اصلاح نباتات مولکولی
حسین زینل زاده تبریزی؛ کامیل حالیل اوغلو؛ احمد رزبان حقیقی
دوره 5، شماره 12 ، اسفند 1394، ، صفحه 39-53
چکیده
به‌منظور بررسی تنوع ژنتیکی 68 ژنوتیپ آفتابگردان از نشانگر جدید مولکولی TRAP با 6 آغازگر ثابت و 6 آغازگر تصادفی و 19 ترکیب آغازگری استفاده شد. تمام ترکیب‌های آغازگری چند شکل بودند که در مجموع 116 باند ایجاد کردند که 109 تای آنها چندشکل بود. در این تحقیق لاینهای برگرداننده باروری با میانگین 76/22 باند چندشکل، بیشترین جایگاه چند شکل (48/84 درصد) ...
بیشتر
به‌منظور بررسی تنوع ژنتیکی 68 ژنوتیپ آفتابگردان از نشانگر جدید مولکولی TRAP با 6 آغازگر ثابت و 6 آغازگر تصادفی و 19 ترکیب آغازگری استفاده شد. تمام ترکیب‌های آغازگری چند شکل بودند که در مجموع 116 باند ایجاد کردند که 109 تای آنها چندشکل بود. در این تحقیق لاینهای برگرداننده باروری با میانگین 76/22 باند چندشکل، بیشترین جایگاه چند شکل (48/84 درصد) و هیبریدهای ایرانی با میانگین 97/2 باند چندشکل، کمترین جایگاه چند شکل (52/40 درصد) را بهخود اختصاص دادند. بیشترین فاصله ژنتیکی بین گروه برگرداننده باروری و هیبریدهای ایرانی (151/0) و کمترین فاصله بین هیبریدهای خارجی و ارقام آزاد گرده‌افشان خارجی (064/0) بود. گروه لاینهای برگرداننده باروری و مادری کمترین فاصله ژنتیکی را داشتند (066/0). بر اساس تجزیه واریانس مولکولی، 87 درصد از تنوع ژنتیکی ناشی از تنوع درون گروه‌ها و 13 درصد مربوط به تنوع بین گروه‌ها بود. در هر دو تجزیه خوشه‌ای و هماهنگ‌کننده‌های اصلی، گروه لاینهای برگرداننده باروری و مادری در یک گروه، هیبریدها و ارقام خارجی در گروه مشابه و هیبریدهای ایرانی در گروه مجزا قرار گرفتند. بر اساس تجزیه خوشه‌ای کلی، پایین‌ترین ضریب تشابه (472/0) بین لاینهای R42 و CMS328 محاسبه شد. نتایج نشان داد که نشانگر TRAP کارایی بسیار خوبی در گروه‌بندی و محاسبه تنوع ژنتیکی آفتابگردان دارد. با وجود تنوع ژنتیکی میان گروه‌ها و ژنوتیپها، بهدلیل ضریب تشابه ژنتیکی بالای ژنوتیپها (755/0)، تنوع ژنتیکی ژنوتیپهای مورد بررسی پایین برآورد شد و بدین‌وسیله افزایش تنوع ژنتیکی ژرپلاسم آفتابگردان و انتخاب لاینهای اینبرد والدینی جدید با تنوع بالا در برنامه‌های آینده اصلاح آفتابگردان پیشنهاد میشود.
بیوانفورماتیک
سهیلا فاطمی؛ خالد میرزایی؛ محمد صدیق کمانگر
دوره 7، شماره 19 ، آبان 1396، ، صفحه 39-50
چکیده
اکسین نقش مهمی در تنظیم مراحل مختلف رشد و نمو گیاهان دارد. مطالعات نشان داده است که اکسین این فرآیندها را با استفاده از ژن‌های پاسخ‌گو به اکسین (ARF) تنظیم می‌کند. با توجه به نوع دومین میانی، پروتئین ARF به عنوان یک فاکتور رونویسی با اتصال به ژن‌های هدف باعث سرکوب و یا تحریک بیان این ژن‌ها میشود. ژن‌های ARF در چند گونه مختلف گیاهی با ...
بیشتر
اکسین نقش مهمی در تنظیم مراحل مختلف رشد و نمو گیاهان دارد. مطالعات نشان داده است که اکسین این فرآیندها را با استفاده از ژن‌های پاسخ‌گو به اکسین (ARF) تنظیم می‌کند. با توجه به نوع دومین میانی، پروتئین ARF به عنوان یک فاکتور رونویسی با اتصال به ژن‌های هدف باعث سرکوب و یا تحریک بیان این ژن‌ها میشود. ژن‌های ARF در چند گونه مختلف گیاهی با استفاده از روش‌های مولکولی مورد مطالعه قرار گرفتهاند، با این حال برای درک بهتر مکانیسم این پروتئینها نیاز به مطالعات بیشتری در گیاهان است. در این مطالعه با استفاده از روش‌های محاسباتی 27 ژن ARF شناسایی شد که در قسمتهای مختلف کروموزومهای لوبیا پراکنده هستند. بررسی درخت فیلوژنتیکی نشان داد این توالیها در چهار گروه مجزا قرار دارند بدون این‌که در بین این توالیها مضاعفشدگی مشاهده شود. بیان ژن‌های ARF باتوجه به نوع ژن و بر اساس نوع بافت به ترتیب به پنج و دو گروه تقسیم شد. ژن‌های ARF در بافت‌های برگ، سه برگچههای جوان، ساقه، غلافهای رسیده و غلافهای جوان در مقایسه با سایر بافت‌های دیگر بیان بیشتری داشتند. از کل توالیهای ARF مورد بررسی، تعداد 9 و 17 توالی به ترتیب به عنوان محرک و سرکوبکننده بیان ژن شناسایی شدند.
بیوتکنولوژی بیماریهای گیاهی
فرشاد بختیار؛ عزت الله فرشادفر؛ مصطفی آقایی سربرزه؛ حبیب الله قزوینی؛ فرزاد افشاری
دوره 5، شماره 10 ، شهریور 1394، ، صفحه 41-56
چکیده
در این تحقیق با استفاده از روش حذف کروموزومی تلاقی گندم و ذرت 150 لاین دابل‌هاپلویید گندم تولید شد. لاینهای تولید شده به همراه والدین و ارقام شاهد در دو مرحله گیاهچه و گیاه کامل نسبت به بیماریهای زنگ زرد و زنگ سیاه گندم ارزیابی شدند و هشت جایگاه ژنی مقاومت به بیماری شامل Yr5، Sr31/Yr9/Lr26، Yr15، Sr38/Yr17/Lr37، Lr34/Yr18/Pm38، Yr27، Yr36 و Yr48 در والدین جمعیتها ...
