فصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی

اصلاح نباتات مولکولی

برآورد ارزش اصلاحی صفات مورفولوژیک آفتابگردان دانه روغنی تحت شرایط نرمال و تنش خشکی با نشانگرهای ‏میکروساتلیت و مبتنی بر رتروترنسپوزون ‏

نسرین اکبری؛ رضا درویش زاده

دوره 13، شماره 45 ، فروردین 1403، ، صفحه 41-61

https://doi.org/10.30473/cb.2024.70393.1950

چکیده

اطلاع از نحوه عمل (افزایشی/ غالبیت) و میزان اثر ژن‌ها یکی از ضروریت‌ها جهت دست‌یابی به ارقام با عملکرد و کیفیت بالاست. برآورد ارزش اصلاحی (اثر افزایشی) می‌تواند به واسطه نشانگر‌ها و از طریق بهترین پیش‌بینی خطی نااُریب انجام ‌شود. در پژوهش حاضر 100 ژنوتیپ آفتابگردان دانه روغنی، بر اساس طرح لاتیس 10 10 طی دو سال زراعی 1392-1393 تحت دو شرایط ... بیشتر اطلاع از نحوه عمل (افزایشی/ غالبیت) و میزان اثر ژن‌ها یکی از ضروریت‌ها جهت دست‌یابی به ارقام با عملکرد و کیفیت بالاست. برآورد ارزش اصلاحی (اثر افزایشی) می‌تواند به واسطه نشانگر‌ها و از طریق بهترین پیش‌بینی خطی نااُریب انجام ‌شود. در پژوهش حاضر 100 ژنوتیپ آفتابگردان دانه روغنی، بر اساس طرح لاتیس 10 10 طی دو سال زراعی 1392-1393 تحت دو شرایط نرمال و تنش خشکی (محدودیت آبیاری) ارزیابی شدند. ارزش اصلاحی 13 صفت در 78 ژنوتیپ از 100 ژنوتیپ به واسطه داشتن داده‌های ژنوتیپ‌سنجی با نشانگرهای SSR و مبتنی بر Retrotransposon در هر یک از شرایط نرمال و تنش خشکی (محدودیت آبیاری) از طریق بهترین پیش‌بینی خطی نااُریب (BLUP) برآورد شد. به این منظور از ماتریس خویشاوندی یا Kinship حاصل از داده‌های مولکولی SSR و مبتنی بر Retrotransposon استفاده شد. با توجه به مجموع رتبه‌های ارزش‌های اصلاحی همه صفات مورد مطالعه و بر اساس داده‌های مولکولی هر دو نشانگر، تحت شرایط نرمال ژنوتیپ‌های 47،11،8 و 35 و تحت شرایط تنش خشکی (محدودیت آبیاری) ژنوتیپ‌های 8، 11 و 35 از بالاترین رتبه ارزش اصلاحی برخوردار بودند. بر اساس داده‌های مولکولی SSR در شرایط نرمال ژنوتیپ‌های 76، 36، 34 و 41 و بر اساس داده‌های مولکولی مبتنی بر رتروترنسپوزون ژنوتیپ‌های 61، 78، 72 و 52 و در شرایط تنش خشکی (محدودیت آبیاری) بر اساس داده‌های مولکولی SSR ژنوتیپ‌های 76، 38، 34، 29 و 70 و بر اساس داده‌های مولکولی مبتنی بر رتروترنسپوزون ژنوتیپ‌های 16، 71، 78 و 61 از پایین‌ترین رتبه‌ ارزش اصلاحی برخوردار بودند. در مجموعِ دو شرایط و با در نظر گرفتن کلِ صفات مورد مطالعه و هر دو نشانگر مولکولی، ژنوتیپ‌های 8، 11 و 35 با ارزش اصلاحی بالا به عنوان والدین مطلوب برای اصلاح صفات در برنامه‌های به‌نژادی معرفی می‌شوند.

اصلاح نباتات مولکولی

ارزیابی برهمکنش ژنوتیپ × محیط در ژنوتیپ‌های آفتابگردان دانه روغنی تحت شرایط آبیاری ‏نرمال و محدود با روش بای‌پلات ‏GGE

نسرین اکبری؛ رضا درویش زاده

دوره 12، شماره 41 ، خرداد 1402، ، صفحه 37-48

https://doi.org/10.30473/cb.2023.68979.1921

چکیده

با گسترش حجم داده‌ها، سرعت و دقت در ارزیابی‌های به‌نژادی از اهمیت بسزایی برخوردار می‌باشد. روش‌های آماری چند متغیره، مانند GGE، با کاهش حجم داده و پیچیدگی‌های محاسباتی، کمک شایانی در این راستا می‌نمایند. استفاده از GGE جهت معرفی ژنوتیپ‌هایی که دارای بیشترین سازگاری و بالاترین عملکرد هستند، سودمند ارزیابی شده است. به منظور معرفی ... بیشتر با گسترش حجم داده‌ها، سرعت و دقت در ارزیابی‌های به‌نژادی از اهمیت بسزایی برخوردار می‌باشد. روش‌های آماری چند متغیره، مانند GGE، با کاهش حجم داده و پیچیدگی‌های محاسباتی، کمک شایانی در این راستا می‌نمایند. استفاده از GGE جهت معرفی ژنوتیپ‌هایی که دارای بیشترین سازگاری و بالاترین عملکرد هستند، سودمند ارزیابی شده است. به منظور معرفی ژنوتیپ پایدار با سازگاری بالا به تنش خشکی، 100 ژنوتیپ آفتابگردان دانه روغنی در قالب طرح لاتیس ساده 10 × 10 طی دو سال زراعی (1392-1393) در شرایط آبیاری نرمال و محدود ارزیابی شدند. نتایج تجزیه واریانس مرکب نشان داد بین ژنوتیپ‌ها از نظر صفات آگرومورفولوژیک مورد ارزیابی اختلاف آماری معنی‌دار وجود دارد. بر اساس ارزیابی گرافیکی برهمکنش ژنوتیپ × محیط با GGEbiplot از برنامه metan تحت R، ژنوتیپ‌های شماره 57 (SDR19)، 41 (F1250/03)، 8 (254-ENSAT)، 24 (8ASB2) و 26 (H049+FSB) از نظر پایداری و عملکرد جز برترین ژنوتیپ‌ها بودند. ژنوتیپ 8 (254-ENSAT) بالاترین عملکرد را در بین تمام ژنوتیپ‌ها در تمامی محیط‌ها نشان داد. در مقابل ژنوتیپ‌ 26 (H049+FSB) بیشترین عملکرد را در محیط‌های Y1D (سال اول- آبیاری محدود) و Y1N (سال اول- آبیاری نرمال) و ژنوتیپ‌های 57 (SDR19)، 41 (F1250/03) و 24 (8ASB2) بیشترین عملکرد را در محیط‌های Y2D (سال دوم آبیاری محدود) و Y2N (سال دوم- آبیاری نرمال) نشان دادند. بر اساس نتایج از ژنوتیپ‌ شماره 8 با عملکرد بالا و پایدار در تمام محیط‌ها می‌توان به عنوان والد در توسعه هیبریدهای پرمحصول و متحمل به تنش استفاده کرد. نتایج تحقیق نشان می‌دهد بای‌پلات GGE روش آماری سودمندی در جهت دستیابی به نتایج کاربردی و دقیق می‌باشد.

