فیزیولوژی مولکولی
شیما جمالی راد؛ محمدرضا عظیمی؛ نیر اعظم خوشخلق سیما؛ محمد رضا غفاری
چکیده
Suaeda salsa یک شبه هالوفیت یکساله با ارزش غذایی و تحمل شوری بالا بوده که به عنوان یک گیاه روغنی، دارویی و خوراکی بسیار حائز اهمیت میباشد. در حال حاضر مطالعات محدودی در زمینه بررسی تنوع متابولیکی در گیاه S. salsa وجود دارد. در این مطالعه برای درک شاخص تحمل به شوری با استفاده از بررسی تنوع متابولیکی پروفایل اسیدهای آمینه در گیاه S. salsa در غلظتهای ...
بیشتر
Suaeda salsa یک شبه هالوفیت یکساله با ارزش غذایی و تحمل شوری بالا بوده که به عنوان یک گیاه روغنی، دارویی و خوراکی بسیار حائز اهمیت میباشد. در حال حاضر مطالعات محدودی در زمینه بررسی تنوع متابولیکی در گیاه S. salsa وجود دارد. در این مطالعه برای درک شاخص تحمل به شوری با استفاده از بررسی تنوع متابولیکی پروفایل اسیدهای آمینه در گیاه S. salsa در غلظتهای 0، 200 و 800 میلی مولار NaCl مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج بررسی فیزیولوژیک نشان داد، شوری به صورت معنیداری، محتوای سدیم (Na+) را در اندامهای هوایی گیاه تحت تأثیر قرار میدهد، به طوریکه میزان آن در اندامهای هوایی گیاه S. salsa در مقایسه با شاهد افزایش معنیداری نشان داد. علاوه بر این تجزیه به مولفههای اصلی نتایج نشان داد که تفاوت در تنوع متابولیکی قادر است 96 درصد از تغییرات فنوتیپی در گیاه S. salsa را تحت شوری توجیه نماید. مقایسه پروفایل اسیدهای آمینه در سطوح مختلف شوری نشان داد پرولین، متیونین، سترولین و لیزین بیشترین تجمع را تحت تنش 800 میلی مولار دارا میباشند. با توجه به نقش مهم این اسیدهای آمینه در کنترل تنش شوری مطالعات بیشتر برای کشف مکانیزمهای سازگاری تحمل به شوری در گیاه S. salsa ضروری است.
بیوانفورماتیک
سید حمیدرضا هاشمی پطرودی؛ سمیرا محمدی؛ اسماعیل بخشنده؛ مارکوس کولمن
چکیده
پروتئین فسفاتازهای (PP2Cs) 2C، نقشی کلیدی در بیان ژنهای پاسخگو به تنش از موجودات پست پروکاریوتی تا یوکاریوتهای عالی ایفا مینمایند. در این مطالعه، بررسی بیوانفورماتیکی اعضای خانواده ژنی PP2C به منظور شناسایی و تجزیه و تحلیل ژنهای اورتولوگ مرتبط با تنش در ژنوم گیاه هالوفیت علفی یکلپه Aeluropus littoralis انجام شد. در مجموع 34 ژن AlPP2C بر اساس ...
بیشتر
پروتئین فسفاتازهای (PP2Cs) 2C، نقشی کلیدی در بیان ژنهای پاسخگو به تنش از موجودات پست پروکاریوتی تا یوکاریوتهای عالی ایفا مینمایند. در این مطالعه، بررسی بیوانفورماتیکی اعضای خانواده ژنی PP2C به منظور شناسایی و تجزیه و تحلیل ژنهای اورتولوگ مرتبط با تنش در ژنوم گیاه هالوفیت علفی یکلپه Aeluropus littoralis انجام شد. در مجموع 34 ژن AlPP2C بر اساس ساختار اختصاصی دمین PP2C، در ژنوم این گیاه شناسایی گردید. در درخت فیلوژنتیکی ترسیم شده از پروتئینهای AlPP2C همراه با پروتئینهای thaliana Araboidopsis، پروتئینهای AlPP2C و AtPP2C در ده گروه مختلف بر مبنای همولوژی طبقهبندی شدند. تجزیه و تحلیل موتیفهای حفاظتشده پروتئینهای خانواده AlPP2C نشان داد که گروهبندی فیلوژنتیکی از تطابق بالایی با الگوی پراکنش موتیفهای هر گروه داشت. تجزیه و تحلیل ساختار اگزون - اینترون توالی ژنی نشان داد که اعضای این خانواده به لحاظ آرایش و فراوانی اگزونها از الگوی متفاوتی برخوردارند. شناسایی و طبقهبندی عناصر تنظیمی سیس در هشت گروه مختلف صورت گرفت که از مهمترین عناصر سیس مرتبط به تنش میتوان به موتیفهای ABRE،MBS ،DRE ، STRE و LTR اشاره نمود. بررسی الگوی ترانسکریپتوم (RNA-Seq) نشان داد که ژنهای AlPP2C الگوهای بیان متفاوتی در پاسخ به تنش شوری و شرایط بازیابی در دو بافت برگ و ریشه ارائه نمودند که احتمالا بیانگر مسیرهای تنظیمی متفاوت در بیان این ژنهاست. الگوی بیان مشاهده شده ژن AlPP2C4 در بافت ریشه، حاکی از تنظیمات بیان بافت - اختصاصی این ژن میباشد. این تحقیق با شناسایی ژنهای اورتولوگ PP2C مرتبط با تنش در گیاه آلورورپوس لیتورالیس، اطلاعات ارزشمندی را برای مطالعات عملکرد ژنی و فرایندهای بیولوژیکی ژنهای PP2C فراهم میآورد.
