اصلاح نباتات مولکولی
سمیه ابراهیمی؛ احمد اسماعیلی؛ سید سجاد سهرابی؛ حسن ترابی پوده
چکیده
تنشهای غیرزیستی از جمله کمآبی در گیاهان منجر به تغییرات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی میشوند. گیاهان مانند سایر موجودات زنده با تنظیم بیان ژن به تغییرات محیطی پاسخ میدهند. عوامل رونویسی، کلیدیترین عناصر مولکولی برای تنظیم بیان ژنها بهشمار میروند. نقش عوامل رونویسی شوک حرارتی (HSFs) در مکانیسم مولکولی پاسخ به انواع تنشهای ...
بیشتر
تنشهای غیرزیستی از جمله کمآبی در گیاهان منجر به تغییرات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی میشوند. گیاهان مانند سایر موجودات زنده با تنظیم بیان ژن به تغییرات محیطی پاسخ میدهند. عوامل رونویسی، کلیدیترین عناصر مولکولی برای تنظیم بیان ژنها بهشمار میروند. نقش عوامل رونویسی شوک حرارتی (HSFs) در مکانیسم مولکولی پاسخ به انواع تنشهای غیرزیستی مورد تأیید قرارگرفته است، از این رو، در مطالعه حاضر برای شناسایی، طبقهبندی و بررسی تغییرات بیانHSFها در عدس تحت تنش کمآبی از تجزیه و تحلیل دادههای توالییابی شده RNA استفاده شد و در نهایت بیان برخی از رونوشتها با استفاده از روش qRT-PCR مورد بررسی قرار گرفت. از مجموع رونوشتهای سرهمبندی شده عدس، 35 رونوشت متعلق به سه کلاس HSF شناسایی شد. همچنین نتایج نشان داد که در شرایط کمآبی از میان HSFهای شناساییشده، بیان چهار رونوشت شامل HSFA9 و HSFA2 افزایش و در مقابل بیان HSFA6B و HSFB4 کاهشیافته است. علاوه بر این یافتههای ما نشان داد که در پاسخ به تنش خشکی تغییری در بیان رونوشتهای HSF کلاس C دیده نمیشود. بهطورکلی، یافتههای این پژوهش بینشی در مورد ژنهای HSF عدس و نقش احتمالی آنها در پاسخ به تنش کمآبی ایجاد نمودهاست که میتوان از آن بهعنوان پایهای در آزمایشهای آتی برای درک بهتر مکانیسم مولکولی تحمل عدس به تنش کمآبی استفاده نمود.
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
سیده زهرا حسینی؛ احمد اسماعیلی؛ فرهاد نظریان فیروز آبادی؛ حسین فلاحی؛ عبدالحسین رضایی نژاد
چکیده
عدس یکی از لگومهای دانهای مهم از نظر غذایی (به عنوان منبع غنی از پروتئین) و صنعتی (مثل صنعت بیوپلیمر) است و عملکرد پایین این گیاه در ایران نسبت به متوسط جهانی متأثر از تنشهای محیطی بهویژه خشکی است. شناسایی نشانگرهای مولکولی مرتبط با ژنهای دخیل در مقاومت به خشکی در ژنوم گیاه میتواند بهنژادگران را در انجام برنامههای اصلاحی ...
