیده است .ولی سهم ایران از این تجارت بسیار ناچیز است، به طوری كه مجموع صادرات گیاهان دارویی ایران در سال 1380 حدود 75 میلیون دلار بوده است كه اگر زعفران را از آن مستثنی كنیم حدود 24 میلیون دلار ارزش تمامی اقلام صادراتی گیاهان دارویی بوده است كه این رقم حدود 25/0 درصد تجارت جهانی گیاهان دارویی می‌باشد(آمار صادرات گیاهان دارویی طی سالهای 80-1379 ) . پیش‌بینی می‌شود كه با رشد بازار گیاهان دارویی تا سطح حداقل 30 میلیارد دلار، تجارت داروهای گیاهی تا سال 2005 به 100 میلیارد دلار برسد.
تعدادی از عصاره‌های گیاهان دارویی كه در سال 2001 جزء پرفروش‌ترین در دنیا بوده‌اند عبارتند از:
سرخارگل          Echinacea purpurea
سنبل‌الطیب            Valeriana officinalis
جین‌سنگ    Panax ginseng
ژینگو        Ginkgo biloba
در سال 2002 فروش جهانی داروهای با منشاء گیاهی از طریق نسخه و بدون نسخه حدود 30 میلیارد دلار بوده است. گروه‌های اصلی داروهای مشتق شده از گیاهان شامل: ترپن‌ها (34 درصد)، گلیكوزیدها (32 درصد)، آلكالوییدها (16 درصد) و در همین حال سایر انواع ، 18 درصد تجارت را به خود اختصاص داده‌اند. گیاه ژینگو جزء سه گیاه با بالاترین فروش دنیا قرار دارد و میزان فروش گیاه هوفاریقون نیز در طی سالهای 97-1993 از 6/2 به 5/8 میلیون دلار افزایش یافته است و پیش‌بینی می‌شود كه تا سال 2005 داروهای با منشاء طبیعی، به طور گسترده‌ای و بیش از 30 درصد جایگزین تجارت جهانی داروهای شیمیایی شود.تقاضا برای خرید عصاره‌های گیاهی در ایالات متحده نسبت به مواد خام رو به افزایش است، به طوری كه سهم تجارت عصاره‌ها، رشدی معادل 75% داشته است. همچنین بازار اسانس‌های گیاهی تا سال 2003 رشدی معادل 6/5 درصد داشته، در حالی كه رشد عصاره‌های گیاهی در همین زمان 9/14 درصد بوده است . بررسی‌ها نشان می‌دهد كه جایگزینی داروهای با منشاء طبیعی با داروهای شیمیایی در سطح دنیا به سرعت رو به توسعه و گسترش است و كشورهای مختلف با بهره‌گیری از توانهای بالقوه خود از جمله تنوع پوشش گیاهی، تنوع اقلیمی، ارزان بودن انرژی و نیروی كارگری و وجود تكنولوژی‌های برتر و… سهم خود را از تجارت جهانی گیاهان دارویی می‌گیرند و به طوری كه كشوری مانند كانادا خود را غول خفته گیاهان دارویی می‌داند. در این رهگذر می‌بایست با شناخت و بهره‌گیری هر چه بهتر از توانهای بالقوه خود كه شاخص‌ترین آنها تنوع اقلیمی، تنوع پوشش گیاهی، پیشینه تاریخی طب سنتی و تا حدودی منابع انرژی ارزان می‌باشد سهم واقعی خود را از این تجارت كسب كنیم .

1-2 – گیاه شناسی مرزه

مرزه ها متعلق به خانواده نعنائیان ، زیر خانواده نپتوئیده و طایفه منتئا هستند. گیاهانی معطر ، یکساله یا چند ساله علفی با قاعده چوبی و به فرم

 بالشتکی هستند(جم زاد ،1388).جنس مرزه همانند دیگر گونه های این خانواده از جمله آویشن ومرزنجوش دارای ترکیبات فعال بیولوژیک متعدد در اسانس وعصاره می باشد که امروزه در صنایع دارویی وغذایی مورد استفاده قرار می گیرند .در بسیاری موارد ترکیبات فنلی موجود در اسانس وعصاره این گیاهان مسئول ایجاد اثرات بیولوژیک هستند(Shetty ,2001). قبل از آشنایی با مورفولوژی گیاه مرزه ابتدا با تیره نعنائیان آشنا می شویم.