اصلاح نباتات مولکولی

بررسی تنش شوری در آفتابگردان با تمرکز بر مکانیسم‌ها و رویکردها

ساناز خلیفانی؛ رضا درویش زاده؛ فریبا مرسلی آقاجری

دوره 12، شماره 40 ، اسفند 1401، ، صفحه 15-40

https://doi.org/10.30473/cb.2023.68177.1911

چکیده

آفتابگردان (.Helianthus annuus L) یک محصول مهم دانه‌‌ روغنی شناخته شده است که به دلیل روغن با کیفیت بالا و غنی از اسیدلینولئیک در سراسر جهان کشت می‌‌شود. مطالعه حاضر مروری بر اثرات تنش شوری بر صفات مورفولوژیک و فیزیولوژیک، مکانیسم‌‌های مقاومت و روش‌‌های اصلاحی و زراعی برای مقابله با تنش شوری در آفتابگردان است. آفتابگردان به عنوان گیاه ... بیشتر آفتابگردان (.Helianthus annuus L) یک محصول مهم دانه‌‌ روغنی شناخته شده است که به دلیل روغن با کیفیت بالا و غنی از اسیدلینولئیک در سراسر جهان کشت می‌‌شود. مطالعه حاضر مروری بر اثرات تنش شوری بر صفات مورفولوژیک و فیزیولوژیک، مکانیسم‌‌های مقاومت و روش‌‌های اصلاحی و زراعی برای مقابله با تنش شوری در آفتابگردان است. آفتابگردان به عنوان گیاه نیمه متحمل به شوری رتبه‌‌بندی می‌‌شود. اثرات منفی تنش شوری بر آفتابگردان شامل قهوه‌‌ای شدن نوک ریشه‌ها، کاهش رشد لپه‌‌ها و ریشه، سطح برگ، تجمع ماده خشک، عملکرد و میزان روغن دانه است. همچنین تنش شوری منجر به کاهش جذب CO2، سرعت تعرق، هدایت روزنه‌‌ای و ظرفیت فتوسنتزی در آفتابگردان می‌‌شود. از واکنش‌‌های مقاومت به تنش شوری در آفتابگردان می‌‌توان به تعدیل بیان ATPase‌های حساس به Oubain از طریق کلسیم، به تاخیر انداختن تخریب پروتئین‌‌های غشایی، افزایش سروتونین و ملاتونین، افزایش بیان نیتریک اکسید، افزایش S-nitrosylation پروتئین‌‌های سیتوزولی، افزایش محتوای پراکسید لیپید، فعالیت گلوتاتیون پراکسیداز و فراوانی هم اکسیژناز-1 (HO-1) در سلول‌‌های اطراف کانال‌‌های ترشحی اشاره کرد. مهمترین رویکردهای اصلاح برای تحمل تنش شوری در آفتابگردان عبارتند از: شناسایی ژن‌‌های مقاوم به شوری HT089، HT175، HT185، HT215، HT216 و HT227، شناسایی گونه H. paradoxus به عنوان مقاوم‌‌ترین گونه، تولید لاین‌‌های HA429 و HA430 متحمل به شوری، انتقال ژن TaNHX2 گندم به آفتابگردان و شناسایی ژن‌‌های دخیل در تحمل به تنش شوری با فناوری توال‌‌یابی نسل جدید. نتایج این بررسیِ گسترده در دستیابی به یک برنامه جامع برای بهبود پایدار عملکرد و کیفیت روغن آفتابگردان تحت تنش شوری مهم خواهد بود.