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
مریم چاله کائی؛ علی دهستانی؛ علیرضا عباسی؛ سید حمیدرضا هاشمی پطرودی
چکیده
در این پژوهش نوع و فراوانی عناصر تنظیمی در نواحی پروموتری خانواده ژنی DVL در گیاه آلوروپوس لیتورالیس مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین بیان ژن AlDVL8 بهعنوان یکی از اعضای این خانواده تحت تیمار تنش شوری، هورمونهای اسیدسالیسیلیک، اسیدجیبرلیک و سیتوکینین اندازهگیری شد. نتایج بررسی پروموتری حاکی از آن بود که این خانواده ژنی عناصر ...
بیشتر
در این پژوهش نوع و فراوانی عناصر تنظیمی در نواحی پروموتری خانواده ژنی DVL در گیاه آلوروپوس لیتورالیس مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین بیان ژن AlDVL8 بهعنوان یکی از اعضای این خانواده تحت تیمار تنش شوری، هورمونهای اسیدسالیسیلیک، اسیدجیبرلیک و سیتوکینین اندازهگیری شد. نتایج بررسی پروموتری حاکی از آن بود که این خانواده ژنی عناصر تنظیمی متفاوتی برای پاسخ به انواع تنشها و هورمونها دارا میباشد. برخی از این عناصر تنظیمی در ناحیه پروموتری تمامی ژنها موجودند که احتمالاً بیانگر نقش عمومی DVLها است. همچنین، گروهی از عناصر تنظیمی تنها در ناحیه پروموتری بعضی از ژنها موجودند که میتوانند مرتبط با فعالیت اختصاصی آنها باشند. تیمارهای اعمال شده به غیر از سیتوکینین سبب افزایش بیان ژن در اندامهوایی در زمانهای 3، 12 و 24 ساعت و کاهش بیان در زمان 6 ساعت پس از اعمال تنش شد. تیمار سیتوکینین در همه زمانها بیان ژن را در اندام هوایی افزایش داد. در بافت ریشه تقریباً روند معکوس بیان ژن دیده شد، به صورتی که در زمان 6 ساعت افزایش بیان ژن و در زمان 12 و 24 ساعت کاهش بیان در تمامی تیمارها مشاهده شد. نتایج این تحقیق نشان داد که بیان ژن AlDVL8 در اندام هوایی و زمینی با تیمارهای آزمایشی القا شد و بیان آن در دو بافت بهصورت معکوس بود. با توجه به تغییرات هورمونها طی تنش و القای بیان این خانواده ژنی و وجود عناصر پاسخدهنده به تنش در نواحی پروموتری این ژنها، این خانواده ژنی میتواند بهعنوان کاندیدی برای تحمل به تنشها پیشنهاد گردد.
بیوانفورماتیک
سید حمیدرضا هاشمی پطرودی؛ سمیرا محمدی
چکیده
تنش شوری یکی از تنشهای غیرزیستی محدودکننده رشد و نمو گیاهان میباشد. عامل پاسخدهنده به اتیلن (ERF) خانواده ای از عوامل رونویسی دخیل در رشد و نمو گیاهان و نیز پاسخدهنده به تنشهای زیستی و غیرزیستی بوده و با توجه به اهمیت این خانواده در پاسخ به تنش شوری، در این تحقیق شناسایی ژنهای این خانواده در گیاه شورزیست چمن شور آلوروپوس لیتورالیس ...
بیشتر
تنش شوری یکی از تنشهای غیرزیستی محدودکننده رشد و نمو گیاهان میباشد. عامل پاسخدهنده به اتیلن (ERF) خانواده ای از عوامل رونویسی دخیل در رشد و نمو گیاهان و نیز پاسخدهنده به تنشهای زیستی و غیرزیستی بوده و با توجه به اهمیت این خانواده در پاسخ به تنش شوری، در این تحقیق شناسایی ژنهای این خانواده در گیاه شورزیست چمن شور آلوروپوس لیتورالیس (Aeluropus littoralis) مدنظر قرار گرفت. در مجموع، 36 ژن غیر تکراری ERF در ژنوم آلوروپوس لیتورالیس شناسایی شد. ترسیم درخت فیلوژنتیک بر مبنای همولوژی با گیاه آرابیدوپسیس، خانواده ژنی AlERF را به شش گروه مشخص (B1 تا B6) طبقهبندی نمود. تجزیه و تحلیل ساختار ژنی نشان داد که تعداد اینترون در ژنهای AlERF بین صفر تا دو متغیر بود. تجزیه و تحلیل موتیفهای حفاظتشده و جستجوی دمین در توالیهای پروتئینی AlERF نشان داد از ده موتیف شناسایی شده، تنها موتیفهای یک و دو در ساختار دمین AP2/ERF مشارکت دارند. بر اساس دادههای ترانسکریپتوم و نمودار Heatmap، ژن AlERF6.3 ببیشترین بیان را در شرایط تنش شوری در بافت ریشه نشان داد و بیشترین کاهش بیان نیز در ژن AlERF6.7 در شرایط بازیابی در بافت برگی مشاهده شد. این الگوی متفاوت بیان ژنها در بافتهای برگ و ریشه در مواجهه با تنش شوری، حاکی از وجود مکانیسمهای تنظیمی متفاوت در بیان این ژنها میباشد. نتایج این مطالعه بهعنوان اولین گزارش در مورد خانواده ژنی ERF در آلوروپوس لیتورالیس، اطلاعات پایهای را برای مطالعات بیشتر در مورد خصوصیات کارکردی ژنهای AlERF فراهم مینماید.