بیشتر
عدس یکی از لگومهای دانهای مهم از نظر غذایی (به عنوان منبع غنی از پروتئین) و صنعتی (مثل صنعت بیوپلیمر) است و عملکرد پایین این گیاه در ایران نسبت به متوسط جهانی متأثر از تنشهای محیطی بهویژه خشکی است. شناسایی نشانگرهای مولکولی مرتبط با ژنهای دخیل در مقاومت به خشکی در ژنوم گیاه میتواند بهنژادگران را در انجام برنامههای اصلاحی گیاهان مقاوم به خشکی کمک نماید. در این مطالعه هدف شناسایی نشانگرهای EST-SSR پیوسته با ژنهای پاسخدهنده به تنش خشکی بود که امید میرود که از این اطلاعات به منظور شناسایی ژنوتیپهای مقاوم به خشکی در برنامههای بهنژادی بهره برد. جهت اعمال تنش از پلیاتیلنگلیکول استفاده شد و پس از پایان تنش نمونهگیری از بافت برگ انجام شد. سپس RNA کل استخراج و کتابخانههای cDNA مورد توالییابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که تعداد 10547 (16 درصد) از یونیژنها حداقل یک توالیEST-SSR را دارا بودند و حدود 5/27 درصد از این یونیژنها مستندسازی و در نهایت برای آنها رابطه هستیشناسی تعیین شد. بیشترین نشانگرها به ترتیب مربوط به تکرارهای 1، 3 و 2 نوکلئوتیدی (با فراوانی 03/46، 25/37 و18/15 درصد) بودند. نتایج مستند سازی کارکردی این یونیژنها نشان داد که بیشترین تعداد EST-SSRها به ترتیب به زیر گروه اتصال با 872، زیرگروه فعالیت کاتالیتیکی با 806، فرآیند متابولیکی با 755 و بخشهای سلول با 651 یونیژن اختصاص داشت. نتایج نشان داد که ژنهای دارای این نشانگرها در اعمال حیاتی مهمی دخیل هستند و ابزار مناسبی برای مطالعۀ ژنهای دخیل در تحمل به تنشها از جمله تنش خشکی هستند.
اصلاح نباتات مولکولی
سید سجاد سهرابی؛ احمد اسماعیلی؛ فرهاد نظریان فیروزآبادی؛ حسین فلاحی
دوره 8، شماره 22 ، شهریور 1397، ، صفحه 1-14
چکیده
توسعه برنامههای بهنژادی عدس برای مقابله با عوامل نامساعد محیطی نسبت به سایر حبوبات، به علت کمبود منابع ژنتیکی با چالشهای بیشتری روبرو میباشد. نشانگرهای EST-SSR بهدلیل ایجاد چندشکلی در نواحی کدکننده ژنها، یکی از پرکاربردترین نشانگرهای مولکولی در بسیاری از برنامههای اصلاحی بهشمار میروند. از اینرو در تحقیق حاضر بهمنظور ...
بیشتر
توسعه برنامههای بهنژادی عدس برای مقابله با عوامل نامساعد محیطی نسبت به سایر حبوبات، به علت کمبود منابع ژنتیکی با چالشهای بیشتری روبرو میباشد. نشانگرهای EST-SSR بهدلیل ایجاد چندشکلی در نواحی کدکننده ژنها، یکی از پرکاربردترین نشانگرهای مولکولی در بسیاری از برنامههای اصلاحی بهشمار میروند. از اینرو در تحقیق حاضر بهمنظور توسعه نشانگرهای EST-SSR در مقیاس بالا، از فرآیند سرهمبندی مجموعه خوانشهای کوتاه حاصل از فناوری توالییابی RNA عدس تحت تنش سرما و حالت طبیعی استفاده شد. بهمنظور اعمال تنش سرما، گیاهچههای 21 روزه عدس بهمدت 48 ساعت در معرض دمای 4 درجه سانتیگراد قرار گرفتند. از نمونههای گیاهی تهیه شده، RNA کل استخراج شد و مورد توالییابی قرار گرفتند. تعداد 8905 مکان ریزماهواره در 7211 یونیژن حاصل از دادههای RNA-seq عدس شناسایی شد که 1293 یونیژن شامل بیش از یک مکان نشانگر SSR بود. فراوانترین نوع نشانگر EST-SSR یافت شده از نوع تک نوکلئوتیدی بود. در این مطالعه موتیفهای A/T، AG/CT و AAG/CTT بهترتیب بیشترین فراوانی را در بین موتیفهای تک، دو و سه نوکلئوتیدی به خود اختصاص دادند. نتایج بلاست یونیژنهای حاوی SSR، نشان داد که 80 درصد از یونیژنها دارای رکورد مشابه در پایگاه پروتئینهای غیرتکراری بودند. تفسیر کارکردی ژنها، حضور یونیژنهای حاوی ریزماهواره را در زیرگروههای مهم پاسخ به تنش سرما نظیر اتصال، سلول و اجزای سلول و متابولیک را نشان داد. همچنین با توجه به نتایج میتوان چنین اظهار نمود که اغلب نشانگرهای شناسایی شده در ژنهایی قرار داشتند که نقش مهمی در پاسخ به تنش سرما دارند و جایگاه احتمالی اغلب آنها نواحی UTR میباشد. از اینرو بررسی بیشتر این نواحی در رونوشت ژنهای کاندید پاسخدهنده به تنش سرما از اهمیت بیشتری برخوردار میباشد.
بیوانفورماتیک
رضا میر دریکوند؛ سید محسن سهرابی؛ کامران سمیعی
دوره 8، شماره 21 ، خرداد 1397، ، صفحه 59-70
چکیده
دیفنسینهای گیاهی، خانوادهای بزرگ از پپتیدهای ضد میکروبی غنی از سیستئین هستند. این پپتیدها، مولکولهایی با جرم مولکولی 5 تا 7 کیلودالتون و دارای هشت اسید آمینه سیستئین محافظت شده هستند که در ایجاد پیوندهای دیسولفیدی نقش دارند. در این پژوهش برخی اعضاء خانواده ژنی دیفنسین در ژنوتیپهای مختلف گیاه عدس جداسازی و بررسی شدند. ابتدا، ...
بیشتر
دیفنسینهای گیاهی، خانوادهای بزرگ از پپتیدهای ضد میکروبی غنی از سیستئین هستند. این پپتیدها، مولکولهایی با جرم مولکولی 5 تا 7 کیلودالتون و دارای هشت اسید آمینه سیستئین محافظت شده هستند که در ایجاد پیوندهای دیسولفیدی نقش دارند. در این پژوهش برخی اعضاء خانواده ژنی دیفنسین در ژنوتیپهای مختلف گیاه عدس جداسازی و بررسی شدند. ابتدا، تمام توالیهای کد کنندهی ژنهای دیفنسین گیاهان دو لپهای از بانک ژن دریافت شد. توالیهای کد کنندهی دریافت شده، در کتابخانه EST گیاه عدس همردیف و نتایج حاصل با هم مخلوط و سر همبندی شدند. کانتیگها و سینگلتونهای حاصل از سرهمبندی با استفاده از ابزار BLASTn، علیه پایگاه داده nr همردیف شدند. از کانتیگها و سینگلتونهای دارای چارچوب خوانش باز کامل دیفنسین برای طراحی آغازگرها استفاده شد. در مرحلهی بعدی، از ژنوتیپهای گچساران، محلی، Filip2003-2L، Filip2003-9L، Filip2005-2L و Filip2006-10L گیاه عدس استخراج DNA صورت گرفت. در نهایت، توالی ژنومی دیفنسینها با استفاده از واکنش PCR تکثیر شد و پس از همسانهسازی در ناقل pTZ57R/T مورد توالییابی قرار گرفت. نتایج، شباهت کامل را در دیفنسینهای جداسازی شده از ژنوتیپهای مورد بررسی نشان داد. ژنهای شناسایی شده همچنین دارای اینترونهایی با طول متغیر بودند که ساختاری محافظت شده داشتند و حاوی عناصر تنظیمی برای پاسخ به عوامل و شرایط مختلف بودند. در این پژوهش برای اولین بار، توالی ژنومی سه ژن از ژنهای خانواده دیفنسین از ژنوتیپهای مختلف گیاه عدس جداسازی و ساختار و ویژگیهای آنها مشخص شد.