اصلاح نباتات مولکولی

برآورد ارزش اصلاحی صفات زراعی ذرت با استفاده از نشانگرهای IRAP و REMAP

سحر قهرمانی قهرمانلو؛ رضا درویش زاده

دوره 11، شماره 36 ، اسفند 1400، ، صفحه 33-48

https://doi.org/10.30473/cb.2022.62429.1865

چکیده

ذرت بعد از گندم و برنج جزو سومین غله مهم در سراسر جهان بوده و یک دانه اصلی برای بسیاری از مردمان در آفریقا، آمریکای لاتین و آسیا به حساب می‌آید. اطلاع از نحوه عمل و میزان اثر ژن‌ها یکی از ضرورت‌ها جهت دست‌یابی به ارقام با بازدهی بالاست. در این راستا فن‌آوری نشان‌گرهای مولکولی نیاز به اطلاع از شجره ژنوتیپ‌ها جهت برآورد ماتریس خویشاوندی ... بیشتر ذرت بعد از گندم و برنج جزو سومین غله مهم در سراسر جهان بوده و یک دانه اصلی برای بسیاری از مردمان در آفریقا، آمریکای لاتین و آسیا به حساب می‌آید. اطلاع از نحوه عمل و میزان اثر ژن‌ها یکی از ضرورت‌ها جهت دست‌یابی به ارقام با بازدهی بالاست. در این راستا فن‌آوری نشان‌گرهای مولکولی نیاز به اطلاع از شجره ژنوتیپ‌ها جهت برآورد ماتریس خویشاوندی لازم برای برآورد ارزش‌های اصلاحی ژنوتیپ‌ها را برطرف نموده است. در این پژوهش، تعداد 97 ژنوتیپ ذرت در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با شش تکرار به لحاظ 17 صفات مختلف زراعی ارزیابی شدند. در آزمایش مولکولی پروفیل مولکولی ژنوتیپ‌ها با استفاده از 28 جفت ترکیب آغازگری چندشکلی در تکثیر بین رتروترنسپوزون‌ها (IRAP) و چندشکلی در تکثیر بین ریزماهواره و رتروترنسپوزون (REMAP) تهیه شد. ارزش اصلاحی ژنوتیپ‌ها در ارتباط با هر یک از صفات موردمطالعه به روش بهترین پیش‌بینی نا اریب خطی (BLUP) در قالب مدل خطی مخلوط (MLM) با بهره‌مندی از ماتریس خویشاوندی یا Kinship محاسبه شده بر اساس داده‌های مولکولی، برآورد شد. با در نظر گرفتن مجموع ارزش‌های اصلاحی برآورد شده برای صفات موردمطالعه، ژنوتیپ‌هایP3L11 ، P10L9، P9L6، P19L5 Kahia و (Paternal)OH43/1042 بالاترین رتبه را داشتند. ارزش اصلاحی مثبت نشان می‌دهد این ژنوتیپ‌ها بیش‌ترین توان در انتقال ارزش صفات به نسل بعد را دارند. ژنوتیپ P14L2 با دارا بودن ارزش اصلاحی مثبت و بالا برای صفات طول برگ، نسبت سطح برگ، وزن چوب‌بلال و شاخص سطح برگ و ژنوتیپ P16L6 Kahia با داشتن ارزش اصلاحی مثبت و بالا برای صفات ارتفاع بوته تا بلال، طول چوب‌بلال و وزن دانه در بوته می‌توانند به‌عنوان والدین مطلوب برای اصلاح این صفات در برنامه‌های به‌نژادی ذرت معرفی شوند.

اصلاح نباتات مولکولی

بررسی و مقایسه پروتئوم برگ در ذرت (Zea mays L.) تحت تنش شوری

مرجان جنت دوست؛ رضا درویش زاده؛ ستار طهماسبی انفرادی؛ مریم منزه

دوره 10، شماره 34 ، شهریور 1400، ، صفحه 1-26

https://doi.org/10.30473/cb.2021.59885.1846

چکیده

شوری یک تنش اصلی غیر زیستی محدودکننده رشد و بهره‌وری گیاهان در بسیاری از مناطق جهان است که به دلیل افزایش استفاده از آب بی-کیفیت برای آبیاری و شوری خاک ایجاد می‌شود. سازگاری یا تحمل گیاه به تنش شوری شامل تغییر فرآیندهای فیزیولوژیکی و مسیرهای متابولیکی و فعال‌سازی شبکه‌های مولکولی یا ژنی است. در این مطالعه از الکتروفو دوبعدی برای ... بیشتر شوری یک تنش اصلی غیر زیستی محدودکننده رشد و بهره‌وری گیاهان در بسیاری از مناطق جهان است که به دلیل افزایش استفاده از آب بی-کیفیت برای آبیاری و شوری خاک ایجاد می‌شود. سازگاری یا تحمل گیاه به تنش شوری شامل تغییر فرآیندهای فیزیولوژیکی و مسیرهای متابولیکی و فعال‌سازی شبکه‌های مولکولی یا ژنی است. در این مطالعه از الکتروفو دوبعدی برای شناسایی پروتئین‌های پاسخ‌دهنده به تنش شوری در ذرت استفاده شد. دو لاین ذرت با واکنش متفاوت به تنش شوری R10 (متحمل) و S46 (حساس) انتخاب شدند. در مرحله هشت برگی، تیمار شوری 8 دسی‌زیمنس بر متر بر گیاهان به مدت 20 روز اعمال شد و سپس پروتئین‌های برگ، استخراج گردید. لکه‌هایی با بیش از 5/1 برابر افزایش یا کاهش بیان جدا گردیدند و توسط دستگاه طیف‌سنجی جرمی شناسایی و تعیین توالی شدند. طبقه‌بندی عملکردی لکه‌های پروتئینی هر لاین بعد از MS/MS نشان داد که پروتئین‌های متفاوت بیان شده دارای فعالیت‌های متابولیکی مختلفی هستند. در لاین متحمل R10 تعداد پنج لکه افزایش بیان نشان داد که شامل پروتئین‌های Pyruvate orthophosphate dikinase، ATP synthase subunit beta، Germin-like protein،Chlorophyll a-b binding protein ، Triosephosphate isomerase و 40S ribosomal protein می‌باشند. همچنین در لاین حساس S46 یک لکه‌ افزایش بیان نشان داد که شامل پروتئین‌ Proteasome subunit beta می‌باشد و دو لکه-کاهش بیان نشان دادند که شامل پروتئین‌های Chlorophyll a-b binding protein و Ribulose bisphosphate carboxylase small chain می‌باشند. پروتئین‌های شناسایی شده در این مطالعه و مسیرهای بیوشیمیایی احتمالی مرتبط، اطلاعات جدیدی را در پاسخ لاین-های ذرت (R10 و S46) به تنش شوری ارائه می‌دهند.