بیشتر
در این تحقیق با استفاده از روش حذف کروموزومی تلاقی گندم و ذرت 150 لاین دابل‌هاپلویید گندم تولید شد. لاینهای تولید شده به همراه والدین و ارقام شاهد در دو مرحله گیاهچه و گیاه کامل نسبت به بیماریهای زنگ زرد و زنگ سیاه گندم ارزیابی شدند و هشت جایگاه ژنی مقاومت به بیماری شامل Yr5، Sr31/Yr9/Lr26، Yr15، Sr38/Yr17/Lr37، Lr34/Yr18/Pm38، Yr27، Yr36 و Yr48 در والدین جمعیتها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این بررسی نشان داد که نشانگرهای مورد استفاده برای مکان‌های ژنی Yr5، Yr15،Yr27 و Yr36 قادر به تشخیص پلی‌مورفیسم بین والد‌ها، شاهد حساس بولانی و کنترلهای مثبت نبودند. در مکان‌های ژنی Sr38/Yr17/Lr37 و Yr48 عدم تکثیر باندهای موردنظر بیان‌کننده عدم حضور آلل موثر این جایگاه‌های ژنی در والدین لاینهای دابل‌هاپلویید بود. در این تحقیق بلوک ژنی Sr31/Yr9/Lr26 در ارقام MV17 و فلاندرز مشاهده شد. بررسی لاینهای دابل‌هاپلویید نسبت به این بلوک ژنی نشان داد که تنها سه لاین از جمعیت DH-26:Ghods*3/MV17 دارای بلوکژنی Sr31/Yr9/Lr26 بودند که دو لاین از آنها نسبت به نژادهای زنگ سیاه TTSTK و TTKSK واکنش مقاومت نشان دادند. آزمون ژنتیکی حضور و یا عدم حضور آلل موثر بلوک ژنی Lr34/Yr18/Pm38 بر روی والدین لاینهای دابل‌هاپلویید بیان کننده حضور آلل موثر این بلوک ژنی در والد MV17 بود. بررسی لاینهای دابل‌هاپلویید نسبت به این بلوک ژنی نشان داد که شش لاین دابل‌هاپلویید از جمعیت DH-26:Ghods*3/MV17 حاوی بلوک ژنی Lr34/Yr18/Pm38 بودند که تنها یک لاین از آنها نسبت به نژاد زنگ زرد 7E158A+,Yr27 دارای واکنش مقاومت در مراحل گیاهچه و گیاه کامل بود.
اصلاح نباتات مولکولی
معروف خلیلی؛ رحیم محمدیان
دوره 6، شماره 13 ، خرداد 1395، ، صفحه 41-55
چکیده
شوری یکی از اصلی‌ترین تنش‌های اسمزی است که رشد و تولید گیاهان را از طریق تغییر در تعادل یونی و اسمزی محدود می‌کند. به‌منظور مکان‌یابی نواحی ژنومی کنترل کننده صفات کمی (QTLS) مرتبط با تحمل به شوری در دانة جو و ارزیابی شاخص‌های مربوطه، آزمایشی در سال 1394 با استفاده از 72 لاین هاپلوئید مضاعف بههمراه والدین آنها (استپتو و مورکس) در قالب ...
بیشتر
شوری یکی از اصلی‌ترین تنش‌های اسمزی است که رشد و تولید گیاهان را از طریق تغییر در تعادل یونی و اسمزی محدود می‌کند. به‌منظور مکان‌یابی نواحی ژنومی کنترل کننده صفات کمی (QTLS) مرتبط با تحمل به شوری در دانة جو و ارزیابی شاخص‌های مربوطه، آزمایشی در سال 1394 با استفاده از 72 لاین هاپلوئید مضاعف بههمراه والدین آنها (استپتو و مورکس) در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با دو تکرار در سه شرایط شامل وضعیت نرمال و دو سطح شوری (100 و 200 میلی مولار NaCl) اجرا گردید. صفات مورد بررسی در این تحقیق عبارت بودند از ضریب سرعت جوانه‌زنی، درصد جوانه‌زنی نهایی، میانگین زمان جوانه‌زنی، شاخص میزان جوانه‌زنی و میانگین سرعت جوانه‌زنی. تجزیه QTL به‌روش مکان‌یابی فاصله‌ای مرکب (CIM) بر اساس میانگین در هر سه محیط انجام گرفت. در مجموع 47 عدد QTL با 5/2≤LOD برای صفات مختلف شناسایی و 7 اثر اپیستازی افزایشی × افزایشی معنی دار به‌دست آمد. واریانس فنوتیپی کل توجیه شده بوسیلة این QTLها از 97/29 تا 15/77 درصد متغیر بود که کمترین آن برای صفت شاخص میزان جوانه‌زنی در شرایط تنش 200 میلی مولار و بیشترین آن مربوط به صفت ضریب سرعت جوانه‌زنی در شرایط نرمال بود. بیشترین 27/8=LOD برای شاخص ضریب سرعت جوانه‌زنی روی کروموزوم 4Hb در شرایط تنش 100 میلی مولار به‌دست آمد. از QTLهای پایدار در هر سه محیط و نشانگرهای جفت شده با آنها در روش گزینش بهکمک نشانگر (MAS) می‌توان برای بهبود صفات جوانه‌زنی در شرایط شوری پس از آزمایش و تکرار در چند سال استفاده کرد.
اصلاح نباتات مولکولی
حوریه مسعودی؛ حسین صبوری؛ فاختک طلیعی؛ جبارالت جعفربای
دوره 7، شماره 18 ، شهریور 1396، ، صفحه 41-56
چکیده
به منظور بررسی تنوع ژنتیکی و تجزیه ارتباط برای صفات مورفوفنولوژیک و مقاومت به بیماری سفیدک پودری در ژرم‌پلاسم گندم با استفاده از نشانگرهای ISSR، IPBS و IRAP ، 115 ژنوتیپ گندم در سال زراعی 94-1393 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه گنبد کاووس در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. ژنوتیپها از تنوع بالایی برخوردار بوده و بین ژنوتیپها ...
بیشتر
به منظور بررسی تنوع ژنتیکی و تجزیه ارتباط برای صفات مورفوفنولوژیک و مقاومت به بیماری سفیدک پودری در ژرم‌پلاسم گندم با استفاده از نشانگرهای ISSR، IPBS و IRAP ، 115 ژنوتیپ گندم در سال زراعی 94-1393 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه گنبد کاووس در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. ژنوتیپها از تنوع بالایی برخوردار بوده و بین ژنوتیپها تفاوت معنیداری از لحاظ کلیه صفات مورد ارزیابی بجز طول دانه وجود داشت. به‌منظور ارزیابی تنوع مولکولی در 60 ژنوتیپ گندم، تکثیر از 8 آغازگر ISSR، IPBS و IRAP استفاده شد. از 61 باند تشکیل شده 47 باند چند شکل بودند. تعداد باندهای چند شکل از 2 تا 14 به ازای هر آغازگر متفاوت بود. بیشترین و کمترین درصد چندشکلی مربوط به آغازگر نوع ISSR و iPBS به ترتیب با 100 و 50 درصد بود. همچنین در این بررسی واکنش 60 ژنوتیپ و لاین گندم در برابر قارچ عامل بیماری در شرایط درون شیشهای مورد ارزیابی قرار گرفتند. تجزیه خوشه‌ای لاینها را در سه گروه حساس، مقاوم و حدواسط قرار داد. بر اساس نتایج مقایسه میانگین به روش LSD، لاینهای 127 و 801 مقاومترین لاینها بودند در حالی که لاینهای 390، 515 و 833 بیشترین حساسیت را نسبت به بیماری نشان دادند. تجزیه ارتباط بین نشانگرها و صفات نشان داد که 56 آلل با صفات در ارتباط هستند و آلل PR50-6 بیشترین ارتباط را با صفات مورد ارزیابی داشت. با استفاده از نتایج این پژوهش ژنوتیپهای برتر می‌توانند برای مراحل بعدی به‌نژادی گزینش شوند.