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
نازنین امیربختیار؛ زهرا سادات شبر؛ احمد اسماعیلی؛ فرهاد نظریان فیروز آبادی؛ محمد رضا غفاری
دوره 8، شماره 21 ، خرداد 1397، ، صفحه 81-94
چکیده
تنش شوری یکی از مهمترین عوامل محدودکننده محیطی در تولید گندم میباشد و تحقیقات در راستای ایجاد ارقام متحمل به تنش شوری از اهمیت فوقالعادهای برخوردار است. شناسایی ژنها و سازوکارهای دخیل در تحمل به شوری در راستای اصلاح مولکولی این گیاه برای تحمل به شوری ضروری است. در این تحقیق به منظور شناسایی ژنهای پاسخ-دهنده به تنش شوری در ...
بیشتر
تنش شوری یکی از مهمترین عوامل محدودکننده محیطی در تولید گندم میباشد و تحقیقات در راستای ایجاد ارقام متحمل به تنش شوری از اهمیت فوقالعادهای برخوردار است. شناسایی ژنها و سازوکارهای دخیل در تحمل به شوری در راستای اصلاح مولکولی این گیاه برای تحمل به شوری ضروری است. در این تحقیق به منظور شناسایی ژنهای پاسخ-دهنده به تنش شوری در گندم، دو سری داده ریزآرایه مرتبط با تنش شوری گندم از پایگاه داده NCBI مورد آنالیز قرار گرفتند. نتیجه این تجزیه و تحلیل، شناسایی 3096 و 2060 ژن پاسخدهنده به تنش شوری به ترتیب در ریشه و اندام هوایی بود. نتایج هستیشناسی (Ontology) ژن-های افتراقی در هر دو بافت نشان داد که این ژنها در بخش فرایندهای زیستی برای پاسخ به محرکهای شیمیایی، پاسخ به تنش اکسیداتیو، انتقال، تنظیم رونویسی و پردازش متالبولیکی کربوهیدراتها و در بخش عملکرد مولکولی برای فعالیت کاتالیتیکی، فعالیت اتصال و فعالیت اکسیدوردوکتازی دارای فراوانی بالای معنیداری بودند. همچنین، به منظور تعیین ژنهای کلیدی در ایجاد تحمل به شوری، ژنهای پاسخ دهنده در ریشه تحت آنالیز هاب قرار گرفتند. بر اساس نتایج بهدست آمده، نقش ژنهای تنظیمکنندهای مانند پروتئین کینازها، پروتئین فسفاتازها و عوامل رونویسی همانند MYB و WRKY در ایجاد تحمل به تنش شوری مورد تاکید قرار گرفت.
اصلاح نباتات مولکولی
سحر فرجی؛ سید حمیدرضا هاشمی پطرودی؛ حمید نجفی زرینی؛ غلامعلی رنجبر
دوره 7، شماره 20 ، اسفند 1396، ، صفحه 13-27
چکیده
شوری، یکی از خطرناک ترین عوامل محیطی محدودکننده تولید در گیاهان زراعی است، بهطوریکه به واسطه متوقف کردن مکانیسمهای مختلف گیاه، شرایط را برای حیات آن دشوار میسازد و در نهایت منجر به مرگ آن میشود. ژنها به جهت ایجاد پاسخهای مقاومتی به تنش در مسیرهای مختلف فیزیولوژیکی دارای اهمیت فراوان میباشند. ژن رمزدهنده پروتئینهای ...
بیشتر
شوری، یکی از خطرناک ترین عوامل محیطی محدودکننده تولید در گیاهان زراعی است، بهطوریکه به واسطه متوقف کردن مکانیسمهای مختلف گیاه، شرایط را برای حیات آن دشوار میسازد و در نهایت منجر به مرگ آن میشود. ژنها به جهت ایجاد پاسخهای مقاومتی به تنش در مسیرهای مختلف فیزیولوژیکی دارای اهمیت فراوان میباشند. ژن رمزدهنده پروتئینهای Chromodomain Helicase DNA (PICKLE, PKL) از این قبیل میباشد که بیان سایر ژنهای عامل مقاومت را تنظیم میکند. مطالعه ژنتیکی رونوشتها در هالوفیت Aeluropus littoralis، به عنوان یک منبع ژنتیکی بسیار با ارزش، زمینهای را برای بهبود ژنتیکی گیاهان حساس به شوری فراهم میکند. از این رو در مطالعه حاضر، خصوصیات بیوشیمیایی، دومینهای عملکردی، روابط فیلوژنتیکی، و نیز عناصر تنظیمی cis موجود در ناحیه پروموتر توالی کاندید با استفاده از روشهای بیوانفورماتیکی بررسی شدند. نتایج نشان دادند که ژن مذکور احتمالاً در مکانیسمهای عامل مقاومت به شرایط محرک محیطی نقش مهمی را ایفا مینماید. برای بررسی بیشتر این موضوع، آزمون بیان ژن کاندید نیز، در پاسخ به شرایط نرمال، تنش شوری و ریکاوری به روش qReal-Time PCR انجام پذیرفت. نتایج حاصل از بررسی تعداد رونوشتهای mRNA ژن مورد نظر، تحت شرایط تنش شوری و ریکاوری در بافتهای مختلف گیاه A. littoralis، نیز تاییدکننده این مطلب بود. بنابراین انجام مطالعات بیشتر در زمینه ژن PKL در گیاهان میتواند اطلاعات ارزشمندی را جهت درک هرچه بیشتر مکانیسمهای پاسخ به تنش فراهم آورد.