اصلاح نباتات مولکولی

به نژادی متداول و مولکولی آفتابگردان (Helianthus annuus L) (علمی-مروری)

علیرضا نبی پور؛ رضا درویش زاده؛ احمد صرافی

دوره 10، شماره 33 ، خرداد 1400، ، صفحه 35-78

https://doi.org/10.30473/cb.2021.58978.1838

چکیده

دانه‌های روغنی بی‌شک از راهبردی‌ترین محصولات کشاورزی هستند که تولید آن‌ها جزو نیازهای زیربنایی برای ایجاد امنیت غذایی هر جامعه محسوب می‌شود. آفتابگردان با نام علمی Helianthus annuus L. گیاهی یکساله، یک‌پایه، دولپه از تیره‌ی مرکبان (Composite) می‌باشد. این جنس دارای گونه‌های دیپلوئید، تتراپلوئید و هگزاپلوئید است که آفتابگردان زراعی جزو ... بیشتر دانه‌های روغنی بی‌شک از راهبردی‌ترین محصولات کشاورزی هستند که تولید آن‌ها جزو نیازهای زیربنایی برای ایجاد امنیت غذایی هر جامعه محسوب می‌شود. آفتابگردان با نام علمی Helianthus annuus L. گیاهی یکساله، یک‌پایه، دولپه از تیره‌ی مرکبان (Composite) می‌باشد. این جنس دارای گونه‌های دیپلوئید، تتراپلوئید و هگزاپلوئید است که آفتابگردان زراعی جزو گونه‌های دیپلوئید با تعداد کروموزم پایه 17=x می‌باشد. آفتابگردان به‌طورعمده به‌خاطر روغن خوراکی آن کشت می‌شود. تنش‌های محیطی از قبیل خشکی، شوری، دمای غیرمعمول، مسمومیت با فلزات سنگین و تابش فرابنفش از تهدیدات جدی برای رشد، سوخت و ساز و بهره‌وری گیاهان می‌باشند. در سال‌های اخیر، پیشرفت‌های شگفت‌آور در زمینه‌های زیست‌فناوری، مهندسی ژنتیک و علوم کامپیوتر باعث شده است تا برنامه‌های به‌نژادی از سرعت، دقت و کارایی بسیار بالاتری نسبت به گذشته برخوردار باشند. تکنیک‌های جدید در صورتی که به‌طور مناسب در برنامه‌های به‌نژادی وارد شوند باعث افزایش چشم‌گیر سرعت و دقت این برنامه‌ها شده و می‌توانند هزینه‌ها را به‌میزان فوق‌العاده‌ای کاهش دهند. در این مقاله به‌طور مختصر ضمن اشاره به روش‌های به‌نژادی متداول، به روش‌های نوین و کاربرد آن‌ها در اصلاح آفتابگردان پرداخته می‌شود. در 10 سال اخیر علم ژنومیک اطلاعات ژنتیکی صفات کمّی را توسعه داده و گزینش به‌ کمک نشانگر تبدیل به یک ابزار کاربردی شده است.

اصلاح نباتات مولکولی

تجزیه ارتباطی صفات زراعی در ژنوتیپ‌های آفتابگردان (Helianthus annuus L.) با نشانگرهای SSR در شرایط نرمال و تنش کمبود فسفر

مریم رسول زاده اقدم؛ رضا درویش زاده؛ ابراهیم سپهر؛ هادی علیپور

دوره 10، شماره 31 ، آذر 1399، ، صفحه 71-89

https://doi.org/10.30473/cb.2020.54699.1819

چکیده

در راستای اصلاح ارقام زراعی فسفر-کارا، 100 ژنوتیپ آفتابگردان روغنی از نقاط مختلف جهان در دو شرایط بهینه و کمبود فسفر (mg/kg 2/7) بر اساس صفات مختلف زراعی در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در شرایط گلدانی در دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه ارومیه در سال زراعی 1396 ارزیابی شدند. در آزمایش مولکولی پروفیل مولکولی افراد با 30 جفت آغازگر ... بیشتر در راستای اصلاح ارقام زراعی فسفر-کارا، 100 ژنوتیپ آفتابگردان روغنی از نقاط مختلف جهان در دو شرایط بهینه و کمبود فسفر (mg/kg 2/7) بر اساس صفات مختلف زراعی در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در شرایط گلدانی در دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه ارومیه در سال زراعی 1396 ارزیابی شدند. در آزمایش مولکولی پروفیل مولکولی افراد با 30 جفت آغازگر میکروستلایت (SSR) تهیه گردید. نتایج نشان داد میانگین همه‌ی صفات از جمله قطر ساقه، عرض برگ، سطح برگ، قطر طبق، میزان کلروفیل و وزن هزار دانه در شرایط کمبود فسفر در مقایسه با شرایط بهینه به طور معنی‌دار کاهش یافته است که نشان دهنده تأثیر منفی کمبود فسفر روی صفات مورد بررسی است. میزان دامنه میزان اطلاعات چند شکل (PIC) در ژنوتیپ‌های مورد مطالعه بین 055/0 برای آغازگر ORS718 تا 687/0 برای آغازگر HA3040 متغیر بود. در تجزیه ساختار جمعیت بر اساس 30 مکان میکروستلایت (SSR)، 2 زیر جمعیت احتمالی (2K=) در پانل ارتباطی شناسایی شد. حدود 15/1 درصد از جفت مکانهای SSR مورد مطالعه به طور معنی‌دار در عدم تعادل پیوستگی بودند (P0.01). در تجزیه ارتباطی صفات بر اساس نشانگرهای SSR با استفاده از مدل خطی مخلوط 17 مکان SSR در هر یک از شرایط بهینه و کمبود فسفر با صفات مورد مطالعه پیوسته بودند. برخی از نشانگرها همچون P807، P608، P307، P718 و P878 بین صفات در شرایط بهینه و تنش کمبود فسفر مشترک بودند. نتایج بدست آمده از این مطالعه، اطلاعات ارزشمندی در زمینه گزینش به کمک نشانگر و مبنای ژنتیکی صفات مورد مطالعه در شرایط تنش کمبود فسفر ارائه می-دهد که می‌توان از این اطلاعات در گزینش افراد طی برنامه‌های بهنژادی و تولید لاین‌های خالص در جهت تحقق تولید ارقام هیبرید جدید آفتابگردان با میزان عملکرد بالا و کارایی فسفر بالا بهره برد.

بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده

بررسی تغییرات بیان ژن‌های SOS1، P5CS1 و PMP3-6 در لاین های ذرت تحت تنش شوری

زهرا ابراهیمی پور؛ رضا درویش زاده؛ سرور ارژنگ

دوره 10، شماره 30 ، شهریور 1399، ، صفحه 1-14

https://doi.org/10.30473/cb.2020.52969.1807

چکیده

غلظت بالای نمک در آب و خاک یکی از عمده‌ترین عوامل محدود کننده رشد و تولید گیاهان در سراسر جهان است. در این مطالعه، میزان نشت یونی و تغییرات بیان نسبی ژن‌های SOS1، P5CS1 و PMP3-6 در ریشه و برگ لاین‌های متحمل و حساس ذرت تحت شرایط نرمال و تنش شوری dS/m8، در زمان‌های 24 ساعت (کوتاه مدت) و 7 روز (بلند مدت) بعد از اعمال تنش در قالب طرح کاملاً تصادفی با ... بیشتر غلظت بالای نمک در آب و خاک یکی از عمده‌ترین عوامل محدود کننده رشد و تولید گیاهان در سراسر جهان است. در این مطالعه، میزان نشت یونی و تغییرات بیان نسبی ژن‌های SOS1، P5CS1 و PMP3-6 در ریشه و برگ لاین‌های متحمل و حساس ذرت تحت شرایط نرمال و تنش شوری dS/m8، در زمان‌های 24 ساعت (کوتاه مدت) و 7 روز (بلند مدت) بعد از اعمال تنش در قالب طرح کاملاً تصادفی با دو تکرار زیستی و 3 تکرار تکنیکی در سال 1398 با فناوری واکنش زنجیره ای پلی مراز در زمان واقعی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد میزان نشت یونی در لاین حساس در بلند مدت بیشتر از لاین متحمل بود. بیشترین میزان بیان نسبی دو ژن P5CS1 و PMP3-6 در شرایط تنش شوری (dS/m 8) در بافت ریشه لاین متحمل مشاهده شد. در مقابل بیشترین میزان بیان نسبی ژن SOS1 در بافت برگ لاین حساس در کوتاه مدت مشاهده شد. محاسبه همبستگی بین بیان نسبی ژن‌ها نشان داد بین بیان نسبی ژن‌های P5CS1 و PMP3-6 همبستگی مثبت و معنی‌داری (05/0P≤) وجود دارد. احتمالاً بیان بالای ژن‌های P5CS1 و PMP3-6 در ریشه لاین متحمل اندکی بعد از اعمال تنش شوری (کوتاه مدت) گیاه را در تنظیم فشار اسمزی و جلوگیری از ورود زیاد سدیم به درون گیاه یاری نموده و باعت افزایش تحمل گیاه به تنش شوری می شود. نتایج این پژوهش می‌تواند در برنامه‌های به‌نژادی ذرت برای تولید ارقام مقاوم به شوری مفید واقع شود.

اصلاح نباتات مولکولی

بررسی تنوع ژنتیکی و تجزیه ارتباط صفات زراعی با نشانگرهای ISSR و EST-SSR در فسکیوی پابلند (Festuca arundinacea)

زینب شهاب‌زاده؛ رضا درویش زاده؛ رضا محمدی؛ مراد جعفری؛ هادی علیپور

دوره 9، شماره 29 ، خرداد 1399، ، صفحه 1-20

https://doi.org/10.30473/cb.2020.51976.1801

چکیده

گیاه فسکیوی پابلند (Festuca arundinacea) از خانواده Poaceae، یک گیاه آلوهگزاپلوئید (2n=6x=42) دگربارور است که در سرتاسر دنیا به صورت گیاه علوفه‌ای استفاده می‌شود. اکثر صفات مورفولوژیک با ارزش اقتصادی بالا توارث کمّی (پلی‌ژنیک) داشته و بیان ژن‌های کنترل کننده این صفات به طور وسیعی تحت تاثیر محیط قرار می‌گیرند از این رو اصلاح این گونه صفات با روش‌های ... بیشتر گیاه فسکیوی پابلند (Festuca arundinacea) از خانواده Poaceae، یک گیاه آلوهگزاپلوئید (2n=6x=42) دگربارور است که در سرتاسر دنیا به صورت گیاه علوفه‌ای استفاده می‌شود. اکثر صفات مورفولوژیک با ارزش اقتصادی بالا توارث کمّی (پلی‌ژنیک) داشته و بیان ژن‌های کنترل کننده این صفات به طور وسیعی تحت تاثیر محیط قرار می‌گیرند از این رو اصلاح این گونه صفات با روش‌های اصلاح کلاسیک مشکل و زمان‌بر است. در 40 سال اخیر توسعه تکنولوژی نشانگرهای مولکولی و تلفیق آن با روش‌های بیومتری امکان شناسایی QTL و توسعه گزینش به کمک نشانگر را فراهم نموده است. این تحقیق با هدف مطالعه ژنتیکی و شناسایی QTLهای کنترل‌کننده صفات زراعی در ژرم‌پلاسم فسکیوی پابلند و با استفاده از تجزیه ارتباطی انجام شد. در آزمایش مولکولی، تنوع ژنتیکی نود جمعیت فسکیوی پابلند با 10 جفت آغازگرEST-SSR و 39 آغازگر ISSR بررسی شد. در ارزیابی‌های مزرعه‌ای، تنوع فنوتیپی نود جمعیت فسکیوی پابلند در رابطه با 10 صفت زراعی در قالب طرح بلوک-های کامل تصادفی با سه تکرار ارزیابی شد. از میان صفات زراعی مورد بررسی بیشترین تنوع در صفات تاریخ گرده‌افشانی و ارتفاع بوته مشاهده شد. در تجزیه به مؤلفه‌های اصلی براساس صفات زراعی مورد مطالعه جمعیت‌ها به دو گروه اصلی و چهار زیرگروه تقسیم‌بندی کنند. در گروه‌‌بندی جمعیت‌ها براساس کل نشانگرهای مولکولی به روش‌های UPGMA و بیزی، جمعیت‌های فسکیوی پابلند به دو گروه چمنی و علوفه‌ای تقسیم‌بندی شدند. نتایج نشان داد براساس هر دو نشانگر مورفولوژیکی و ژنتیکی مورد استفاده تنوع خوبی بین جمعیت‌ها وجود دارد. در تجزیه ارتباطی با دو روش GLM و MLM بیشترین تعداد نشانگر برای تاریخ گرده‌افشانی شناسایی شد. در روش GLM تعدادی نشانگر مشترک بین دو صفت تاریخ گرده‌افشانی و تاریخ گلدهی مشاهده شد که می‌توانند برای مطالعه همزمان هر دو صفت به کار روند.

