بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
نرجس فتاحی؛ حمید سبحانیان؛ خدیجه رضوی؛ تهمینه لهراسبی؛ غلامرضا بخشی خانیکی
چکیده
تنش‌های محیطی اثرات جبران‌ناپذیری بر تولید گندم نان (Triticum aestivum L.) که از مهمترین محصولات زراعی است می‌گذارند. از طرفی اعضا خانواده AP2/ERF از مهمترین تنظیم‌کنندگان رونویسی هستند که بر رشد و پاسخ گیاه به تنش‌های زنده و غیرزنده موثرند. برای ارزیابی سازوکار تحمل تنش شوری در گندم فعالیت آنزیم‌های سوپر اکسیددیسموتاز، آسکوربات‌پراکسیداز ...
بیشتر
تنش‌های محیطی اثرات جبران‌ناپذیری بر تولید گندم نان (Triticum aestivum L.) که از مهمترین محصولات زراعی است می‌گذارند. از طرفی اعضا خانواده AP2/ERF از مهمترین تنظیم‌کنندگان رونویسی هستند که بر رشد و پاسخ گیاه به تنش‌های زنده و غیرزنده موثرند. برای ارزیابی سازوکار تحمل تنش شوری در گندم فعالیت آنزیم‌های سوپر اکسیددیسموتاز، آسکوربات‌پراکسیداز و کاتالاز در دو لندریس متحمل گندم (3623 و 3625) تحت شوری با آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در دو سطح شاهد و 250 میلی مولار شوری در سه تکرار انجام شد. از گیاهچه‌ها در زمان‌های صفر، 1، 3، 6، 12 و 24 ساعت و 10 روز پس از تنش نمونه‌برداری شد. فعالیت آنزیم‌ها در ریشه و اندام هوایی گیاهان اندازه‌گیری شد. توالی نوکلئوتیدیAP2-21 از پایگاه NCBI استخراج و آغازگرها طراحی و قطعه ژن از گندم جدا، همسانه-سازی و توالی‌یابی و با حضور دومین حفاظت شده AP2 تأیید شد. تغییرات بیان TaAP2-21 با روش PCR کمی و با استفاده از آغازگرهای ویژه و ژن بتا اکتین بررسی شد. نتایج نشان‌دهنده اختلاف معنی‌دار فعالیت آنزیم‌ها در زمان‌های مختلف نسبت به شاهد در هر دو بافت هر دو رقم بود و بیشترین تفاوت در تنش‌های کوتاه و میان‌مدت مشاهده شد با این‌حال ظاهرا" در تنش بلندمدت سازوکار آنتی‌اکسیدانی آنزیم‌ها در 3623 فعالتر از 3625 عمل می کنند. بیان ژن تحت شوری در بافت‌های هر دو لندریس کاهش معنی‌داری داشت. احتمالا ژن TaAP2-21 یکی از عوامل بازدارنده رونویسی از ژن‌های پاسخ‌دهنده به شوری بوده و باعث ایجاد حساسیت به شوری در گندم می‌شود.
کشاورزی مولکولی
سید جواد داورپناه؛ مجید دانا؛ غلامرضا بخشی خانیکی؛ امیر عباس مختاریه
چکیده
لاکازها گروهی از گلیکوپروتئینها با ویژگی پلیفنلاکسیدازی هستند که می‌توانند ترکیبات گوناگونی را اکسید نمایند. این گروه آنزیمی در گیاهان، قارچ‌ها، حشرات و باکتری‌ها بیان می‌شوند و دارای نقش‌های مهمی در فعالیت‌های زیستی و کاربردهای گوناگونی در صنایع غذایی، دارویی، نساجی و حتی نظامی می‌باشند. با توجه به ساختار این آنزیم و این‌که ...
