اصلاح نباتات مولکولی
زینب شهابزاده؛ رضا درویش زاده؛ رضا محمدی؛ مراد جعفری؛ هادی علیپور
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.
اصلاح نباتات مولکولی
حوریه مسعودی؛ حسین صبوری؛ فاختک طلیعی؛ جبارالت جعفربای
دوره 7، شماره 18 ، شهریور 1396، ، صفحه 41-56
چکیده
به منظور بررسی تنوع ژنتیکی و تجزیه ارتباط برای صفات مورفوفنولوژیک و مقاومت به بیماری سفیدک پودری در ژرمپلاسم گندم با استفاده از نشانگرهای ISSR، IPBS و IRAP ، 115 ژنوتیپ گندم در سال زراعی 94-1393 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه گنبد کاووس در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. ژنوتیپها از تنوع بالایی برخوردار بوده و بین ژنوتیپها ...
بیشتر
به منظور بررسی تنوع ژنتیکی و تجزیه ارتباط برای صفات مورفوفنولوژیک و مقاومت به بیماری سفیدک پودری در ژرمپلاسم گندم با استفاده از نشانگرهای ISSR، IPBS و IRAP ، 115 ژنوتیپ گندم در سال زراعی 94-1393 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه گنبد کاووس در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. ژنوتیپها از تنوع بالایی برخوردار بوده و بین ژنوتیپها تفاوت معنیداری از لحاظ کلیه صفات مورد ارزیابی بجز طول دانه وجود داشت. بهمنظور ارزیابی تنوع مولکولی در 60 ژنوتیپ گندم، تکثیر از 8 آغازگر ISSR، IPBS و IRAP استفاده شد. از 61 باند تشکیل شده 47 باند چند شکل بودند. تعداد باندهای چند شکل از 2 تا 14 به ازای هر آغازگر متفاوت بود. بیشترین و کمترین درصد چندشکلی مربوط به آغازگر نوع ISSR و iPBS به ترتیب با 100 و 50 درصد بود. همچنین در این بررسی واکنش 60 ژنوتیپ و لاین گندم در برابر قارچ عامل بیماری در شرایط درون شیشهای مورد ارزیابی قرار گرفتند. تجزیه خوشهای لاینها را در سه گروه حساس، مقاوم و حدواسط قرار داد. بر اساس نتایج مقایسه میانگین به روش LSD، لاینهای 127 و 801 مقاومترین لاینها بودند در حالی که لاینهای 390، 515 و 833 بیشترین حساسیت را نسبت به بیماری نشان دادند. تجزیه ارتباط بین نشانگرها و صفات نشان داد که 56 آلل با صفات در ارتباط هستند و آلل PR50-6 بیشترین ارتباط را با صفات مورد ارزیابی داشت. با استفاده از نتایج این پژوهش ژنوتیپهای برتر میتوانند برای مراحل بعدی بهنژادی گزینش شوند.
ژنومیکس
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.
بیوتکنولوژی میکروبی در گیاهان زراعی
اسرین آغه میری؛ رحیم مهرابی؛ رضا طالبی
دوره 5، شماره 11 ، آذر 1394، ، صفحه 15-27
چکیده
بیماری لکه سوختگی گندم توسط Bipolaris sorokiniana ایجاد شده و در بسیاری از مناطق جهان به عنوان یکی از مهم ترین بیماری های گندم مطرح است. اطلاعات درباره ساختار ژنتیکی بیمارگرها از اهمیت فراوانی برای انتخاب استراتژی مناسب در کنترل بیماری برخوردار می باشد. در این تحقیق از نمونه های جمع آوری شده از استان های مازندران و گلستان در مجموع تعداد 46 جدایه ...
بیشتر
بیماری لکه سوختگی گندم توسط Bipolaris sorokiniana ایجاد شده و در بسیاری از مناطق جهان به عنوان یکی از مهم ترین بیماری های گندم مطرح است. اطلاعات درباره ساختار ژنتیکی بیمارگرها از اهمیت فراوانی برای انتخاب استراتژی مناسب در کنترل بیماری برخوردار می باشد. در این تحقیق از نمونه های جمع آوری شده از استان های مازندران و گلستان در مجموع تعداد 46 جدایه با موفقیت جدا، خالص و شناسایی شد. آزمایشهای بیماریزایی نیز نشان داد که عامل بیماری قادر به ایجاد علایم تیپیک لکه سوختگی روی رقم حساس بولانی است. بررسی تنوع ژنتیکی قارچ عامل بیماری با استفاده از 17 نشانگر ISSR و RAPD نشان داد که از تعداد 179 باند تکثیر شده 98 باند آن چندشکل بودند. میانگین باندهای تولید شده توسط این نشانگرها 4/10 باند و میانگین باندهای پلی مورف 6/5 با ازای هر نشانگر محاسبه شد. میانگین ارزش PIC برای نشانگرهای مورد استفاده 32/0 بوده که بیشترین PIC مربوط به نشانگر UBC874 از نوع ISSR با ارزش 41/0 و کمترین آن مربوط به نشانگر OPF2 از نوع RAPD با میزان 18/0 محاسبه شد. تجزیه خوشه ای داده های حاصل از الگوهای باندی نشان داد که جمعیت های این قارچ از تنوع بالایی برخوردار می باشند. بر اساس تجزیه bootstrap جمعیت های قارچی مورد مطالعه با فاصله ژنتیکی زیادی 7 گروه متمایز را تشکیل می دهند. تمایز بالای گروه های متعلق به مناطق مختلف جغرافیایی از یکدیگر نشان میدهد که تفاوت ژنتیکی بالایی بین جمعیتهای قارچی در مناطق مختلف وجود دارد که بیانگر سازگاری جمعیت های قارچی در شرایط اقلیمی متفاوت است.