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
ژیلا محمدی؛ علیرضا مطلبی آذر؛ فریبرز زارع نهندی؛ علیرضا تاری نژاد؛ غلامرضا گوهری
دوره 7، شماره 20 ، اسفند 1396، ، صفحه 55-63
چکیده
این مطالعه با هدف بررسی نقش نیتریکاکسید بر میزان بیان ژن بتائین آلدئیددهیدروژناز و سنتز گلایسینبتائین در سیبزمینی رقم آگریا تحت تنش شوری در شرایط درون شیشهای انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل چهار سطح سدیمنیترو پروساید به عنوان دهنده نیتریکاکسید (0، 3-10، 4-10 و 5-10 میلیمولار) و دو سطح سدیمکلرید (0 و 70 میلیمولار) بود. در این ...
بیشتر
این مطالعه با هدف بررسی نقش نیتریکاکسید بر میزان بیان ژن بتائین آلدئیددهیدروژناز و سنتز گلایسینبتائین در سیبزمینی رقم آگریا تحت تنش شوری در شرایط درون شیشهای انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل چهار سطح سدیمنیترو پروساید به عنوان دهنده نیتریکاکسید (0، 3-10، 4-10 و 5-10 میلیمولار) و دو سطح سدیمکلرید (0 و 70 میلیمولار) بود. در این تحقیق از محیط کشت MS استفاده گردید و پس از اعمال تنش شوری از سدیمنیترو پروساید جهت تیمار ریزنمونهها به منظور افزایش احتمالی بیان ژن بتائین آلدئید دهیدروژناز (ژن مسئول سنتز گلایسینبتائین) استفاده شد. چهار هفته بعد از اعمال تیمار، RNA کل از بافتهای نمونههای تیمار شده استخراج شد و به منظور ارزیابی نسبی بیان ژن بتائین آلدئید دهیدروژناز از روش RT-PCR نیمهکمی استفاده گردید. بررسی بیان ژن بتائین آلدئید دهیدروژناز نشان داد که میزان بیان این ژن در گیاهچههای تحت تنش شوری افزایش داشته، در حالیکه تیمار سدیمنیترو پروساید در شرایط تنش شوری میزان بیان آن را کاهش داد. همچنین میزان گلایسینبتائین در بافتهای نمونههای گیاهی رشد یافته در شرایط معمولی با به کار بردن سدیمنیترو پروساید افزایش نشان داد، درحالیکه سدیمنیتروپروساید تأثیر منفی روی محتوای گلایسینبتائین گیاهچهها تحت شرایط تنش شوری داشته است.
بیوانفورماتیک
شهربانو میردارمنصوری؛ نادعلی بابائیان جلودار؛ زهراسادات شبّر؛ قربانعلی نعمت زاده؛ محمدرضا غفاری
دوره 7، شماره 19 ، آبان 1396، ، صفحه 65-76
چکیده
برنج یک گیاه گلیکوفیت است و شوری خاک یکی از مهمترین محدودکنندههای تولید برنج میباشد. از آنجایی که دستیابی به برنج متحمل به تنش شوری نیازمند درک سازوکار پیچیده پاسخگویی به تنش است، در این تحقیق تلاش شده تا با آنالیز دادههای تولید شده از طریق فناوری ریزآرایه، ژنهای مهم پاسخگو به تنش شوری شناسایی شوند. بدین منظور نه سری داده ریزآرایه ...
بیشتر
برنج یک گیاه گلیکوفیت است و شوری خاک یکی از مهمترین محدودکنندههای تولید برنج میباشد. از آنجایی که دستیابی به برنج متحمل به تنش شوری نیازمند درک سازوکار پیچیده پاسخگویی به تنش است، در این تحقیق تلاش شده تا با آنالیز دادههای تولید شده از طریق فناوری ریزآرایه، ژنهای مهم پاسخگو به تنش شوری شناسایی شوند. بدین منظور نه سری داده ریزآرایه مورد آنالیز قرار گرفتند و تعداد 13798 ژن، دو برابر تغییر بیان معنیدار نسبت به شرایط نرمال نشان دادند. نتایج هستی شناسی ژنهایی که در ارقام متحمل دارای افزایش بیان شده بودند، نشان داد که در بخش فرآیندهای زیستی و عملکرد مولکولی بیشتر ژنها در دسته رونویسی نسبت به زمینه ژنتیکی برنج به طور معنیداری غنی شدند. در آنالیز هاب مشخص شد که بیشتر ژن های کلیدی از دسته پروتئین کینازها هستند،PFK و CPK10 از جمله مهمترین کینازهای قطب شناسایی شده می باشند. درمیان عوامل رونویسی، GCN5 به عنوان ژن کلیدی در آنالیز هاب شناسایی شد. در کل، نتایج آنالیز هاب 10 ژن کلیدی را شناسایی نمود که از دسته عوامل تنظیمی، ترانسپورترها و سیگنال ترارسانی بودند. انتظار میرود نتایج بدست آمده در جهت تحقق دستیابی به برنج متحمل به تنش شوری مورد استفاده واقع شود.
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
امین آزادی؛ محسن مردی؛ اسلام مجیدی؛ سید ابوالقاسم محمدی؛ فواد مرادی
دوره 6، شماره 16 ، اسفند 1395، ، صفحه 61-73
چکیده
تاکنون QTLهای زیادی برای عملکرد و اجزای آن در گندم نان در شرایط نرمال شناسایی شده است. به منظور شناسایی QTLهای مرتبط با غلظت سدیم و پتاسیم در گندم نان تحت شرایط تنش شوری، از جمعیت 186 لاین اینبرد نوترکیب حاصل از تلاقی دو والد سوپرهد 2 و روشن استفاده شد. اعمال تیمارهای تنش شوری با استفاده از سیستم هیدروپونیک و در داخل گلخانه صورت پذیرفت. ...
بیشتر
تاکنون QTLهای زیادی برای عملکرد و اجزای آن در گندم نان در شرایط نرمال شناسایی شده است. به منظور شناسایی QTLهای مرتبط با غلظت سدیم و پتاسیم در گندم نان تحت شرایط تنش شوری، از جمعیت 186 لاین اینبرد نوترکیب حاصل از تلاقی دو والد سوپرهد 2 و روشن استفاده شد. اعمال تیمارهای تنش شوری با استفاده از سیستم هیدروپونیک و در داخل گلخانه صورت پذیرفت. شرایط نرمال (10 میلیمولار NaCl) و تنش شوری (150 میلیمولار NaCl) در نظر گرفته شد و اعمال تنش به صورت مرحلهای صورت پذیرفت. نقشه ژنتیکی شامل 428 نشانگر دارت و 23 نشانگر ریز ماهواره بود. سه QTL برای هر یک از صفات غلظت سدیم و پتاسیم و یک QTL برای نسبت پتاسیم به سدیم بر روی کروموزومهایA 4، B2، B3، B7 وD2 با استفاده از روش مکانیابی فاصلهای مرکب شناسایی گردید. QNa.abrii-3B، با LOD برابر 9/5، در حدود 3/8 درصد از تغییرات واریانس فنوتیپی غلظت سدیم را در شرایط تنش شوری توجیه میکرد و نشانگر gwm247 لینکاژ شدید با این QTL نشان داد. همچنین دو QTL برای غلظت سدیم بر روی کروموزومهای B2 و D2 شناسایی شدند و QNa.abrii-2D حدود 2/9 درصد واریانس فنوتیپی این صفت را در شرایط تنش شوری توجیه میکرد. با ادامه تحقیقات در آینده، احتمال شناسایی QNa.abrii-2B و QNa.abrii-2D به عنوان گروه دو همیولوگی در گندم، در کنار ژن Nax1 وجود دارد.
اصلاح نباتات مولکولی
معروف خلیلی؛ رحیم محمدیان
دوره 6، شماره 13 ، خرداد 1395، ، صفحه 41-55
چکیده
شوری یکی از اصلیترین تنشهای اسمزی است که رشد و تولید گیاهان را از طریق تغییر در تعادل یونی و اسمزی محدود میکند. بهمنظور مکانیابی نواحی ژنومی کنترل کننده صفات کمی (QTLS) مرتبط با تحمل به شوری در دانة جو و ارزیابی شاخصهای مربوطه، آزمایشی در سال 1394 با استفاده از 72 لاین هاپلوئید مضاعف بههمراه والدین آنها (استپتو و مورکس) در قالب ...