ژنومیکس

تهیه نقشه پیوستگی و مکان یابی ژن های کنترل کننده تعدادی از صفات زراعی و شیمیایی در توتون تیپ شرقی

فرامرز هوشیاردل؛ رضا درویش زاده؛ حمید حاتمی ملکی

دوره 6، شماره 14 ، شهریور 1395، ، صفحه 61-72

چکیده

توتون (Nicotiana tabacum L.) از جمله گیاهان صنعتی است که در اقتصاد بسیاری از کشورها اهمیت اساسی دارد. توتون شرقی متشکل از واریته های با برگ های کوچک، آفتاب خشک و ترکیبات آروماتیک فراوان می باشد که اطلاعات کمی در مورد صفات مختلف زراعی و شیمیایی و نحوه کنترل ژنتیکی آن ها وجود دارد. این پژوهش با هدف تهیه نقشه پیوستگی توتون شرقی در یک جمعیت لاین های ... بیشتر توتون (Nicotiana tabacum L.) از جمله گیاهان صنعتی است که در اقتصاد بسیاری از کشورها اهمیت اساسی دارد. توتون شرقی متشکل از واریته های با برگ های کوچک، آفتاب خشک و ترکیبات آروماتیک فراوان می باشد که اطلاعات کمی در مورد صفات مختلف زراعی و شیمیایی و نحوه کنترل ژنتیکی آن ها وجود دارد. این پژوهش با هدف تهیه نقشه پیوستگی توتون شرقی در یک جمعیت لاین های اینبرد نوترکیب (103 لاین) حاصل از تلاقی Basma seres 31 (♀) و SPT406 (♂) و شناسایی مکان های ژنی کنترل کننده تعدادی از صفات زراعی و محتوی کلر برگ در شرایط مزرعه‌ای انجام گرفت. برای تهیه نقشه پیوستگی، از نشانگرهای SSR، ISSR، IRAP و REMAP استفاده گردید. نقشه پیوستگی با استفاده از 46 نشانگر تهیه گردید که 1/586 cM از ژنوم توتون را پوشش داده و متوسط فاصله بین دو نشانگر مجاور در این نقشه ژنتیکیcM 74/12 می باشد. تعداد نشانگرها در گروه های پیوستگی ایجاد شده بین 2 الی 13 عدد متغیر بود. با استفاده از روش مکان یابی فاصله ای مرکب تعداد 19 QTL با ضریب تبیین فنوتیپی 2/13 الی 1/40 درصد برای صفات طول برگ، تعداد برگ، روز تا گلدهی، مقدار کلروفیل، عرض برگ، ارتفاع گیاه، فاصله میانگره ها، قطر ساقه، عملکرد برگ خشک، مقدار فتوسنتز و محتوای کلر برگ شناسایی گردید. در این مطالعه، QTLهای هم مکان در گروه های پیوستگی 1، 3 و 5 شناسایی گردید. مقادیر بالای عددی ضرایب تبیین فنوتیپی بدست آمده در تحقیق حاضر، بیانگر پتانسیل استفاده از نشانگرهای مبتنی بر رتروترنسپوزون ها (IRAP وREMAP) و نشانگرهای ریزماهواره ای شناسایی شده در برنامه های گزینش به کمک نشانگر در توتون شرقی می‌باشد.

ژنومیکس

بررسی تنوع ژنتیکی لاین های جهش یافته آفتابگردان (Helianthus annuus L.) و شناسایی نشانگرهای AFLP پیوسته با صفات گیاهچه ای تحت شرایط تنش شوری

حمید حاتمی ملکی؛ مرجان جنت دوست؛ رضا درویش زاده

دوره 5، شماره 11 ، آذر 1394، ، صفحه 51-63

چکیده

تنش شوری از جمله تنش های غیر زنده تهدید کننده گیاهان است. مطالعه تنوع ژنتیکی گیاهان برای پیشبرد برنامه‌های به نژادی گیاهی در راستای ایجاد ارقام متحمل به تنش مهم می‌باشد. در این تحقیق، ابتدا واکنش گیاهچه ای 53 لاین جهش یافته آفتابگردان به همراه والد مادری در سطوح مختلف شوری (صفر، 2، 4، 6 و 8 دسی‌زیمنس‌بر‌متر) بررسی شد. همچنین، در آزمایش ... بیشتر