بیشتر
لاکازها گروهی از گلیکوپروتئینها با ویژگی پلیفنلاکسیدازی هستند که می‌توانند ترکیبات گوناگونی را اکسید نمایند. این گروه آنزیمی در گیاهان، قارچ‌ها، حشرات و باکتری‌ها بیان می‌شوند و دارای نقش‌های مهمی در فعالیت‌های زیستی و کاربردهای گوناگونی در صنایع غذایی، دارویی، نساجی و حتی نظامی می‌باشند. با توجه به ساختار این آنزیم و این‌که تشکیلات بیان پروتئین در گیاهان قادر به تولید کامل پروتئین‌ها ازجمله گلیکوپروتئینها می‌باشند به جهت کاربرد در پالایش زیستی، سازه‌ای طراحی گردید که لاکاز II قارچی تحت کنترل پیشرانه باکتریایی ویژه بیان در ریشه مانوپین سنتاز و تشدیدکننده ترجمه Tobacco Etch Virus در گیاه توتون بیان شود. افزودن سیگنال پپتید اندوکیتیناز اسیدی Q توتون به ابتدای آنزیم باعث ترشح آن به فضای آپوپلاستی می‌شود. با استفاده از واکنش زنجیره‌ای پلیمراز، تراریختی گیاهان توتون توسط ژن لاکاز به‌وسیله آگروباکتریوم تأیید گردید. نتایج نیمهکمی بیان ترانسکریپتومیک لاکاز در ریشه و برگ تراریختهای مفروض نشانگر بیان متمایز آن در ریشه و برگ بود که ناشی از کارکرد متمایز پیشرانه باکتریایی مانوپین سنتاز می‌باشد. نتیجه وسترن بلاتینگ تولید پروتئین بالغ در ریشه را تأیید کرد. وجود این پروتئین به‌صورت تک سایز نشانه عملکرد صحیح سیگنال پپتید و ترشح آن به فضای آپوپلاستی در ریشه توتون می‌باشد. با توجه به کاربرد این گیاهان جهت استخراج آنزیم یا پالایش زیستی می‌توان تراریختهای موردنظر را بر اساس میزان پروتئین و فعالیت آنزیمی غربالگری و گزینش نمود.
پروتئومیکس
مهدی غفاری؛ سعادت شریفی؛ غلامرضا بخشی خانیکی
دوره 8، شماره 22 ، شهریور 1397، ، صفحه 15-26
چکیده
برای درک مکانیسم مولکولی تحمل به خشکی در ارتباط با ریشه آفتابگردان، الگوی پروتئوم ریشه دو لاین حساس و متحمل به خشکی در شرایط آبیاری محدود و مطلوب بررسی شد. با استفاده از الکتروفورز دو بعدی و مقایسه شدت نسبی لکه‌ها با آزمونt تعداد 12 لکه از 417 لکه پروتئینی در لاین حساس و 17 لکه از 467 لکه پروتئینی در لاین متحمل به طور معنی‌داری از تنش خشکی ...