بیشتر
شوری یکی از اصلیترین تنشهای اسمزی است که رشد و تولید گیاهان را از طریق تغییر در تعادل یونی و اسمزی محدود میکند. بهمنظور مکانیابی نواحی ژنومی کنترل کننده صفات کمی (QTLS) مرتبط با تحمل به شوری در دانة جو و ارزیابی شاخصهای مربوطه، آزمایشی در سال 1394 با استفاده از 72 لاین هاپلوئید مضاعف بههمراه والدین آنها (استپتو و مورکس) در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با دو تکرار در سه شرایط شامل وضعیت نرمال و دو سطح شوری (100 و 200 میلی مولار NaCl) اجرا گردید. صفات مورد بررسی در این تحقیق عبارت بودند از ضریب سرعت جوانهزنی، درصد جوانهزنی نهایی، میانگین زمان جوانهزنی، شاخص میزان جوانهزنی و میانگین سرعت جوانهزنی. تجزیه QTL بهروش مکانیابی فاصلهای مرکب (CIM) بر اساس میانگین در هر سه محیط انجام گرفت. در مجموع 47 عدد QTL با 5/2≤LOD برای صفات مختلف شناسایی و 7 اثر اپیستازی افزایشی × افزایشی معنی دار بهدست آمد. واریانس فنوتیپی کل توجیه شده بوسیلة این QTLها از 97/29 تا 15/77 درصد متغیر بود که کمترین آن برای صفت شاخص میزان جوانهزنی در شرایط تنش 200 میلی مولار و بیشترین آن مربوط به صفت ضریب سرعت جوانهزنی در شرایط نرمال بود. بیشترین 27/8=LOD برای شاخص ضریب سرعت جوانهزنی روی کروموزوم 4Hb در شرایط تنش 100 میلی مولار بهدست آمد. از QTLهای پایدار در هر سه محیط و نشانگرهای جفت شده با آنها در روش گزینش بهکمک نشانگر (MAS) میتوان برای بهبود صفات جوانهزنی در شرایط شوری پس از آزمایش و تکرار در چند سال استفاده کرد.
ژنومیکس
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
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 مولکولی تنوع ژنتیکی لاین ها با استفاده از نشانگرهای AFLP مطالعه گردید. نتایج نشان داد که از نظر صفات گیاهچه ای اختلاف معنی دار بین لاین های مورد مطالعه در هر یک از سطوح شوری وجود دارد. با استفاده از 17 ترکیب آغازگری AFLP، تعداد 200 مکان ژنی در جمعیت مورد مطالعه تکثیر یافت. با تجزیه ساختار جمعیت مورد مطالعه، لاین های جهش یافته مورد مطالعه در 2 زیر گروه قرار گرفتند. نتایج مکان یابی ارتباطی نشان داد که تعداد 43 نشانگر ارتباط معنی دار با صفات گیاهچه ای دارند. ضریب تبیین فنوتیپی نشانگرهای شناسایی شده بین 13/0 تا 42/0 متغییر بود.
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
سمیرا شاکری؛ سید کمال کاظمی تبار؛ سید حمید رضا هاشمی
دوره 4، شماره 8 ، اسفند 1393، ، صفحه 1-10
چکیده
تجزیه و تحلیل بیان ژن جزء لاینفک مطالعات ژنومیکس کاربردی در همه موجودات زنده بشمار میرود. Real-time PCR تکنیک بسیار قوی برای بررسی بیان کمی ژن میباشد. با این حال، علاوه بر قابل اعتماد بودن، دارای یک سری مشکلات خاص، از جمله انتخاب ژن (های) کنترل داخلی مناسب برای نرمالسازی دادهها میباشد. این تحقیق در خصوص انتخاب ژنهای رفرنس در ...
بیشتر
تجزیه و تحلیل بیان ژن جزء لاینفک مطالعات ژنومیکس کاربردی در همه موجودات زنده بشمار میرود. Real-time PCR تکنیک بسیار قوی برای بررسی بیان کمی ژن میباشد. با این حال، علاوه بر قابل اعتماد بودن، دارای یک سری مشکلات خاص، از جمله انتخاب ژن (های) کنترل داخلی مناسب برای نرمالسازی دادهها میباشد. این تحقیق در خصوص انتخاب ژنهای رفرنس در گیاه کنجد در مراحل مختلف نمو و تحت تنش شوری، مورد بررسی قرار گرفت .بدین منظور چهار ژن کنترل داخلی شامل Alpha- Tubulin، Beta- Actin، eIF4- A و UBQ5 که معمولاً به عنوان ژن خانهدار در گیاهان استفاده میشود انتخاب و پایداری بیان آنها در سطوح مختلف شوری (صفر و 75 میلیمولار) و مراحل مختلف نموی در شش دوره زمانی (0 ساعت، 6 ساعت، 1 روز، 4 روز، 8 روز و 16 روز) در بافت برگ مورد بررسی قرار گرفتند. بررسی بیان ژنهای رفرنس با استفاده از نرمافزار geNORM نشان داد که ژنهای eIF4- A و Beta-Actin از پایداری بیان بیشتری نسبت به سایر ژنهای مورد بررسی در مراحل نمو و تنش شوری در نمونه بافت برگی برخوردار بودند. استفاده از این ژنها میتواند در نرمالسازی بیان ژن به وسیله آنالیز Real-Time PCR مفید باشد. نتایج این تحقیق را میتوان به عنوان ژنهای رفرنس درآنالیز بیان ژن در Real-Time PCR در گیاه کنجد استفاده نمود.
آمنه سادات هاشمی؛ قربانعلی نعمت زاده؛ قاسم حسینی سالکده؛ سید عبداله حسینی؛ محمد رضا حاجی رضایی
دوره 2، شماره 2 ، شهریور 1391، ، صفحه 1-14
چکیده
دو ژنوتیپ برنج IR29 و FL478با حساسیت های متفاوت به شوری تحت تنش شوری با 100 میلی مولار NaCl برای پاسخ های فیزیولوژیکی و متابولیکی مورد بررسی قرار گرفتند. به این ترتیب وزن خشک، وزن تر و طول ریشه و اندام هوایی گیاهان و همچنین میزان یون های سدیم و پتاسیم، مقدار اسید های آمینه و برخی قند ها و قند- الکل ها در ریشه و اندام هوایی گیاهان در شرایط کنترل ...
