بیوتکنولوژی میکروبی در گیاهان زراعی
مریم ساجدمرنی؛ سهیلا طالش ساسانی؛ شهره آریائی نژاد؛ اکرم صادقی
چکیده
گیاهان با ترکیبات خاص در ترشحات ریشه خود می‌توانند جامعه میکروبی خاصی را در ریزوسفر تقویت کنند و از اجتماع جامعه میکروبی مضر برای خود جلوگیری کنند. ریزوسفر منطقه‌ای پویا اطراف ریشه گیاه است که توسط برهمکنش بین گیاه و میکروارگانیسم‌ها اداره می‌شود. ترشحات ریشه گیاه می‌تواند تحت تاثیر گونه گیاه، مراحل رشد گیاه و شرایط تنش قرار ...
بیشتر
گیاهان با ترکیبات خاص در ترشحات ریشه خود می‌توانند جامعه میکروبی خاصی را در ریزوسفر تقویت کنند و از اجتماع جامعه میکروبی مضر برای خود جلوگیری کنند. ریزوسفر منطقه‌ای پویا اطراف ریشه گیاه است که توسط برهمکنش بین گیاه و میکروارگانیسم‌ها اداره می‌شود. ترشحات ریشه گیاه می‌تواند تحت تاثیر گونه گیاه، مراحل رشد گیاه و شرایط تنش قرار گیرد و متفاوت باشد؛ بنابراین هر سویه میکروبی می‌تواند بیان ژن‌های خود را در هر مرحله از رشد گیاه تنظیم کند. میکروب‌ها منبع ناشناخته و عظیمی از متابولیتهای ثانویه هستند که نقش بسیار مهمی در عرصه درمانی و دیگر صنایع دارند. مطالعه مروری حاضر بر روی عوامل القا کننده تولید متابولیتهای ثانویه جدید از میکروب‌های ریزوسفری تمرکز دارد. هر سویه میکروبی پتانسیل تولید چندین ترکیب را دارد اما با توجه به این‌که تولید متایولیت‌های ثانویه برای سلول بسیار هزینه بر است، سنتز آنها توسط سلول بسیار کنترل شده است. مطالعات نشان داده که تغییر شرایط رشد میکروب‌ها، مانند: دما، شوری، کشت توام (باکتری-باکتری، قارچ-قارچ، باکتری-قارچ)، تغییر غلظت اکسیژن، سرعت هوادهی، افزودن عناصر خاکی و یون‌های فلزی کمیاب، تابش نور و همچنین روش‌های مهندسی ژنتیک مانند: قرار دادن پروموتر‌های قوی القایی، مهندسی ریبوزوم، بازآرایی کروماتین و بیان بیش از حد ژن‌های تنظیم کننده خاص مسیر و مولکول‌های کوچک و محرک شیمیایی می‌تواند به کشف ترکیبات جدید کمک کند. در این مطالعه موارد فوق به تفضیل تشریح شده است.
بیوتکنولوژی گیاهان دارویی
فائزه علی بابایی؛ فروغ سنجریان؛ نیما احمدی
چکیده
در این مطالعه تاثیر سه غلظت از محرک متیل‌جاسمونات بر تولید متابولیتهای ثانویه و فعالیت آنتی‌اکسیدانی در ریشه‌مویین Origanum vulgare بررسی شد. به این منظور، سویه A13 باکتری Agrobacterium rhizogenes برای تهیه لاین‌های پایدار ریشه‌مویین از ریزنمونه‌ها مورد استفاده قرار گرفت. در این راستا، دو محیط هم‌کشتی ( MS و MS تغییر یافته)، دو زمان تلقیح (5 و 10 دقیقه) ...
بیشتر
در این مطالعه تاثیر سه غلظت از محرک متیل‌جاسمونات بر تولید متابولیتهای ثانویه و فعالیت آنتی‌اکسیدانی در ریشه‌مویین Origanum vulgare بررسی شد. به این منظور، سویه A13 باکتری Agrobacterium rhizogenes برای تهیه لاین‌های پایدار ریشه‌مویین از ریزنمونه‌ها مورد استفاده قرار گرفت. در این راستا، دو محیط هم‌کشتی ( MS و MS تغییر یافته)، دو زمان تلقیح (5 و 10 دقیقه) و دوغلظت استوسیرینگون ( صفر و 100 میکرومولار) آزمایش شدند. پس از تکثیر، ریشه‌های‌مویین با غلظت های مختلف متیل‌جاسمونات (1/0، 2/0 و 5/0 میکرو مولار) تیمار شدند. بعد از 24 و 96 ساعت فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی اندازه‌گیری شد. علاوه بر آن، بیان ژن‌هایOvTPS2 وOvDXR ، دو ژن کلیدی مسیر MEP، با تکینک Real time PCR بررسی شد. بیشترین نرخ تراریختی در ریزنمونه‌های کشت شده در MS تغییر یافته، بعد از 10 دقیقه غوطه‌وری در سوسپانسیون باکتری همراه با استوسیرینگون به غلضت 100 میکرومولار بود. ریشه‌های‌مویین تیمار شده با متیل‌جاسمونات در مقایسه با شاهد بطور معنی‌داری بیوماس کمتری تولید کردند. همچنین نتایج نشان داد که غلظت‌های مختلف متیل‌جاسمونات، زمان برداشت و همچنین اثر متقابل آنها بطور معنی‌داری بر میزان فعالیت آنزیم‌های کاتالاز، پراکسیداز و سوپراکسیددیسموتاز تاثیر دارند. مقدار بیان ژن OvDXR پس از 24 ساعت از تیمار با 2/0 میکرومولار متیل‌جاسمونات، افزایش معنی‌داری داشت، در حالیکه در همین نمونه بیان OvTPS2 بطور معنی‌داری کاهش یافت. بیان هر دو ژن OvDXR و OvTPS2 پس از 96 ساعت از تیمار 5/0 میکرومولار متیل‌جاسمونات افزایش معنی‌داری نشان داد. کاربرد متیل‌جاسمونات بعنوان یک محرک کارآمد در سیستم کشت ریشه‌مویین O. vulgare می‌تواند برای تولید متابولیتهای ثانویه ارزشمند باشد.
بیوانفورماتیک
سمیرا محمدی
چکیده
پروتئین‌های شوک حرارتی 60 کیلو دالتونی (HSP60) که به‌عنوان چاپرونین (cpn60) نیز شناخته می‌شوند، نقش مهمی در رشد و نمو و پاسخ گیاه به تنش ایفا می‌نمایند. در این مطالعه از طریق ابزارهای بیوانفورماتیکی، 32 ژن HSP60 در ژنوم سویا شناسایی شد که روی 14 کروموزوم توزیع شده‌اند. بیشتر این پروتئین‌ها آب‌دوست، اسیدی، ناپایدار با شاخص آلیفاتیک بالا هستند. ...
بیشتر
پروتئین‌های شوک حرارتی 60 کیلو دالتونی (HSP60) که به‌عنوان چاپرونین (cpn60) نیز شناخته می‌شوند، نقش مهمی در رشد و نمو و پاسخ گیاه به تنش ایفا می‌نمایند. در این مطالعه از طریق ابزارهای بیوانفورماتیکی، 32 ژن HSP60 در ژنوم سویا شناسایی شد که روی 14 کروموزوم توزیع شده‌اند. بیشتر این پروتئین‌ها آب‌دوست، اسیدی، ناپایدار با شاخص آلیفاتیک بالا هستند. درخت تکاملی، پروتئین‌های HSP60 سویا، آرابیدوپسیس و برنج را بر مبنای جایگاه سلولی در سه گروه اصلی تقسیم‌بندی نمود. پروتئین‌های واقع در زیرگروه‌های مختلف از نظر ساختار ژنی، موتیفهای حفاظت‌شده، فاز اینترون و ساختار سه‌بعدی از حفاظت‌شدگی بالایی برخوردار بوده که این امر می‌تواند بیانگر شباهت‌های کارکردی آنها در زیرگروه‌های مختلف باشد. چندین عنصر تنظیمی سیس پاسخگو به تنش‌ها، رشد و نمو و هورمون‌ها در پروموتر ژن‌های GmHSP60 یافت شد که بیانگر نقش آنها در رشد و نمو و پاسخ گیاه به تنش‌های محیطی می‌باشد. تجزیه و تحلیل هستی شناسی ژن (GO)، پیش‌بینی کرد که ژن‌های GmHSP60 در پاسخ به تنش‌های مختلف، مسئول تاخوردگی و تاخوردگی مجدد پروتئین به روشی وابسته به ATP هستند. بررسی الگوی ترانسکریپتوم (RNA-Seq) نشان داد که بیشتر ژن‌های GmHSP60 دارای بیان بالایی در پاسخ به تنش‌های شوری، خشکی، سرما، گرما، غرقاب و کمبود مواد غذایی بودند که بیانگر نقش آنها در افزایش تحمل سویا به تنش‌های غیرزیستی می‌باشد. به‌طور کلی، این یافته‌ها اطلاعات مفیدی را برای درک بهتر کارکرد ژن‌های GmHSP60 در سویا فراهم آورده و راه را برای استفاده از ژن‌های خانواده چاپرونین برای دستیابی به تحمل گیاهان در برابر تنش‌های غیرزیستی تسهیل می‌نمایند.
بیوانفورماتیک
سارا دژستان؛ پریوش نظامی عنبران؛ مهدی بهنامیان
چکیده
ابرخانواده عامل رونویسی MYB در رشد و نمو گیاه، فعال‌سازی ژن‌های پاسخ‌دهنده به تنش و در مواردی بیوسنتز متابولیتهای کلیدی نقشی اساس دارند. در دسترس بودن توالی‌های ژنومی سیب‌زمینی، آرابیدوپسیس، ذرت و جو این فرصت را فراهم کرد تا به‌ترتیب 121، 139، 190 و 144 ژن MYB غیرتکراری در ژنوم این گیاهان شناسایی شود. در بررسی خصوصیات تکاملی، دامنه‌های ...
بیشتر
ابرخانواده عامل رونویسی MYB در رشد و نمو گیاه، فعال‌سازی ژن‌های پاسخ‌دهنده به تنش و در مواردی بیوسنتز متابولیتهای کلیدی نقشی اساس دارند. در دسترس بودن توالی‌های ژنومی سیب‌زمینی، آرابیدوپسیس، ذرت و جو این فرصت را فراهم کرد تا به‌ترتیب 121، 139، 190 و 144 ژن MYB غیرتکراری در ژنوم این گیاهان شناسایی شود. در بررسی خصوصیات تکاملی، دامنه‌های حفاظت‌شده‌ی MYB در دو گیاه تک‌لپه‌ای ذرت و جو از نظر همردیفی و ترتیب قرار گرفتن، شباهت چشمگیری با یکدیگر داشتند. این خصوصیت در رابطه با دو گیاه دولپه‌ای سیب‌زمینی و آرابیدوپسیس نیز صادق بود ولی تفاوت دامنه‌های حفاظت‌شده‌ی MYB در تک‌لپه‌ای‌ها و دولپه‌ای قابل‌توجه بود. اعضای 2R-MYB رایج‌ترین زیرگروه از خانواده‌ی MYB در گیاهان تک‌لپه‌ای و دولپه‌ای بودند و فقط یک عضو از زیرخانواده 4R-MYB در ذرت مشاهده شد. در هر چهار گیاه دلیل اصلی تمایز عملکردی ژن‌ها در این خانواده‌ی ژنی segmental duplication بود که منجر به گزینش تکاملی مثبت و منفی گردیده است. خانواده‌ی ژنی MYB روی تمامی کروموزوم‌های سیب‌زمینی، آرابیدوپسیس، ذرت و جو با پراکنش غیریکنواخت قرار گرفته‌اند. وجود عناصر تنظیمی همسو متنوع و متعدد پاسخ به تنش‌ها و هورمون‌ها در ناحیه‌ی راه‌انداز ژن‌های MYB و بررسی پروفایل‌های بیانی این خانواده ژنی در تنش‌های زیستی و غیرزیستی در آرابیدوپسیس دلالت بر تنوع کارکردی ژن‌های این ابرخانواده دارد. بررسی بیوانفورماتیکی ابرخانواده ژنی MYB در تک‌لپه‌ای‌ها و دولپه‌ای‌ها چارچوبی برای مطالعات مقایسه‌ای، تکاملی و عملکردی اعضای این ابرخانواده‌ی ژنی مهم فراهم می‌کند.
بیوانفورماتیک
محمد محسن زاده گلفزانی؛ علیرضا ترنگ؛ رامین صیقلانی
چکیده
تنوع و پیچیدگی تنظیم miRNA نشان‌دهنده اهمیت آنها در فرآیندهای زیستی است و بسیاری از بخش‌های تنظیم miRNA می‌توانند یک شبکه تنظیمی پیچیده miRNA-mRNA را تشکیل دهند. بنابراین، تحقیق روی شبکه‌های تنظیم‌کننده miRNA-mRNA می‌تواند اطلاعات مفیدی را برای درک فرآیندهای زیستی پیچیده ارائه دهد، که برای مطالعه بیشتر مکانیسم‌های تحمل به تنش در گیاهان ...
بیشتر
تنوع و پیچیدگی تنظیم miRNA نشان‌دهنده اهمیت آنها در فرآیندهای زیستی است و بسیاری از بخش‌های تنظیم miRNA می‌توانند یک شبکه تنظیمی پیچیده miRNA-mRNA را تشکیل دهند. بنابراین، تحقیق روی شبکه‌های تنظیم‌کننده miRNA-mRNA می‌تواند اطلاعات مفیدی را برای درک فرآیندهای زیستی پیچیده ارائه دهد، که برای مطالعه بیشتر مکانیسم‌های تحمل به تنش در گیاهان به خصوص در گیاه کلزا از اهمیت بالایی برخوردار است. در این پژوهش با استفاده از مرور مقالات انجام شده در زمینه تنش های غیر زیستی انتخاب miRNA های مؤثر در تنش خشکی و شوری انجام گرفت و با استفاده از توالی‌های مربوط به miRNAهای بالغ و به کمک نرم‌افزار آنلاین psRNATarget، شناسایی ژن‌های هدف انجام شد. لیست ژنی از 225 ژن هدف شناسایی شده با کمک پایگاه UniProt تهیه شد. شناسایی مسیر عملکردی آنها با کمک پایگاه بیوانفورماتیک DAVID و سایتKEGG طبق پارامترهای پیش‌فرض انجام گرفت. بررسی‌ها نشان داد که این ژن‌های هدف در مسیرهای زیستی متعددی ازجمله ریبوزوم، اسپلایسوزوم، پروتئازوم، متابولیسم پورین، متابولیسم سلنوکامپاند و متابولیسم سولفور شرکت داشتند. همچنین به منظور بررسی ژن‌های هم بیان از پایگاه داده STRING استفاده شد که نشان‌دهنده وجود 37 ژن هم بیان در بین ژن‌های هدف شناسایی شده بود.
اصلاح نباتات مولکولی
سید مجتبی خیام نکویی؛ محمد رضا غفاری؛ محسن مردی؛ زهرا قربان زاده؛ رسمیه حمید؛ مهرشاد زین العابدینی
چکیده
امروزه به‌کارگیری فناوری‌های پیشرفته مانند سیستم موقعیت‌یابی جهانی، هواپیماهای بدون سرنشین، نقشه‌برداری ماهواره‌ای، حسگرهای از راه دور و ماشین‌آلات دقیق کشاورزی حجم زیادی از کلان‌داده‌ها را در طول فرایند تولید در اختیار کشاورزان قرار می‌دهد که می‌تواند به‌عنوان بخشی از اقتصاد دیجیتال در کشاورزی دقیق محسوب شده و مورد بهره‌برداری ...
بیشتر
امروزه به‌کارگیری فناوری‌های پیشرفته مانند سیستم موقعیت‌یابی جهانی، هواپیماهای بدون سرنشین، نقشه‌برداری ماهواره‌ای، حسگرهای از راه دور و ماشین‌آلات دقیق کشاورزی حجم زیادی از کلان‌داده‌ها را در طول فرایند تولید در اختیار کشاورزان قرار می‌دهد که می‌تواند به‌عنوان بخشی از اقتصاد دیجیتال در کشاورزی دقیق محسوب شده و مورد بهره‌برداری اقتصادی قرار گیرد. تجزیه و تحلیل این داده‌ها به‌علت پیچیدگی قادر به پردازش توسط سیستم‌های پردازش سنتی نمی‌باشد. با توجه به اندازه و پیچیدگی کلان‌داده، هوش‌مصنوعی قادر است از طریق الگوریتم‌های یادگیری ماشین، این داده‌ها را به اطلاعات ارزشمند تبدیل نماید. از برنامه‌های کاربردی و در حال توسعه هوش‌مصنوعی می‌توان به الگوریتم‌های پیش‌بینی عملکرد، کاهش نهاده‌های کشاورزی مانند کود و سم، نظارت بر شرایط رشد محصولات، مدیریت آفات، به‌نژادی و مطالعات مولکولی و درنهایت مدیریت زنجیره ارزش اشاره کرد. برنامه‌های در حال توسعه با استفاده از هوش‌مصنوعی به‌زودی قادر خواهند بود علاوه بر تعیین زمان کشت، زمان ورود محصولات کشاورزی به بازار را نیز مدیریت کنند تا درنهایت سبب افزایش بهره‌وری شوند. تولید کودهای زیستی از ضایعات کشاورزی می‌تواند دستاورد دیگری از توسعه الگوریتم‌های بر پایه هوش‌مصنوعی برای کاهش اثرات منفی زیست محیطی و افزایش بهره‌وری اقتصادی از ضایعات باقیمانده از محصولات کشاورزی باشد. در این مطالعه کاربردهای توسعه‌ای و تحقیقی هوش‌مصنوعی و تأثیر آن در کشاورزی دقیق مورد بحث قرار می‌گیرد.
بیوانفورماتیک
مژده عرب؛ سید کمال کاظمی تبار؛ سید حمیدرضا هاشمی پطرودی
چکیده
یکی از زیرخانواده‌های ژنی حسگرهای کلسیم، پروتئین‌های شبه‌کالسینئورین B (CBLs) بوده که به‌عنوان یک مولکول پیام‌رسان ثانویه در بسیاری از فرایندهای بیولوژیکی و عملکردهای مولکولی سلول‌های گیاهی نقش ایفا می‌کنند. در این تحقیق، بررسی گستره ژنومی زیرخانواده ژنی CBL در گیاه کنجد مورد بررسی قرار گرفت. تعداد نه ژن SiCBL در ژنوم کنجد شناسایی ...