بیشتر
برای درک مکانیسم مولکولی تحمل به خشکی در ارتباط با ریشه آفتابگردان، الگوی پروتئوم ریشه دو لاین حساس و متحمل به خشکی در شرایط آبیاری محدود و مطلوب بررسی شد. با استفاده از الکتروفورز دو بعدی و مقایسه شدت نسبی لکه‌ها با آزمونt تعداد 12 لکه از 417 لکه پروتئینی در لاین حساس و 17 لکه از 467 لکه پروتئینی در لاین متحمل به طور معنی‌داری از تنش خشکی متأثر شد. لکه‌های پروتئینی با استفاده از طیف‌سنجی جرمی nano-LC MS/MS توسط جستجوگر مسکات با در نظر گرفتن حداقل 10% همپوشانی و امتیاز بالاتر از 80 در پایگاه NCBI شناسایی شدند. پروتئین‌های سیتوپلاسمی و هسته‌ای به ترتیب بیش از سایر پروتئین‌ها از محدودیت آب متأثر شدند. سه لکه پروتئینی انولاز، گلیسرآلدئید تری فسفات دهیدروژناز و چالکون سینتاز با بیان متمایز در هر دو لاین حساس و متحمل شناسایی شد. کاهش شدت نسبی انولاز در لاین متحمل دلالت بر آسیب متابولیکی بود که می‌تواند منجر به کاهش فرایندهای پایین دست در اثر محدودیت ناشی از خشکی باشد. در مقابل افزایش شدت نسبی گلیسرآلدئید تری‌فسفات دهیدروژناز و چالکون‌سینتاز در لاین متحمل نشان‌دهنده توانایی این لاین در سمیت‌زدایی/ترمیم آسیب-های ناشی از تخریب اکسیداتیو و دفاع ضداکسیداتیو در شرایط تنش بود. افزایش شدت نسبی پروتئین شوک‌دمایی، دی‌هیدروفلاونول ردوکتاز، لیپو-اکسیژناز لینولئات‌دانه، یوبیکوئیتین کربوکسیل‌ترمینال هیدرولاز و جی پروتئین در لاین متحمل نشان‌دهنده اهمیت فرایندهای دفاعی، حفاظتی و ترارسانی برای کاهش آسیب‌های ناشی از خشکی است.
کشت بافت و ریزازدیادی
کیقباد کیکاوسی؛ الطاف حسین نداف؛ غلامرضا بخشی خانیکی
دوره 5، شماره 9 ، خرداد 1394، ، صفحه 29-38
چکیده
در اکثر مطالعات انتقال ژن های گیاهی، استفاده از پرولین و سایر اسید های آمینه در محیط کشت، یکی از عوامل موثر بر موفقیت و افزایش میزان کالوس زایی و کاهش زمان آن می باشد. افزودن این اسید آمینه در محیط کشت کالوس زایی با توجه به ماهیت تاثیر گزارش بر مواد موثر در متابولیت های ثانویه دخیل در عطر برنج، می تواند منجر به ایجاد تاثیرات ناخواسته ...
بیشتر
در اکثر مطالعات انتقال ژن های گیاهی، استفاده از پرولین و سایر اسید های آمینه در محیط کشت، یکی از عوامل موثر بر موفقیت و افزایش میزان کالوس زایی و کاهش زمان آن می باشد. افزودن این اسید آمینه در محیط کشت کالوس زایی با توجه به ماهیت تاثیر گزارش بر مواد موثر در متابولیت های ثانویه دخیل در عطر برنج، می تواند منجر به ایجاد تاثیرات ناخواسته ای در نتایج حاصل از انتقال ژن های مربوط به ترکیبات معطری نظیر (2-acetyl-1-pyrroline (2AP گردد. از طرف دیگر کمبود این اسید آمینه و سایر اسید های آمینه می تواند سبب کاهش شدید درصد کالوس زایی و باززایی گردد. در این مطالعه، قابلیت کالوس زایی دو رقم برنج شامل Ambemohar 157 و Indrayani از ارقام indica بدون حضور پرولین در محیط کشت پایه MS ، حاوی سطوح مختلفی از هورمون 2,4-D مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاکی از آن است که افزودن 2,4-D تا مقدار 2.5 میلی‌گرم در لیتر برای واریتهAmbemohar157 و 4 میلی‌گرم در لیتر برای واریته Indrayani می‌تواند منجر به تولید حداکثری کالوس شده و جایگرینی مناسب برای استفاده از پرولین در محیط کشت القای کالوس باشد. بالاترین درصد باززایی برای رقم Ambemohar157 در 2 میلی‌گرم در لیتر (Benzylaminopurine (BAP و برای رقم Indrayani در 3 میلی‌گرم در لیتر BAPمشاهده شد. همچنین مشاهده شد که با افزودن پرولین به مقدار 500 میلی‌گرم در لیتر به محیط کشت، میزان پرولین آزاد در کالوس‌های تولید شده در هر دو رقم بین 12 تا 14 برابر بیشتر شد.
