اصلاح نباتات مولکولی
سید مجتبی خیام نکویی؛ محمد رضا غفاری؛ محسن مردی؛ زهرا قربان زاده؛ رسمیه حمید؛ مهرشاد زین العابدینی
چکیده
امروزه بهکارگیری فناوریهای پیشرفته مانند سیستم موقعیتیابی جهانی، هواپیماهای بدون سرنشین، نقشهبرداری ماهوارهای، حسگرهای از راه دور و ماشینآلات دقیق کشاورزی حجم زیادی از کلاندادهها را در طول فرایند تولید در اختیار کشاورزان قرار میدهد که میتواند بهعنوان بخشی از اقتصاد دیجیتال در کشاورزی دقیق محسوب شده و مورد بهرهبرداری ...
بیشتر
امروزه بهکارگیری فناوریهای پیشرفته مانند سیستم موقعیتیابی جهانی، هواپیماهای بدون سرنشین، نقشهبرداری ماهوارهای، حسگرهای از راه دور و ماشینآلات دقیق کشاورزی حجم زیادی از کلاندادهها را در طول فرایند تولید در اختیار کشاورزان قرار میدهد که میتواند بهعنوان بخشی از اقتصاد دیجیتال در کشاورزی دقیق محسوب شده و مورد بهرهبرداری اقتصادی قرار گیرد. تجزیه و تحلیل این دادهها بهعلت پیچیدگی قادر به پردازش توسط سیستمهای پردازش سنتی نمیباشد. با توجه به اندازه و پیچیدگی کلانداده، هوشمصنوعی قادر است از طریق الگوریتمهای یادگیری ماشین، این دادهها را به اطلاعات ارزشمند تبدیل نماید. از برنامههای کاربردی و در حال توسعه هوشمصنوعی میتوان به الگوریتمهای پیشبینی عملکرد، کاهش نهادههای کشاورزی مانند کود و سم، نظارت بر شرایط رشد محصولات، مدیریت آفات، بهنژادی و مطالعات مولکولی و درنهایت مدیریت زنجیره ارزش اشاره کرد. برنامههای در حال توسعه با استفاده از هوشمصنوعی بهزودی قادر خواهند بود علاوه بر تعیین زمان کشت، زمان ورود محصولات کشاورزی به بازار را نیز مدیریت کنند تا درنهایت سبب افزایش بهرهوری شوند. تولید کودهای زیستی از ضایعات کشاورزی میتواند دستاورد دیگری از توسعه الگوریتمهای بر پایه هوشمصنوعی برای کاهش اثرات منفی زیست محیطی و افزایش بهرهوری اقتصادی از ضایعات باقیمانده از محصولات کشاورزی باشد. در این مطالعه کاربردهای توسعهای و تحقیقی هوشمصنوعی و تأثیر آن در کشاورزی دقیق مورد بحث قرار میگیرد.
ژنومیکس
آتنا شادمهر؛ حسین رامشینی؛ مهرشاد زین العابدینی؛ مسعود پرویزی آلمانی؛ محمدرضا غفاری؛ علی ایزدی دربندی؛ مریم فارسی؛ محمود فولادوند
دوره 6، شماره 16 ، اسفند 1395، ، صفحه 45-59
چکیده
با توجه به پتانسیلهای موجود در گیاه نیشکر از لحاظ تولید انرژی و قند، بهترین راه برای استفاده از ظرفیتهای موجود در گیاه نیشکر، بررسی تنوع ژنتیکی واریتههای موجود جهت به کارگیری در برنامههای به نژادی میباشد. با مطالعه 30 جفت آغازگر ریزماهواره روی 160 واریته نیشکر، 169 آلل، با میانگین 6/5 آلل برای هر آغازگر حاصل شد. تعداد آلل موثر بین ...