بیشتر
دو ژنوتیپ برنج IR29 و FL478با حساسیت های متفاوت به شوری تحت تنش شوری با 100 میلی مولار NaCl برای پاسخ های فیزیولوژیکی و متابولیکی مورد بررسی قرار گرفتند. به این ترتیب وزن خشک، وزن تر و طول ریشه و اندام هوایی گیاهان و همچنین میزان یون های سدیم و پتاسیم، مقدار اسید های آمینه و برخی قند ها و قند- الکل ها در ریشه و اندام هوایی گیاهان در شرایط کنترل و تنش ارزیابی شدند. بعد از 12 روز از تنش، سطح یون سدیم بخصوص در اندام هوایی IR29 افزایش معنی داری داشت در حالیکه یون پتاسیم بیشترین افزایش را در ژنوتیپ FL478 نشان داد. از طرف دیگر تغییرات متابولیکی در پاسخ به تنش های شوری در بین دو ژنوتیپ متفاوت بود، یعنی گیاهان IR29 در مقایسه با FL478 بیشترین سطح تغییرات را در اسید های آمینه بخصوص آسپارژین، گلوتامین، پرولین و GABA نشان دادند، این امر می تواند نشانگر خسارت و پیری سلول ها در گیاه حساس باشند، در حالی که قند ها و قند- الکل ها که به عنوان مواد محافظتی در سلول، تحت شرایط تنش در هر دو ژنوتیپ افزایش یافت، اما مقدار آن ها در ژنوتیپ متحمل FL478 بیشتر بود. این نتایج نشان می دهد که تفاوت های مشاهده شده در بین دو ژنوتیپ در پاسخ به تنش شوری ممکن است تا حدوی به تفاوت های مشاهده شده در سطح متابولیت ها نسبت داده شود.
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
ولی اله قاسمی عمران؛ عبدالرضا باقری؛ قربانعلی نعمت زاده؛ امین میر شمسی؛ نادعلی بابائیان جلودار
دوره 2، شماره 2 ، شهریور 1391، ، صفحه 27-37
چکیده
شوری و به طور عمده کلرید سدیم، از رشد گیاهان جلوگیری نموده و سبب کاهش تولیدات کشاورزی میگردد. در گیاهان عالی دفع و حجره بندی سدیم بواسطه آنتی پورترهای موجود در غشاهای پلاسمایی و واکوئلی انجام می شود. در این مطالعه، الگوی بیان ژنهای AlNHX و AlSOS1 در پاسخ به تیمار شوری 250 میلی مولار کلرید سدیم در زمان های 6 ساعت، 1، 3، 8 و 17 روز ...
بیشتر
شوری و به طور عمده کلرید سدیم، از رشد گیاهان جلوگیری نموده و سبب کاهش تولیدات کشاورزی میگردد. در گیاهان عالی دفع و حجره بندی سدیم بواسطه آنتی پورترهای موجود در غشاهای پلاسمایی و واکوئلی انجام می شود. در این مطالعه، الگوی بیان ژنهای AlNHX و AlSOS1 در پاسخ به تیمار شوری 250 میلی مولار کلرید سدیم در زمان های 6 ساعت، 1، 3، 8 و 17 روز پس از اعمال تنش با استفاده از تکنیک Real Time-PCR در گیاه Auleropus مورد بررسی قرار گرفت. سطوح نسخه برداری دو ژن در پاسخ به تنش در همه بافت ها افزایش یافت. بیان ژن AlSOS1 در بافت برگ پس از 6 ساعت افزایش یافت و بیان ژنAlNHX پس از 24 ساعت از اعمال تنش به بالاترین میزان خود رسید. در بافت گره و میانگره سطوح نسخه برداری هر دو ژن، 24 ساعت پس از اعمال تنش به شدت افزایش یافت و سپس در 3 و 8 روز بعد از اعمال تنش به تدریج کاهش یافت تا در نهایت 17 روز پس از تنش به حالت پایدار برابر با شاهد(بدون تنش)بازگشت. میزان بیان هر دو ژن در بافت های ریشه به آهستگی بعد از اعمال تنش افزایش یافت و پس از 3 روز به میزان حداکثر رسید و این میزان بیان تا 8 روز پس از تنش ادامه یافت و در ژن AlNHX پس از 17 روز به حالت پایدار برابر با شاهد بازگشت، در حالی که در مورد ژن AlSOS1 پس از 17 روز همچنان بیان دو برابر شاهد بود
پروتئومیکس
قاسم حسینی سالکده؛ داود نصر آبادی
دوره 1، شماره 1 ، اسفند 1390، ، صفحه 1-11
چکیده
شوری خاک و آب یکی از عوامل محدودکننده کشت برنج در سراسر دنیا میباشد. این گیاه در مرحله گیاهچه (seedling) حساسیت زیادی نسبت به شوری دارد. پروتئومیکس با توانایی کشف پروتیینها و ژنهای پاسخدهنده به تنش، در فرایند اصلاح برای تنشها به ویژه تنش شوری نقش کاربردی دارد. جهت بررسی اثر تنششوری بر فرآیندهای فیزیولوژیکی و الگوی ...
