فصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی

بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده

بررسی نیمه کمی بیان ژن بتائین آلدئید دهیدروژناز در گیاه سیب‌زمینی (Solanum tuberosum cv. Agria) تحت تنش شوری

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.

بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده

بررسی کمی بیان ژن‌های کاندیدای مقاومت به بیماری سپتوریوز برگی در گندم آلوده با قارچ Mycosphaerella graminicola

مریم صادقی؛ رضا حاجی حسینی؛ قاسم عطایی؛ محسن مردی

دوره 7، شماره 20 ، اسفند 1396، ، صفحه 75-85

چکیده

بیماری سپتوریوز برگی گندم که بوسیله قارچ Mycosphaerella graminicola ایجاد می‌شود یکی از عوامل مهم کاهش عملکرد گندم در ایران و جهان به شمار می‌رود. با این وجود در حال حاضر مقاومت به تنش زیستی تسهیل شده توسط ژن‌های کاندیدای مقاومت به تنش‌های زیستی یکی از معیارهای انتخاب مهم در برنامه‌های اصلاح گندم است. در این مطالعه پنج ژن متعلق به پنج خانواده ... بیشتر

بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده

تشریح مکانیسم مولکولی ایجاد تحمل به تنش شوری در گیاه شورپسند Aeluropus littoralis توسط ژن‌های AlSOS

امین محمدی پورفرد؛ محمد زمان نوری؛ علی دهستانی کلاگر

دوره 7، شماره 19 ، آبان 1396، ، صفحه 15-24

چکیده

تنش شوری از مهم‌ترین تنش‌های محیطی است که تولید گیاهان زراعی را تحت تأثیر قرار می‌دهد. مسیر تنظیمی فوق حساس به نمک از جمله مسیرهای مهم در تنظیم هموستازی یون می‌باشد. در این مطالعه، الگوی بیان ژن‌های AlSOS1، AlSOS2 و AlSOS3 در گیاه متحمل به شوری Aeluropus littoralis تحت تأثیر سطوح مختلف سدیم کلرید شامل صفر، 200، 400 و 600 میلی‎مولار و در زمان‌های صفر، 8، ... بیشتر تنش شوری از مهم‌ترین تنش‌های محیطی است که تولید گیاهان زراعی را تحت تأثیر قرار می‌دهد. مسیر تنظیمی فوق حساس به نمک از جمله مسیرهای مهم در تنظیم هموستازی یون می‌باشد. در این مطالعه، الگوی بیان ژن‌های AlSOS1، AlSOS2 و AlSOS3 در گیاه متحمل به شوری Aeluropus littoralis تحت تأثیر سطوح مختلف سدیم کلرید شامل صفر، 200، 400 و 600 میلی‎مولار و در زمان‌های صفر، 8، 16، 24، 48 و 72 ساعت پس از اعمال تنش اندازه‎گیری شد. میزان بیان هر سه ژن با اعمال تنش شوری، نسبت به شاهد افزایش معنی‌داری یافت. در غلظت 200 میلی‎مولار نمک، میزان بیان ژن‌های AlSOS1 و AlSOS2 در 72 ساعت به حداکثر رسید. در حالی که ژن AlSOS1 در غلظت 400 و 600 میلی مولار، پس از 48 ساعت به حداکثر بیان رسید و ژن AlSOS2 در غلظت 400 میلی مولار، پس از 48 ساعت و در غلظت 600 میلی مولار، بعد از 24 ساعت بیشترین بیان را نشان دادند. بیشترین میزان نسخه‌برداری ژن AlSOS3 در غلظت 400 میلی مولار، 24 ساعت و در غلظت 600 میلی مولار، 16 ساعت پس از اعمال تنش بود. مکانیسم متفاوت اثر ژن AlSOS3 بر AlSOS2، اثر کمپلکس AlSOS2- AlSOS3 بر AlSOS1 و وجود تفاوت در عملکرد این ژن‎ها از دلایل این تغییرات می‎باشد. تغییرات بیان ژن‎ها نشان می‎دهد در تنش شدید، واکنش ژن‎ها با الگویی متفاوت می‎باشد. مقایسه روند تغییرات ژن‎ها نشان داد، رفتار ژن AlSOS3 نسبت به دو ژن دیگر در تنش شدید متفاوت بود که بیانگر تفاوت در مکانیسم عمل این ژن می‌باشد.

بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده

بررسی بیان نسبی برخی از ژن‌های مسیر تنفس نوری در واکنش به تنش خشکی در کلزا (Brassica napus)

مریم پسندیده ارجمند؛ حبیب الله سمیع زاده لاهیجی؛ محمد محسن زاده گلفزانی

دوره 7، شماره 17 ، خرداد 1396، ، صفحه 31-42

چکیده

خشکی یکی از مخرب‌ترین تنش‌‌های محیطی مؤثر بر فرآیندهای متابولیکی گیاه است. در تنش خشکی ژن‌های بسیاری از جمله ژن‌های مسیر تنفس نوری در گیاهان متأثر می‌شوند. در این مطالعه تأثیر تنش خشکی بر بیان نسبی ژن‌های پراکسی‌زومی GO Glycolate) oxidase) و HPR1 (Hydroxy pyruvate reductase) و ژن‌های میتوکندریایی GDC (Glycine decarboxylase) و SHMT (Serine hydroxy methyl transferase) دو ژنوتیپ حساس ... بیشتر خشکی یکی از مخرب‌ترین تنش‌‌های محیطی مؤثر بر فرآیندهای متابولیکی گیاه است. در تنش خشکی ژن‌های بسیاری از جمله ژن‌های مسیر تنفس نوری در گیاهان متأثر می‌شوند. در این مطالعه تأثیر تنش خشکی بر بیان نسبی ژن‌های پراکسی‌زومی GO Glycolate) oxidase) و HPR1 (Hydroxy pyruvate reductase) و ژن‌های میتوکندریایی GDC (Glycine decarboxylase) و SHMT (Serine hydroxy methyl transferase) دو ژنوتیپ حساس (Hayola308) و متحمل (SLM046) کلزا (Brassica napus) در شرایط تنش (قطع آبیاری قبل از مرحله گلدهی) و بدون تنش بررسی شد. نتایج حاصل از Real time-PCR نشان داد میزان بیان نسبی ژن GO در 48، 72 و 96 ساعت پس از تنش در ژنوتیپ Hayola308 بیش‌تر از ژنوتیپ SLM046 بود. بیش‌ترین میزان بیان نسبی ژن GDC در ژنوتیپ Hayola308 در 48 ساعت پس از تنش مشاهده شد و با افزایش زمان تنش کاهش یافت. بیان نسبی ژن SHMT در 24 ساعت پس از تنش در هر دو ژنوتیپ Hayola308 و SLM046 در بیش‌ترین حد خود بود و با افزایش زمان تنش در ژنوتیپ SLM046 به‌طور ناگهانی و در ژنوتیپ Hayola308 به طور تدریجی کاهش یافت. بیش‌ترین میزان بیان نسبی ژن HPR1 در 24 ساعت پس از تنش در ژنوتیپ SLM046 بود و سپس در 48 ساعت پس از تنش به شدت کاهش یافت. به نظر می‌رسد در ساعات ابتدایی تنش، تنفس نوری در ژنوتیپ SLM046 افزایش یافته بود و با تداوم تنش، بر خلاف ژنوتیپ Hayola308 نسبت به شرایط موجود سازگاری یافته و تنفس نوری را مهار کرده است.

بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده

روند تغییر پارامترهای فیزیولوژیک و بیان نیمه‌کمی ژن‌های CapLEA-1 و Dehydrin 1 در ژنوتیپ های نخود زراعی تحت تنش کم‌آبی

علی اصغر صداقتی؛ سعیدرضا وصال؛ فرج‌الله شهریاری؛ عبدالرضا باقری

دوره 7، شماره 17 ، خرداد 1396، ، صفحه 73-84

چکیده

کم‌آبی مهمترین تنش غیرزیستی است که تولید محصولات زراعی را در مناطق خشک و نیمه‌خشک دنیا و ایران محدود می‌کند. به‌منظور انجام مقایسات کنترل‌شده ابتدا پاسخ فیزیولوژیک دو ژنوتیپ متمایز MCC508 و MCC521 نخود به تنش کم‌آبی بررسی و سپس بیان دو ژن مؤثر در همان شرایط اندازه‌گیری شد. رطوبت نسبی برگ MCC508 به‌ویژه پس از 24 ساعت در حد معنی‌داری کمتر ... بیشتر کم‌آبی مهمترین تنش غیرزیستی است که تولید محصولات زراعی را در مناطق خشک و نیمه‌خشک دنیا و ایران محدود می‌کند. به‌منظور انجام مقایسات کنترل‌شده ابتدا پاسخ فیزیولوژیک دو ژنوتیپ متمایز MCC508 و MCC521 نخود به تنش کم‌آبی بررسی و سپس بیان دو ژن مؤثر در همان شرایط اندازه‌گیری شد. رطوبت نسبی برگ MCC508 به‌ویژه پس از 24 ساعت در حد معنی‌داری کمتر از MCC521 بود (05/0 ≥p). در MCC508 پایداری غشا ثبات بیشتری داشت به‌طوری‌که نشت الکترولیت و میزان تجمع مالون‌دی‌‌آلدئید (MDA) تقریباً ثابت بود. اما چهار روز تنش، باعث افزایش 2/1 برابری نسبت به شاهد شد. میزان تجمع پرولین چهار روز پس از تنش در MCC508 و MCC521 به ترتیب 8/16 و 4/9 میکرو مول بر گرم بافت تر برگ بود که نسبت به شاهد 1/5 و 8/3 برابر افزایش داشت. بیان نیمه کمی دو ژن‌ Dehydrin1 و CapLEA-1 در ژنوتیپ متحمل MCC508 به ترتیب با 4 و 1/2 برابر نسبت به شاهد، افزایش معنی‌داری نشان داد (05/0 ≥p) و با ادامه روند تنش این افزایش ادامه داشت. بیان ژن CapLEA-1 در ژنوتیپ حساس تغییرات معنی‌داری نشان نداد، اما بیان ژن Dehydrin1 در ابتدا نسبت به شاهد 4/1 برابر افزایش و سپس با ادامه تنش کاهش یافت (05/0 ≥p). با توجه به نقش ژن‌هایDehydrin1 وCapLEA-1 در حفظ ساختار لیپیدها و غشای سلولی، پایداری تاخوردگی صحیح پروتئین‌ها و سم‌زدایی به نظر می‌رسد سطح بیان بالاتر و منظم‌تر این ژنها می‌تواند یکی از دلایل احتمالی تحمل بیشتر ژنوتیپ MCC508 نسبت به MCC521 در برابر تنش کم‌آبی باشد.

بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده

تجزیه QTL غلظت سدیم و پتاسیم و نسبت پتاسیم به سدیم در گندم تحت شرایط تنش شوری

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.

بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده

تجزیه بیان دو ژن گیرنده شبه‌کینازی در گیاهچه های جو تحت تیمار سالیسیلیک‌اسید و شوری

خدیجه نوروزی نوروزی؛ رضا فتوت؛ فرید شکاری؛ احسان محسنی فرد

دوره 6، شماره 15 ، آذر 1395، ، صفحه 1-11

چکیده

شوری‌خاک از مهمترین تنش های غیرزیستی است که شدیداً تولید محصول را کاهش می دهد. مطالعات اخیر نشان داده است که کاربرد بیرونی سالیسیلیک‌اسید به‌عنوان یک ملکول مهم در مسیر ترارسانی در انتقال پیام های تنش های غیرزیستی نقش دارد. با وجود این نقش آن در ترارسانی تنش شوری روشن نیست. در این تحقیق اثر غلظت های مختلف سالیسیلیک‌اسید، در بیان ژن ... بیشتر

بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده

افزایش مقاومت به تنش شوری در گیاه آرابیدوپسیس تالیانا با فرابیان ژن فسفواتانول آمین N- متیل‌ترانسفراز اسفناج (Spinacia oleracea, Iranian landrace)