بیشتر
با توجه به پتانسیلهای موجود در گیاه نیشکر از لحاظ تولید انرژی و قند، بهترین راه برای استفاده از ظرفیتهای موجود در گیاه نیشکر، بررسی تنوع ژنتیکی واریتههای موجود جهت به کارگیری در برنامههای به نژادی میباشد. با مطالعه 30 جفت آغازگر ریزماهواره روی 160 واریته نیشکر، 169 آلل، با میانگین 6/5 آلل برای هر آغازگر حاصل شد. تعداد آلل موثر بین 06/1 برای مکان ژنی AP-SSR03 و 921/1 در مکان ژنی SMC119CG با میانگین 508/1 آلل برآورد شد. میزان محتوای چند شکلی آغازگرها بین 06/0 (برای جایگاه AP-SSR03) تا 5/0 (برای جایگاه SMC851MS) متغیر بود. تجزیه به مختصات اصلی (PCoA)، 6 گروه را مشخص نمود، به طوریکه سه مولفه اول 86/14 درصد از واریانس کل را توجیه مینمایند. تجزیه خوشهای با روش مبتنی بر فاصله Neihbour-Joining و تجزیه ساختار جمعیت با روش مبتنی بر مدل Bayesian انجام شد. بهترین تعداد زیر جمعیت 6 عدد شناسایی شد، که در اکثر زیرجمعیتها افرد بر اساس مناطق جغرافیایی از یکدیگر تفکیک نشدند. نتایج گروهبندی حاصل از روش مبتنی بر مدل Bayesian، ارتباط فیلوژنی و تجزیه به مختصات اصلی با هم مطابقت زیادی نشان دادند. نتایج واریانس ژنتیکی نشان داد که تنوع افراد درون جمعیتها بیشتر از تنوع بین جمعیتها میباشد. بنابراین در برنامههای اصلاحی نیشکر به منظور انتخاب والدین مناسب، انتخاب درون جمعیتها میتواند انجام شود. اطلاعات به دست آمده در مطالعه حاضر، در برنامههای بهنژادی به منظور حفاظت و مدیریت چنین مجموعه ژنتیکی با ارزشی در جهت کشت نیشکر برای استفاده از قند و انژی زیستی، مفید میباشد.
ژنومیکس
فرزان لاهوت؛ مهرشاد زین العابدینی؛ جابر کریمی؛ مریم شهبازی؛ بهزاد صادق زاده
دوره 6، شماره 15 ، آذر 1395، ، صفحه 25-35
چکیده
بررسی تنوع ژنتیکی بهترین راه برای استفاده از ظرفیت ژنتیکی موجود در گیاه جو جهت برنامههای بهنژادی میباشد. در این بررسی تنوع ژنتیکی 63 ژنوتیپ ایرانی و غیر ایرانی جو تشریح شده است. از 30 جفت نشانگر ریزماهواره استفاده شده، 29 جفت چندشکلی مشاهده شد. در مجموع 225 آلل برای مکانهای ژنی مختلف با میانگین 2/7 برای هر آغازگر شناسایی گردید. بیشترین ...
بیشتر
بررسی تنوع ژنتیکی بهترین راه برای استفاده از ظرفیت ژنتیکی موجود در گیاه جو جهت برنامههای بهنژادی میباشد. در این بررسی تنوع ژنتیکی 63 ژنوتیپ ایرانی و غیر ایرانی جو تشریح شده است. از 30 جفت نشانگر ریزماهواره استفاده شده، 29 جفت چندشکلی مشاهده شد. در مجموع 225 آلل برای مکانهای ژنی مختلف با میانگین 2/7 برای هر آغازگر شناسایی گردید. بیشترین تعداد آلل برای جایگاههای Bmag0323، Hvm54 و EBmac679 (با 13 آلل) و کمترین تعداد برای جایگاه HVM0003 (با 2 آلل) بود. میزان PIC از 89/0 (برای جایگاه EBmac679) تا 21/0 (برای جایگاه GBM1176) و مقدار شاخص شانون از 46/2I= (برای جایگاه Bmag0323) تا 48/0I= (برای جایگاه GBM1176) متغیر بود. گروهبندی ژنوتیپها با روش Neighbor-net، و تجزیه خوشهای با استفاده از روش Bayesian انجام گردید. در این روش بهترین تعداد زیر جمعیت 4 عدد شناسایی شد که در اکثر زیرجمعیتها ژنوتیپهای با منشاء ایران دیده شدند. نتایج گروهبندی حاصل از روش Neighbor-net با روش مبتنی بر مدل مطابقت زیادی نشان داد. نتایج این تحقیق نشان داد که نشانگرهای ریزماهواره تنوع ژنوتیپهای مختلف جو را بهخوبی نمایش میدهند. همچنین با توجه به نتایج بهدست آمده، ژنوتیپهای بومی ایران نیز تنوع بالایی را از خود نشان دادند.
