علمی پژوهشی
فیزیولوژی مولکولی
بتول صابرتنها؛ براتعلی فاخری؛ نفیسه مهدی نژاد؛ زهره علیزاده
دوره 6، شماره 1 ، خرداد 1396، صفحه 1-13
چکیده
این پژوهش بهمنظور بررسی تأثیر تنش خشکی و نانو ذرات نقره بر بیان ژن بتاکاروتنهیدروکسیلاز (bch) و تولید کارتنوئید در گیاه زعفران انجام شد. آزمایش در دو سطح آبیاری نرمال و تنش خشکی کامل بر روی نه اکوتیپ زعفران در سه سطح، شاهد (آب مقطر)، 55 و 110 پیپیام نانو ذرات نقره پیاده شد. این بررسی بهصورت اسپیلت پلات فاکتوریل در قالب طرح بلوکهای ...
بیشتر
این پژوهش بهمنظور بررسی تأثیر تنش خشکی و نانو ذرات نقره بر بیان ژن بتاکاروتنهیدروکسیلاز (bch) و تولید کارتنوئید در گیاه زعفران انجام شد. آزمایش در دو سطح آبیاری نرمال و تنش خشکی کامل بر روی نه اکوتیپ زعفران در سه سطح، شاهد (آب مقطر)، 55 و 110 پیپیام نانو ذرات نقره پیاده شد. این بررسی بهصورت اسپیلت پلات فاکتوریل در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در دو تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه بیرجند و پژوهشکده زیستفناوری دانشگاه زابل انجام شد. بعد از تهیه نمونههای برگی از تمامی تیمارها، استخراج RNA، ساخت cDNAو تعیین شیب دمایی، جهت بررسی الگوی بیان ژن از واکنش Real Time PCR استفاده شد. سپس دادهها با نرمافزارهای GenEX و SAS 9.2 مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. اثرات اصلی تیمارهای اکوتیپ، نانوذره نقره و تنش خشکی و اثرات متقابل آنها برای بیان ژن bch و میزان کارتنوئید در سطح احتمال یک درصد معنیدار شد. حداکثر بیان ژن bch و مقدار کارتنوئید در سطح 55 پیپیام نانوذره نقره تحت تنش خشکی در اکوتیپ قاین (به ترتیب 62/1478 و 37/21 میکروگرم بر گرم وزنتر) مشاهده شد. در نتیجه، تنش خشکی و نانوذره نقره تا سطح 55 پیپیام موجب افزایش بیان ژن bch و میزان تولید کارتنوئید شده است.
علمی پژوهشی
بیوانفورماتیک
معصومه فلاح زیارانی؛ مسعود توحیدفر؛ زهرا امینی فر
دوره 6، شماره 1 ، خرداد 1396، صفحه 15-29
چکیده
مسیر بیوسنتز اسید چرب یکی از مسیرهای مهم در بدن اکثر موجودات (پروکاریوتها و یوکاریوتها) است که آنزیم Acyl carrier protein (ACP) نقش مهمی در مسیر بیوسنتز اسید چرب دارد. هدف از این مطالعه آنالیز in silico و فیلوژنتیکی ژن ACP است. با آنالیز های بیشتر مشخص شد که ژنACP در پروکاریوتها دارای 4 اگزون و 3 اینترون و 2mRNA و در یوکاریوتها دارای 13 اگزون، 12 اینترون ...
بیشتر
مسیر بیوسنتز اسید چرب یکی از مسیرهای مهم در بدن اکثر موجودات (پروکاریوتها و یوکاریوتها) است که آنزیم Acyl carrier protein (ACP) نقش مهمی در مسیر بیوسنتز اسید چرب دارد. هدف از این مطالعه آنالیز in silico و فیلوژنتیکی ژن ACP است. با آنالیز های بیشتر مشخص شد که ژنACP در پروکاریوتها دارای 4 اگزون و 3 اینترون و 2mRNA و در یوکاریوتها دارای 13 اگزون، 12 اینترون و 9 mRNA است. این پروتئین در یوکاریوتهای گیاهی دارای هدفگیری میتوکندریایی و در پروکاریوت به مناطقی غیر از میتوکندری هدفگیری میشود و جزو پروتئینهای ترشحی نیز نمیباشد. نتایج همردیفی چندگانه با استفاده از T-coffee نشان داد که ژن ACP در بین گونههای باکتریایی محافظت شدهتر از گونههای گیاهی میباشد. آنالیز فیلوژنتیکی پروتئین ACP در پروکاریوتها مشخص کرد که به جز یک خوشه، در بقیهی موارد باکتریهای گرم مثبت در یک خوشه و باکتریهای گرم منفی در خوشهی دیگر قرار گرفتند. در یوکاریوتها گونههای مختلف گیاهی به طور پراکنده در خوشههای مختلف قرار میگیرند و نتایج کلاستربندی در یوکاریوتها ربطی به گونهی موجود ندارد. بعلاوه در بررسی همزمان پروتئین ACP در یوکاریوتها و پروکاریوتها مشخص شد که یوکاریوتها و پروکاریوتها در بعضی خوشهها کنار همدیگر قرار میگیرند که ناشی از شباهت توالی این پروتئین در این گونهها میباشد. مقایسه ساختار ثانویه پروتئین در یوکاریوتها و پروکاریوتها نشان داد که تعداد صفحات آلفا و بتا در پروکاریوتها در مقایسه با یوکاریوت بیشتر است. مدلسازی سه بعدی این پروتئین در گندم (به عنوان نماینده یوکاریوتها) و باکتری Clostridioides difficile 630 (به عنوان نماینده پروکاریوتها) به روش همولوژی مدلینگ و با استفاده از پایگاه داده Swiss Model پس از انتخاب الگوی مناسب با میزان شباهت بالا که از پایگاه داده PDB استخراج شدند، انجام گرفت. جهت اعتبارسنجی ساختاری مدل ترسیم شده سه بعدی و آنالیز استرئوشیمیایی، نمودار راماچاندران ترسیم و زوایای دیهیدرال محاسبه شدند. نتایج ارزیابی کیفیت ساختاری نشان داد که مدلهای پیشنهادی دارای کیفیت و پایداری مناسبی میباشند. مطالعه ساختار پروتئین میتواند به درک عملکرد پروتئین کمک کند و بررسی جزئیات ساختار آن میتواند در مطالعات جایگاه فعال پروتئین و داکینگ سودمند باشد.
علمی پژوهشی
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
مریم پسندیده ارجمند؛ حبیب الله سمیع زاده لاهیجی؛ محمد محسن زاده گلفزانی
دوره 6، شماره 1 ، 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.
علمی پژوهشی
بیوتکنولوژی بیماریهای گیاهی
آزاده قانعی؛ ناصر صفایی؛ رحیم مهرابی؛ فروغ سنجریان
دوره 6، شماره 1 ، خرداد 1396، صفحه 43-54
چکیده
این تحقیق به منظور بررسی تأثیر سالیسیلیک اسید روی کاهش شدت بیماری سپتوریای برگی گندم (STB) در سه رقم تتراپلوئید و سه رقم هگزاپلوئید، در شرایط کنترل شده در مرحله گیاهچهای انجام گرفت. گیاهچههای 10 روزه گندم ابتدا با سالیسیلیک اسید به غلظتهای صفر (شاهد)، یک، دو و چهار میلیمولار با مهپاش دستی تیمار شدند. پس از گذشت 24 ساعت، گیاهچهها ...
بیشتر
این تحقیق به منظور بررسی تأثیر سالیسیلیک اسید روی کاهش شدت بیماری سپتوریای برگی گندم (STB) در سه رقم تتراپلوئید و سه رقم هگزاپلوئید، در شرایط کنترل شده در مرحله گیاهچهای انجام گرفت. گیاهچههای 10 روزه گندم ابتدا با سالیسیلیک اسید به غلظتهای صفر (شاهد)، یک، دو و چهار میلیمولار با مهپاش دستی تیمار شدند. پس از گذشت 24 ساعت، گیاهچهها با استفاده از سوسپانسیون اسپور قارچ به غلظت 107 اسپور بر میلیلیتر مایهزنی شدند. ارزیابی بیماری 21 روز پس از مایهزنی بر اساس تخمین درصد سطح برگی با لکههای بافت مرده حاوی پوشش پیکنیدی انجام گرفت. نتایج تجزیه واریانس دادهها نشان داد بین سطوح مختلف سالیسیلیکاسید از نظر کاهش شدت بیماری و تأثیر متقابل غلظت- رقم اختلاف معنیدار وجود دارد. به طوری که سالیسیلیک اسید درکاهش شدت بیماری در هر دو گروه ارقام تتراپلوئید و هگزاپلوئید مؤثر بوده و تیمار یک میلیمولار بیشترین تأثیر در کاهش شدت بیماری را نشان داد. در غلظتهای دو و چهار میلیمولار کاهش شدت بیماری معنی دار بود اما میزان اثربخشی سالیسیلیک اسید در القاء مقاومت کمتر از غلظت یک میلیمولار بود. در مجموع این نتایج نشان داد که فعال کردن سیستمهای دفاعی گیاه میزبان با استفاده از سالیسیلیک اسید میتواند نقش قابل توجهی در القاء مقاومت اکتسابی سیستمیک علیه بیماری سپتوریای برگی در گندم باشد.
علمی پژوهشی
بیوانفورماتیک
مریم مرتضائی فر؛ رضا فتوت؛ فرید شکاری؛ شهریار ساسانی
دوره 6، شماره 1 ، خرداد 1396، صفحه 55-71
چکیده
شرایط محیطی منجر به ساخت ملکولهای پیامرسان از جمله فیتوهورمونها در گیاهان میگردد که وظایف مهمی بعنوان پیامرسان اولیه در مسیر ترارسانی و تنظیم فعالیتهای سوخت و ساز سلول را بعهده دارند. هورمون جاسمونیکاسید با کنترل عاملهای رونویسی در فرآیندهای نموی و پاسخ گیاهان به تنشهای مختلف نقشی کلیدی ایفا میکند. با وجود مطالعات ...
بیشتر
شرایط محیطی منجر به ساخت ملکولهای پیامرسان از جمله فیتوهورمونها در گیاهان میگردد که وظایف مهمی بعنوان پیامرسان اولیه در مسیر ترارسانی و تنظیم فعالیتهای سوخت و ساز سلول را بعهده دارند. هورمون جاسمونیکاسید با کنترل عاملهای رونویسی در فرآیندهای نموی و پاسخ گیاهان به تنشهای مختلف نقشی کلیدی ایفا میکند. با وجود مطالعات فراوان صورت گرفته، پاسخ گیاهان به این هورمون بهطور کامل شناخته نشده است. در اینجا، دادههای ریزآرایه مربوط به گیاه آرابیدوپسیس از پایگاه داده GEO برای آنالیز شبکه همبیانی مورد استفاده قرار گرفت. از تجزیه تحلیل آنها با روش WGCNA (شبکه همبیانی ژنی وزندار)، 25 گروه ژنی (ماژول) بدست آمد که پروفایل بیانی آنها در پاسخ به جاسمونیکاسید با یکدیگر دارای همبستگی معنیدار بالایی بود. برای بررسی معنیداربودن آماری هر ماژول از نظر زیستی از تجزیه و تحلیل هستیشناسی ژن استفاده شد. نتایج نشان داد که فرآیندهای زیادی از جمله فتوسنتز، مرگ برنامهریزی شده سلول و پاسخ به تنشهای مختلف به وسیله جاسمونات کنترل شدند. علاوه براین، تعداد زیادی عامل رونویسی، برای مثال 11 ژن از خانواده NAC و 12 ژن از خانواده bHLH، در تنظیم پاسخهای جاسمونیکاسید نقش داشتند و فرآیندهایی همچون پاسخ به تنشهای زیستی و غیر زیستی، نمو گل و پاسخ به نور را کنترل نمودند.
علمی پژوهشی
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
علی اصغر صداقتی؛ سعیدرضا وصال؛ فرجالله شهریاری؛ عبدالرضا باقری
دوره 6، شماره 1 ، 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.