سمیه اللهی؛ محمد مهدی سوهانی؛ حسن حسنی

دوره 6، شماره 15 ، آذر 1395، ، صفحه 37-52

چکیده

یکی از مکانسیم‌های مقاومت گیاهان به تنش‌های غیرزیستی تولید محلول سازگار گلایسین بتائین است. کولین پیش‌ساز این متابولیت مهم و همچنین یک ترکیب اصلی در حفظ یکپارچگی و سیگنالینگ غشای سلولی است. در گیاهان مهمترین مرحله تولید کولین را آنزیم سیتوپلاسمی فسفو اتانول آمین N-متیل ترانسفراز (PEAMT; EC 2.1.1.103) کاتالیز می‌کند. در این مطالعه ژن PEAMT ... بیشتر یکی از مکانسیم‌های مقاومت گیاهان به تنش‌های غیرزیستی تولید محلول سازگار گلایسین بتائین است. کولین پیش‌ساز این متابولیت مهم و همچنین یک ترکیب اصلی در حفظ یکپارچگی و سیگنالینگ غشای سلولی است. در گیاهان مهمترین مرحله تولید کولین را آنزیم سیتوپلاسمی فسفو اتانول آمین N-متیل ترانسفراز (PEAMT; EC 2.1.1.103) کاتالیز می‌کند. در این مطالعه ژن PEAMT از یک رقم محلی گیاه اسفناج (Spinacia oleracea Iranian landrace) با استفاده از پرایمرهای اختصاصی تکثیر و در داخل وکتور کلونینگ (pJET) همسانه سازی شد. به منظور فرابیان ژن PEAMT ، سازه ژنیPBI121GUS-9:PEAMT ساخته و در نهایت به باکتری Agrobacterium سویه GV3101(PMP90) منتقل شد. تراریزش گیاهان با استفاده از روش غوطه‌ورسازی گل آذین انجام و آنالیز اولیه گیاهان تراریخت احتمالی با جوانه‌زنی بذور در محیط انتخابی حاوی آنتی بیوتیک کانامایسین بررسی شد. گیاهچه‌های مقاوم به کانامایسین در سطح مولکولی با استفاده از روش PCR غربالگری و تراریختی گیاهان در سطح رونوشت‌برداری با RT-PCR تایید شد. متعاقباً بررسی‌های فنوتیپی گیاهان تراریخت حاوی ژن PEAMT در شرایط تنش شوری نشان داد که طول ریشه اصلی گیاهان تراریخت از مقدار آن در گیاهان شاهد به طور معنی‌داری طویل‌تر، ریشه‌های فرعی گسترده‌تر و رشد رویشی بهتری داشته‌اند. اندازه‌گیری متابولیت گلایسین‌بتائین و آنزیم پراکسیداز نیز نشان داد که گیاهان تراریخته دارای محتوای گلایسین‌بتائین بیشتر و فعالیت آنزیم پراکسیدازی بالاتری نسبت به گیاهان شاهد داشته‌اند.

بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده

تأثیر دمای پایین بر بیان ژن های درگیر در مسیر ارسال پیام و ترابری هورمون اکسین در ریشه گیاهچه های گوجه فرنگی

پرویز حیدری

دوره 6، شماره 14 ، شهریور 1395، ، صفحه 17-25

چکیده

اکسین به عنوان یک هورمون گیاهی دارای نقش چندگانه‌ای در تنظیم رشد و توسعه ساقه، ریشه و سایر اندام‌ها، تحت شرایط طبیعی و یا تنش است. در این تحقیق تغییرات رونوشت ژن‌های AUX/IAA، ARF، BRX و PIN4 درگیر در مسیر ارسال پیام و ترابری هورمون اکسین در ریشه ی دو ژنوتیپ متحمل و حساس به سرما گیاه گوجه فرنگی تحت شرایط 15 درجه سانتی گراد مورد بررسی قرار گرفت. ... بیشتر اکسین به عنوان یک هورمون گیاهی دارای نقش چندگانه‌ای در تنظیم رشد و توسعه ساقه، ریشه و سایر اندام‌ها، تحت شرایط طبیعی و یا تنش است. در این تحقیق تغییرات رونوشت ژن‌های AUX/IAA، ARF، BRX و PIN4 درگیر در مسیر ارسال پیام و ترابری هورمون اکسین در ریشه ی دو ژنوتیپ متحمل و حساس به سرما گیاه گوجه فرنگی تحت شرایط 15 درجه سانتی گراد مورد بررسی قرار گرفت. ژن AUX/IAA4 که تنظیم کننده منفی ژن‌های پاسخ به اکسین است در ژنوتیپ متحمل تحت شرایط تنش دمای پایین، افزایش بیان را نشان داد اما رونوشت‌های این ژن در ژنوتیپ حساس کاهش یافتند. ژن های ARF و PIN4 افزایش بیان بالای تحت شرایط دمای پایین در ژنوتیپ حساس نشان دادند در حالی‌که در ژنوتیپ متحمل در زمان ریکاوری 2 ساعت بیشترین کاهش بیان را داشت. الگوی بیان ژن BRX به‌عنوان یک نقطه مشترک در برهمکنش اکسین و براسینواستروئید، نشان می دهد که بیان این ژن تحت دمای پایین در ژنوتیپ حساس افرایش می‌یابد و بیشترین میزان بیان در 2 ساعت بازیافت پس از تنش مشاهده شد. نتایج این تحقیق نشان داد که غلظت هورمون اکسین در ریشه ژنوتیپ حساس با کاهش دما، افرایش می‌یابد و این باعث القاء ژن های ARF، PIN4 و BRX می‌شود در حالی‌که بیان ژن AUX/IAA4 را کاهش می دهد. نتایج شناسایی موتیف مشترک در 1500 جفت باز بالادست ژن‌های مورد مطالعه نشان داد موتیف AATAT از الگوریتم PRISM یک موتیف مشترک کلیدی در تنظیم ژن های مورد مطالعه می‌باشد.

بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده

بررسی بیان برخی ژن‌های کاندید دخیل در نرعقیمی گندم در شرایط تنش خشکی در مرحله میوز

سجاد زارع؛ زهرا سادات شبر؛ رضا فتوت

دوره 6، شماره 13 ، خرداد 1395، ، صفحه 69-77

چکیده

نقص در متابولیسم کربوهیدرات در دانه‌های گرده در حال نمو، نقش مهمی را در القای نرعقیمی در گیاه گندم تحت تنش خشکی ایفا می کند. در این راستا به منظور بررسی بیان چهار ژن دخیل در متابولیسم کربوهیدرات (Inv1 و Inv3، Raftin a و AGP) در شرایط تنش خشکی در دو رقم گندم متحمل به خشکی (دزفول 10) و حساس (شیراز)، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی ... بیشتر نقص در متابولیسم کربوهیدرات در دانه‌های گرده در حال نمو، نقش مهمی را در القای نرعقیمی در گیاه گندم تحت تنش خشکی ایفا می کند. در این راستا به منظور بررسی بیان چهار ژن دخیل در متابولیسم کربوهیدرات (Inv1 و Inv3، Raftin a و AGP) در شرایط تنش خشکی در دو رقم گندم متحمل به خشکی (دزفول 10) و حساس (شیراز)، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در گلخانه انجام شد. اعمال تنش خشکی در مرحله میوز دانه گرده صورت گرفت. در شرایط تنش درصد گلچه‌های بارور کاهش یافت، این کاهش درصد گلچه‌ها در رقم متحمل دزفول 10 کمتر دیده شد. پس از تهیه نمونه بساک در مرحله میوز، الگوی بیان ژن‌های مورد نظر با روش Real-time PCR مورد بررسی قرار گرفت. بیان ژن‌های Inv1، Inv3، Raftin a و AGP در رقم حساس شیراز در شرایط تنش خشکی نسبت به شاهد افزایش بیان معنی-داری نداشت، در حالی که بیان این چهار ژن در رقم متحمل دزفول 10 در شرایط تنش نسبت به رقم شیراز در شرایط آبیاری کافی به طور معنی‌داری (به ترتیب 35، 22، 65 و 8/9 برابر) افزایش نشان داد. بر اساس نتایج بدست آمده به نظر می‌رسد که بخشی از تحمل به تنش خشکی در رقم دزفول 10 می‌تواند به علت القای ژن‌های دخیل در تجمع نشاسته باشد. همچنین احتمال می‌رود با القای این ژن‌ها در سایر ارقام در شرایط تنش بتوان میزان تجمع نشاسته را در حالت نرمال نگاه داشته و از عقیمی دانه گرده کاست.

بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده

بررسی تغییرات برخی از عناصر تغذیه ای پرمصرف، پرولین و پروتئین در گیاه گاو زبان اروپایی (Borago officinalis L) تحت تنش خشکی

سیمین زاهدچکووری؛ نعمت قاسم اف

دوره 5، شماره 11 ، آذر 1394، ، صفحه 65-75

چکیده

گیاه گاوزبان (Borago officinalis L.) یکی از قدیمی‌ترین گیاهان دارویی است که در ایران و سایر نقاط دنیا مورد توجه می‌باشد. لذا با توجه به اهمیت دارویی این گیاه، وفور اراضی خشک، بررسی توانایی مقابله با تنش‌های محیطی توسط این گیاه، ضروری به نظر می‌رسد تا مطالعه ای با اهداف اثرات تنش آبی برمقدار پروتئین، پرولین و عناصر پرمصرف N,P,S ,K و رشد در شرایط ... بیشتر

بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده

نقش سیلیکون در فعالیت مولکولی ژن های ضداکسنده جو تحت تنش خشکی

رویا حیدری؛ رحیم حداد

دوره 5، شماره 9 ، خرداد 1394، ، صفحه 65-76

چکیده

سیلیکون از جمله عناصری است که باعث القای مقاومت به انواع تنش‌ها به ویژه تحت تنش خشکی در گیاهان می‌شود.‌ در این پژوهش به بررسی اثر سیلیکون در فعالیت آنزیم‌های ضداکسنده کاتالاز، اسکوربات پراکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز و الگوی بیانی ژن‌های مربوطه و محتوای هیدروژن پراکساید بر روی دو رقم نیمروز (مقاوم به خشکی) و گرگان (رقم نیمه حساس) ... بیشتر سیلیکون از جمله عناصری است که باعث القای مقاومت به انواع تنش‌ها به ویژه تحت تنش خشکی در گیاهان می‌شود.‌ در این پژوهش به بررسی اثر سیلیکون در فعالیت آنزیم‌های ضداکسنده کاتالاز، اسکوربات پراکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز و الگوی بیانی ژن‌های مربوطه و محتوای هیدروژن پراکساید بر روی دو رقم نیمروز (مقاوم به خشکی) و گرگان (رقم نیمه حساس) در مرحله چهار برگی، تحت سه تیمار خشکی، سیلیکون-خشکی و شاهد به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلخانه پرداخته شد. بر اساس نتایج تجزیه، میزان فعالیت آنزیم CAT تحت تنش خشکی در رقم حساس کاهش و تیمار سیلیکون در هر دو رقم باعث افزایش آن گردید. در صورتیکه فعالیت دو آنزیم دیگر (آسکوربات پراکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز) در اثر تنش خشکی افزایش یافته و تیمار سیلیکون باعث تشدید فعالیت آن‌ها نسبت به شاهد شد. الگوی بیان ژنی فعالیت این آنزیم‌ها مشابه با تغییرات آنزیمی آنها بود. از نتایج حاصل از این آزمایش می‌توان چنین نتیجه گرفت که نقش سیلیکون در افزایش تحمل به تنش خشکی در گیاه جو بدلیل افزایش فعالیت آنزیم‌های ضداکسنده و تشدید بیان ژن‌های مسئول پاسخ به تنش بوده و احتمالا باعث کاهش آسیب‌های ناشی از فعالیت گونه‌های فعال اکسیژن حاصل تحت تنش خشکی شده است.

بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده

بررسی ژن‏ های رفرنس موجود در برگ کنجد تحت تنش شوری به روش Real- Time PCR

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.

بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده

بررسی پاسخ آنزیمی و بیان نسبی ژن‌های کاتالاز و آسکوربیت پراکسیداز به تنش خشکی تحت تأثیر سیلیکون در گیاه جو

صبا مخلصیان؛ رحیم حداد؛ قاسمعلی گروسی؛ مریم قنادنیا

دوره 4، شماره 8 ، اسفند 1393، ، صفحه 11-20

چکیده

تنشهای غیرزیستی مختلف در گیاهان منجر به تولید بیش از حد گونههای اکسیژن فعال (ROS) و باعث آسیب به پروتئینها، چربیها، کربوهیدراتها و DNA میشود. برای مقابله با تنش اکسیداتیو در گیاهان دفاع آنتیاکسیدانی مانند کاتالاز و آسکوربیت پراکسیداز برای محافظت از گیاهان فعالیت میکند. سیلیکون دومین عنصر رایج موجود در خاک است که دارای اثرات ... بیشتر تنشهای غیرزیستی مختلف در گیاهان منجر به تولید بیش از حد گونههای اکسیژن فعال (ROS) و باعث آسیب به پروتئینها، چربیها، کربوهیدراتها و DNA میشود. برای مقابله با تنش اکسیداتیو در گیاهان دفاع آنتیاکسیدانی مانند کاتالاز و آسکوربیت پراکسیداز برای محافظت از گیاهان فعالیت میکند. سیلیکون دومین عنصر رایج موجود در خاک است که دارای اثرات مفیدی در افزایش تحمل به تنش خشکی در گیاهان میباشد. بدین منظور اثر ناشی از تنش خشکی در بیان نیمهکمی ژنهای کاتالاز و آسکوربیتپراکسیداز و فعالیت آنزیمی آنها در دو لاین گیاه جو دو ردیفه (Hordeum vulgare L.) 20315-CB (مقاوم) و 20213CB- (حساس) در مرحله پنجهدهی در گلخانه مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار و سه تیمار شاهد، خشکی و سیلیکون –خشکی (2میلیمولار سیلیکاتسدیم/ کیلوگرم خاک) اجرا شد. آنالیز نیمهکمی RT-PCR اختلاف معنیداری را بین تیمارها نشان داد. بیشترین میزان بیان ژن کاتالاز و آسکوربیت پراکسیداز در تیمار سیلیکون-خشکی مشاهده شد. نتایج نشان داد در هر دو رقم کاربرد سیلیکون، فعالیت آنزیمهای ضداکسنده را تحت شرایط تنش خشکی افزایش میدهد. با توجه به نتایج حاصل از این مطالعه به نظر میرسد که سیلیکون احتمالا در تغییرات فیزیولوژیکی و متابولیکی جهت افزایش مقاومت به خشکی در گیاهان نقش داشته باشد.

اصلاح نباتات مولکولی

مطالعه تغییرات رونوشت ژن های فنیل آلانین آمونیا-لیاز2 (PAL2) و پروتئین شبه توماتین (TLP) در ژنوتیپ های آفتابگردان در پاسخ به جدایه های قارچ عامل بیماری ساقه سیاه

آرزو محمدیان فارسانی؛ حمید حاتمی ملکی؛ رضا درویش زاده؛ فرامرز هوشیاردل

دوره 4، شماره 7 ، مهر 1393، ، صفحه 15-23

چکیده

بیماری ساقه سیاه یکی از مهم‌ترین بیماری‌های قارچی آفتابگردان است. استفاده از ژنوتیپ‌های مقاوم به این بیماری یکی از اقتصادی‌ترین روش‌های کنترل آن است. در این مطالعه، میزان رونوشت ژن‌های فنیل آلانین آمونیا- لیاز 2 (PAL2) و پروتئین شبه توماتین (TLP) در ژنوتیپ‌های AS613 و ENSAT-B5 و ژنوتیپ جهش یافته M5-54-1 آفتابگردان بعد از آلودگی با جدایه‌های ... بیشتر

بیوتکنولوژی بیماریهای گیاهی

آنالیز کارکرد ژن Fol-SIX1 در ارقام مقاوم و حساس Cucumis melo

صهبا طوسی؛ فرهاد شکوهی فر؛ سعید ملک زاده شفارودی؛ عبدالرضا باقری

دوره 4، شماره 7 ، مهر 1393، ، صفحه 35-47

چکیده

ژن‎های اثرگذار (effector genes) نقش کلیدی را در برهم‌کنش میان بیمارگر و گیاه ایفا می‌کنند. جستجوی همولوگ ژن‎های اثرگذار از زمان گزارش تعدادی از این ژن‎های در فرم اختصاصی Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (Fol) در دیگر فرم‌های اختصاصی آغاز شده است. اخیراً، با بهره‌گیری از روش‌های مبتنی بر بیوانفورماتیک همولوگ ژن اثرگذار Fol-SIX1 از فرم اختصاصیFusarium oxysporum ... بیشتر ژن‎های اثرگذار (effector genes) نقش کلیدی را در برهم‌کنش میان بیمارگر و گیاه ایفا می‌کنند. جستجوی همولوگ ژن‎های اثرگذار از زمان گزارش تعدادی از این ژن‎های در فرم اختصاصی Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici (Fol) در دیگر فرم‌های اختصاصی آغاز شده است. اخیراً، با بهره‌گیری از روش‌های مبتنی بر بیوانفورماتیک همولوگ ژن اثرگذار Fol-SIX1 از فرم اختصاصیFusarium oxysporum f. sp. melonis (Fom) گزارش شده‌است. در این مطالعه آنالیز عملکرد ژن Fol-SIX1 با هدف بررسی برهمکنش این ژن با ارقام افتراقی ملون حامل ژن های مقاومت، انجام شد. توالی کدکننده ژن Fol-SIX1 از سازه pTS1 طی سه مرحله در وکتور جفتی pCAMBIA3301 همسانه‌سازی شد و با استفاده از روش های کلنی PCR و هضم آنزیمی تایید گردید. صحت توالی سازه بیانی pCaS1 با توالی‌یابی دوجهته بوسیله آغازگرهای PSh4-F2 و PSh51-Rمورد بررسی قرار گرفت. روش بیان موقت مبتنی بر تزریق اگروباکتریوم برای بیان ژن Fol-SIX1 در برگ ارقام ملون استفاده شد. آنالیز کارکرد ژن Fol-SIX1 با تزریق سویه LBA4404 حامل سازه بیانی pCaS1 در برگ ارقام ملون انجام شد. برگ ارقام Charentais T (Ch-T)و Charentais Fom2 (Ch-Fom2) پس گذشت 24 ساعت در ناحیه تزریق علائم سبزخشکی ناشی از مرگ سلولی در پاسخ به بیان موقت ژن Fol-SIX1 بروز یافت در حالیکه در ارقام Charentais Fom1(Ch-Fom1) و BG5384 (BG) تا 48 ساعت پس از تزریق نیز پاسخی بروز نیافت.

اصلاح نباتات مولکولی

بررسی حضور جایگاه‌های ژنی مرتبط با مقاومت به زنگ زرد، سیاه و قهوه‌ای در ارقام گندم در دست معرفی با استفاده از نشانگرهای 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.

بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده

افزایش بیان ژن چاویکول o-متیل ترانسفراز و فعالیت آنزیمهای کاتالاز و آسکوربات‌پراکسیداز گیاه Ocimum basilicum L. تحت تأثیر کیتوزان

صالحه نادری؛ براتعلی فاخری؛ صدیقه اسمعیل زاده بهابادی

دوره 4، شماره 6 ، شهریور 1393، ، صفحه 1-9

چکیده

ریحان (Ocimum basilicum L.) گیاه دارویی از خانواده نعناعیان (Lamiaceae) است که در طب سنتی ایران مورد استفاده قرار میگیرد. اسانس ریحان سرشار از ترکیبات فنیل پروپانوئیدی است. متیل چاویکول و متیل اوژنول از مهم‌ترین اجزا سازنده اسانس ریحان به شمار می‌روند. کیتوزان از ترکیبات اصلی دیواره سلولی بسیاری از گونه‌های قارچی است که به عنوان الیسیتور زیستی ... بیشتر ریحان (Ocimum basilicum L.) گیاه دارویی از خانواده نعناعیان (Lamiaceae) است که در طب سنتی ایران مورد استفاده قرار میگیرد. اسانس ریحان سرشار از ترکیبات فنیل پروپانوئیدی است. متیل چاویکول و متیل اوژنول از مهم‌ترین اجزا سازنده اسانس ریحان به شمار می‌روند. کیتوزان از ترکیبات اصلی دیواره سلولی بسیاری از گونه‌های قارچی است که به عنوان الیسیتور زیستی برای بهبود بخشیدن بیوسنتز متابولیت‌های ثانویه استفاده می‌شود. در این پژوهش، اثر کیتوزان بر میزان متیل چاویکول و بیان ژن چاویکول o-متیل ترانسفراز (CVOMT) و فعالیت آنزیم‌های آنتی اکسیدان کاتالاز و آسکوربات پراکسیداز مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور گیاهچههای ریحان در مرحله پیش‌گلدهی با غلظت 2 گرم در لیتر کیتوزان تیمار شدند و سپس در زمان‌های 1، 2، 3 و 5 روز بعد از اعمال تیمار کیتوزان برداشت شدند. آنالیز اسانس نشان داد که میزان متیل‌چاویکول تحت تأثیر کیتوزان نسبت به نمونه‌های شاهد افزایش یافت. همچنین بیان ژن چاویکول o-متیل ترانسفراز و فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان کاتالاز و آسکوربات پراکسیداز تحت تأثیر کیتوزان به طور معنیداری افزایش یافت. تغییرات میزان بیان ژن با روند تغییرات متیل چاویکول در مراحل مختلف برداشت مطابقت داشت. بنابراین کیتوزان از طریق افزایش بیان ژن چاویکول o-متیل ترانسفراز باعث افزایش متیل‌چاویکول گردید.

بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده

آنالیز عملکرد پیش‌بر مصنوعی SP-DD با استفاده از روش اگرواینجکشن در گیاه توتون

مرجان بحرآبادی؛ فرهاد شکوهی فر؛ محمدعلی ابراهیمی

دوره 4، شماره 6 ، شهریور 1393، ، صفحه 11-20

چکیده

پیش‌برهای مصنوعی القاپذیر با بیمارگرها (Synthetic pathogen-inducible promoters) جایگزین مناسبی برای پیش‌برهای طبیعی در دست‌ورزی ژنتیکی گیاهان با هدف تولید ارقام مقاوم می‌باشند. یک پیش‌بر القاپذیر با بیمارگر در شرایط ایده‌آل باید تنها در پاسخ به بیمارگرهای هدف فعال شود و ژن مقاومت به بیمارگر را به صورت موضعی و موقتی بیان‌ کند. فقدان این ویژگی‌ها ... بیشتر پیش‌برهای مصنوعی القاپذیر با بیمارگرها (Synthetic pathogen-inducible promoters) جایگزین مناسبی برای پیش‌برهای طبیعی در دست‌ورزی ژنتیکی گیاهان با هدف تولید ارقام مقاوم می‌باشند. یک پیش‌بر القاپذیر با بیمارگر در شرایط ایده‌آل باید تنها در پاسخ به بیمارگرهای هدف فعال شود و ژن مقاومت به بیمارگر را به صورت موضعی و موقتی بیان‌ کند. فقدان این ویژگی‌ها در پیش‌برهای طبیعی، توجه را به سمت طراحی پیش‌برهای مصنوعی معطوف داشته است. در ساختار این پیش‌برها از اجزائی چون عناصر تنظیمی سیس استفاده می‌شود که این امر انعطاف‌پذیری بالایی را در تعیین میزان بیان و نوع القاپذیری یک پیش‌بر مهیا می‌نماید. یکی از متداول‌ترین روشهای آنالیز یک پیش‌بر مصنوعی القاپذیر با بیمارگر، استفاده از روش بیان موقت مبتنی بر اگروباکتریوم می‌باشد. با اعمال تیمارهای زیستی و غیر‌زیستی و مطالعه بیان تراژن، آنالیز عملکرد پیش‌بر در زمان کوتاهی قابل انجام است. در این تحقیق، پیش‌بر مصنوعی SP-DD (متشکل از دو نسخه از عنصر تنظیمی و القایی سیس D Box از منشاء پیش‌بر ژن PR2 گیاه جعفری) در اتصال با ژن گزارشگر بتاگلوکرونیداز اینتروندار طبق روش اگرواینجکشن به برگ‌های گیاه توتون گونه بنتامیانا (Nicotiana benthamiana) منتقل شد و عملکرد آن در واکنش به تیمار سالیسیلیک اسید و تنش‌های محیطی بررسی گردید. نتایج نشان داد پیش‌بر مصنوعی SP-DD در پاسخ به سالیسیلیک اسید، ژن بتاگلوکرونیداز را بیان کرد و میزان بیان با گذشت زمان از ۲ ساعت به ۲۴ ساعت از اعمال تیمار، افزایش نشان داد. همچنین پیش‌بر فوق به تنش‌های گرما و سرما حساسیت اندکی نشان داد ولی تنش اشعه ماوراء بنفش بر القاء آن بی‌اثر بود.

اصلاح نباتات مولکولی

بررسی بیان miRNAهای کنترل کننده فاکتورهای رونویسی مرتبط با مسیرهای سیگنالینگ اکسین، جیبرلین و اسید آبسزیک، تحت شرایط تنش خشکی در گندم (Triticum aestivum L.)

مهدیه صفرزاده؛ رضا فتوت؛ محمد رضا عظیمی؛ احسان محسنی فرد؛ بهنام بخشی

دوره 4، شماره 6 ، شهریور 1393، ، صفحه 21-33

چکیده

رشد و متابولیسم گیاه تحت تأثیر انواع محرک‌های زنده و غیرزنده‌ از جمله تنش‌های محیطی قرار می‌گیرد که گیاه از طریق هورمون‌ها به آن‌ها پاسخ می‌دهد. miRNAها، گروهی از RNAهای کوچک غیر کدکننده هستند که برخی از آن‌ها در سیگنالینگ هورمون‌های گیاهی نقش دارند. در این مطالعه با استفاده از تکنیک qRT-PCR، الگوی بیان miR159a,b، miR160، miR167a,b و miR171a، که به‌ترتیب ... بیشتر رشد و متابولیسم گیاه تحت تأثیر انواع محرک‌های زنده و غیرزنده‌ از جمله تنش‌های محیطی قرار می‌گیرد که گیاه از طریق هورمون‌ها به آن‌ها پاسخ می‌دهد. miRNAها، گروهی از RNAهای کوچک غیر کدکننده هستند که برخی از آن‌ها در سیگنالینگ هورمون‌های گیاهی نقش دارند. در این مطالعه با استفاده از تکنیک qRT-PCR، الگوی بیان miR159a,b، miR160، miR167a,b و miR171a، که به‌ترتیب در تنظیم بیان فاکتورهای رونویسی MYB، ARF، ARF، SCL نقش دارند، در دو رقم حساس و متحمل به تنش خشکی در گندم مورد بررسی قرار گرفتند. بررسی میزان شباهت نوکلئوتیدی نشان داد که بیشترین شباهت در هر یک از این خانواده‌ها در ناحیه تولید کننده miRNA بالغ می‌باشد. آنالیزهای qRT-PCR نشان داد تحت شرایط تنش خشکی miR159a,bدر رقم حساس و miR160 و miR167a,b در رقم متحمل افزایش بیان معنی‌داری داشتند. تحت این شرایط در miR171a تغییر بیان معنی‌داری در هر دو رقم مشاهده نشد. احتمالاً افزایش بیان miR159a,b در رقم حساس منجر به کاهش پاسخ ژن‌های MYB درگیر در تنش خشکی خواهد شد. افزایش بیان miR160 و miR167a,b در رقم متحمل، باعث تنظیم اثر متقابل مسیرهای سیگنالینگ اکسین و آبسیزیک اسید و احتمالاً کمک به تحمل تنش، در رقم متحمل به تنش خشکی می‌شوند. همچنین با عدم تغییر بیان miR171a در هر دو رقم، احتمالاً تحت این شرایط بیان ژن‌های SCL از طریق سایر مکانیسم‌های گیاهی تنظیم می‌شوند.

بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده

شناسایی و جداسازی رونوشت‌های پاسخگو به پتاسیم کلراید از گیاه آلوروپوس لیتورالیس

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

بیوانفورماتیک

تاثیر تنش گرما بر تغییرات بیانیmiR398 در گیاه افتابگردان

ریحانه ابراهیمی؛ بهروز شیران؛ اسماعیل ابراهیمی؛ حسین فلاحی

دوره 3، شماره 5 ، اسفند 1392، ، صفحه 49-51

چکیده

microRNAها، RNAهایی کوچک به طول تقریبی 21-22 نوکلئوتید هستند که توسط ژنوم موجود کد شده، هیچ نوع پروتئینی را کد نمی‌کنند و به عنوان تنظیم کننده¬های منفی بیان ژن در مرحله پس از رونویسی در گیاهان و جانوران شناخته شده¬اند. دما یکی از مهم¬ترین فاکتورهای آب و هوایی موثر بر کشاورزی محسوب می¬شود و دمای بالا اثرات نامساعدی بر رشد، نمو و عملکرد ... بیشتر microRNAها، RNAهایی کوچک به طول تقریبی 21-22 نوکلئوتید هستند که توسط ژنوم موجود کد شده، هیچ نوع پروتئینی را کد نمی‌کنند و به عنوان تنظیم کننده¬های منفی بیان ژن در مرحله پس از رونویسی در گیاهان و جانوران شناخته شده¬اند. دما یکی از مهم¬ترین فاکتورهای آب و هوایی موثر بر کشاورزی محسوب می¬شود و دمای بالا اثرات نامساعدی بر رشد، نمو و عملکرد محصولات زراعی گیاهان می¬گذارد. در این پژوهش الگوی بیانmiR398 و ژن هدف آن NtGT5b در بافت برگ و ریشه گیاه آفتابگردان زراعی در شرایط کنترل و تحت تنش گرما با دمای 42 درجه سانتی¬گراد در زمان های 5/1، 3 و 6 ساعت با استفاده از روش qRT-PCR بررسی گردید. نتایج حاصل از این آزمایش تفاوت الگوی بیان این miRNA را در دو بافت برگ و ریشه و در خلال تنش ملایم، متوسط و شدید گرما نشان داد. تنش گرما سبب افزایش بیان سریع miR398 و کاهش میزان رونوشت همانند ژن هدف NtGT5bدر بافت برگ شد، که نشان-دهنده ایجاد مقاومت این بافت در مواجهه با تنش گرما است. وجود الگوهای بیانی متفاوت miRNA در بافت¬های برگ و ریشه در سطوح مختلف تنش می‌تواند بیانگر جابه‌جایی علامت¬های القا شده پس از تنش گرما به بافت برگ و ریشه رخ داده باشد. بررسی شبکه miR398 نشان داد که این miRNA بواسطه حضور ژن¬های مهم نظیر فاکتور¬های رونویسی AFO و INO قابلیت تغییر الگوی بیان ژن را در بسیاری از شبکه¬های رشد، نمو و پاسخ به تنش در گیاهان دارند.

بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده

ارزیابی تغییرات سیستم دفاعی آنزیمی و غیر آنزیمی ارقام سویا در واکنش به بیماری پوسیدگی ذغالی طی مراحل رشد

سعید نواب پور؛ شهاب میرکریمی؛ ابوالفضل مازندرانی

دوره 3، شماره 5 ، اسفند 1392، ، صفحه 63-73

چکیده

بیماری پوسیدگی ذغالی از مهم‌ترین بیماری‏های قارچی سویا بویژه در مناطق شمالی کشور است و هر ساله به خصوص در سال‎های خشک و کم باران باعث آلودگی مزارع سویا، کاهش کمیت و کیفیت محصول می‎گردد. در حال حاضر تحقیقات کمی در رابطه با فعالیت‌های سیستم دفاعی آنزیمی و غیر آنزیمی در پاسخ به این بیماری در داخل و خارج کشور صورت گرفته است. در این ... بیشتر بیماری پوسیدگی ذغالی از مهم‌ترین بیماری‏های قارچی سویا بویژه در مناطق شمالی کشور است و هر ساله به خصوص در سال‎های خشک و کم باران باعث آلودگی مزارع سویا، کاهش کمیت و کیفیت محصول می‎گردد. در حال حاضر تحقیقات کمی در رابطه با فعالیت‌های سیستم دفاعی آنزیمی و غیر آنزیمی در پاسخ به این بیماری در داخل و خارج کشور صورت گرفته است. در این تحقیق میزان رادیکال‌های سوپر اکسید و پر اکسید هیدروژن، مقادیر آنزیم‌های سوپر اکسید دیسموتاز و کاتالاز، تغیرات اسید اسکوربیک، آلفا توکوفرول، کاروتنوئید و میزان شاخص اکسیداسیون سلولی در پنج ژنوتیپ سویا (شامل Black williams × lan، Sahar × K188، DPX × Fora، ساری و کتول) تحت شرایط بدون بیماری (شاهد) و بیماری در مراحل زایشی (گلدهی، غلاف‏بندی و پرشدن دانه) اندازه گیری شد. عموماً میزان رادیکال‏های سوپر اکسید و پر اکسید هیدروژن در خلال رشد زایشی افزایش نشان داد به طوریکه بیشترین مقدار در مرحله پرشدن دانه حاصل شد. با توجه به نقش مثبت آنزیم های پاد اکسیدان در کنترل پیشرفت بیماری پوسیدگی ذغالی، رقم کتول و تلاقی DPX × Fora با حداکثر فعالیت آنزیم‌های پاد اکسیدان (سوپر اکسید دیسموتاز و کاتالاز) تحت تیمار بیماری پوسیدگی ذغالی وضعیت بهتری نسبت به سایر ژنوتیپ‎ها نشان دادند که بیانگر تحمل بیشتر آن‏ها بود.

اصلاح نباتات مولکولی

بررسی الگوی بیان ژن کد کننده آنزیم S-Like RNase در مقابله با برخی بیماری‌های قارچی در گندم نان

معصومه حبیبی؛ اسدالله آبیار فینی؛ ندا میرآخورلی؛ محسن مردی

دوره 3، شماره 5 ، اسفند 1392، ، صفحه 85-92

چکیده

گندم نان (Triticum aestivum L.) یکی از مهمترین گیاهان زراعی در جهان می‌باشد که در معرض پاتوژن‌های زیادی قرار می‌‌گیرد. مطالعات قبلی در ارتباط با الگوی بیان ژن‌ها نشان داده است که علاوه بر ژن‌های اصلی ایجادکننده مقاومت به بیماریها در گندم، ژن‌های دفاعی دیگری ازجمله ژن کدکننده آنزیمهای S-Like RNase نیز تظاهر مییابد. در این تحقیق به‌منظور ... بیشتر گندم نان (Triticum aestivum L.) یکی از مهمترین گیاهان زراعی در جهان می‌باشد که در معرض پاتوژن‌های زیادی قرار می‌‌گیرد. مطالعات قبلی در ارتباط با الگوی بیان ژن‌ها نشان داده است که علاوه بر ژن‌های اصلی ایجادکننده مقاومت به بیماریها در گندم، ژن‌های دفاعی دیگری ازجمله ژن کدکننده آنزیمهای S-Like RNase نیز تظاهر مییابد. در این تحقیق به‌منظور بررسی الگوی بیان‌ژن S-Like RNase، در مقابله با انواع بیماری‌های قارچی گندم، مطالعات بیوانفورماتیکی و آزمایشگاهی انجام شد. در مطالعات بیوانفورماتیکی چندین کتابخانه‌ ریز‌آرایه با تیمار بیماری‌‌های قارچی فوزاریوم، بادزدگی و زنگ نواری گندم بررسی شدند و در مطالعات آزمایشگاهی سطح بیان ژن S-Like RNase در 8 زمان (صفر تا 6 روز) بعد از آلودگی با بیماری سپتوریوز برگی یکی از مخربترین بیماریهای گندم در رقم مقاوم Wangshuibai و حساس فلات با استفاده از روش RT-PCR نیمه‌کمی اندازه‌گیری شد. نتایج این تحقیق نشان داد که بیان این ژن در اثر آلودگی با بیماری‌های قارچی در ارقام مقاوم بسته به نوع بیماری و رقم حداکثر در 24 ساعت اولیه بعد از آلودگی افزایش مییابد. با توجه به این نتایج می توان گفت این ژن در ایجاد مقاومت علیه بیماری‌های قارچی نقش به‌سزایی دارد و در کنار ژنهای اصلی ایجادکننده مقاومت باعث تشدید، حفظ و بهبود مقاومت خواهد شد. همچنین نتایج بلاست نوکلئوتیدی توالی این ژن در بانک‌ژن، هویت ژن مربوطه را مورد تأیید قرار داد.

بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده

شناسایی microRNAهای مرتبط با تنش خشکی در ریشه برنج در مرحله ابتدایی رشد

بهنام بخشی؛ محمدرضا بی‏ همتا؛ سید قاسم حسینی سالکده؛ مسعود توحیدفر

دوره 3، شماره 5 ، اسفند 1392، ، صفحه 93-102

چکیده

تنش خشکی یکی از مهمترین تنش‏های غیرزنده است که کشاورزی برنج در ایران را تهدید میکند. یکی از روشهای مفید برای ایجاد تحمل به تنش خشکی در گیاهان، تنظیم بیان‌ژن پس از نسخهبرداری توسط miRNAها است. miRNAها، RNAهای تنظیمکننده کوچک 24-19 نوکلئوتیدی هستند که در تنظیم پاسخ گیاه به تنشهای زنده و غیرزنده نقش دارند. در این تحقیق، پنج miRNA ... بیشتر

دوره 13 (1402)

دوره 12 (1401)

دوره 11 (1400)

دوره 10 (1399)

دوره 9 (1398)

دوره 8 (1397)

دوره 7 (1396)

دوره 6 (1395)

دوره 5 (1394)

دوره 4 (1393)

دوره 3 (1392)

دوره 2 (1391)

دوره 1 (1390)

موضوعات = بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده