بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
رسول خداویردی وند کشتیبان؛ حسن سلطانلو؛ سیده ساناز رمضانپور؛ وحید شریعتی
چکیده
در سطح مولکولی، بررسی پاسخ و ارزیابی تحمل به شوری گندم زراعی، میتواند راهبرد مهمی در درک و مقایسه مکانیسمهای دفاعی ارقام گندم محسوب گردد. بدینمنظور، تحقیقی در دانشگاه علوم کشاورزی و منابعطبیعی گرگان، بهصورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی با 3 تکرار صورت گرفت که فاکتورهای آزمایش شامل ارقام گندم زراعی (رقم متحمل ...
بیشتر
در سطح مولکولی، بررسی پاسخ و ارزیابی تحمل به شوری گندم زراعی، میتواند راهبرد مهمی در درک و مقایسه مکانیسمهای دفاعی ارقام گندم محسوب گردد. بدینمنظور، تحقیقی در دانشگاه علوم کشاورزی و منابعطبیعی گرگان، بهصورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی با 3 تکرار صورت گرفت که فاکتورهای آزمایش شامل ارقام گندم زراعی (رقم متحمل سارک6 و رقم حساس بهارهچینی) و سریهای زمانی نمونهبرداری (صفر یا کنترل، 24، 48، 72 و 96 ساعت پس از تنش) بودند. تنش شوری با غلظت 250 میلیمولار کلرید سدیم بر روی گیاهچههای 10 روزه یکنواخت در مرحله دو برگی اعمالشده و نمونهبرداری از بافت ریشه و اندام هوایی صورت گرفت. سپس میزان یونهای سدیم و پتاسیم و در ادامه بیان نسبی ژنهای SOS1 و NHX1 توسط روش qPCR اندازهگیری شد. نتایج حاکی از این بود که پس از اعمال تنش شوری، با افزایش زمان نمونهبرداری، مقدار Na+ در اندام هوایی و ریشه رقم متحمل نسبت به رقم حساس کاهشیافته، اما در ارتباط با مقدارK+ ، پاسخ دو رقم و روند تغییرات، بسته به اندام گیاهی، متفاوت بود. همچنین نتایج نشان داد که الگوی بیان ژنهای SOS 1 و NHX1 در ریشه و اندام هوایی هر دو رقم، دارای روند منظمی نبود، اما در ریشه رقم سارک6، تجمع سریعتر و بیشتر رونوشت ژنها مشهود بود که بیانگر نقش مهم این ژنها در ریشه برای کاهش جذب یون سدیم و برقراری هموستازی یونی بود.
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.
اصلاح نباتات مولکولی
بهاره قاسمی؛ حسین صبوری؛ حسین حسینی مقدم؛ عباس بیابانی؛ محمدجواد شیخ زاده
چکیده
تنوع ژنتیکی بهمنظور اصلاح گیاهان زراعی و ارتقای سطح مدیریت منابع ژنتیکی از اهمیت زیادی در برنامههای اصلاحی برخوردار است. بهمنظور مطالعه تنوع ژنتیکی 102 ژنوتیپ مختلف برنج بر اساس صفات گیاهچهای و آزمایشهای مولکولی، آزمایشی در قالب طرح کامل تصادفی در سه تکرار اجرا شد. صفاتی نظیر طول ساقه، طول ریشه، طول بزرگترین برگ، عرض بزرگترین ...
بیشتر
تنوع ژنتیکی بهمنظور اصلاح گیاهان زراعی و ارتقای سطح مدیریت منابع ژنتیکی از اهمیت زیادی در برنامههای اصلاحی برخوردار است. بهمنظور مطالعه تنوع ژنتیکی 102 ژنوتیپ مختلف برنج بر اساس صفات گیاهچهای و آزمایشهای مولکولی، آزمایشی در قالب طرح کامل تصادفی در سه تکرار اجرا شد. صفاتی نظیر طول ساقه، طول ریشه، طول بزرگترین برگ، عرض بزرگترین برگ، تعداد ریشه، وزن تر ساقه، وزن تر ریشه و حجم کل ریشه مورد بررسی قرار گرفته و سپس، وزن خشک ساقه و وزن خشک ریشه پس از قرارگیری در آون اندازهگیری شدند. میانگین محتوای اطلاعات چند شکل، 271/0 برآورد شد که نشانگرهای RM1029 با 175/0 کمترین و RM216 با 435/0 بیشترین محتوای اطلاعات چند شکل را نشان دادند. نتایج تجزیه ارتباط بین نشانگرها و صفات مورد بررسی در شرایط نرمال نشان دادند که آلل RM60B برای صفت طول ریشه، آلل RM127A برای صفت تعداد ریشه، آللRM231G برای صفت وزن تر ساقه درصد بالایی از تنوع فنوتیپی را توجیه نمودند. در شرایط تنش شوری آلل RM129H برای صفت طول ساقه، آللRM12091B برای صفت تعداد ریشه، آلل RM263G برای صفت وزن تر ساقه، آلل RM127C برای صفت عرض بزرگترین برگ درصد بیشتری از تنوع فنوتیپی را توجیه نمودند و بهعنوان نشانگرهای مهم شناسایی شدند. از نتایج این آزمایش میتوان در برنامههای بهنژادی برنج استفاده نمود.
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
احمدعلی شوشی دزفولی؛ احمد کلانتر احمدی
چکیده
یکی از عمدهترین مشکلات در تولید و گسترش سطح کشت یونجه در جهان و از جمله ایران، شوری است. در گیاهان شناخت کامل مکانیسمهای تحمل و ژنهای درگیر در شرایط تنش میتواند باعث بهبود تحمل تنشهای مختلف در گیاهان زراعی با استفاده از روشهایی چون دستکاری ژنتیکی شود. یکی از مهمترین روشهای کنترل تنش در گیاهان، تنظیم در مرحله رونویسی ژنهاست. ...
بیشتر
یکی از عمدهترین مشکلات در تولید و گسترش سطح کشت یونجه در جهان و از جمله ایران، شوری است. در گیاهان شناخت کامل مکانیسمهای تحمل و ژنهای درگیر در شرایط تنش میتواند باعث بهبود تحمل تنشهای مختلف در گیاهان زراعی با استفاده از روشهایی چون دستکاری ژنتیکی شود. یکی از مهمترین روشهای کنترل تنش در گیاهان، تنظیم در مرحله رونویسی ژنهاست. عوامل رونویسی از طریق اتصال به عناصر رونویسی در پروموتور DNA میزان بیان بسیاری از ژنها را تنظیم میکنند و بنابراین اهمیت بسزایی در تحمل تنش شوری در گیاهان دارا میباشند. در این پژوهش میزان بیان 4 ژن از عوامل رونویسی MYB (MYB112 و MYB14) و WRKY (WRKY53 و WRKY70) تحت تنش شوری در بافت برگ و ریشه ژنوتیپ یزدی (به عنوان ژنوتیپ متحمل شوری) و ژنوتیپ دیابلورده (به عنوان ژنوتیپ حساس شوری) مورد مطالعه قرار گرفت. انتخاب ژنهای مذکور بر اساس تجزیه آماری دادههای ریزآرایه یک مطالعه مربوط به تأثیر تنش شوری بر گیاه یونجه یکساله (Medicago truncatula) بود. تنش شوری کوتاه مدت باعث ایچاد تنوع قابل ملاحظه در بیان ژنهای مذکور در بافت برگ و ریشه دو ژنوتیپ یزدی و دیابلورده گردید. با کمک آنالیز qRT-PCR (PCR در زمان واقعی) مشخص شد که بیان بالاتر فاکتورهای رونویسی MYB112 و MYB14 تحمل بیشتر به تنش شوری را بههمراه داشته است. این یافته میتواند بهنژادگران نبات را برای استفاده از این عوامل رونویسی جهت انتخاب ژنوتیپهای متحمل به نمک در یونجههای زراعی یاری نماید.
بیوانفورماتیک
محمدامین باقری؛ حمید نجفی زرینی
دوره 5، شماره 11 ، آذر 1394، ، صفحه 38-49
چکیده
شناسایی و کمیتسنجی پروتئینها و ژنهای بیان شده در شرایط تنش شوری میتواند منجر به درک هرچه بهتر مکانیسمهای پاسخی شود. بدین منظور در این تحقیق از روش پروتئومیکس مقایسهای iTRAQ جهت بررسی تغییرات پروتئینی در شرایط تنش شوری و کمیتسنجی آنها استفاده شد. سپس جهت بررسیهای بیشتر پیرامون عملکرد ژنهای شناسایی شده از اطلاعات بیان ژن و همبیانی در ...
بیشتر
شناسایی و کمیتسنجی پروتئینها و ژنهای بیان شده در شرایط تنش شوری میتواند منجر به درک هرچه بهتر مکانیسمهای پاسخی شود. بدین منظور در این تحقیق از روش پروتئومیکس مقایسهای iTRAQ جهت بررسی تغییرات پروتئینی در شرایط تنش شوری و کمیتسنجی آنها استفاده شد. سپس جهت بررسیهای بیشتر پیرامون عملکرد ژنهای شناسایی شده از اطلاعات بیان ژن و همبیانی در پایگاهداده و آنالیز توالیهای مربوطه استفاده شد. با توجه به نتایج بهدست آمده از iTRAQ-2DLC-MS/MS مجموعهای از پروتئینها از جمله P5CS1، KIN1، KIN2، ERD10، ERD14 و COR47 شناسایی شد. نتایج بیان ژنهای مربوطه نشان داد که بیان این ژنها تنها به تنش شوری محدود نمیشود و در پاسخ به سایر تنشهای اسمزی نیز دخالت دارند. شبکهی ژنی پروتئینهای شناسایی شده با نرمافزار String بررسی گردید. بر اساس نتایج بهدست آمده در طی بیان این ژنها ترکیبات محافظ از جمله مواد محلول سازگار، پروتئینهای دهایدرین و غیره در سلول تولید میشود که حضور آنها منجر به القای مکانیسمهای مقاومت و تحمل در گیاه در برابر تنشهای اسمزی از جمله شوری می شود.
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
سیده فرزانه فاطمی اردستانی؛ قربانعلی نعمت زاده؛ حسین عسکری؛ حمیدرضا هاشمی
دوره 4، شماره 6 ، شهریور 1393، ، صفحه 73-83
چکیده
شوری خاک با ایجاد تنش اسمزی و بر هم زدن تعادل یونی تولیدات گیاهی را محدود میکند و منجر به خسارت در سطح مولکولی و نهایتاً مرگ سلول میگردد. در این تحقیق آنالیز بیان ژن مبتنی بر تکنیک cDNA-AFLP جهت مقایسه پروفایل بیانی ناشی از تنش شوری KCl در سه سطح 0 (شاهد)، 200 و 400 میلی مولار در گیاه آلوروپوس لیتورالیس که نزدیکترین خانواده به غلات میباشد، ...
بیشتر
شوری خاک با ایجاد تنش اسمزی و بر هم زدن تعادل یونی تولیدات گیاهی را محدود میکند و منجر به خسارت در سطح مولکولی و نهایتاً مرگ سلول میگردد. در این تحقیق آنالیز بیان ژن مبتنی بر تکنیک cDNA-AFLP جهت مقایسه پروفایل بیانی ناشی از تنش شوری KCl در سه سطح 0 (شاهد)، 200 و 400 میلی مولار در گیاه آلوروپوس لیتورالیس که نزدیکترین خانواده به غلات میباشد، انجام شد. از میان 34 عدد EST جداسازی شده، 27 عدد EST با طول میانگین 280 جفت باز بدست آمد. در این میان 80% از رونوشتها با پروتئینها و توالیهای اسید نوکلئیک شناسایی شده در ارگانیسمهای دیگر، شباهت نشان دادند. از طرفی دیگر، 6 رونوشت به عنوان ژنهای جدید در نظر گرفته شدند. در نهایت 27 عدد EST در بانک ژن به ثبت رسید که مهمترین آنها شامل گروههای پروتئینی سینتاکسین، آدنوزیل متیونین دکربوکسیلاز و پروتئینهای ریبوزومی میباشند. گروهبندی ESTها بر مبنای نوع پاسخ به تنشها، آنالیز عملکردی و خصوصیت یابی ژنهای پاسخگو در ریشه گیاه آلوروپوس لیتورالیس به تنش مذکور را در مطالعات آتی روی این گیاه که از اعضای خانواده غلات میباشد، تسهیل خواهد کرد.
اصلاح نباتات مولکولی
احمدرضا معصومی؛ حسین عسکری؛ عباس سعیدی؛ مسعود سلطانی نجف آبادی
دوره 3، شماره 5 ، اسفند 1392، ، صفحه 139-146
چکیده
چکیدهشوری خاک و آب به عنوان یکی از عوامل محدود کننده¬ی کشت برنج در دنیا محسوب می¬شوند. این گیاه نسبت به شوری بسیار حساس است، اما حساسیت آن در مرحله¬ی گیاهچه¬ای و خوشه¬دهی بیشتر می¬باشد. مطالعه¬ی الگوی بیان ژنها به همراه آگاهی از پروتئین¬های کد شونده توسط آن¬ها، می¬تواند در ایجاد گیاهان مقاوم به تنش از جمله شوری نقش ...
بیشتر
چکیدهشوری خاک و آب به عنوان یکی از عوامل محدود کننده¬ی کشت برنج در دنیا محسوب می¬شوند. این گیاه نسبت به شوری بسیار حساس است، اما حساسیت آن در مرحله¬ی گیاهچه¬ای و خوشه¬دهی بیشتر می¬باشد. مطالعه¬ی الگوی بیان ژنها به همراه آگاهی از پروتئین¬های کد شونده توسط آن¬ها، می¬تواند در ایجاد گیاهان مقاوم به تنش از جمله شوری نقش مهمی داشته باشد. به همین منظور در این آزمایش تاثیر تنش شوری بر فرآیندهای فیزیولوژیکی و الگوی بیانی ژن کوماریل کوآنزیم¬آ-3-هیدروکسیلاز (C3H) گیاه برنج، بذور رقم (Oryza sativa cv. IR65192-4B)، در قالب طرح کاملاً تصادفی با 3 تکرار، با استفاده از تکنیک qRT-PCR مورد بررسی قرار گرفت و در نهایت وزن خشک و طول ریشه اندازه¬گیری شد. نتایج نشان داد که تنش شوری میانگین طول ریشه¬¬ها را در تیمار 100 میلی¬مولار کاهش داده است، اما در تیمار 50 میلی¬مولار و شاهد نزدیک به هم بوده و اختلاف معنی¬داری مشاهده نشد. از طرفی وزن خشک ریشه در شرایط تنش نسبت به شاهد معنی-دار بودند. همچنین آنالیز داده¬های بیان ژن C3H، نشان داد که بیان این ژن در سنین مختلف ریشه¬ی یک گیاه متفاوت و این تفاوت با مقایسه¬ی بیان یک سن در تیمارهای مختلف، نیز قابل مشاهده است. به طوری که ضعف کارکرد مولکولی ژن های درگیر در یک انشعاب می¬تواند منجر به از بین رفتن ارزش کارکرد موثر ژن¬ها در انشعابات دیگر شود. بنابراین به منظور ایجاد گیاهان مقاوم به شوری، بایستی این نکته به عنوان عاملی تعیین¬کننده در تعیین مقاومت کلی گیاه به تنش شوری در نظر گرفته شود.