اصلاح نباتات مولکولی
لیدا فریدونی؛ علی اشرف مهرابی؛ هوشمند صفری
دوره 7، شماره 20 ، اسفند 1396، ، صفحه 41-53
چکیده
هدف از تحقیق حاضر بررسی روابط بین ژنوم‌های D، S و U در سه گونه‌ی دیپلوئید از جنس گندم‌نیای وحشی (Aegilops) با ژنوم A در دو گونه‌ی دیپلوئید از جنس گندم (Triricum) با استفاده از 15 آغازگر ISSR می‌باشد. آغازگرهای ISSR توانستند 105 مکان را شناسایی کنند، که 6 مکان یک شکل و 99 مکان چندشکل بودند. میانگین تعداد مکان تولید شده 7 بود و متوسط تعداد مکان چند شکل 60/6 ...
بیشتر
هدف از تحقیق حاضر بررسی روابط بین ژنوم‌های D، S و U در سه گونه‌ی دیپلوئید از جنس گندم‌نیای وحشی (Aegilops) با ژنوم A در دو گونه‌ی دیپلوئید از جنس گندم (Triricum) با استفاده از 15 آغازگر ISSR می‌باشد. آغازگرهای ISSR توانستند 105 مکان را شناسایی کنند، که 6 مکان یک شکل و 99 مکان چندشکل بودند. میانگین تعداد مکان تولید شده 7 بود و متوسط تعداد مکان چند شکل 60/6 بود. آغازگرهای IS13، IS6 وUBC865 به عنوان آغازگرهای برتر در شناسایی تنوع ژنتیکی در بین جمعیت‌های مورد بررسی معرفی شدند. در بین گونههای هر دو جنس تنوع ژنتیکی بالایی بر اساس نشانگر مورد استفاده وجود داشت و سهم بالای واریانس بین گونه‌ای نسبت به واریانس درون گونه‌ای نشان داد که گونه‌ها بر اساس نشانگر مورد بررسی کاملاً تفرق داشتند. نتایج ماتریس تشابه، تجزیه خوشه‌ای و تجزیه به مختصات اصلی نشان داد که دو جنس از هم تفکیک شده‌اند و در گونههای جنس گندم‌نیای وحشی گونه Ae. umbellulata (ژنوم U) بیشترین فاصله را با دیگر گونه‌ها داشت و دو گونه Ae. strangulate و Ae. tauschii (ژنوم D) کمترین فاصله را داشتند و در مرحله بعد با گونه Ae. speltoides (ژنوم S) هم گروه شدند. بنابراین ژنوم D فاصله کمتری با ژنوم S نشان داد و ژنوم U بیشترین فاصله را با دو ژنوم دیگر براساس نشانگر مورد بررسی داشت. ژنوم A متعلق به جنس گندم نیز بیشترین فاصله را با سه ژنوم جنس گندم‌نیای وحشی داشت. اما در بین ژنوم‌های متعلق به جنس گندم‌نیای وحشی، ژنوم U دارای فاصله کمتری با ژنوم A بود.
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
نوشین آشوری؛ رضا فتوت؛ مریم مرتضائی؛ نسترن مهری
دوره 8، شماره 22 ، شهریور 1397، ، صفحه 41-50
چکیده
بسیاری از گیاهان سازگار با اقلیم‌های سرد تنها پس از یک دوره‌ی طولانی سرما گل می‌دهند که بهاره‌سازی نامیده میشود. در طول زندگی غلات زمستانه، گلدهی ناشی از بهاره‌سازی تنها یک قسمت از فرآیند تولیدمثلی نبوده بلکه یک مرحله نموی مهم است که می‌تواند از گیاه در مقابل تنش‌های محیطی محافظت بکند. این فرآیند در غلاتی مثل گندم زمستانه توسط ...
بیشتر
بسیاری از گیاهان سازگار با اقلیم‌های سرد تنها پس از یک دوره‌ی طولانی سرما گل می‌دهند که بهاره‌سازی نامیده میشود. در طول زندگی غلات زمستانه، گلدهی ناشی از بهاره‌سازی تنها یک قسمت از فرآیند تولیدمثلی نبوده بلکه یک مرحله نموی مهم است که می‌تواند از گیاه در مقابل تنش‌های محیطی محافظت بکند. این فرآیند در غلاتی مثل گندم زمستانه توسط ژن‌های بهاره‌سازی و عمدتا توسط ژن‌های VRN1 وVRN2 کنترل میشود. اگر چه مطالعات بسیاری بر روی بهاره‌سازی در گندم گزارش شده است، اما مکانیسم مولکولی بهاره‌سازی هنوز تا حد زیادی ناشناخته است. مطالعات اخیر نشان داده است که یک کلاس از RNAهای غیرکدکننده کوچک، microRNAها (miRNAs)، نقش مهمی را در گلدهی با مشارکت در مسیرهای شناخته‌شده گلدهی ایفا می‌کند. در مطالعه حاضر، miR319 و ژن هدف موردنظر آن، فاکتور رونویسی MYB3 تحت تیمارهای بهاره‌سازی در دو رقم گندم بهاره و زمستانه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد بیان miR319 در طی بهاره‌سازی در هر دو رقم القا شد، اما مقدار بیان ژن miR319در رقم نورستار کاهش و در رقم بهاره‌ی باز افزایش داشت. هم چنین سطوح بیان ژن MYB3 در هر دو رقم تحت بهاره‌سازی کاهش یافت. رابطه معکوس بین بیان miR319 و ژن هدف MYB3 آن وجود داشت. این نتایج نشان دهنده پیچیدگی اثر متقابل ژنوتیپ و سطوح بیان miRNA و ژن هدف تحت تیمارهای متفاوت بهاره‌سازی بود.
بیوانفورماتیک
محمد مهدی تقوایی؛ حبیب الله سمیع زاده لاهیجی؛ محمد رضا بختیاری زاده؛ محمد محسن زاده گلفزانی
چکیده
کلزا (Brassica napus) از مهمترین گیاهان روغنی در سطح جهان است که علاوه بر دارا بودن ذخایر غنی اسیدهای چرب، حاوی پروتئین نیز می‌باشد. تنش سرما از عوامل محدودکننده رشد این گیاه است که می‌تواند منجر به تغییرات وسیعی به لحاظ مولکولی در درون گیاه شود. در پژوهش حاضر، به منظور بررسی ارتباط بین مولکول های miRNA، تنش سرما، اسیدهای چرب و لیپیدها، ...