بیشتر
یکی از زیرخانواده‌های ژنی حسگرهای کلسیم، پروتئین‌های شبه‌کالسینئورین B (CBLs) بوده که به‌عنوان یک مولکول پیام‌رسان ثانویه در بسیاری از فرایندهای بیولوژیکی و عملکردهای مولکولی سلول‌های گیاهی نقش ایفا می‌کنند. در این تحقیق، بررسی گستره ژنومی زیرخانواده ژنی CBL در گیاه کنجد مورد بررسی قرار گرفت. تعداد نه ژن SiCBL در ژنوم کنجد شناسایی گردید که بر پایه روابط اورتولوگی با ژن‌های گیاه مدل آرابیدوپسیس، در قالب شش گروه پروتئینی SiCBL1، SiCBL2، SiCBL3، SiCBL4، SiCBL8 و SiCBL10 طبقه‌بندی شدند. وزن مولکولی پروتئین‌های SiCBL در محدوده 4/24 الی 9/37 کیلو دالتون، محدوده pH ایزوالکتریک اسیدی، شاخص ناپایداری 99/33 الی 46/47 درصد و شاخص آلیفاتیک 29/80 الی 89/106 و GRAVY در محدوده 420/0- الی 061/0 متغیر بود. پیش‌بینی تغییرات پس از ترجمه توالی پروتئینی CBL نشان داد موتیف پالمیتوئیلاسیون در همه پروتئین‌های CBL گیاه کنجد مشاهده شد، در حالیکه اکثر آنها فاقد موتیف میریستویلاسیون بودند. در بررسی ساختار ژنی، 11 درصد ژن‌های SiCBL دارای نه اگزون، 11 درصد دارای هشت اگزون و 77 درصد دارای هفت اگزون بودند. تجزیه و تحلیل الگوی RNA-seq زیرخانواده SiCBL تحت تیمار PEG نشان داد اگرچه اعضای این خانواده در دو رقم حساس و متحمل، الگوی بیان به نسبت مشابه‌ای داشتند ولی هر یک از اعضای این خانواده ژنی به‌دلیل انشقاق عملکردی، از الگوی بیان منحصربفردی برخوردار بودند. مطالعات تکمیلی بیان ژن‌های خانواده ژنی SiCBL و SiCIPK تحت تنش‌های غیر زیستی مختلف در تحقیقات آتی می‌تواند در درک مکانیسم تنظیمات بیان ژن‌های مرتبط با مسیر SOS مفید باشد.
اصلاح نباتات مولکولی
سمیه ابراهیمی؛ احمد اسماعیلی؛ سید سجاد سهرابی؛ حسن ترابی پوده
چکیده
تنش‌های غیرزیستی از جمله کم‌آبی در گیاهان منجر به تغییرات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی می‌شوند. گیاهان مانند سایر موجودات زنده با تنظیم بیان ژن به تغییرات محیطی پاسخ می‌دهند. عوامل رونویسی، کلیدی‌ترین عناصر مولکولی برای تنظیم بیان ژن‌ها به‌شمار می‌روند. نقش عوامل رونویسی شوک حرارتی (HSFs) در مکانیسم مولکولی پاسخ به انواع تنش‌های ...
بیشتر
تنش‌های غیرزیستی از جمله کم‌آبی در گیاهان منجر به تغییرات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی می‌شوند. گیاهان مانند سایر موجودات زنده با تنظیم بیان ژن به تغییرات محیطی پاسخ می‌دهند. عوامل رونویسی، کلیدی‌ترین عناصر مولکولی برای تنظیم بیان ژن‌ها به‌شمار می‌روند. نقش عوامل رونویسی شوک حرارتی (HSFs) در مکانیسم مولکولی پاسخ به انواع تنش‌های غیرزیستی مورد تأیید قرارگرفته است، از این رو، در مطالعه حاضر برای شناسایی، طبقه‌بندی و بررسی تغییرات بیانHSFها در عدس تحت تنش کم‌آبی از تجزیه و تحلیل داده‌های توالی‌یابی شده RNA استفاده شد و در نهایت بیان برخی از رونوشت‌ها با استفاده از روش qRT-PCR مورد بررسی قرار گرفت. از مجموع رونوشت‌های سرهم‌بندی شده عدس، 35 رونوشت متعلق به سه کلاس HSF شناسایی شد. همچنین نتایج نشان داد که در شرایط کم‌آبی از میان HSFهای شناسایی‌شده، بیان چهار رونوشت شامل HSFA9 و HSFA2 افزایش و در مقابل بیان HSFA6B و HSFB4 کاهش‌یافته است. علاوه بر این یافته‌های ما نشان داد که در پاسخ به تنش خشکی تغییری در بیان رونوشت‌های HSF کلاس C دیده نمی‌شود. به‌طورکلی، یافته‌های این پژوهش بینشی در مورد ژن‌های HSF عدس و نقش احتمالی آنها در پاسخ به تنش کم‌آبی ایجاد نموده‌است که می‌توان از آن به‌عنوان پایه‌ای در آزمایش‌های آتی برای درک بهتر مکانیسم مولکولی تحمل عدس به تنش کم‌آبی استفاده نمود.
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
فاطمه باوندپوری؛ عزت اله فرشادفر؛ کیانوش چقامیرزا؛ محسن فرشادفر؛ محمد رضا بی همتا
چکیده
واکنش 25 ژنوتیپ گندم به القای کالوس در مرحله جنین بالغ و ارتباط صفات حاصل از کشت بافت با صفات زراعی بررسی شد. آزمایش مزرعه‌ای در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار، در شرایط دیم و آبیاری در دانشگاه رازی اجرا شد. در مرحله القای کالوس جنین‌های بالغ 25 ژنوتیپ گندم نان از یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی شامل دو ...
بیشتر
واکنش 25 ژنوتیپ گندم به القای کالوس در مرحله جنین بالغ و ارتباط صفات حاصل از کشت بافت با صفات زراعی بررسی شد. آزمایش مزرعه‌ای در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار، در شرایط دیم و آبیاری در دانشگاه رازی اجرا شد. در مرحله القای کالوس جنین‌های بالغ 25 ژنوتیپ گندم نان از یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی شامل دو فاکتور، ژنوتیپ در 25 سطح و هورمون 2, 4-D در 3 سطح 1، 2 و 3 میلی‌گرم در لیتر و کینیتین 2/0 میلی‌گرم در لیتر در شش تکرار استفاده شد. تجزیه واریانس در شرایط کشت بافت نشان داد که بین ژنوتیپ‌ها از نظر تمامی صفات بررسی شده به جز درصد محتوی آب نسبی کالوس اختلاف معنی‌داری وجود دارد. تجزیه خوشه‌ای در شرایط آزمایشگاهی و مزرعه‌ای نشان داد که، ژنوتیپ‌های شماره 15 (WC-47638)، 6 (WC-4840)، 13 (WC-5001)، 18 (WC-47569) و رقم پیشتاز به طور مشترک در هر دو شرایط برتر بودند، که بالاترین مقادیر قطر کالوس، وزن تر کالوس، سرعت رشد کالوس، عملکرد دانه، عملکرد چف، طول اکستراژن، وزن دانه در سنبله، نسبت پدانکل به ارتفاع، شاخص برداشت، دوره پر شدن دانه، سرعت رشد رویشی و سرعت پر شدن دانه را به خود اختصاص دادند. بر اساس تجزیه علیت در شرایط آبیاری، به ترتیب صفات وزن هزار دانه، تعداد دانه در سنبله، سرعت رشد رویشی، طول سایر میانگره‌ها، تعداد سنبله در متر مربع، وزن دانه در سنبله و روز تا سنبله‌دهی بیشترین اثر مستقیم را بر صفات کشت بافت دارند. همچنین، بر طبق تابع کانونیک اول برای صفات کشت بافت (V1) و صفات زراعی (W1) در شرایط دیم، گیاهان با مقادیر بالاتر عملکرد دانه، قطر کالوس بیشتر و با وزن هزار دانه بالاتر سرعت رشد کالوس بالاتر و در شرایط آبیاری، گیاهان با عملکرد بالای دانه و وزن دانه در سنبله، سرعت رشد کالوس بیشتری دارند. براساس نتایج بدست آمده صفات بررسی شده معیارهای مناسبی برای گزینش ارقام در شرایط این ویوو و این ویترو هستند.
ژنتیک مولکولی و مهندسی ژنتیک
پریسا دریانی؛ فاطمه فرزانه پیرآلقر؛ ناصر زارع؛ زهرا سادات شبر؛ رسول اصغری زکریا
چکیده
خانواده‌ی ژنی WRKY رمزکننده گروه بزرگی از عوامل رونویسی هستند که در تنظیم ژن‌های پاسخ‌دهنده به تنش‌های زیستی و غیرزیستی دخیل می‌باشند. برای گردآوری اعضاء این خانواده ژنی در برنج ژاپونیکا (Oryza sativa ssp. Japonica)، جستجوی چندگانه در پایگاه‌های اطلاعاتی مختلف مرتبط انجام شد. به منظور شناسایی اعضای جدید،tblastn بر اساس توالی‌های حفاظت‌شده‌ی ...
بیشتر
خانواده‌ی ژنی WRKY رمزکننده گروه بزرگی از عوامل رونویسی هستند که در تنظیم ژن‌های پاسخ‌دهنده به تنش‌های زیستی و غیرزیستی دخیل می‌باشند. برای گردآوری اعضاء این خانواده ژنی در برنج ژاپونیکا (Oryza sativa ssp. Japonica)، جستجوی چندگانه در پایگاه‌های اطلاعاتی مختلف مرتبط انجام شد. به منظور شناسایی اعضای جدید،tblastn بر اساس توالی‌های حفاظت‌شده‌ی خانواده ژنیWRKY برنج در پایگاه اطلاعاتی NCBI و جستجو بر اساس مدل مخفی مارکوف صورت گرفت. همردیف سازی توالی‌های پروتئینی با استفاده از نرم افزار ClustalW و آنالیز درخت فیلوژنتیکی با استفاده از نرم‌افزار MEGA10 انجام گردید. براساس نتایج به‌دست آمده، 165 عضو از خانواده‌ی ژنی WRKY در برنج یافت شد که 63 عضو جدید بودند. توالی‌های موجود بر مبنای تعداد دمین‌های WRKY و ساختار انگشت روی در سه گروه اصلی دسته‌بندی شدند. بر این اساس 21 پروتئین در گروه I، 53 پروتئین با ساختار انگشت روی Cx7Cx23HxC در گروه III و 82 پروتئین با ساختار انگشت روی Cx4-5Cx22-23HxH در گروه II قرار گرفتند. مکان هر ژن روی کروموزوم مشخص شد. گروه‌های مختلف خانواده ژنی WRKY بر روی کروموزوم‌های مختلف برنج توزیع شده‌اند. بیشترین تعداد ژن OsWRKY روی کروموزوم یک (32 عضو) قرار داشتند. به دنبال بررسی‌های تکمیلی و تعیین ژن‌های کاندید امیدبخش دخیل در تحمل به هر یک از تنش‌ها، می توان از آنها در راستای افزایش تحمل به تنش‌های مورد نظر و تامین امنیت غذایی با استفاده از راهکارهای مهندسی ژنتیک یا اصلاح مولکولی بهره برد.
بیوانفورماتیک
ابوذر سورنی؛ پرنیان کریم زاده؛ سمیرا دهقانی
چکیده
گونه‌های آویشن به دلیل تولید متابولیتهای ثانویه‌ای مانند ترپنوئیدها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار هستند. از آنجایی که شناسایی ژن‌های کلیدی مانند ژن‌های مسیر بیوسنتر ترپنوئیدها می‌تواند نقش موثری در برنامه‌های اصلاحی گیاهان به ویژه گونه‌های آویشن داشته باشد، این مطالعه با هدف بررسی ترنسکریپتوم گونه‌های T. lancifolius، T. persicus، T. pubescens، ...
بیشتر
گونه‌های آویشن به دلیل تولید متابولیتهای ثانویه‌ای مانند ترپنوئیدها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار هستند. از آنجایی که شناسایی ژن‌های کلیدی مانند ژن‌های مسیر بیوسنتر ترپنوئیدها می‌تواند نقش موثری در برنامه‌های اصلاحی گیاهان به ویژه گونه‌های آویشن داشته باشد، این مطالعه با هدف بررسی ترنسکریپتوم گونه‌های T. lancifolius، T. persicus، T. pubescens، T. vulgaris و T. daenensis به‌منظور شناسایی ژن‌های کلیدی بیوسنتز مونوترپن‌ها، توالی ژن‌های کلروپلاستی و بررسی تفاوت و تشابه میان گونه‌ها انجام گرفت. بدین منظور RNAهای کل استخراج‌شده از مرحله رویشی جهت توالی‌یابی با پلتفرم Illumina HiSeqTM 2500 به شرکت ماکروژن کره ارسال گردیدند. پس از سرهم‌بندی توالی‌ها با ابزارهای مختلف، بهترین نتیجه انتخاب و مستندسازی ترنسکریپت‌ها در پایگاه‌های اطلاعاتی انجام شد. در نهایت بر اساس نتایج مستندسازی، ژن‌های کلیدی مسیر سنتز ترپنوئیدها، و توالی‌های کلروپلاستی شناسایی شده و روابط فیلوژنتیکی میان گونه‌ها مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس شاخص‌های ارزیابی بهترین سرهم‌بندی محصول ابزار Binpacker بود. بر اساس نتایج حاصل توالی 10 ژن درگیر در مسیر سنتز ترپنوئیدها بدست آمد. از میان (TPSs) Terpene synthase شناسایی شده، بیشترین کانتیگ‌ها به ترتیب مربوط به ترپن‌های دسته TPSb و TPSa بود. از اطلاعات ترنسکریپتومی، توالی 73 ژن کلروپلاستی استخراج شدند. از اطلاعات کلروپلاستی بدست آمده، در مجموعbp 40070 در بررسی روابط فیلوژنتیکی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصل از بررسی روابط فیلوژنتیکی، ارتباط ژنتیکی نزدیک بین T. daenensis و T. vulgaris را نشان داد که می‌تواند معرف گونه T. daenensis به‌عنوان جایگزینی مناسب برای گونه رسمی و اروپایی T. vulgaris جهت مقاصد مختلف بالأخص کاربردهای دارویی باشد. نتایج این مطالعه نشان می‌دهد به‌احتمال زیاد می‌توان Z. multiflora را به‌عنوان یکی از اجداد Thymus در نظر گرفت که به لحاظ ساختار ژنتیکی به خصوص ژن‌های کلیدی مسیر بیوسنتز ترپن‌ها تفاوت قابل توجهی با گونه‌های جنس آویشن دارد.
بیوانفورماتیک
سمیرا محمدی؛ قربانعلی نعمت زاده؛ حمید نجفی زرینی؛ سید حمیدرضا هاشمی پطرودی
چکیده
MicroRNAها گروه بزرگی از RNAهای کوچک و غیرکدکننده هستند که با برش mRNA مورد هدف و یا مهار ترجمه، بیان این ژن‌ها را تنظیم می‌کنند. خانواده miR164 گیاهی بسیار حفاظت‌شده بوده و از طریق تنظیم ژن‌های NAC مورد هدف خود، در پاسخ گیاهان به تنش‌های غیرزیستی نقش دارند. در مطالعه حاضر، 68 ژن بالقوه کدکننده دمین NAC در Aeluropus littoralis به‌عنوان یک گیاه هالوفیت از ...
بیشتر
MicroRNAها گروه بزرگی از RNAهای کوچک و غیرکدکننده هستند که با برش mRNA مورد هدف و یا مهار ترجمه، بیان این ژن‌ها را تنظیم می‌کنند. خانواده miR164 گیاهی بسیار حفاظت‌شده بوده و از طریق تنظیم ژن‌های NAC مورد هدف خود، در پاسخ گیاهان به تنش‌های غیرزیستی نقش دارند. در مطالعه حاضر، 68 ژن بالقوه کدکننده دمین NAC در Aeluropus littoralis به‌عنوان یک گیاه هالوفیت از خانواده Poaceae شناسایی شد. در میان ژن‌های AlNAC شناسایی شده، 4 ژن به‌عنوان هدف miR164 پیش‌بینی شدند. حفظ‌شدگی بالای جایگاه‌های تششخیص miR164 در ژن‌های AlNAC حاکی از نقش ضروری جایگاه‌های هدف در کارکرد طبیعی این ژن‌ها به‌عنوان عوامل رونویسی می‌باشد. الگوی بیان ژن انتخابی AlNAC1L.1 در پاسخ به تنش‌های شوری و خشکی و فیتوهورمون ABA در بافت‌های برگ، ساقه و ریشه با استفاده از RT-qPCR مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که ژن AlNAC1L.1 در زمان 6 ساعت بعد از اعمال تنش در تمامی بافت‌ها کاهش بیان نشان می‌دهد. در بین تیمارها، تیمار سدیم‌کلرید 600 میلی‌مولار بیان AlNAC1L.1 را در بافت‌های برگ، ساقه و ریشه به ترتیب حدود 217- ، 26- و 9- برابر کاهش داد. بنابراین، AlNAC1L.1 به‌عنوان ارتولوگ ژن OMTN6 (ژن NAC هدف miR164 در برنج) می‌تواند نقش تنظیم‌کننده منفی در پاسخ به تیمارهای شوری، خشکی و ABA ایفا نماید. این نتایج نشان داد که کارکرد برخی از پروتئین‌های NAC می‌تواند در بین گونه‌ها حفاظت‌شده باشد. در مجموع، این یافته‌ها منبع مفیدی برای تجزیه و تحلیل بیشتر میان‌کنش‌های بین ژن‌های NAC و خانواده miR164 در پاسخ به تنش‌های غیرزیستی فراهم آورده است.
پروتئومیکس
سمیرا مردانی زنوز؛ محمود تورچی؛ شقایق اصل زاد
چکیده
خشکی یکی از مهمترین عوامل ایجادکننده‌ی تنش غیرزیستی در گیاه محسوب می‌شود. گندم به عنوان یک گیاه زراعی مهم، اغلب در مناطقی کشت می‌شود که حداقل در دوره‌ای از سال با کم‌آبی مواجه است. یکی از راهکارهای شناسایی پروتئین‌های درگیر در تحمل گیاه به تنش کمبود آب رهیافت پروتئومیک است. به منظور بررسی اثر تنش کمبود آب بر الگوی پروتئوم ریشه ...
بیشتر
خشکی یکی از مهمترین عوامل ایجادکننده‌ی تنش غیرزیستی در گیاه محسوب می‌شود. گندم به عنوان یک گیاه زراعی مهم، اغلب در مناطقی کشت می‌شود که حداقل در دوره‌ای از سال با کم‌آبی مواجه است. یکی از راهکارهای شناسایی پروتئین‌های درگیر در تحمل گیاه به تنش کمبود آب رهیافت پروتئومیک است. به منظور بررسی اثر تنش کمبود آب بر الگوی پروتئوم ریشه گندم رقم متحمل کویر، آزمایشی در قالب طرح کاملاً تصادفی با هفت تکرار انجام شد. استخراج پروتئین‌های ریشه به روش TCA/ استون انجام و الگوی بیان پروتئینی با استفاده از الکتروفورز دوبعدی بررسی‌گردید. پروتئین‌های احتمالی درگیر در تنش کمبود آب با مقایسه‌ی الگوی بیان تحت تنش کمبود آب با الگوی بیان در شرایط کنترل شناسایی‌شد. نتایج نشان داد که اختلاف بین تیمارها برای صفات وزن تر ریشه و طول ریشه در سطح احتمال 5 درصد معنی‌دار ولی برای صفات وزن خشک ریشه، وزن خشک اندام هوایی و وزن تر اندام هوایی از نظر آماری معنی‌دار نبود. بررسی الگوی بیان پروتئوم ریشه، 98 نقطه‌ی پروتئینی تکرارپذیر را نشان داد که از میان آنها تعداد 10 نقطه از لحاظ آماری دارای اختلاف بیان معنی‌دار بین شرایط کنترل و تنش بودند. از این تعداد هشت نقطه افزایش بیان و یک نقطه کاهش بیان را نشان‌دادند. این نقطه‌های پروتئینی بر اساس وزن مولکولی (Mw) و نقطه ایزوالکتریک (pI) با جستجو در بانک‌های اطلاعاتی شناسایی‌شدند. پروتئین‌های پاسخ دهنده به تنش در گروه‌های عملکردی مختلف قرار دارند. این گروه‌ها شامل سنتز و تجمع پروتئین، تنش اکسایشی، پاسخ و دفاع در برابر تنش و مسیرهای متابولیکی بودند.
ژنومیکس
رضوان موسیوند؛ محمد مجدی؛ فواد فاتحی؛ حامد غباری
چکیده
یکی از مضرترین آفات جنگل‌های زاگرس، پروانه‌ی جوانه‌خوار بلوط Tortrix viridana (Lep. Tortricidae) است. تنوع ژنتیکی جمعیت‌های گیاه میزبان پروانه‌ی جوانه‌خوار بلوط در جنگل‌های بلوط شمال غرب ایران و منطقه‌ی زاگرس شمالی با استفاده از توالی ژن 28s بررسی شد. جمع‌آوری نمونه‌ها، در مناطق جنگلی استان‌های آذربایجان غربی، لرستان، کردستان و کرمانشاه صورت ...
بیشتر
یکی از مضرترین آفات جنگل‌های زاگرس، پروانه‌ی جوانه‌خوار بلوط Tortrix viridana (Lep. Tortricidae) است. تنوع ژنتیکی جمعیت‌های گیاه میزبان پروانه‌ی جوانه‌خوار بلوط در جنگل‌های بلوط شمال غرب ایران و منطقه‌ی زاگرس شمالی با استفاده از توالی ژن 28s بررسی شد. جمع‌آوری نمونه‌ها، در مناطق جنگلی استان‌های آذربایجان غربی، لرستان، کردستان و کرمانشاه صورت گرفت. نمونه‌های جمع‌آوری شده که در مرحله‌ی لاروی بودند تا زمانی که به شفیره و سپس به حشره‌ی کامل تبدیل شوند، در آزمایشگاه نگهداری شدند. استخراج DNA به روش CTAB انجام و به منظور تکثیر ناحیه 28s از توالی ژن 28s جنس Tortrix از NCBI برای طراحی پرایمر استفاده شد. ناحیه‌ی مورد نظر با استفاده از روش PCR تکثیر و محصولات PCR توالی‌یابی شدند. 21 نمونه برای بررسی تنوع ژنتیکی با استفاده از ژن 28s انتخاب شد که 18 نمونه با کیفیت بالاتر توالی DNA برای بررسی‌های بیشتر مورد استفاده قرار گرفت. توالی‌های DNA با استفاده از نرم افزار Bioedit ویرایش و با نرم افزار MegaX تراز شد و درخت فیلوژنتیک به روش UPGMA با 1000 تکرار نمونه‌برداری ترسیم گردید. ارزیابی ساختار ژنتیکی جمعیت‌ها نشان داد که تنوع مابین جمعیت‌ها بیشتر از درون جمعیت‌ها است. نتایج درخت فیلوژنتیک نیز نشان داد که نمونه‌های مختلف پروانه‌ی جوانه‌خوار بلوط بر اساس فاصله‌ی جغرافیایی دارای تنوع ژنتیکی هستند. بنابراین زمان ظهور آفت، رفتار و نوع کنترل و مدیریت آفت آنها هم متفاوت است.
اصلاح نباتات مولکولی
سینا قنبری؛ کیانوش چقامیرزا؛ لیلا زارعی؛ رقیه ناصری؛ الیزابتا مازوکوتلی
چکیده
در بین غلات گندم دوروم (Triticum turgidum L. var. durum) پس از گندم نان یکی از مهمترین منابع پروتئین و انرژی است و در اکثر کشورهای جهان نقش عمده‌ای در تغذیه انسان دارد. در این تحقیق به منظور شناسایی و مکان‌یابی جایگاه‌های ژنی کنترل کننده صفات کیفی نشاسته و فیبر شوینده خنثی دانه در گندم دوروم، 118 لاین اینبرد نوترکیب گندم دوروم حاصل از تلاقی بین ...
بیشتر
در بین غلات گندم دوروم (Triticum turgidum L. var. durum) پس از گندم نان یکی از مهمترین منابع پروتئین و انرژی است و در اکثر کشورهای جهان نقش عمده‌ای در تغذیه انسان دارد. در این تحقیق به منظور شناسایی و مکان‌یابی جایگاه‌های ژنی کنترل کننده صفات کیفی نشاسته و فیبر شوینده خنثی دانه در گندم دوروم، 118 لاین اینبرد نوترکیب گندم دوروم حاصل از تلاقی بین ژنوتیپ بومی "ایران -249" با منشاء کرمانشاه و رقم بومی زردک به همراه والدین در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار طی دو سال زراعی (1392-1393، 1393-1394) تحت شرایط دیم در مرکز تحقیقات آچیراله ارزیابی شدند. برای شناسایی مناطق ژنومی که تاثیر قابل توجهی بر صفات مورد مطالعه داشتند، تجزیه QTL با استفاده از روش مکان‌یابی فاصله‌ای مرکب فراگیر انجام شد. برای دو صفت اندازه گیری شده محتوی نشاسته دانه و فیبر شوینده خنثی در مجموع شش QTL شناسایی شد. برای صفت محتوی نشاسته دانه سه QTL بر روی کروموزوم 7A و یک QTL بر روی کروموزوم 4B شناسایی شد. برای صفت فیبر شوینده خنثی یک QTL بر روی کروموزوم 6B و یک QTL بر روی کروموزوم 7A مکان‌یابی شد. شناسایی و مکان‌یابی QTLهای کنترل کننده صفات مرتبط با خصوصیات کیفی دانه می‌تواند فرصتی را برای بهبود این صفات از طریق انتخاب به کمک نشانگر فراهم کند. نتایج حاصل QTLهایی با پتانسیل اصلاحی بالا همراه با نشانگرهای مرتبطی که برای مکان‌یابی دقیق و به‌نژادی مولکولی مفید می‌باشند ارائه می‌نمایند.
اصلاح نباتات مولکولی
سحر قهرمانی قهرمانلو؛ رضا درویش زاده
چکیده
ذرت بعد از گندم و برنج جزو سومین غله مهم در سراسر جهان بوده و یک دانه اصلی برای بسیاری از مردمان در آفریقا، آمریکای لاتین و آسیا به حساب می‌آید. اطلاع از نحوه عمل و میزان اثر ژن‌ها یکی از ضرورت‌ها جهت دستیابی به ارقام با بازدهی بالاست. در این راستا فن‌آوری نشانگرهای مولکولی نیاز به اطلاع از شجره ژنوتیپ‌ها جهت برآورد ماتریس خویشاوندی ...
بیشتر
ذرت بعد از گندم و برنج جزو سومین غله مهم در سراسر جهان بوده و یک دانه اصلی برای بسیاری از مردمان در آفریقا، آمریکای لاتین و آسیا به حساب می‌آید. اطلاع از نحوه عمل و میزان اثر ژن‌ها یکی از ضرورت‌ها جهت دستیابی به ارقام با بازدهی بالاست. در این راستا فن‌آوری نشانگرهای مولکولی نیاز به اطلاع از شجره ژنوتیپ‌ها جهت برآورد ماتریس خویشاوندی لازم برای برآورد ارزش‌های اصلاحی ژنوتیپ‌ها را برطرف نموده است. در این پژوهش، تعداد 97 ژنوتیپ ذرت در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با شش تکرار به لحاظ 17 صفات مختلف زراعی ارزیابی شدند. در آزمایش مولکولی پروفیل مولکولی ژنوتیپ‌ها با استفاده از 28 جفت ترکیب آغازگری چندشکلی در تکثیر بین رتروترنسپوزون‌ها (IRAP) و چندشکلی در تکثیر بین ریزماهواره و رتروترنسپوزون (REMAP) تهیه شد. ارزش اصلاحی ژنوتیپ‌ها در ارتباط با هر یک از صفات موردمطالعه به روش بهترین پیش‌بینی نا اریب خطی (BLUP) در قالب مدل خطی مخلوط (MLM) با بهره‌مندی از ماتریس خویشاوندی یا Kinship محاسبه شده بر اساس داده‌های مولکولی، برآورد شد. با در نظر گرفتن مجموع ارزش‌های اصلاحی برآورد شده برای صفات موردمطالعه، ژنوتیپ‌هایP3L11 ، P10L9، P9L6، P19L5 Kahia و (Paternal)OH43/1042 بالاترین رتبه را داشتند. ارزش اصلاحی مثبت نشان می‌دهد این ژنوتیپ‌ها بیشترین توان در انتقال ارزش صفات به نسل بعد را دارند. ژنوتیپ P14L2 با دارا بودن ارزش اصلاحی مثبت و بالا برای صفات طول برگ، نسبت سطح برگ، وزن چوب‌بلال و شاخص سطح برگ و ژنوتیپ P16L6 Kahia با داشتن ارزش اصلاحی مثبت و بالا برای صفات ارتفاع بوته تا بلال، طول چوب‌بلال و وزن دانه در بوته می‌توانند به‌عنوان والدین مطلوب برای اصلاح این صفات در برنامه‌های به‌نژادی ذرت معرفی شوند.
اصلاح نباتات مولکولی
علیرضا نبی پور؛ رضا درویش زاده؛ احمد صرافی
چکیده
دانه‌های روغنی بی‌شک از راهبردی‌ترین محصولات کشاورزی هستند که تولید آنها جزو نیازهای زیربنایی برای ایجاد امنیت غذایی هر جامعه محسوب می‌شود. آفتابگردان با نام علمی Helianthus annuus L. گیاهی یکساله، یک‌پایه، دولپه از تیره‌ی مرکبان (Composite) می‌باشد. این جنس دارای گونه‌های دیپلوئید، تتراپلوئید و هگزاپلوئید است که آفتابگردان زراعی جزو ...
بیشتر
دانه‌های روغنی بی‌شک از راهبردی‌ترین محصولات کشاورزی هستند که تولید آنها جزو نیازهای زیربنایی برای ایجاد امنیت غذایی هر جامعه محسوب می‌شود. آفتابگردان با نام علمی Helianthus annuus L. گیاهی یکساله، یک‌پایه، دولپه از تیره‌ی مرکبان (Composite) می‌باشد. این جنس دارای گونه‌های دیپلوئید، تتراپلوئید و هگزاپلوئید است که آفتابگردان زراعی جزو گونه‌های دیپلوئید با تعداد کروموزم پایه 17=x می‌باشد. آفتابگردان به‌طورعمده به‌خاطر روغن خوراکی آن کشت می‌شود. تنش‌های محیطی از قبیل خشکی، شوری، دمای غیرمعمول، مسمومیت با فلزات سنگین و تابش فرابنفش از تهدیدات جدی برای رشد، سوخت و ساز و بهره‌وری گیاهان می‌باشند. در سال‌های اخیر، پیشرفت‌های شگفت‌آور در زمینه‌های زیست‌فناوری، مهندسی ژنتیک و علوم کامپیوتر باعث شده است تا برنامه‌های به‌نژادی از سرعت، دقت و کارایی بسیار بالاتری نسبت به گذشته برخوردار باشند. تکنیک‌های جدید در صورتی که به‌طور مناسب در برنامه‌های به‌نژادی وارد شوند باعث افزایش چشم‌گیر سرعت و دقت این برنامه‌ها شده و می‌توانند هزینه‌ها را به‌میزان فوق‌العاده‌ای کاهش دهند. در این مقاله به‌طور مختصر ضمن اشاره به روش‌های به‌نژادی متداول، به روش‌های نوین و کاربرد آنها در اصلاح آفتابگردان پرداخته می‌شود. در 10 سال اخیر علم ژنومیک اطلاعات ژنتیکی صفات کمّی را توسعه داده و گزینش به کمک نشانگر تبدیل به یک ابزار کاربردی شده است.
ژنتیک مولکولی و مهندسی ژنتیک
سپیده چرخ انداز؛ کریم سرخه
چکیده
عملکرد کلزا و کیفیت قابل‌قبول روغن، این گیاه را به عنوان یکی از مهم-ترین گیاهان برای تأمین روغن خوراکی قرار داده‌است. با توجه به قرار گرفتن کشور ایران در اقلیم گرم و خشک و نیاز بذر برای جوانه‌زنی و استقرار مناسب گیاهچه‌ها به آب، ضرورت یافتن راهکاری در جهت بهبود جوانه‌زنی و استقرار گیاهچه‌ها احساس می‌شود. استفاده از پرایمینگ بذر ...
بیشتر
عملکرد کلزا و کیفیت قابل‌قبول روغن، این گیاه را به عنوان یکی از مهم-ترین گیاهان برای تأمین روغن خوراکی قرار داده‌است. با توجه به قرار گرفتن کشور ایران در اقلیم گرم و خشک و نیاز بذر برای جوانه‌زنی و استقرار مناسب گیاهچه‌ها به آب، ضرورت یافتن راهکاری در جهت بهبود جوانه‌زنی و استقرار گیاهچه‌ها احساس می‌شود. استفاده از پرایمینگ بذر و نیز تیمار گیاهچه‌ها با عصاره‌ی جلبک دریایی Ascophyllum nodosum یکی از راهکارها برای بهبود یکنواختی سبز شدن و استقرار گیاهچه است. پژوهش حاضر به تأثیر کاربرد عصارة جلبک دریایی بر جوانه‌زنی بذر کلزا و تغییرات الگوی بیان نسبی برخی ژن‌های چرخه بیوسنتز جیبرلیک اسید و براسینواستروئید دخیل در جوانه‌زنی و تقویت‌کننده رشد و نمو کلزا با استفاده از روش Real time- PCR پرداخته‌است. برای این منظور شاخص‌های جوانه‌زنی در اثر اعمال تیمار اندازه‌گیری شد، همچنین اعمال تیمار غلظت 1/0 درصد حجمی عصاره‌ی جلبک در چهار سطح تیمار زمانی (0، 10، 15 و 30 روز یک‌بار) تا زمان گل‌دهی گیاه صورت گرفت و نمونه‌برداری از برگ‌های گیاه مربوط برای هر تیمار در سه تکرار بیولوژیک در دو آزمایش جداگانه گلخانه‌ای و آزمایشگاهی انجام شد. نتایج این مطالعه، مؤثر بودن استفاده از تیمار عصارة جلبک دریایی را بر افزایش درصد جوانه‌زنی و بنیه بذر نشان داد به‌گونه‌ای که صد در صد جوانه‌زنی بذرهای تحت تیمار در روز سوم صورت پذیرفت. در بخش ارزیابی میزان بیان نسبی کاربرد تیمار مذکور افزایش در بیان ژن‌های EXP، ATI، ENTKO، AEC و BINSP که همگی از جمله ژن‌های مهّم و کلیدی در فرآیند جوانه‌زنی هستند را نسبت به تیمار شاهد نشان داد. استفاده از تیمار عصارة جلبک دریایی بیشترین میزان بیان نسبی را در ژن‌های ATI و ENTKO به‌ترتیب به میزان 39/4 و 70/5 در تیمار زمانی 30 روز و کمترین میزان بیان برای ژن‌های GIB و EXP در هر سه تیمار زمانی 10، 15 و 30 روز به‌دست آمد. همچنین، بیشترین میزان همبستگی مثبت در سطح احتمال %5 بین ژن‌های XEN با GIB (همبستگی 1) و ENTKO با BINSP (همبستگی 98/0) مشخص شد. همبستگی ژن‌های یاد شده در اثر کاربرد عصارة جلبک در نهایت منجر به تأثیر مثبت بر فرایند جوانه‌زنی بذرهای کلزا داشت. همچنین ژن‌های GIB و ATI (همبستگی 50/0-) و نیز XEN با ATI (همبستگی 49/0-) دارای همبستگی منفی در سطح احتمال 5% بودند و افزایش یکی، کاهش دیگری و برعکس کاهش بیان یک ژن، افزایش بیان ژن دیگر را به‌دنبال داشت و مشخص می‌کند که فعالیت فراورده پایانی هر کدام از این ژن‌ها قادر است بر فرآیند جوانه‌زنی و فرایندهای تقویت‌کننده رشد و نمو تأثیرگذار باشد.
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.
اصلاح نباتات مولکولی
نسرین اکبری؛ رضا درویش زاده
چکیده
با گسترش حجم داده‌ها، سرعت و دقت در ارزیابی‌های به‌نژادی از اهمیت بسزایی برخوردار می‌باشد. روش‌های آماری چند متغیره، مانند GGE، با کاهش حجم داده و پیچیدگی‌های محاسباتی، کمک شایانی در این راستا می‌نمایند. استفاده از GGE جهت معرفی ژنوتیپ‌هایی که دارای بیشترین سازگاری و بالاترین عملکرد هستند، سودمند ارزیابی شده است. به منظور معرفی ...
بیشتر
با گسترش حجم داده‌ها، سرعت و دقت در ارزیابی‌های به‌نژادی از اهمیت بسزایی برخوردار می‌باشد. روش‌های آماری چند متغیره، مانند GGE، با کاهش حجم داده و پیچیدگی‌های محاسباتی، کمک شایانی در این راستا می‌نمایند. استفاده از GGE جهت معرفی ژنوتیپ‌هایی که دارای بیشترین سازگاری و بالاترین عملکرد هستند، سودمند ارزیابی شده است. به منظور معرفی ژنوتیپ پایدار با سازگاری بالا به تنش خشکی، 100 ژنوتیپ آفتابگردان دانه روغنی در قالب طرح لاتیس ساده 10 × 10 طی دو سال زراعی (1392-1393) در شرایط آبیاری نرمال و محدود ارزیابی شدند. نتایج تجزیه واریانس مرکب نشان داد بین ژنوتیپ‌ها از نظر صفات آگرومورفولوژیک مورد ارزیابی اختلاف آماری معنی‌دار وجود دارد. بر اساس ارزیابی گرافیکی برهمکنش ژنوتیپ × محیط با GGEbiplot از برنامه metan تحت R، ژنوتیپ‌های شماره 57 (SDR19)، 41 (F1250/03)، 8 (254-ENSAT)، 24 (8ASB2) و 26 (H049+FSB) از نظر پایداری و عملکرد جز برترین ژنوتیپ‌ها بودند. ژنوتیپ 8 (254-ENSAT) بالاترین عملکرد را در بین تمام ژنوتیپ‌ها در تمامی محیط‌ها نشان داد. در مقابل ژنوتیپ 26 (H049+FSB) بیشترین عملکرد را در محیط‌های Y1D (سال اول- آبیاری محدود) و Y1N (سال اول- آبیاری نرمال) و ژنوتیپ‌های 57 (SDR19)، 41 (F1250/03) و 24 (8ASB2) بیشترین عملکرد را در محیط‌های Y2D (سال دوم آبیاری محدود) و Y2N (سال دوم- آبیاری نرمال) نشان دادند. بر اساس نتایج از ژنوتیپ شماره 8 با عملکرد بالا و پایدار در تمام محیط‌ها می‌توان به عنوان والد در توسعه هیبریدهای پرمحصول و متحمل به تنش استفاده کرد. نتایج تحقیق نشان می‌دهد بای‌پلات GGE روش آماری سودمندی در جهت دستیابی به نتایج کاربردی و دقیق می‌باشد.
بیوتکنولوژی گیاهان دارویی
حمیده خلج؛ نسیم زرین پنجه؛ مجتبی عسکری زاده؛ هادی کلانتری خلیل آباد؛ جواد شقاقی
چکیده
به منظور بررسی اثر تنش شوری بر خصوصیات رشدی و فیتوشیمیایی در کشت درون شیشه‌ای گیاه قره‌داغ (Nitraria schoberi) آزمایشی در قالب طرح فاکتوریل با پایه کاملا تصادفی انجام شد. تیمارها شامل غلظت‌های مختلف کلرید‌سدیم (0، 50 و 100 میلی‌مولار) و سولفات‌سدیم (0، 10 و 20میلی‌مولار) بود. ابتدا بذر‌ها در شرایط درون‌شیشه‌ای جوانه دار شدند و سپس قسمت‌های ...
بیشتر
به منظور بررسی اثر تنش شوری بر خصوصیات رشدی و فیتوشیمیایی در کشت درون شیشه‌ای گیاه قره‌داغ (Nitraria schoberi) آزمایشی در قالب طرح فاکتوریل با پایه کاملا تصادفی انجام شد. تیمارها شامل غلظت‌های مختلف کلرید‌سدیم (0، 50 و 100 میلی‌مولار) و سولفات‌سدیم (0، 10 و 20میلی‌مولار) بود. ابتدا بذر‌ها در شرایط درون‌شیشه‌ای جوانه دار شدند و سپس قسمت‌های برگ‌های کوتیلدونی به همراه هیپوکوتیل بذرهای جوانه‌زده به عنوان ریزنمونه در محیط کشت MS به همراه 2 میلی گرم در لیتر BAP ، 5/0 میلی گرم در لیتر IBA و تیمارهای ذکر شده قرار گرفتند. ریزنمونه‌های آماده شده در اتاق رشد درشرایط 16 ساعت روشنایی و 8 ساعت تاریکی دمای 2±25 قرار داده شدند. پس از 4 هفته طول ساقه، تعداد برگ و میزان فنل و فلاونویید کل اندازه گیری شد. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که سطوح مختلف نمک بر شاخص‌های رشدی گیاهچه‌ها چون طول ساقه و تعداد برگ‌ها و همینطور بر میزان فنل و فلاونوئید کل موجود در بافت برگ‌ها تاثیر معنی‌داری (در سطح 99 درصد) دارد. بر اساس مقایسات میانگین بیشترین طول ساقه (3/4 سانتی متر) و تعداد برگ (5/5) مربوط به محیط کشت فاقد نمک و بیشترین میزان فنل کل (37/35 میلی گرم در گرم) و فلاونوئید کل (6/24 میلی گرم در گرم) مربوط به محیط کشت حاوی 50 میلی‌مولار کلرید‌سدیم به همراه 10 میلی‌مولار سولفات‌سدیم بوده است.
اصلاح نباتات مولکولی
نسرین اکبری؛ رضا درویش زاده
چکیده
اطلاع از نحوه عمل (افزایشی/ غالبیت) و میزان اثر ژن‌ها یکی از ضروریت‌ها جهت دستیابی به ارقام با عملکرد و کیفیت بالاست. برآورد ارزش اصلاحی (اثر افزایشی) می‌تواند به واسطه نشانگرها و از طریق بهترین پیش‌بینی خطی نااُریب انجام شود. در پژوهش حاضر 100 ژنوتیپ آفتابگردان دانه روغنی، بر اساس طرح لاتیس 10 10 طی دو سال زراعی 1392-1393 تحت دو شرایط ...
بیشتر
اطلاع از نحوه عمل (افزایشی/ غالبیت) و میزان اثر ژن‌ها یکی از ضروریت‌ها جهت دستیابی به ارقام با عملکرد و کیفیت بالاست. برآورد ارزش اصلاحی (اثر افزایشی) می‌تواند به واسطه نشانگرها و از طریق بهترین پیش‌بینی خطی نااُریب انجام شود. در پژوهش حاضر 100 ژنوتیپ آفتابگردان دانه روغنی، بر اساس طرح لاتیس 10 10 طی دو سال زراعی 1392-1393 تحت دو شرایط نرمال و تنش خشکی (محدودیت آبیاری) ارزیابی شدند. ارزش اصلاحی 13 صفت در 78 ژنوتیپ از 100 ژنوتیپ به واسطه داشتن داده‌های ژنوتیپ‌سنجی با نشانگرهای SSR و مبتنی بر Retrotransposon در هر یک از شرایط نرمال و تنش خشکی (محدودیت آبیاری) از طریق بهترین پیش‌بینی خطی نااُریب (BLUP) برآورد شد. به این منظور از ماتریس خویشاوندی یا Kinship حاصل از داده‌های مولکولی SSR و مبتنی بر Retrotransposon استفاده شد. با توجه به مجموع رتبه‌های ارزش‌های اصلاحی همه صفات مورد مطالعه و بر اساس داده‌های مولکولی هر دو نشانگر، تحت شرایط نرمال ژنوتیپ‌های 47،11،8 و 35 و تحت شرایط تنش خشکی (محدودیت آبیاری) ژنوتیپ‌های 8، 11 و 35 از بالاترین رتبه ارزش اصلاحی برخوردار بودند. بر اساس داده‌های مولکولی SSR در شرایط نرمال ژنوتیپ‌های 76، 36، 34 و 41 و بر اساس داده‌های مولکولی مبتنی بر رتروترنسپوزون ژنوتیپ‌های 61، 78، 72 و 52 و در شرایط تنش خشکی (محدودیت آبیاری) بر اساس داده‌های مولکولی SSR ژنوتیپ‌های 76، 38، 34، 29 و 70 و بر اساس داده‌های مولکولی مبتنی بر رتروترنسپوزون ژنوتیپ‌های 16، 71، 78 و 61 از پایین‌ترین رتبه ارزش اصلاحی برخوردار بودند. در مجموعِ دو شرایط و با در نظر گرفتن کلِ صفات مورد مطالعه و هر دو نشانگر مولکولی، ژنوتیپ‌های 8، 11 و 35 با ارزش اصلاحی بالا به عنوان والدین مطلوب برای اصلاح صفات در برنامه‌های به‌نژادی معرفی می‌شوند.
اصلاح نباتات مولکولی
امیر فرقانی سراوانی؛ بابک ربیعی؛ علی اکبر عبادی
چکیده
کیفیت دانه برنج یک ویژگی پیچیده است که می‌توان آن را به کیفیت تبدیل، کیفیت ظاهری، کیفیت پخت و خوراک و کیفیت تغذیه‌ای تقسیم کرد. بیشتر مطالعات انجام شده در زمینه کیفیت دانه برنج، اهمیت کروموزوم‌های شماره یک و شش برنج را در کنترل ژنتیکی صفات مختلف مرتبط با آن نشان می‌دهند. در مطالعه حاضر، اعتبارسنجی ۳۵ نشانگر ریزماهواره پیوسته با ...
بیشتر
کیفیت دانه برنج یک ویژگی پیچیده است که می‌توان آن را به کیفیت تبدیل، کیفیت ظاهری، کیفیت پخت و خوراک و کیفیت تغذیه‌ای تقسیم کرد. بیشتر مطالعات انجام شده در زمینه کیفیت دانه برنج، اهمیت کروموزوم‌های شماره یک و شش برنج را در کنترل ژنتیکی صفات مختلف مرتبط با آن نشان می‌دهند. در مطالعه حاضر، اعتبارسنجی ۳۵ نشانگر ریزماهواره پیوسته با ویژگی‌های کیفیت دانه برنج که همگی روی دو کروموزوم شماره یک و شش قرار داشتند، در 144 لاین خویش‌آمیخته نوترکیب نسل F10 حاصل از تلاقی ارقام سپیدرود (یک رقم اصلاح شده ایرانی با کیفیت ضعیف) و غریب (یک رقم محلی ایرانی با کیفیت خوب) انجام شد. نتایج تجزیه رگرسیونی نشان داد که تعداد 25 نشانگر مورد مطالعه با صفات مختلف کمی و کیفی پیوسته بودند و بین 16 تا 39 درصد از تنوع صفات مختلف را توجیه کردند، اما نشانگرهای RM253، RM246، RM190، RM104، RM314، RM3827 و RM7434 دارای پیوستگی قوی‌تری بودند. تهیه نقشه پیوستگی 35 نشانگر ریزماهواره در جمعیت مورد مطالعه نشان داد که طول نقشه حاصل 5/236 سانتی-مورگان و متوسط فاصله بین نشانگرهای مجاور 95/6 سانتی‌مورگان بود. تجزیه QTL با روش مکان‌یابی فاصله‌ای مرکب نشان داد که تعداد چهل QTL کنترل صفات اندازه‌گیری شده در جمعیت مورد مطالعه را برعهده داشتند و تنوع فنوتیپی کنترل‌شده توسط QTLهای شناسایی شده از 57/7 تا 41/37 درصد به‌ترتیب برای صفات بازده تبدیل دانه و درصد برنج سالم متغیر بود. بر اساس این تجزیه تعداد 23 نشانگر در فاصله نزدیک‌تری به QTLهای کنترل‌کننده صفات مورد مطالعه در این پژوهش بودند. از این تعداد برخی نشانگرها با چند صفت مختلف پیوسته بودند. در مجموع نتایج حاصل از تجزیه رگرسیونی و تجزیه QTL نشان داد که نشانگرهای آگاهی‌بخش پیوسته با ویژگی‌های کیفیت دانه شامل نشانگرهای RM253، RM246، RM340، RM243، RM4128، RM314، RM3827، RM7434، RM104 و RM190 بودند که با تحقیقات کامل‌تر می‌توان از آنها در برنامه‌های انتخاب به‌کمک نشانگر در آینده استفاده کرد.
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
مریم فرامرزی جعفربیگلو؛ فرهاد نظریان فیروزآبادی؛ سید سجاد سهرابی؛ علی مقدم
چکیده
بیماری‌های گیاهی، به ویژه بیماری‌های حاصل از قارچ‌ها و اٌوومیست‌ها، از چالش‌های عمده‌‌ی کشاورزی مدرن جهانی هستند. الگوهای مولکولی مرتبط با پاتوژن (PAMP) مانند کیتین دیواره‌ی سلولی قارچ‌ها و اٌوومیست‌ها، باعث تحریک و سیگنال‌هایی در گیاه میزبان، بیان ژن‌های R و تولید گونه‌های اکسیژن فعال و طیف وسیعی از متابولیت‌ها می‌شوند. ...
بیشتر
بیماری‌های گیاهی، به ویژه بیماری‌های حاصل از قارچ‌ها و اٌوومیست‌ها، از چالش‌های عمده‌‌ی کشاورزی مدرن جهانی هستند. الگوهای مولکولی مرتبط با پاتوژن (PAMP) مانند کیتین دیواره‌ی سلولی قارچ‌ها و اٌوومیست‌ها، باعث تحریک و سیگنال‌هایی در گیاه میزبان، بیان ژن‌های R و تولید گونه‌های اکسیژن فعال و طیف وسیعی از متابولیت‌ها می‌شوند. تحریک کیتین منجر به بیان ژن‌های مرتبط با دفاع مانند کیتینازها و درنهایت تخریب کیتین دیواره‌ی سلولی پاتوژن‌ها می‌شود. به‌منظور ارزیابی سطح بیان تعدادی از ژن‌های کیتیناز و اندازه‌گیری فعالیت برخی آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان، برگ‌های یک ژنوتیپ سیب‌زمینی متحمل به بیماری به نام جلی، در شرایط آزمایشگاهی با الیگومرهای کیتین تلقیح شد. نتایج پژوهش نشان داد که 48 ساعت پس از تلقیح با کیتین، بیان کلاس‌های مختلف ژن کیتیناز در برگ‌های تیمار شده نسبت به شاهد افزایش معنی‌داری پیدا کرد. ژن‌های کیتیناز کلاس I (با 5/5 برابر افزایش بیان نسبت به شاهد) و ژن‌های کیتیناز کلاس III (با 11/1 برابر افزایش بیان نسبت به شاهد)، به ترتیب بیشترین و کمترین بیان را 48 ساعت پس از تلقیح با کیتین داشتند. با این حال، فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان کاتالاز و آسکوربات‌پراکسیداز تغییر معنی‌داری نسبت به شاهد نداشتند. این نتیجه نشان می‌دهد که استفاده از تیمار کیتین، مسیرهای سیگنال‌دهی درگیر در بیوسنتز آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان را در 48 ساعت پس از تیمار کیتین، القا نمی‌کند و نیز ژن‌های کدکننده کیتینازها را می‌توان با روش‌های مهندسی ژنتیک همسانه‌سازی نمود و در نهایت گیاهان تراریخته‌ی مقاوم به پاتوژن‌ها را تولید کرد.
بیوانفورماتیک
سمیرا کریمی؛ مهین پوراسمعیل
چکیده
بیوانفورماتیک یک علم بین‌رشته‌ای است که از فناوری اطلاعات برای سازماندهی و تجزیه و تحلیل داده-های بیولوژیکی استفاده می‌کند. این علم به پژوهشگران امکان می‌دهد که بدون نیاز به انجام آزمایش‌های زمان‌بر و پر هزینه، مطالعات مستند و جامعی در مورد مسائل مختلف علوم زیستی انجام دهند. هدف از این مطالعه بررسی و شناسایی توالی‌های مربوط به ...
بیشتر
بیوانفورماتیک یک علم بین‌رشته‌ای است که از فناوری اطلاعات برای سازماندهی و تجزیه و تحلیل داده-های بیولوژیکی استفاده می‌کند. این علم به پژوهشگران امکان می‌دهد که بدون نیاز به انجام آزمایش‌های زمان‌بر و پر هزینه، مطالعات مستند و جامعی در مورد مسائل مختلف علوم زیستی انجام دهند. هدف از این مطالعه بررسی و شناسایی توالی‌های مربوط به (RT) Reverse transcriptase در ویروس‌ها با استفاده از روش‌های بیوانفورماتیکی است. بدین منظور هشت سویه ویروس دارای توالی RT با شماره دسترسی NC_001497.2، NC_001648.1، NC_001839.2، NC_003977.2، AF053008.1، EF428979.1، NC_001802.1 از پایگاه NCBI استخراج گردید. در این مطالعه، خصوصیات ساختاری و عملکردی، دمین‌‌ها و موتیفهای این پروتئین‌ها مورد بررسی قرار گرفت. آنالیز‌ها نشان داد که پروتئین‌های هشت سویه ویروس، متعلق به خانواده‌های مختلف، ویژگی‌های متمایزی را از خود نشان می‌دهند که آنها را از یکدیگر متمایز می‌سازد. همچنین مشخص شد این پروتئین‌ها در غشاء، سیتوپلاسم و پری پلاسم قرار دارند و همه آنها حاوی حداقل یک دمین مربوط به آنزیم ترانس کریپتاز معکوس هستند. بر اساس آنالیز‌های صورت گرفته Cauliflower mosaic virus، Cassava vein mosaic virus و Soybean chlorotic mottle virus که همگی متعلق به خانواده Caulimoviridae هستند، برای تولید آنزیم RT مناسب می‌باشند. توانایی این ویروس‌ها برای سازگاری با میزبان‌های مختلف گیاهی می‌تواند به طور بالقوه منجر به توسعه روش‌های کارآمدتر و مقرون به صرفه‌تر برای تولید آنزیم RT شود. این سازگاری همچنین می‌تواند فرصت‌های جدیدی را برای مهندسی ژنتیک و بیوتکنولوژی ایجاد کرده و امکان ایجاد آنزیم‌های با کارایی بیشتر را فراهم کند.