ژنومیکس
محمد علی ابراهیمی؛ مهرشاد زین العابدینی
دوره 3، شماره 4 ، شهریور 1392، ، صفحه 133-148
چکیده
امروزه با توجه به درک اهمیت اقتصادی، اکولوژیک، فرهنگی و اجتماعی تنوع زیستی، گامهایی در راستای شناسایی، تعیین کمیت، شناخت نحوه توزیع و روابط ژنتیکی برداشته شده است. علاوه بر این، تجزیه و تحلیل تنوع ژنتیکی از جنبههای مختلف از جمله بررسی پراکنش تنوع آللی، ساختار ژنتیکی و روابط خویشاوندی بین و درون جوامع، گونهها و افراد مختلف، ...
بیشتر
امروزه با توجه به درک اهمیت اقتصادی، اکولوژیک، فرهنگی و اجتماعی تنوع زیستی، گامهایی در راستای شناسایی، تعیین کمیت، شناخت نحوه توزیع و روابط ژنتیکی برداشته شده است. علاوه بر این، تجزیه و تحلیل تنوع ژنتیکی از جنبههای مختلف از جمله بررسی پراکنش تنوع آللی، ساختار ژنتیکی و روابط خویشاوندی بین و درون جوامع، گونهها و افراد مختلف، از جمله دغدغههای علوم زیستی بهشمار میآید. در این ارتباط و با توجه به اهمیت شناسایی، حفظ و نگهداری ذخایر توارثی، اطمینان از موجودیت دائمی آنها و بهکارگیری این منابع به عنوان ابزاری مناسب جهت تسهیل فرآیندهای اصلاحی و استراتژیهای مدیریتی، کارایی برخی از روشهای مختلف ژنتیکی و ژنومیک مانند نشانگرهای ریزماهواره مبتنی بر ژنوم و ترانسکریپتوم، در بررسی برخی از گیاهان زراعی و باغی مانند زعفران و نیز گونههایی از جنس Prunus و Punica مورد ارزیابی قرار گرفت. از بین نشانگرهای بهکار رفته در مطالعات فوق، نشانگرهای ریزماهواره مبتنی بر ژنوم، اطلاعات پیرامون فرآیندهای مرتبط با بخشبندی رویشگاهها و جمعیتهای کوچک، توزیع تنوع آللی، ارایه الگوهای مدیریت ژرمپلاسم و روابط ژنتیکی در زمینه ژنتیک حفاظتی را بهبود بخشیده است. علاوه بر این، روش ترانسکریپتئومیک و ژنومیک، امکان مطالعه تنوع فعالیت ژنها، ناشی از عملکرد حاصل از بخشبندی رویشگاه، تنوع میزان مقاومت در برابر تنشهای زیستی و غیرزیستی و تغییرات محیطی، و شناسایی نشانگرهای مناسب برای انجام برخی از مطالعات مانند گزینش بهکمک نشانگر را میسر میکند. در این مقاله ما تشریح کردهایم که چگونه تلفیق تنوع ژنومیک و ترانسکریپتوم به همراه ابزار جدید بیوانفورماتیک در برخی گونههای مهم زراعی و باغی میتوانند شناسایی تأثیرات نسبی تهدیدهای ژنتیکی و محیطی را بهبود بخشیده و چشم اندازهای جدیدی را در مطالعات حفاظت از ذخایر توارثی بگشایند.