بیشتر
کلزا (Brassica napus) از مهمترین گیاهان روغنی در سطح جهان است که علاوه بر دارا بودن ذخایر غنی اسیدهای چرب، حاوی پروتئین نیز می‌باشد. تنش سرما از عوامل محدودکننده رشد این گیاه است که می‌تواند منجر به تغییرات وسیعی به لحاظ مولکولی در درون گیاه شود. در پژوهش حاضر، به منظور بررسی ارتباط بین مولکول های miRNA، تنش سرما، اسیدهای چرب و لیپیدها، مولکولهای miRNA با اسامی bna-miR164a، bra-miR5712، bra-miR5717، bna-miR6029، bna-miR6035، bna-N_miR2، bna-N_miR16 که قبلاً به‌صورت جداگانه در سرما و بیوسنتز اسیدهای چرب بررسی شده بودند، انتخاب شدند. سپس پیشبینی بیوانفورماتیکی ژن‌های هدف، بررسی هستیشناسی و مسیر عملکردی آنها و ترسیم شبکه برهمکنش پروتئینها انجام شد. در نتیجه مشخص شد مولکول های miRNA که در تنش سرما مؤثرند، علاوه بر اثر تنظیمی بر ژن‌های هدفی همچون SCRM2, HOS1, STZ GLP4, PP2CA که در پاسخ به سرما و پاسخ به محرک دمایی تأثیر گذارند، بر ژن‌های هدف دیگری همچون ,KAS2 ,FAD8 ,FAD4 ,AAD3 FAD7,FAD2 که در مسیر فرآیندهای بیولوژیکی مانند بیوسنتز اسید چرب اشباع‌نشده، متابولیسم اسید چرب غیر‌اشباع، بیوسنتز اسید چرب، متابولیسم اسید چرب، کاتابولیسم لیپید سلولی و متابولیسم لیپید، بیوسنتز لیپید، متابولیسم لیپید سلولی نقش دارند نیز اثر گذارند. بررسی برهمکنش‌های پروتئین-پروتئین نیز حاکی از ارتباط ژن‌های هدف درگیر در تنش سرما با ژن‌های هدف درگیر در بیوسنتز اسیدهای چرب بود. گام بعدی در پژوهش‌های پیش رو بررسی بیان این مولکولهای miRNA و ژن های هدف درطی تنش سرما است تا وجود ارتباط تنظیمی میان آنها توسط روش‌های آزمایشگاهی مورد تأیید بیشتر قرار گیرد.
بیوتکنولوژی بیماریهای گیاهی
آزاده قانعی؛ ناصر صفایی؛ رحیم مهرابی؛ فروغ سنجریان
دوره 7، شماره 17 ، 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.
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
سیده زهرا حسینی؛ احمد اسماعیلی؛ فرهاد نظریان فیروز آبادی؛ حسین فلاحی؛ عبدالحسین رضایی نژاد
چکیده
عدس یکی از لگوم‌های دانه‌ای مهم از نظر غذایی (به عنوان منبع غنی از پروتئین) و صنعتی (مثل صنعت بیوپلیمر) است و عملکرد پایین این گیاه در ایران نسبت به متوسط جهانی متأثر از تنش‌های محیطی به‌ویژه خشکی است. شناسایی نشانگرهای مولکولی مرتبط با ژن‌های دخیل در مقاومت به خشکی در ژنوم گیاه می‌تواند به‌نژادگران را در انجام برنامه‌های اصلاحی ...
بیشتر
عدس یکی از لگوم‌های دانه‌ای مهم از نظر غذایی (به عنوان منبع غنی از پروتئین) و صنعتی (مثل صنعت بیوپلیمر) است و عملکرد پایین این گیاه در ایران نسبت به متوسط جهانی متأثر از تنش‌های محیطی به‌ویژه خشکی است. شناسایی نشانگرهای مولکولی مرتبط با ژن‌های دخیل در مقاومت به خشکی در ژنوم گیاه می‌تواند به‌نژادگران را در انجام برنامه‌های اصلاحی گیاهان مقاوم به خشکی کمک نماید. در این مطالعه هدف شناسایی نشانگرهای EST-SSR پیوسته با ژن‌های پاسخ‌دهنده به تنش خشکی بود که امید می‌رود که از این اطلاعات به منظور شناسایی ژنوتیپهای مقاوم به خشکی در برنامه‌های به‌نژادی بهره برد. جهت اعمال تنش از پلی‌اتیلن‌گلیکول استفاده شد و پس از پایان تنش نمونه‌گیری از بافت برگ انجام شد. سپس RNA کل استخراج و کتابخانه‌های cDNA مورد توالی‌یابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که تعداد 10547 (16 درصد) از یونی‌ژن‌ها حداقل یک توالیEST-SSR را دارا بودند و حدود 5/27 درصد از این یونی‌ژن‌ها مستندسازی و در نهایت برای آنها رابطه هستیشناسی تعیین شد. بیشترین نشانگرها به ترتیب مربوط به تکرار‌های 1، 3 و 2 نوکلئوتیدی (با فراوانی 03/46، 25/37 و18/15 درصد) بودند. نتایج مستند سازی کارکردی این یونی‌ژن‌ها نشان داد که بیشترین تعداد EST-SSRها به ترتیب به زیر گروه اتصال با 872، زیرگروه فعالیت کاتالیتیکی با 806، فرآیند متابولیکی با 755 و بخش‌های سلول با 651 یونی‌ژن اختصاص داشت. نتایج نشان داد که ژن‌های دارای این نشانگرها در اعمال حیاتی مهمی دخیل هستند و ابزار مناسبی برای مطالعۀ ژن‌های دخیل در تحمل به تنش‌ها از جمله تنش خشکی هستند.
بیوتکنولوژی بیماریهای گیاهی
ندا خوش خطی؛ امید عینی؛ داود کولیوند
چکیده
با توجه به اهمیت اقتصادی ویروس کوتولگی بوته گوجه‌فرنگی (TBSV-Tomato bushy stunt virus) در مزارع سراسر جهان، در این پژوهش ارتباط میان قارچ مایکوریزایی Rhizoglomus irregulare و ویروس کوتولگی بوته گیاه گوجه‌فرنگی بررسی گردید. به این منظور، در زمان نشاکاری گوجه‌فرنگی، مایه تلقیح مایکوریزا در بستر کشت گیاه اضافه گردید. پس از چهار هفته TBSVبصورت مکانیکی به تیمارها ...
بیشتر
با توجه به اهمیت اقتصادی ویروس کوتولگی بوته گوجه‌فرنگی (TBSV-Tomato bushy stunt virus) در مزارع سراسر جهان، در این پژوهش ارتباط میان قارچ مایکوریزایی Rhizoglomus irregulare و ویروس کوتولگی بوته گیاه گوجه‌فرنگی بررسی گردید. به این منظور، در زمان نشاکاری گوجه‌فرنگی، مایه تلقیح مایکوریزا در بستر کشت گیاه اضافه گردید. پس از چهار هفته TBSVبصورت مکانیکی به تیمارها مایه‌زنی شد و بررسی شدت علایم بیماری و نمونه‌‌برداری از آن در نقطه‌های زمانی 19، 25 و 31 روز بعد از مایه‌زنی انجام گردید. تیمارها شامل گیاهان شاهد (C)، گیاهان آلوده به TBSV (V)، گیاهان مایکوریزایی (M) و گیاهان مایکوریزایی آلوده به ویروس TBSV (MV) بودند. نتایج بررسی علائم ویروسی، با استفاده از شاخص شدت بیماری، بیانگر کاهش شدت بیماری در گیاهان MV در مقایسه با گیاهان V بود. در تأیید این نتایج، میزان تکثیر ویروس نیز در گیاهان MV کاهش معنیداری نشان داد و این کاهش در مراحل پیشرفته‌تر بیماری مشخص‌تر بود. بررسی بیان ژن‌های مرتبط با متیلاسیون شامل MET1، HEN1 و ADK توسط تکنیک Real-time PCR نشان داد که این ژن‌ها در گیاهان MV در مقایسه با گیاهان V بصورت معنیدار افزایش بیان داشته‌اند. افزایش بیان ژن‌های مرتبط با متیلاسیون در گیاهان MV نشان می‌دهد که مقاومت به ویروس احتمالاً از مسیر متیلاسیون اتفاق می‌افتد و علاوه بر این تأیید کننده تکثیرکمتر ویروس در گیاهان گوجه‌فرنگی تلقیح شده با مایکوریزا می‌باشد.