اصلاح نباتات مولکولی
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
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
رحیم مهرابی؛ محسن سرهنگی؛ الهام الا حسنی؛ حبیب اله قزوینی؛ فرزاد افشاری
دوره 4، شماره 7 ، مهر 1393، ، صفحه 49-58
چکیده
زنگ زرد، قهوهای و سیاه گندم از پر خسارتزاترین بیماریهای گندم در ایران و جهان هستند. استفاده از ارقام مقاوم به این بیماریها، موثرترین و اقتصادیترین روش کنترل آنها میباشد. در حال حاضر برای تعداد قابل توجهی از ژنهای مقاومت به این سه بیماری، نشانگرهای مولکولی مرتبط شناخته شده است. در این تحقیق ارقام گندم نان در دست معرفی چهار ...
بیشتر
زنگ زرد، قهوهای و سیاه گندم از پر خسارتزاترین بیماریهای گندم در ایران و جهان هستند. استفاده از ارقام مقاوم به این بیماریها، موثرترین و اقتصادیترین روش کنترل آنها میباشد. در حال حاضر برای تعداد قابل توجهی از ژنهای مقاومت به این سه بیماری، نشانگرهای مولکولی مرتبط شناخته شده است. در این تحقیق ارقام گندم نان در دست معرفی چهار اقلیم کشور جهت تشخیص حضور و عدم حضور ژنها و یا جایگاههای ژنی مقاومت در مرحلهی گیاه کامل و گیاهچهای شامل Lr46/Yr29/Pm39، Lr34/Yr18/Pm38، Lr67/Yr46، Sr2/PBC، Sr24/Lr24، Sr26، Sr31/Yr9/Lr26، L21، Sr38/Yr17/Lr37، Srcad و Lr29 با استفاده از نشانگرهای مولکولی پیوسته با آنها مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که جایگاههای ژنی Lr46/Yr29/Pm39، Lr34/Yr18/Pm38 هر کدام در 4 لاین، Lr67/Yr46 در 5 لاین، و جایگاههای ژنی Sr31/Yr9/Lr26 و Sr38/Yr17/Lr37 نیز هرکدام فقط در یک لاین دیده شدند. سایر جایگاههای ژنی در هیچ کدام از لاینهای مورد بررسی مشاهده نشدند. نتایج بهدست آمده از این تحقیق نشان میدهد که فراوانی حضور این ژنها در ارقام در دست معرفی پایین بوده و بنابراین بایستی در برنامههای اصلاح برای مقاومت به این بیماریها از لاینهای حاوی ژنهای مقاومت استفاده گردد تا باعث افزایش فراوانی حضور این ژنها در ارقام اصلاح شده شود.
ژنومیکس
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
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 و کمترین آن (268/0) در مکانژنی ORS1088 برآورد شد. میانگین هتروزیگوسیتی مورد انتظار و مشاهده شده به ترتیب برابر 435/0 و 722/0 بود. محتوای اطلاعات چند شکلی (PIC) بین 573/0 در مکانژنی ORS785 و 334/0 در مکانژنی ORS1088 با میانگین 503/0 برآورد گردید. تجزیه به مختصات اصلی (PCoA) نشان داد دو مؤلفه اصلی اول مجموعا 71/31% از واریانس کل را توجیه می نمایند. گروهبندی تودههای آفتابگردان آجیلی مورد مطالعه براساس ضریب فاصله ژنتیکی نی و با استفاده از الگوریتم Complete، آنها را در 3 گروه مجزا قرار داد. تجزیه واریانس مولکولی نشان داد تنوع درون تودهها بیشتر از تنوع بین تودها میباشد. بنابراین در برنامههای بهنژادی آفتابگردان آجیلی، میتوان انتخاب را درون تودهها انجام داد.