ژنومیکس

مکان‌یابی ژن‌های کنترل‌کننده صفات فیزیولوژیک آفتابگردان تحت شرایط تنش شوری

فریبا مرسلی آقاجری؛ رضا درویش زاده؛ ناصر عباسپور

دوره 5، شماره 10 ، شهریور 1394، ، صفحه 1-16

چکیده

به منظور بررسی تأثیر تنش شوری بر عملکرد و صفات فیزیولوژیک آفتابگردان و تجزیه ژنتیکی صفات در شرایط تنش شوری، آزمایشی به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در شرایط گلدانی در فضای باز انجام گرفت. عوامل مورد بررسی شامل سطوح مختلف تنش شوری (نرمال و تنش ناشی از 6 دسی‌زیمنس‌بر‌متر) و لاین‌های خویش آمیخته نوترکیب آفتابگردان ... بیشتر به منظور بررسی تأثیر تنش شوری بر عملکرد و صفات فیزیولوژیک آفتابگردان و تجزیه ژنتیکی صفات در شرایط تنش شوری، آزمایشی به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در شرایط گلدانی در فضای باز انجام گرفت. عوامل مورد بررسی شامل سطوح مختلف تنش شوری (نرمال و تنش ناشی از 6 دسی‌زیمنس‌بر‌متر) و لاین‌های خویش آمیخته نوترکیب آفتابگردان (102 لاین حاصل از تلاقی بین دو لاین RHA266 و PAC2 به همراه والدین) بودند. صفات مورد مطالعه شامل عملکرد دانه، محتوای کلروفیل، میزان فتوسنتز خالص، محتوای نسبی آب برگ، غلظت عناصر Na+ و K+ بود که در مرحله بعد از گلدهی کامل اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که اثر تنش شوری روی عملکرد دانه، Na+، K+ و نسبت‌های Na+/K+، K+/ Na+ و محتوای نسبی آب برگ معنی‌دار می‌باشد. از نظر تمامی صفات مورد مطالعه بین ژنوتیپ‌های مورد بررسی اختلاف معنی‌داری مشاهده شد. تجزیه ژنتیکی صفات مورد مطالعه با استفاده از نقشه پیوستگی تهیه شده با 221 نشانگر مولکولی (SNP11SSR/210) با متوسط فاصله 44/7 سانتی‌مورگان بین نشانگرها به روش مکان‌یابی فاصله‌ای مرکب (CIM) انجام گرفت. در مجموع برای 8 صفت مورد مطالعه 8 QTL در شرایط تنش و 10 QTL در شرایط نرمال شناسایی شد. درصد تغییرات فنوتیپی توجیه شده توسط QTL‌ها بین 4/10% تا 4/34% متغییر بود. با بررسی مکان‌های ژنی شناسایی شده تحت شرایط نرمال و تنش شوری مشخص شد QTL‌های Na+.S.4.1 با Na+/K+.S.4.1 و Chl.NS.6.1 با K+.S.6.1 هم‌مکان هستند. استفاده از QTL‌های هم‌مکان در شرایط مختلف محیطی می‌تواند موجب افزایش کارایی انتخاب به کمک نشانگر و پیشبرد برنامه‌های به-نژادی گیاهی شود.

اصلاح نباتات مولکولی

شناسایی مکان‌های ریزماهواره‌ای مرتبط با برخی صفات مهم آگرومورفولوژیکی در لاین‌های مختلف آفتابگردان روغنی (Helianthus annuus L.) با استفاده از نقشه‌یابی ارتباطی

فاطمه صحرانورد آذرتمر؛ رضا درویش زاده؛ مرتضی قدیم زاده؛ حیدر عزیزی؛ زهرا ابوالقاسمی

دوره 5، شماره 10 ، شهریور 1394، ، صفحه 73-87

چکیده

با توجه به اینکه ارزش اقتصادی یک رقم به صفات مختلف آن بستگی دارد، از این رو اطلاع دقیق از رفتار ژنتیکی و شناسایی مکان‌های ژنومی پیوسته با این صفات به اصلاح ارقام کمک خواهد نمود. در این مطالعه، ارتباط و پیوستگی بین 30 نشانگر ریزماهواره با برخی صفات مهم آگرومورفولوژیک در 106 لاین مختلف آفتابگردان روغنی از طریق مدل‎های ارتباط‌یابی GLM و ... بیشتر با توجه به اینکه ارزش اقتصادی یک رقم به صفات مختلف آن بستگی دارد، از این رو اطلاع دقیق از رفتار ژنتیکی و شناسایی مکان‌های ژنومی پیوسته با این صفات به اصلاح ارقام کمک خواهد نمود. در این مطالعه، ارتباط و پیوستگی بین 30 نشانگر ریزماهواره با برخی صفات مهم آگرومورفولوژیک در 106 لاین مختلف آفتابگردان روغنی از طریق مدل‎های ارتباط‌یابی GLM و MLM با استفاده از نرم‌افزارهای Structure و TASSEL مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس 30 نشانگر ریزماهواره مورد استفاده در این مطالعه، ساختار ژنتیکی جمعیت به پنج زیر جمعیت فرعی (5=K) تقسیم گردید که نتایج حاصل از رسم بارپلات نیز مؤید آن بود. در تجزیه ارتباط به روش GLM و MLM، به ترتیب 9 و 16 مکان ارتباط معنی‌داری با صفات مورد مطالعه نشان دادند و تغییرات قابل توجهی از این صفات را توجیه نمودند. در این مطالعه چندین مکان مشترک برای صفات مورد مطالعه شناسایی شد. وجود نشانگرهای مشترک در میان برخی صفات بررسی شده می‌تواند ناشی از اثرات پلیوتروپی و یا پیوستگی نواحی ژنومی دخیل در کنترل این صفات باشد. نتایج بدست آمده از این مطالعه اطلاعات ارزشمندی در زمینه مبنای ژنتیکی صفات مورد مطالعه ارائه می دهد که از این اطلاعات می‌توان در برنامه‌های مختلف اصلاحی و از جمله انتخاب به کمک نشانگر در آفتابگردان استفاده نمود. در مطالعات بعدی می‌توان با توالی‌یابی مکان‌هایی که تغییرات قابل توجی از صفات را توجیه می نمایند (ORS1209، ORS822 و ORS649)، ژن‌های کدکننده صفات مهم زراعی را شناسایی کرد. از نشانگرهایی که دارای ارتباط قوی‌تر با صفات خاص هستند، می‌توان در اشباع نقشه‌های لینکاژی استفاده نمود.