بیشتر
شوری خاک و آب یکی از عوامل محدودکننده کشت برنج در سراسر دنیا میباشد. این گیاه در مرحله گیاهچه (seedling) حساسیت زیادی نسبت به شوری دارد. پروتئومیکس با توانایی کشف پروتیینها و ژنهای پاسخدهنده به تنش، در فرایند اصلاح برای تنشها به ویژه تنش شوری نقش کاربردی دارد. جهت بررسی اثر تنششوری بر فرآیندهای فیزیولوژیکی و الگوی بیان پروتیینهای گیاه برنج، بذرهای دو رقم متحمل و حساس، به ترتیب (Oryza sativa cv.IR651 and cv.IR29) در محیط کشت یوشیدا، در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار کشت شدند. وزن خشک، تر و نسبت + K+/Naدر برگ سوم و ریشهی گیاهان اندازهگیری شد. نتایج نشان داد، کاهش وزن کل ماده خشک گیاهچهها در رقم حساس (IR29) نسبت به رقم متحمل (IR651) اثر معنیدار داشت. همچنین نسبتK+/Na+ در رقم IR651 بیش از دو برابر این نسبت در رقم IR29 بود. پروتیینهای برگ سوم و ریشه گیاهچهها به روشTCA/Acetone استخراج و الکتروفورز دوبعدی با استفاده از سیستم IPG انجام شد. با استفاده از نرمافزار Melanie3 345 نقطه پروتیینی تکرارپذیر در برگ و 468 نقطه در ریشه شناسایی شد از این تعداد 107 پروتیین در ریشه و 86 پروتیین در برگ هر دو ژنوتیپ پاسخ معنیدار به تنش نشان دادند. سپس پروتیینها با استفاده از روشESI-Q-TOF MS/MS توالییابی شدند که مهمترین آنها عبارتاند از فریتین، آسکورباتپراکسیداز و روبیسکواکتیواز در برگ و پراکسیداز و آسکورباتپراکسیداز در ریشه. پروتیینهای مذکور همگی آنزیم بوده و در سازوکارهای سمزدایی و حذف رادیکالهای آزاد اکسیژن (پراکسیداز، آسکوربات پراکسیداز)، هموستازی آهن (فریتین) و فعالسازی دیگر آنزیمها (روبیسکو اکتیواز) نقش دارند.
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
غلامرضا صالحی جوزانی؛ سپیده اکبری والا؛ مهدی ثابت جهرمی؛ حسن مرسلی
دوره 1، شماره 1 ، اسفند 1390، ، صفحه 61-75
چکیده
گیاهانی که ریشه آنها توسط قارچهای میکوریز آربوسکولار کلونیزه میشوند٬ بطور معمول نسبت به تنشهای مختلف از قبیل شوری تحمل بالاتری دارند، بنابراین جداسازی و شناسایی این قارچها میتواند جهت تولید کودهای بیولوژیک برای مناطق مذکور بسیار مفید باشد. بدین منظور پس از نمونه برداری ریشه و اسپور از ریزوسفر گیاهان مورد مطالعه (گندم، جو ...
بیشتر
گیاهانی که ریشه آنها توسط قارچهای میکوریز آربوسکولار کلونیزه میشوند٬ بطور معمول نسبت به تنشهای مختلف از قبیل شوری تحمل بالاتری دارند، بنابراین جداسازی و شناسایی این قارچها میتواند جهت تولید کودهای بیولوژیک برای مناطق مذکور بسیار مفید باشد. بدین منظور پس از نمونه برداری ریشه و اسپور از ریزوسفر گیاهان مورد مطالعه (گندم، جو و برخی از علفهای هرز) از خاکهای شور استانهای یزد، آذربایجان شرقی، قم و مرکزی، کل ژنوم گیاه و ریزوسفر با روش PCR آشیانه ای دو مرحله ای برای حضور قارچهای میکوریز مورد بررسی قرار گرفت. در مرحله اول PCR از آغازگرهای اختصاصی قارچهای میکوریزی (LSU-Glom1 and SSU-Glom1) و پس از هضم آنزیمی با Alu1، در مرحله دوم PCR از آغازگرهای عمومی قارچها (ITS5 و ITS4) استفاده شد. محصولات مرحله دوم PCR هر نمونه، همسانه سازی و کلنیهای مثبت با آنزیم برشی Taq1 هضم شدند. با مقایسه الگوهای RFLP نمونههای هضم شده و توالی¬یابی نمایندههایی از هر الگوی برشی، وجود جنسهای Glomus و Acaulospora در ریزوسفر نمونهها مشخص شد. جنس Glomus غالبترین جنس (بیش از 90 درصد) و گونههای Glomus mosseae(50 %)، G. intraradices ، G. versiforme، G. sinuosum ٬ G. fulvum، G. constrictum وGlomus sp در جنس مذکور مشاهده شدند. بیشترین تنوع گونه ای در خاکهای یزد و در گیاه گندم مشاهده شد. نتایج نشان داد که گونه G. mosseae دارای بالاترین سازگاری به شرایط شور در مناطق مختلف کشور میباشد و لذا میتواند پس از انجام آزمایشات تکمیلی به عنوان کود بیولوژیک در این مناطق استفاده شود.