ژنومیکس
آتنا شادمهر؛ حسین رامشینی؛ مهرشاد زین العابدینی؛ مسعود پرویزی آلمانی؛ محمدرضا غفاری؛ علی ایزدی دربندی؛ مریم فارسی؛ محمود فولادوند
دوره 6، شماره 16 ، اسفند 1395، ، صفحه 45-59
چکیده
با توجه به پتانسیل‌های موجود در گیاه نیشکر از لحاظ تولید انرژی و قند، بهترین راه برای استفاده از ظرفیت‌های موجود در گیاه نیشکر، بررسی تنوع ژنتیکی واریته‌های موجود جهت به کارگیری در برنامه‌های به نژادی می‌باشد. با مطالعه 30 جفت آغازگر ریزماهواره روی 160 واریته نیشکر، 169 آلل، با میانگین 6/5 آلل برای هر آغازگر حاصل شد. تعداد آلل موثر بین ...
بیشتر
با توجه به پتانسیل‌های موجود در گیاه نیشکر از لحاظ تولید انرژی و قند، بهترین راه برای استفاده از ظرفیت‌های موجود در گیاه نیشکر، بررسی تنوع ژنتیکی واریته‌های موجود جهت به کارگیری در برنامه‌های به نژادی می‌باشد. با مطالعه 30 جفت آغازگر ریزماهواره روی 160 واریته نیشکر، 169 آلل، با میانگین 6/5 آلل برای هر آغازگر حاصل شد. تعداد آلل موثر بین 06/1 برای مکان ژنی AP-SSR03 و 921/1 در مکان ژنی SMC119CG با میانگین 508/1 آلل برآورد شد. میزان محتوای چند شکلی آغازگرها بین 06/0 (برای جایگاه AP-SSR03) تا 5/0 (برای جایگاه SMC851MS) متغیر بود. تجزیه به مختصات اصلی (PCoA)، 6 گروه را مشخص نمود، به طوریکه سه مولفه اول 86/14 درصد از واریانس کل را توجیه می‌نمایند. تجزیه خوشه‌ای با روش مبتنی بر فاصله Neihbour-Joining و تجزیه ساختار جمعیت با روش مبتنی بر مدل Bayesian انجام شد. بهترین تعداد زیر جمعیت 6 عدد شناسایی شد، که در اکثر زیرجمعیت‌ها افرد بر اساس مناطق جغرافیایی از یکدیگر تفکیک نشدند. نتایج گروه‌بندی حاصل از روش مبتنی بر مدل Bayesian، ارتباط فیلوژنی و تجزیه به مختصات اصلی با هم مطابقت زیادی نشان دادند. نتایج واریانس ژنتیکی نشان داد که تنوع افراد درون جمعیتها بیشتر از تنوع بین جمعیتها می‌باشد. بنابراین در برنامه‌های اصلاحی نیشکر به منظور انتخاب والدین مناسب، انتخاب درون جمعیتها می‌تواند انجام شود. اطلاعات به دست آمده در مطالعه حاضر، در برنامه‌های به‌نژادی به منظور حفاظت و مدیریت چنین مجموعه ژنتیکی با ارزشی در جهت کشت نیشکر برای استفاده از قند و انژی زیستی، مفید می‌باشد.
بیوانفورماتیک
ناصر محمدیان روشن
چکیده
عوامل تنظیم‌کننده رشد (Growth Regulatory Factor, GRF) از فاکتورهای رونویسی اختصاصی در گیاهان هستند دارای دو دمین حفاظت شده QLQ و WRC می‌باشند. اعضاء این خانواده ژنی در فرآیندهای مختلف زیستی مانند رشد و نمو و پاسخ به تنش‌های محیطی و هورمون نقش دارند. در این مطالعه ژن‌های خانواده GRF گندم شناسایی و به‌صورت بیوانفورماتیکی بررسی شدند. شناسایی ژن‌های ...
بیشتر
عوامل تنظیم‌کننده رشد (Growth Regulatory Factor, GRF) از فاکتورهای رونویسی اختصاصی در گیاهان هستند دارای دو دمین حفاظت شده QLQ و WRC می‌باشند. اعضاء این خانواده ژنی در فرآیندهای مختلف زیستی مانند رشد و نمو و پاسخ به تنش‌های محیطی و هورمون نقش دارند. در این مطالعه ژن‌های خانواده GRF گندم شناسایی و به‌صورت بیوانفورماتیکی بررسی شدند. شناسایی ژن‌های GRF با استفاده از BlastP انجام و در ادامه روابط تکاملی، موتیف‌های حفاظت شده، پیشبر، miRNA هستیشناسی و بیان ژن‌های شناسایی شده مطالعه شد. در این مطالعه 30 ژن TaGRF (TaGRF1-30) بر اساس جستجوی پایگاه داده ژنوم گندم شناسایی شدند که بر روی 12 کروموزوم قرار داشتند و بر اساس روابط فیلوژنتیکی در 6 زیرگروه دسته‌بندی شدند. ژن‌های TaGRF هر زیرگروه از نظر ساختار ژنی مشابه و تمامی آنها دارای دو موتیف حفاظت شده (WRC و QLQ) و 2 تا 5 اگزون بودند. با توجه به شناسایی عناصر تنظیمی پاسخ در تنش‌ها، هورمون‌ها و مراحل رشد و نمو در ناحیه پیشبر، این ژن‌ها در بسیاری از فرآیندهای زیستی گندم نقش دارند. همچنین 26 ژن TaGRF دارای جایگاه هدف برای miRNA396 بودند. اطلاعات RNA-seq پایگاه داده expVIP نشان داد که ژن‌های TaGRF1، TaGRF4 و TaGRF7 تظاهر بالایی در مراحل رویشی و زایشی در بافت‌های ریشه، ساقه، برگ، سنبله و دانه داشتند. همچنین این داده‌ها نشان داد که تمامی ژن‌های GRF گندم به‌جز TaGRF16 در مرحله زایشی سنبله تظاهر داشتند. نتایج این مطالعه اطلاعات تکاملی و کارکردی موردنیاز برای طراحی مطالعات کارکردی این خانواده ژنی را فراهم می‌سازد.
کشاورزی مولکولی
سید جواد داورپناه؛ مجید دانا؛ غلامرضا بخشی خانیکی؛ امیر عباس مختاریه
چکیده
لاکازها گروهی از گلیکوپروتئینها با ویژگی پلیفنلاکسیدازی هستند که می‌توانند ترکیبات گوناگونی را اکسید نمایند. این گروه آنزیمی در گیاهان، قارچ‌ها، حشرات و باکتری‌ها بیان میشوند و دارای نقش‌های مهمی در فعالیت‌های زیستی و کاربردهای گوناگونی در صنایع غذایی، دارویی، نساجی و حتی نظامی می‌باشند. با توجه به ساختار این آنزیم و این‌که ...
بیشتر
لاکازها گروهی از گلیکوپروتئینها با ویژگی پلیفنلاکسیدازی هستند که می‌توانند ترکیبات گوناگونی را اکسید نمایند. این گروه آنزیمی در گیاهان، قارچ‌ها، حشرات و باکتری‌ها بیان میشوند و دارای نقش‌های مهمی در فعالیت‌های زیستی و کاربردهای گوناگونی در صنایع غذایی، دارویی، نساجی و حتی نظامی می‌باشند. با توجه به ساختار این آنزیم و این‌که تشکیلات بیان پروتئین در گیاهان قادر به تولید کامل پروتئینها ازجمله گلیکوپروتئینها می‌باشند به جهت کاربرد در پالایش زیستی، سازه‌ای طراحی گردید که لاکاز II قارچی تحت کنترل پیشرانه باکتریایی ویژه بیان در ریشه مانوپین سنتاز و تشدیدکننده ترجمه Tobacco Etch Virus در گیاه توتون بیان شود. افزودن سیگنال پپتید اندوکیتیناز اسیدی Q توتون به ابتدای آنزیم باعث ترشح آن به فضای آپوپلاستی میشود. با استفاده از واکنش زنجیره‌ای پلیمراز، تراریختی گیاهان توتون توسط ژن لاکاز به‌وسیله آگروباکتریوم تأیید گردید. نتایج نیمهکمی بیان ترانسکریپتومیک لاکاز در ریشه و برگ تراریختهای مفروض نشانگر بیان متمایز آن در ریشه و برگ بود که ناشی از کارکرد متمایز پیشرانه باکتریایی مانوپین سنتاز می‌باشد. نتیجه وسترن بلاتینگ تولید پروتئین بالغ در ریشه را تأیید کرد. وجود این پروتئین به‌صورت تک سایز نشانه عملکرد صحیح سیگنال پپتید و ترشح آن به فضای آپوپلاستی در ریشه توتون می‌باشد. با توجه به کاربرد این گیاهان جهت استخراج آنزیم یا پالایش زیستی می‌توان تراریختهای موردنظر را بر اساس میزان پروتئین و فعالیت آنزیمی غربالگری و گزینش نمود.
فیزیولوژی مولکولی
راضیه رحمتی؛ محمدعلی ابراهیمی؛ حمید سبحانیان؛ سید قاسم حسینی سالکده؛ محمد رضا غفاری
چکیده
گیاه ادریسی (Hydrangea macrophylla) گیاهی است که رنگ گل‌های آن در حضور آلومینیوم از صورتی به آبی تغییر می‌کند. از این رو می‌تواند به عنوان یک گیاه مدل برای شناسایی شبکه‌های متابولیکی درگیر در تشکیل رنگ آبی مورد بررسی قرار گیرد. در این تحقیق آنالیز پروفایل متابولیت‌ها با استفاده از کروماتوگرافی یونی جفت شده با اسپکترومتری جرمی (IC-MS/MS) و کروماتوگرافی ...
بیشتر
گیاه ادریسی (Hydrangea macrophylla) گیاهی است که رنگ گل‌های آن در حضور آلومینیوم از صورتی به آبی تغییر می‌کند. از این رو می‌تواند به عنوان یک گیاه مدل برای شناسایی شبکه‌های متابولیکی درگیر در تشکیل رنگ آبی مورد بررسی قرار گیرد. در این تحقیق آنالیز پروفایل متابولیت‌ها با استفاده از کروماتوگرافی یونی جفت شده با اسپکترومتری جرمی (IC-MS/MS) و کروماتوگرافی مایع در فشار بالا (UPLC) به منظور بررسی شبکه‌های تنظیمی بین متابولیت‌ها در زمان تغییر رنگ گل از صورتی به آبی، در حضور و عدم حضور آلومینیوم، در گیاه H. macrophylla انجام شد. تعیین پروفایل متابولیت‌ها منجر به به شناسایی 35 نوع متابولیت شامل 2 قند محلول، ۴ قندفسفات، 2 قند نوکلئوتیده، 4 اسید آلی، 4 نوکلئوتید و 17 آمینواسید شد. همچنین یک تغییر هماهنگ در متابولیت های گلیگولیز یافت شد که نشانگر تغییر در شار متابولیت ها در یک مسیر بیوشمیایی در زمان تغییر رنگ بود. همچنین یک همبستگی بالا بین ترکیبات نیتروژندار از قبیل گلوتامین، آسپارتات، گلوتامات، گلایسین و ترئونین وجود داشت که بیانگر نقش مهم متابولیسم نیتروژن در تشکیل رنگ آبی است. این یافتهها مطالعات جامع بر روی شبکه‌های تنظیمی تغییر رنگ در گل H. macrophylla را تسهیل خواهد کرد.
کشت بافت و ریزازدیادی
اسحاقعلی بیاتی؛ مسعود گماریان؛ حسین میرزایی ندوشن؛ مهدی چنگیزی؛ شهاب خاقانی
چکیده
از طریق کشت ریزنمونه مریستم انتهایی و ایجاد تنوع سوماکلونال ژنوتیپ امیدبخش از رقم سیب‌زمینی آگریا بر اساس رشد بیشتر کالوس در محیط کشت و همچنین ریشه‌زایی و ساقه‌زایی بیشتر که با تولید برگ و سرعت رشد بیشتری نیز همراه بود انتخاب شد. ژنوتیپ جدید همراه با رقم والدی در یک آزمایش مزرعه‌ای در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار برای ...
بیشتر
از طریق کشت ریزنمونه مریستم انتهایی و ایجاد تنوع سوماکلونال ژنوتیپ امیدبخش از رقم سیب‌زمینی آگریا بر اساس رشد بیشتر کالوس در محیط کشت و همچنین ریشه‌زایی و ساقه‌زایی بیشتر که با تولید برگ و سرعت رشد بیشتری نیز همراه بود انتخاب شد. ژنوتیپ جدید همراه با رقم والدی در یک آزمایش مزرعه‌ای در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار برای تعدادی از صفات مورفولوژیک مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که صفات میزان ماده خشک (%5/13)، تعداد (%3/12) و وزن (%6/8) غده در هر بوته و طول استولون (%4) در ژنوتیپ امیدبخش نسبت به رقم آگریا بهطور معنیداری بیشتر و همچنین صفت روز تا 50 درصد گلدهی (%4/11) و زمان رسیدن (%6/7) در این ژنوتیپ بهطور معنی داری کمتر از رقم والدی بود. برخی از خصوصیات تغذیهای نیز در دو ژنوتیپ در قالب طرح کاملاً تصادفی با 3 تکرار ارزیابی شد. نتایج نشاندهنده آن بود که فعالیت آنتیاکسیدانی قابل توجهی در ژنوتیپ جدید (% 6/35) در مقایسه با رقم والدی (% 3/25) وجود داشت. به علاوه، ژنوتیپ تولید شده بهطور معنیداری حاوی مقدار نیتریت کمتر (%2/81) و مقدار آهن (%7/20) و نشاسته (%2/21) بیشتری بود. بنابراین، به نظر میرسد رقم حاصل واجد پتانسیل‌های قابل قبول جهت کشت و جایگزینی با رقمهای موجود است.
بیوتکنولوژی میکروبی در گیاهان زراعی
فرید سرکمریان؛ غلامرضا صالحی جوزانی؛ فواد مرادی
دوره 5، شماره 9 ، خرداد 1394، ، صفحه 49-64
چکیده
پژوهش حاضر با هدف بهینه‌سازی تولید سریع بیوکمپوست از باگاس نیشکر با استفاده از ریزسازواره‌‌های بومی و سایر پسماندهای قابل دسترس بود. چهار سویه باکتریایی بومی با فعالیت بالای هیدرولازی در شرایط بهینه کشت و تولید شدند. تولید کمپوست در قالب طرح آماری کاملاً تصادفی در کمپوسترهای آزمایشگاهی اجرا شد. در همه تیمارها (بجز شاهد)، باگاس، ...
بیشتر
پژوهش حاضر با هدف بهینه‌سازی تولید سریع بیوکمپوست از باگاس نیشکر با استفاده از ریزسازواره‌‌های بومی و سایر پسماندهای قابل دسترس بود. چهار سویه باکتریایی بومی با فعالیت بالای هیدرولازی در شرایط بهینه کشت و تولید شدند. تولید کمپوست در قالب طرح آماری کاملاً تصادفی در کمپوسترهای آزمایشگاهی اجرا شد. در همه تیمارها (بجز شاهد)، باگاس، فیلتر کیک و ویناس به عنوان مواد پایه استفاده شدند و در هر کدام نیز بوستر میکروبی (107-106 سلول در گرم پسماند)، کود مرغی یا اوره استفاده شد. تیمارها شامل 1- کودمرغی و بوستر میکروبی، 2- کودمرغی، 3- کود اوره و بوستر میکروبی، 4- کود اوره، و 5- فقط باگاس (شاهد) بودند. نتایج نشان داد که بیشترین میزان افزایش دما (تا 58 درجه)، و بیشترین میزان کاهش C/N (9/15) و EC در تیمار 1 روی داد. بالاترین میزان محتویات فسفر (1/1 %)، پتاسیم ( 1%)، نیتروژن کل (2%) و نیترات (210 میلی‌گرم در کیلوگرم) و همچنین پایین‌ترین میزان آمونیوم (67 میلی‌گرم در کیلوگرم) به ترتیب در تیمارهای 1 و 2 مشاهده شد. بررسی سمیت کمپوست نهایی تیمارها بر جوانه‌زنی بذر ترتیزک نیز نشان داد که سریع‌ترین و بیشترین میزان جوانه‌زنی در کمپوست تیمار 1 و2 مشاهده شد. ارتفاع، وزن خشک و تر گیاهان گندم کشت شده در کمپوست حاصل از تیمار 1 بطور معنیداری بیش از سایر تیمارها بود. لذا حضور سویههای میکروبی و کود مرغی منجر به کاهش معنیدار زمان فرایند، بلوغ کامل و افزایش کیفیت کودی کمپوست تولیدی از پسماندهای نیشکر شده است.
ایمنی زیستی
رحمت‌الله کریمی‌زاده؛ پیام پزشک‌پور؛ امیر میرزائی؛ محمد برزعلی؛ فرزاد آزاد شهرکی؛ پیمان شریفی
چکیده
به منظور دستیابی به ژنوتیپهای نخود کابلی پرمحصول‌‌تر از ارقام موجود که واجد صفات مناسبی چون عملکرد دانه، تعداد غلاف در بوته بیشتر، درشتی دانه، زودرسی و دیگر صفات زراعی موردنظر باشند، تعداد 16 ژنوتیپ پیشرفته نخود انتخابی از آزمایش‌‌های پیشرفته مقایسه عملکرد سال زراعی 95-1394 به همراه ارقام شاهد عادل و آزاد به مدت سه سال زراعی ...
بیشتر
به منظور دستیابی به ژنوتیپهای نخود کابلی پرمحصول‌‌تر از ارقام موجود که واجد صفات مناسبی چون عملکرد دانه، تعداد غلاف در بوته بیشتر، درشتی دانه، زودرسی و دیگر صفات زراعی موردنظر باشند، تعداد 16 ژنوتیپ پیشرفته نخود انتخابی از آزمایش‌‌های پیشرفته مقایسه عملکرد سال زراعی 95-1394 به همراه ارقام شاهد عادل و آزاد به مدت سه سال زراعی (98-1395) در مناطق گچساران، گنبد، خرم‌‌آباد و ایلام در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در سه مرتبه کشت شدند. تجزیه واریانس مرکب اثر معنیدار ژنوتیپ، محیط و برهمکنش ژنوتیپ در محیط را نشان داد. ازاین‌‌رو از روش بایپلات برای تجزیه برهمکنش ژنوتیپ × محیط استفاده شد. دو مؤلفه اصلی اول در مجموع 32/50 درصد (بهترتیب 12/26 و 2/24) از کل تغییرات برهمکنش ژنوتیپ در محیط را توجیه می‌‌کردند. نمای چندضلعی بایپلات نشان داد که ژنوتیپهای 18، 9، 17 و 16 با عملکرد بیشتر از متوسط و در نزدیکی مبدأ بایپلات ژنوتیپهایی با پایداری عمومی بالا بودند. همچنین ژنوتیپهای 5، 11 و 12 به بسیاری از محیط‌‌ها سازگاری نشان می‌‌دادند. نمای تستر متوسط بایپلات نیز نشان داد که ژنوتیپهای 12، 18 و 9 نزدیک‌‌ترین ژنوتیپها به محور ATC و در نتیجه پایدارترین آنها بودند و متوسط عملکرد بالایی در محیطهای مختلف داشتند. نمای ژنوتیپ ایده‌‌آل بایپلات نشان داد که ژنوتیپهای 5 و 12 در نزدیک‌‌ترین فاصله از مبدأ بایپلات بهترین ژنوتیپها و ژنوتیپهای 1، 2 و 13 نامطلوب‌‌ترین ژنوتیپها از نظر پایداری و عملکرد دانه بودند. با توجه به نتایج بهدستآمده ژنوتیپهای 5، 12، 9 و 16 بهعنوان ژنوتیپهای امیدبخش و کاندیدای معرفی انتخاب شدند.
ژنتیک مولکولی و مهندسی ژنتیک
زهرا فتحی؛ کتایون زمانی؛ محمد علی ملبوبی
چکیده
فسفیت شکل احیا شده‌ای از فسفات است، که در آن یک اتم اکسیژن با هیدروژن جایگزین شده و این جایگزینی، بر عملکرد آن در موجودات زنده تأثیر قابل توجهی دارد. فسفیت به راحتی از طریق ناقل‌های فسفات به سلول‌های گیاهی وارد میشود. با این‌حال، گیاهان توانایی استفاده از فسفیت را بهعنوان منبع فسفر ندارند و این ویژگی باعث ایجاد محدودیت در استفاده ...
بیشتر
فسفیت شکل احیا شده‌ای از فسفات است، که در آن یک اتم اکسیژن با هیدروژن جایگزین شده و این جایگزینی، بر عملکرد آن در موجودات زنده تأثیر قابل توجهی دارد. فسفیت به راحتی از طریق ناقل‌های فسفات به سلول‌های گیاهی وارد میشود. با این‌حال، گیاهان توانایی استفاده از فسفیت را بهعنوان منبع فسفر ندارند و این ویژگی باعث ایجاد محدودیت در استفاده از این ماده بهعنوان کود شده است؛ و لیکن فسفیت بهعنوان قارچکش و محرک زیستی در کشاورزی کاربرد داشته است. برخی باکتری‌ها قابلیت اکسیداسیون فسفیت به فسفات، جهت انجام عملکردهای مختلف سلولی را دارا هستند. در دهه گذشته، سازوکار مولکولی این اکسیداسیون روشن شده است که توسط آنزیم فسفیت اکسیدوردوکتاز یا فسفیت دهیدروژناز انجام میشود. فسفیت در مقادیر بسیار زیاد در صنایع شیمیایی گوناگون بهعنوان یک محصول جانبی یا پسماند تولید میشود که بازیافت نمی‌شود. شناسایی آنزیم فسفیت دهیدروژناز که قادر به اکسیداسیون فسفیت به فسفات است مسیری جدید برای استفاده از این پسماندها گشوده است. به‌تازگی نیز گزارش‌هایی مبنی بر تولید گیاهان تراریخته بیان‌کننده ژن ptxD (Phosphite-NAD+ oxidoreductase) منتشر شده است. در عمل، ژن ptxD می‌تواند خود بهعنوان یک ژن انتخابگر برای انتخاب گیاهان تراریخته به‌کار رود. با تولید این گیاهان تراریخته فسفیت قابلیت استفاده بهعنوان علف‌کش و حتی کود فسفره را خواهد داشت.