ژنومیکس

مکان‌یابی ارتباطی صفات کیفی مرتبط با دانه در آفتابگردان آجیلی (Helianthus annuus L.) با استفاده از نشانگرهای رتروترنسپوزونی تحت شرایط نرمال و تنش خشکی

مرجان جنت‌دوست؛ رضا درویش زاده؛ رقیه ضیایی فرد؛ حیدر عزیزی؛ اسماعیل قلی نژاد

دوره 5، شماره 9 ، خرداد 1394، ، صفحه 15-28

چکیده

با توجه به اینکه ارزش اقتصادی یک رقم به صفات مختلف آن بستگی دارد، بنابراین چگونگی اعمال انتخاب برای چندین صفت به منظور حصول حداکثر ارزش اقتصادی همواره مورد نظر بهنژادگران بوده است. از این رو اطلاع دقیق از رفتار و ارتباط ژنتیکی این صفات به اصلاح تودهها کمک خواهد نمود. در این مطالعه به منظور نقشهیابی ارتباطی 9 صفت مهم مرتبط با دانه ... بیشتر با توجه به اینکه ارزش اقتصادی یک رقم به صفات مختلف آن بستگی دارد، بنابراین چگونگی اعمال انتخاب برای چندین صفت به منظور حصول حداکثر ارزش اقتصادی همواره مورد نظر بهنژادگران بوده است. از این رو اطلاع دقیق از رفتار و ارتباط ژنتیکی این صفات به اصلاح تودهها کمک خواهد نمود. در این مطالعه به منظور نقشهیابی ارتباطی 9 صفت مهم مرتبط با دانه شامل عملکرد روغن، درصد روغن، عملکرد پروتئین، درصد پروتئین، طول دانه، قطر دانه، وزن دانه، وزن مغز دانه و درصد مغز به کل دانه در 48 توده مختلف آفتابگردان آجیلی تحت شرایط آبیاری نرمال، تنش ملایم و شدید خشکی، از 12 آغازگر مبتنی بر رتروترنسپوزن (7 آغازگر IRAP و 5 آغازگر REMAP) استفاده شد. بررسی ساختار جمعیت ژرمپلاسمهای مورد مطالعه به روش بیزین، آنها را به 2 زیر مجموعه تقسیم نمود. تحت شرایط آبیاری نرمال، تنش ملایم و شدید و بر اساس مدل خطی عمومی به ترتیب 2، 5 و 12 مکان و بر اساس مدل خطی مخلوط به ترتیب 2، 5 و 11 مکان ارتباط معنیداری (01/0≥P) با صفات مورد ارزیابی نشان دادند. نشانگر U81-U82 با ژنهای کنترلکننده عملکرد روغن، عملکرد پروتئین و طول دانه در شرایط تنش شدید خشکی پیوسته بود. شناسایی نشانگرهای مشترک برای برخی صفات بررسی شده میتواند ناشی از اثرات پلیوتروپی و یا پیوستگی نواحی ژنومی دخیل در کنترل این صفات باشد. شناسایی نشانگرهای مشترک اهمیت زیادی در بهنژادی گیاهان دارد، زیرا گزینش همزمان چند صفت را امکانپذیر میسازند.

اصلاح نباتات مولکولی

مطالعه تغییرات رونوشت ژن های فنیل آلانین آمونیا-لیاز2 (PAL2) و پروتئین شبه توماتین (TLP) در ژنوتیپ های آفتابگردان در پاسخ به جدایه های قارچ عامل بیماری ساقه سیاه

آرزو محمدیان فارسانی؛ حمید حاتمی ملکی؛ رضا درویش زاده؛ فرامرز هوشیاردل

دوره 4، شماره 7 ، مهر 1393، ، صفحه 15-23

چکیده

بیماری ساقه سیاه یکی از مهم‌ترین بیماری‌های قارچی آفتابگردان است. استفاده از ژنوتیپ‌های مقاوم به این بیماری یکی از اقتصادی‌ترین روش‌های کنترل آن است. در این مطالعه، میزان رونوشت ژن‌های فنیل آلانین آمونیا- لیاز 2 (PAL2) و پروتئین شبه توماتین (TLP) در ژنوتیپ‌های AS613 و ENSAT-B5 و ژنوتیپ جهش یافته M5-54-1 آفتابگردان بعد از آلودگی با جدایه‌های ... بیشتر

ژنومیکس

ارزیابی تنوع ژنتیکی آفتابگردان آجیلی (Helianthus annuus L.) با استفاده از نشانگرهای ریزماهواره

مرجان جنت دوست؛ رضا درویش زاده؛ محمدعلی ابراهیمی

دوره 4، شماره 6 ، شهریور 1393، ، صفحه 61-72

چکیده

تنوع ژنتیکی بین و درون 50 توده آفتابگردان آجیلی با استفاده از 10 نشانگر ریزماهواره مورد ارزیابی قرار گرفت. تعداد آلل در مکان‌های ژنی بین 2 تا 3 با میانگین 1/2 آلل به ازای هر مکانژنی بود. تعداد آلل مؤثر بین 948/1 در مکانژنی ORS785 و 468/1 در مکانژنی ORS1088 با میانگین 825/1 آلل برآورد شد. بیشترین میزان هتروزیگوسیتی مورد انتظار (484/0) در مکانژنی ORS785 ... بیشتر

دوره 13 (1402)

دوره 12 (1401)

دوره 11 (1400)

دوره 10 (1399)

دوره 9 (1398)

دوره 8 (1397)

دوره 7 (1396)

دوره 6 (1395)

دوره 5 (1394)

دوره 4 (1393)

دوره 3 (1392)

دوره 2 (1391)

دوره 1 (1390)

نویسنده = رضا درویش زاده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده