فیزیولوژی مولکولی
شیما جمالی راد؛ محمدرضا عظیمی؛ نیر اعظم خوشخلق سیما؛ محمد رضا غفاری
چکیده
Suaeda salsa یک شبه هالوفیت یکساله با ارزش غذایی و تحمل شوری بالا بوده که به عنوان یک گیاه روغنی، دارویی و خوراکی بسیار حائز اهمیت میباشد. در حال حاضر مطالعات محدودی در زمینه بررسی تنوع متابولیکی در گیاه S. salsa وجود دارد. در این مطالعه برای درک شاخص تحمل به شوری با استفاده از بررسی تنوع متابولیکی پروفایل اسیدهای آمینه در گیاه S. salsa در غلظتهای ...
بیشتر
Suaeda salsa یک شبه هالوفیت یکساله با ارزش غذایی و تحمل شوری بالا بوده که به عنوان یک گیاه روغنی، دارویی و خوراکی بسیار حائز اهمیت میباشد. در حال حاضر مطالعات محدودی در زمینه بررسی تنوع متابولیکی در گیاه S. salsa وجود دارد. در این مطالعه برای درک شاخص تحمل به شوری با استفاده از بررسی تنوع متابولیکی پروفایل اسیدهای آمینه در گیاه S. salsa در غلظتهای 0، 200 و 800 میلی مولار NaCl مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج بررسی فیزیولوژیک نشان داد، شوری به صورت معنیداری، محتوای سدیم (Na+) را در اندامهای هوایی گیاه تحت تأثیر قرار میدهد، به طوریکه میزان آن در اندامهای هوایی گیاه S. salsa در مقایسه با شاهد افزایش معنیداری نشان داد. علاوه بر این تجزیه به مولفههای اصلی نتایج نشان داد که تفاوت در تنوع متابولیکی قادر است 96 درصد از تغییرات فنوتیپی در گیاه S. salsa را تحت شوری توجیه نماید. مقایسه پروفایل اسیدهای آمینه در سطوح مختلف شوری نشان داد پرولین، متیونین، سترولین و لیزین بیشترین تجمع را تحت تنش 800 میلی مولار دارا میباشند. با توجه به نقش مهم این اسیدهای آمینه در کنترل تنش شوری مطالعات بیشتر برای کشف مکانیزمهای سازگاری تحمل به شوری در گیاه S. salsa ضروری است.
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
مهرانه تسلیمی؛ عاطفه صبوری؛ امین عابدی
چکیده
خشکی از مهمترین عوامل محدود کننده برای تولید اقتصادی محصولات زراعی به خصوص برنج در دنیا است. به منظور شناسایی نشانگرهای مرتبط با عملکرد و صفات زراعی برنج تحت تنش خشکی، تعداد 40 رگه خویشآمیخته برنج از نسل نهم (F9) حاصل از تلاقی ارقام شاه-پسند×IR28 در مزرعه تحقیقاتی مؤسسه تحقیقات برنج کشور (رشت) در بهار و تابستان 1397 در قالب طرح بلوکهای ...
بیشتر
خشکی از مهمترین عوامل محدود کننده برای تولید اقتصادی محصولات زراعی به خصوص برنج در دنیا است. به منظور شناسایی نشانگرهای مرتبط با عملکرد و صفات زراعی برنج تحت تنش خشکی، تعداد 40 رگه خویشآمیخته برنج از نسل نهم (F9) حاصل از تلاقی ارقام شاه-پسند×IR28 در مزرعه تحقیقاتی مؤسسه تحقیقات برنج کشور (رشت) در بهار و تابستان 1397 در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار مورد بررسی قرار گرفتند. در این راستا، چندشکلی110 نشانگر SSR و EST-SSR بین والدین جمعیت ارزیابی و 41 نشانگر، چندشکل مناسبی نشان دادند. نتایج به دست آمده از تجزیه رگرسیونی تحت شرایط بدون تنش و تنش به ترتیب 24 و 22 نشانگر معنی دار شناسایی نمود. بیشترین ضریب تبیین (R2) در شرایط بدون تنش مربوط به نشانگر RM3496 برای تعداد روز تا گلدهی (8/24 درصد) و در شرایط تنش، مربوط به نشانگر RMES6-1 برای صفت میزان خروج خوشه از غلاف (1/28 درصد) بود. نشانگرهای RM211 و RM6697 به ترتیب در شرایط بدون تنش و تنش خشکی، بیشترین ارتباط معنیدار را با صفات مختلف از جمله طول خوشه، طول برگ پرچم، تعداد دانه بارور درخوشه، تعداد دانه کل درخوشه و وزن دانه بارور درخوشه داشتند. بر اساس جستجوهای بیوانفورماتیکی، بیشترین الگوی بیان در شرایط تنش خشکی مربوط به ژن با کد دسترسی LOC_Os01g43370 بود. از نشانگرهای آگاهیبخش و ژنهای شناسایی شده توسط روشهای بیوانفورماتیکی، میتوان پس از تآیید اعتبار، برای انتخاب به کمک نشانگر، جهت انتقال ژن و بهبود عملکرد برنج در شرایط تنش خشکی مورد استفاده قرار داد.
بیوانفورماتیک
پریسا رمضانپور؛ حمید نجفی زرینی؛ سیدحمید رضا هاشمی؛ غلامعلی رنجبر
چکیده
ژنهای خانواده زینکفینگر CCCH (C3HZNF)، کد کننده پروتئینهایی با سه سیستئین و یک هیستیدین میباشند. پروتئینهای این خانواده دسته مهمی از فاکتورهای رونویسی زینک فینگر بوده که در فعالیتهای مختلف از جمله رشد و نمو گیاه و پاسخ به تنشهای زیستی و غیر زیستی و در واقع در مقاومت به تنشها موثر میباشند. در این مقاله از دادههای پروتئینی ...
بیشتر
ژنهای خانواده زینکفینگر CCCH (C3HZNF)، کد کننده پروتئینهایی با سه سیستئین و یک هیستیدین میباشند. پروتئینهای این خانواده دسته مهمی از فاکتورهای رونویسی زینک فینگر بوده که در فعالیتهای مختلف از جمله رشد و نمو گیاه و پاسخ به تنشهای زیستی و غیر زیستی و در واقع در مقاومت به تنشها موثر میباشند. در این مقاله از دادههای پروتئینی C3HZNF دو گیاه آرابیدوپسیس و برنج برای تجزیه و تحلیل روابط فیلوژنتیک، ساختار اگزون/ اینترون، سازماندهی موتیفها/ دامنه ها استفاده شد. این بررسیها نشان از همولوژی بالای این ژنها با ژنهای CCCH در برنج داشتند. تجزیه و تحلیل ساختار ژنی نشان داد که AtC3Hها دارای تعداد اگزونهای متغیری میباشند، اما به طور کلی ژنهایی با 1 و 7 اگزون، بیشترین تعداد را در بر میگیرند. بررسی ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی پروتئینهای این خانواده نشان داد که AtC3H36 پایدارترین پروتئین در بین اعضای این خانواده میباشد همچنین بیشترین نقطه ایزوالکتریک متعلق به پروتئین AtC3H7 (96/9) است. مشاهدات نشان داد اعضای این خانواده ژنی دارای 1 تا 6 دمین Znf C3H و مجموعا 17 دمین عملکردی میباشند. مقایسهی فیلوژنی بین پروتئینهای C3H در برنج و Arabidopsis نشان داد که این پروتئینها از حفاظت شدگی بالایی برخوردارند. در آنالیز فیلوژنتیکی مقایسهای AtC3H وOsC3H، ژنهای اورتولوگ در یک گروه قرار گرفتند. به عنوان مثال،OsC3H8 همولوژی نزدیکی با HUA1 در Arabidopsis (AtC3H37) نشان داد، که این ژن در توسعه گل نقش دارد. این مطالعه اطلاعات ارزشمندی در مورد خانواده مهم ژنی CCCH zinc finger در گیاه آرابیدوپسیس و برنج ارائه میدهد. این اطلاعات میتواند در درک نحوه عمل این ژنها برای کمک به مقاومت گیاه در هنگام مواجه با تنش-های زیستی و غیر زیستی کمک کننده باشد.
بیوانفورماتیک
مژده عرب؛ حمید نجفی زرینی؛ قربانعلی نعمت زاده؛ سید حمیدرضا هاشمی پطرودی
چکیده
پروتئینهای شبهکالسینئورین B (CBL) یکی از اجزای کلیدی حسگرهای کلسیم بوده که در فرایندهای مختلف رشد و نموی و همچنین تنشهای محیطی مشارکت دارند. در این تحقیق به دلیل نقش و کارکرد ژنهای CBL در هدایت پیام در تنشهای غیرزیستی و زیستی، شناسایی عناصر سیس این خانواده ژنی در گیاهان Oryza sativa (OsCBL)، Arabidopsis thaliana (AtCBL) و A. littoralis (AlCBL) مدنظر قرار گرفت. ...
بیشتر
پروتئینهای شبهکالسینئورین B (CBL) یکی از اجزای کلیدی حسگرهای کلسیم بوده که در فرایندهای مختلف رشد و نموی و همچنین تنشهای محیطی مشارکت دارند. در این تحقیق به دلیل نقش و کارکرد ژنهای CBL در هدایت پیام در تنشهای غیرزیستی و زیستی، شناسایی عناصر سیس این خانواده ژنی در گیاهان Oryza sativa (OsCBL)، Arabidopsis thaliana (AtCBL) و A. littoralis (AlCBL) مدنظر قرار گرفت. در مکانیابی ده ژن AtCBL، ده ژن OsCBL و شش ژن AlCBL، پروتئینهای AtCBL4، AtCBL10، AlCBL4.2، AlCBL4.3 و AlCBL10 در غشای پلاسمایی قرار گرفتند. بر اساس درخت فیلوژنتیکی، 26 ژن CBL مورد بررسی به دو گروه اصلی تقسیم شدند به نحویکه تقریبا همه CBLها در مجاورت با ژنهای ارتولوگشان طبقهبندی شدند. در بررسی مقایسهای ساختار ژنی خانواده ژنی CBLها مشاهده گردید که حدود 66 درصد ژنهای AlCBL، 60 درصد ژنهای AtCBL و 80 درصد ژنهای OsCBL دارای هشت اگزون و هفت اینترون بودند. شناسایی و طبقهبندی عناصر تنظیمی سیس در هشت گروه مختلف صورت گرفت که از مهمترین عناصر سیس مرتبط به تنش میتوان به موتیفهای ABRE، ARE، موتیف-GC،MBS ، DRE، STRE و LTR اشاره نمود. تنوع مشاهده شده در بیان اعضای خانواده ژنی بهدلیل وجود مکانیسمهای تنظیمی متفاوت در تنظیمات بیان این ژنها بوده که به دلیل وجود عناصر تنظیمی اختصاصی بافت و اختصاصی تنش در پروموتر اعضای این خانواده است. بررسی عملکردی ژن AlCBL4.2 به دلیل دارا بودن شش موتیف as-1 با توجه به ماهیت بیان اختصاصی و بیان افزاینده این موتیف میتواند اطلاعات با اهمیتی را در خصوص فرایندهای تنظیمی این ژن ارائه نماید.
ژنومیکس
پریسا دریانی؛ هادی هادی درزی رامندی؛ سارا دژستان؛ زهرا سادات شبر
چکیده
آرایش سیستم ریشه و صفات مرتبط با آن برای جذب رطوبت از خاکهای عمیق اهمیت زیادی دارند. اطلاعات مربوط به QTLهای مرتبط با آرایش سیستم ریشهای برنج از مقالات و پایگاه دادههای مرتبط جمعآوری شدند. متاآنالیز در سطح کل ژنوم روی این QTLها با استفاده از دادههای 28 مطالعه مستقل مکانیابی QTL در 38 جمعیت مختلف برنج انجام شد. از میان 312 ناحیه QTL که ...
بیشتر
آرایش سیستم ریشه و صفات مرتبط با آن برای جذب رطوبت از خاکهای عمیق اهمیت زیادی دارند. اطلاعات مربوط به QTLهای مرتبط با آرایش سیستم ریشهای برنج از مقالات و پایگاه دادههای مرتبط جمعآوری شدند. متاآنالیز در سطح کل ژنوم روی این QTLها با استفاده از دادههای 28 مطالعه مستقل مکانیابی QTL در 38 جمعیت مختلف برنج انجام شد. از میان 312 ناحیه QTL که روی نقشه ژنتیکی مرجع قرار گرفتند، 84 و 228 ناحیه QTL بهترتیب در شرایط عادی رطوبتی و تنش خشکی شناساییشده بودند. پس از انتقالQTL ها روی نقشه توافقی، متاآنالیز QTL با به کارگیری نرمافزار BioMercator انجام شد. در مجموع تعداد 69 ناحیه MQTL معنیدار روی 12 کروموزوم برنج شناسایی شدند. نواحی MQTL شامل 5 تا 32 QTL اولیه و منعکسکننده QTLهای متعدد برای سه تا پنج صفت مرتبط با آرایش ریشه بودند. پس از بررسی فواصل اطمینان و تعداد QTLهای اولیه برای هر یک از نواحی MQTL، 23 ناحیه بهعنوان مهمترین نواحی MQTL گزینش و ژنهای واقع در محدوده این MQTLها شناسایی شدند. از جمله ژنهای کاندیدای دخیل در آرایش سیستم ریشه برنج که در نواحی MQTL قرار داشتند میتوان به ژنهایی از خانوادههای WRKY، ARF، IAA، EXPA، WOX، HOX، YUCCA، RHL و NAC اشاره کرد. جایگاه 60 MQTL با موقعیتSNPهای گزارششده در مطالعات ارتباطی کل ژنوم (GWAS) برای صفات ریختی ریشه در برنج همپوشانی داشتند. ژنهای منتخب امیدبخش و نواحی MQTL میتوانند برای مهندسی ژنتیک و بهنژادی مبتنی بر MQTL با هدف بهبود پتانسیل عملکرد، پایداری و کارایی در محیطهای مواجه با کمآبی در برنج مورد استفاده قرار گیرند.
بیوتکنولوژی گیاهان دارویی
مهدیه شجاعی؛ راضیه سرآبادانی
چکیده
التهاب، پاسخ طبیعی سیستم ایمنی بدن در برابر آسیب یا بیماری به عنوان یک مکانیسم دفاعی، در بدن است. سیستم ایمنی بدن سلولهای آسیب دیده، محرکها و پاتوژنها را شناسایی کرده و روند بهبودی را آغاز میکند که این روند ممکن است باعث بروز التهاب در بدن شود. گاهی اوقات التهاب طولانی مدت و پاسخهای ایمنی بیش از حد معمول، باعث بروز عوارض و ...
بیشتر
التهاب، پاسخ طبیعی سیستم ایمنی بدن در برابر آسیب یا بیماری به عنوان یک مکانیسم دفاعی، در بدن است. سیستم ایمنی بدن سلولهای آسیب دیده، محرکها و پاتوژنها را شناسایی کرده و روند بهبودی را آغاز میکند که این روند ممکن است باعث بروز التهاب در بدن شود. گاهی اوقات التهاب طولانی مدت و پاسخهای ایمنی بیش از حد معمول، باعث بروز عوارض و آسیبهای بیشتر و بروز بیماریهای مزمن میشود. در این پژوهش عصاره Brassica oleracea استخراج و وجود سولفورافان با روش GC-MSو MTTدر آن تأیید شد. میزان سمیت عصاره استخراج شده بر لاینهای سلولی، رد شد، بر بیان ژنهای STAT3 و NF-KB مؤثر در مسیر التهاب سیستم ایمنی مورد بررسی قرار گرفت. از دو ژن GAPDH و β-actin به عنوان ژنهای کنترل داخلی، در لاین سلولی عصبی 1321N1 و لاین سلولی HFF به عنوان سلول نرمال استفاده شد. سلولها با دو میلیگرم از عصاره به مدت سه روز تیمار شدند و تغییرات سیستم ایمنی نیز در بیان ژنها، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که سولفورافان باعث کاهش بیان ژنهای NF-KB و STAT3 شد و هر دو ژن از مهمترین واسطههای التهاب میباشند. بر اساس نتایج بدست آمده در این پژوهش، استفاده از ماده مؤثره سولفورافان میتواند در کاهش علل ایجاد مشکلات بیماران دارای التهاب سیستم ایمنی مؤثر باشد.
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
زهرا حاجی برات؛ عباس سعیدی؛ احمد موسی پور گرجی؛ مهرشاد زین العابدینی؛ محمدرضا غفاری؛ رحیم احمدوند
چکیده
ویروسهای Potato virus Y (PVY) و Potato virus X (PVX) از مهمترین عوامل آلودهکننده سیبزمینی هستند که باعث کاهش عملکرد و کیفیت غده میشوند. در این مطالعه، آزمایشی برای بررسی تأثیر ویروسهای مذکور بر عملکرد غده و سطح مقاومت 33 ژنوتیپ سیبزمینی در کرج انجام شد. آزمایش بهصورت طرح کاملا تصادفی در قالب فاکتوریل میباشد و در دو سطح ویروس در سه تکرار ...
بیشتر
ویروسهای Potato virus Y (PVY) و Potato virus X (PVX) از مهمترین عوامل آلودهکننده سیبزمینی هستند که باعث کاهش عملکرد و کیفیت غده میشوند. در این مطالعه، آزمایشی برای بررسی تأثیر ویروسهای مذکور بر عملکرد غده و سطح مقاومت 33 ژنوتیپ سیبزمینی در کرج انجام شد. آزمایش بهصورت طرح کاملا تصادفی در قالب فاکتوریل میباشد و در دو سطح ویروس در سه تکرار اجرا شد. نتایج نشان داد که آلودگی ویروسی تأثیر معنیداری بر میانگین عملکرد غده، عملکرد بذری (اندازه غده 35-55 میلیمتر)، عملکرد خوراکی (اندازه غده بزرگتر از55 میلیمتر) و عملکرد غیرقابلفروش (اندازه غده کوچکتر از 35 میلیمتر) دارد. براساس تجزیه خوشهایی ویروس PVY، خوشه هفتم بیشترین ژنوتیپهای مقاوم به ویروس PVY به لحاظ میانگین جذب نوری و میانگین عملکرد در نظر گرفتهشد و درحالیکه خوشه ششم دارای ژنوتیپهای حساس به ویروس PVY شناسایی شدند. بر مبنای تجزیه خوشهای ویروسPVX، خوشه اول بیشترین ژنوتیپهای مقاوم به لحاظ میانگین عملکرد و جذب نوری درنظرگرفتهشد و خوشه سوم دارای بیشترین ژنوتیپهای حساس به ویروس PVX هستند. نتایج این مطالعه نشان داد که ژنوتیپ G23 با میانگین جذب نوری 01/0 و 032/0 و میانگین عملکرد 1/4 کیلوگرم بر متر مربع، به ترتیب ژنوتیپ مقاوم به PVY و PVX میباشد. انتخاب همزمان ژنوتیپها با عملکرد بالا و مقاوم در برابر هر دو ویروس به تسریع در برنامههای اصلاح سیبزمینی کمک میکند.
بیوتکنولوژی گیاهان دارویی
لیلا اکبری؛ مهدی کاکائی
چکیده
ترکیبات فنلی و سایر محتواهای بیوشیمیایی ترکیبات با ارزش به دست آمده از گیاه اسپند میباشند. این مطالعه با هدف ارزیابی اثر رویشگاههای مختلف بر برخی از پارامترهای بیوشیمیایی در گیاه اسپند صورت پذیرفت. ابتدا نمونهها از چهار رویشگاه مورد مطالعه شناسایی و جمعآوری شدند. آزمایشی به صورت فاکتوریل، فاکتور اول اکوتیپها در چهار سطح ...
بیشتر
ترکیبات فنلی و سایر محتواهای بیوشیمیایی ترکیبات با ارزش به دست آمده از گیاه اسپند میباشند. این مطالعه با هدف ارزیابی اثر رویشگاههای مختلف بر برخی از پارامترهای بیوشیمیایی در گیاه اسپند صورت پذیرفت. ابتدا نمونهها از چهار رویشگاه مورد مطالعه شناسایی و جمعآوری شدند. آزمایشی به صورت فاکتوریل، فاکتور اول اکوتیپها در چهار سطح و فاکتور دوم نمونه در دو سطح در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی با سه تکرار در آزمایشگاه مرکزی دانشگاه رازی در سال 1402 اجرا گردید. نتایج نشان داد که در صفات محتوای کلروفیل کل، فنل کل، فلاوونوئید و آنتوسیانین اختلاف معنیداری بین اکوتیپها و همچنین دو نمونه برگ و دانه وجود دارد. در بررسی اثر متقابل اکوتیپ در نمونه نیز نتایج حاکی از معنیدار بودن شاخص کلروفیل b و قند محلول میباشد. اختلاف بین نمونهها میتواند ناشی از نوع اکوتیپ و عوامل محیطی باشد. در تعیین همبستگی بین صفات مورد بررسی نیز همبستگی مثبت و معنیداری بین کلروفیل a، کلروفیل b و کلروفیل کل مشاهده گردید. محتوای فنل و فلاوونوئید نیز دارای همبستگی منفی و معنیدار با کلروفیل کل و همبستگی مثبت و معنیدار با آنتوسیانین را نشان دادند. در نمونه های مورد بررسی با توجه به محتوای ترکیبات بیوشیمیائی و نیز محتوای بالای فنل ها و فلاوونوئیدها و همچنین اهمیت این گیاه داروئی با ارزش به واسطه دارا بودن ترکیبات آنتی اکسیدانی مهم می توان بیان داشت که اکوتیپ شماره 2 روستای موسی آباد میتواند به عنوان یک نمونه مناسب جهت مطالعات گستردهتر در حوزه کشت، داروئی و درمان به پژوهشگران معرفی گردد.