1-3- تیره نعنائیان

تیره نعنائیان ( Lamiaceae ) دارای 200 جنس و 4000 گونه در سراسر جهان است که خصوصا در مناطق مدیترانه ای پراکنده می باشند . کشور ایران به علت داشتن اقلیمهای گوناگون بخش زیادی از گونه های این خانواده را به خود اختصاص داده است(زرگری ،1373 وقهرمان ،1373) . خانواده نعنائیان اکثراً علفی یکساله و یا پایا با ساقه هایی چهارگوش ، برگهایی متقابل و ساقه آغوش با آرایشی چرخه ای و با پهنک هایی به صورت خطی باریک یا پهن با حاشیه کامل و یا حاشیه دار می باشند .

گونه های مفید فراوانی در این تیره وجود دارد ، تعداد زیادی از آنها در پزشکی کاربرد دارند ، برخی از آنها پس از فرایند تقطیر ( distillation ) اسانس و عرق گیری می شود و اسانس روغنی ( essential oil ) و عصاره آبی یا عرق گیاهی (hydrosol) آنها کاربردهای مختلف درمانی ، آرایشی و غذایی دارد . تعداد زیادی به صورت خام یا پخته یا خشک شده به مصرف غذایی می رسند و برخی به خاطر گلهای زیبا و معطر پرورش می یابند . از گیاهان مشهور و مهم تیره نعنائیان می توان به نعنا، پونه ، آویشن ، مرزه ، ریحان ، مرزنجوش ، رزمارینوس ( اکلیل کوهی ) ، اسطوخودوس ( لاواند ) ، بادرنجبویه ، مریم گلی و غیره اشاره کرد . این تیره عموماً بواسطه اثرات متعدد دارویی خود نظیر ضد درد ، ضد التهاب ، آنتی اکسیدان ، اثر محافظتی برروی کبد ( Hepatoprotective ) ، و اثر کاهش دهنده قند خون ( Hypoglycemic ) ، ضد تورم ، آرامبخش ، ضد نفخ و ضد میکروبی جز گیاهان مهمی هستند که از قدیم در طب سنتی ، هومئوپاتی و طب نوین درمان با ترکیبات معطر ( Aromatherapy ) ، در سراسر دنیا کاربردهای مفید و مؤثری دارند (امید بیگی ،1386 وهی و واترمن ،1379 وFisher ,1990).

1 – 3 – 1– جنس های مهم تیره نعناعیان و تعداد گونه های آن در دنیا (IPNI)

– مریم نخودی (Teucrium) که دارای حدود 577 گونه می باشد

– آجوگا ( Ajuga ) با 169گونه

– قاشقک ( Scutellaria ) با 690 گونه

– نپتا ( Nepeta ) با 568 گونه

– گنونای کوهی ( Marrubium ) با 140 گونه

– چای کوهی ( Stachys ) با 780 گونه

– آویشن ( Thymus ) با 928 گونه

– نعنا ( Mentha ) با 1008 گونه

– مرزه (Satureja) با 284 گونه

1-3-2- مشخصات گیاه شناسی تیره نعنائیان

تیره نعنا دارای صفات و اختصاصات بسیار با اهمیتی است . اختصاصات مزبور چنان روشن و قابل تشخیص هستند که این تیره را باید از اولین تیره های شناخته شده توسط گیاه شناسان دانست .این تیره غنی از گونه های بسیار مهمی می باشد که از نظر پزشکی و اقتصادی بسیار حائز اهمیت می باشد . در این تیره 200 جنس و 4000 گونه وجود دارد (زرگری ،1373) . گونه های این تیره در سراسر دنیا پراکنده اند و به طور خاصی در مناطق مدیترانه ای تجمع دارند . گیاهان در این تیره در مقابل تغییرات شرایط محیطی قابلیت سازش و تطابق سریعی دارند و هر گاه از محیطی به محیط دیگری منتقل شوند تغییرات ریختی سریعی را در جهت سازش با محیط جدید متحمل می شوند . برای مثال گونه هایی که در نقاط مرطوب و دشت ها می رویند اگر به مناطق خشک منتقل شوند ، برگ های آنها کرک دار شده و یا روزنه ها در بشره فرو می روند و هیپودرم کلانشیمی می شود و از طرفی سطح برگ کوچک شده و برگ حالتی چرمی به خود می گیرد (قهرمان ،1373 وبهرامی ،1385) .