بیوتکنولوژی بیماریهای گیاهی
فاطمه محمدی؛ ابوذر سورنی؛ رحیم مهرابی
چکیده
کنه تارتن دولکه‌ای (Tetranychus urticae Koch) از مهمترین آفات تخریب‌کننده لوبیا (Phaseolus vulgaris L.) است. بهطور کلی شبکه‌های ژنی پیچیده‌ای در ایجاد حساسیت یا مقاومت در مقابل کنه تارتن دولکه‌ای دخیل هستند، بنابراین در این تحقیق از روش سامانه‌های زیستی به‌کار برده شد. برای این منظور از داده‌های RNA-Seq مربوط به تنش کنه تارتن روی گیاه لوبیا استفاده ...
بیشتر
کنه تارتن دولکه‌ای (Tetranychus urticae Koch) از مهمترین آفات تخریب‌کننده لوبیا (Phaseolus vulgaris L.) است. بهطور کلی شبکه‌های ژنی پیچیده‌ای در ایجاد حساسیت یا مقاومت در مقابل کنه تارتن دولکه‌ای دخیل هستند، بنابراین در این تحقیق از روش سامانه‌های زیستی به‌کار برده شد. برای این منظور از داده‌های RNA-Seq مربوط به تنش کنه تارتن روی گیاه لوبیا استفاده شد. پس از فراهم‌کردن ماتریس بیان ژن‌ها، شبکه‌های مولکولی با استفاده از آنالیز شبکه هم‌بیان وزن‌دار (WGCNA) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. پس از ایجاد ماژول‌ها، عملکرد ژن‌ها در هر ماژول مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفت. بر اساس نتایج، مجموع 699 ژن با بیان افتراقی در پاسخ به تنش کنه تارتن شناسایی شدند که در 7 ماژول هم‌بیان از طریق خوشه‌بندی سلسله‌مراتبی جای گرفتند. بررسی هستیشناسی ژن‌ها و آنالیز برهمکنش ژن‌های کلیدی با استفاده از بانک اطلاعاتی String نشان داد پاسخ ترانسکریپتوم لوبیا به آلودگی با کنه تارتن بیشتر شامل ژن‌های کدکننده پروتئین کینازها، کاتالیزورها، فاکتورهای رونویسی، ساخت متابولیت‌ها و مسیرهای انتقال پیام هورمونی بود. ماژول فیروز‌ه‌ای بیشترین ژن‌های درگیر در مقاومت را دارا بود که این ماژول و ماژول زرد، بیشترین همبستگی را با رقم مقاوم به ترتیب پس از پنج و یک روز آلودگی داشتند. همچنین، ماژول مشکی بیشترین همبستگی با رقم حساس پس از پنج روز آلودگی را داشت. این مطالعه دانش ما را از مکانیسم‌های مولکولی دخیل در مقاومت به کنه تارتن افزایش می‌دهد. همچنین ژن‌های بررسی شده در این تحقیق می‌توانند بهعنوان اهداف اصلاحی برای ایجاد مقاومت معرفی شوند.
بیوتکنولوژی بیماریهای گیاهی
محمد امین الماسی
دوره 6، شماره 14 ، شهریور 1395، ، صفحه 73-84
چکیده
ویروس موزاییک یونجه (Alfalfa mosaic virus, AMV) در ایران که سبب بیماری در محصول یونجه (Medicago sativa) می شود، بر اساس خصوصیات مورفولوژیکی و بیان علایم شناسایی تشخیص داده میشود. روش های متعددی جهت تشخیص این ویروس وجود دارند که می توان به آزمون های سرولوژیک و روش‌های مولکولی اشاره کرد. آزمون نسخه برداری معکوس تکثیر هم دمای وابسته به حلقه (revers transcription ...
بیشتر
ویروس موزاییک یونجه (Alfalfa mosaic virus, AMV) در ایران که سبب بیماری در محصول یونجه (Medicago sativa) می شود، بر اساس خصوصیات مورفولوژیکی و بیان علایم شناسایی تشخیص داده میشود. روش های متعددی جهت تشخیص این ویروس وجود دارند که می توان به آزمون های سرولوژیک و روش‌های مولکولی اشاره کرد. آزمون نسخه برداری معکوس تکثیر هم دمای وابسته به حلقه (revers transcription loop mediated isothermal amplification) روش جدیدی جهت تکثیر RNA تحت شرایط هم دما، با اختصاصیت، حساسیت، سرعت و کارایی بالا است که در این پژوهش جهت تشخیص ویروس موزاییک یونجه به کار گرفته شد. به منظور انجام آزمون سرولوژیک، نمونه های برگی (100 نمونه) با علائم مشابه به ویروس موزاییک یونجه از سطح استان های همدان و کردستان جمع آوری شدند. چهار آغازگر واکنش RT-LAMP (شامل F3، B3، FIP و BIP) به همراه آغازگرهای واکنش RT-PCR (شامل F و B) بر اساس توالی بسیار حفاظت شده ای از ژن پوشش پروتئین (CP) طراحی شدند. جهت انجام آزمون های مولکولی، RNA کل استخراج و واکنش های مولکولی انجام شدند و در نهایت شش نمونه مثبت تشخیص داده شد. از مزایای این روش جدید در مقایسه با سایر روش های پیشین می‌توان به اختصاصیت بالا، حساسیت بالا، سرعت بالا، کارآیی بالا، ایمنی، سهولت، عدم نیاز به تجهیزات پرهزینه جهت تکثیر، عدم نیاز به کارهای تشخیصی بعد از تکثیر، تشخیص مشاهده ای و کاربردوستی آن اشاره کرد.
اصلاح نباتات مولکولی
منیره رحیمی؛ روهام عشقی؛ فرشاد ابراهیم پور
دوره 3، شماره 5 ، اسفند 1392، ، صفحه 41-48
چکیده
تنش خشکی مهمترین عامل محدود کننده تولید و پایداری عملکرد گیاه جو در کشت های دیم محسوب می شود. در این تحقیق برای شناسایی نواحی ژنومی کنترل کننده صفت عملکرد و اجزاء آن در شرایط تنش رطوبتی از روش اصلاحی تلاقی برگشتی پیشرفته استفاده شد. به این منظور یک جمعیتBC3 حاصل از تلاقی جو بهاره شش ردیفه (H.vulgare) Azhul و لاین جوی وحشی (H.spontaneum) Spontaneum I مورد ...
بیشتر
تنش خشکی مهمترین عامل محدود کننده تولید و پایداری عملکرد گیاه جو در کشت های دیم محسوب می شود. در این تحقیق برای شناسایی نواحی ژنومی کنترل کننده صفت عملکرد و اجزاء آن در شرایط تنش رطوبتی از روش اصلاحی تلاقی برگشتی پیشرفته استفاده شد. به این منظور یک جمعیتBC3 حاصل از تلاقی جو بهاره شش ردیفه (H.vulgare) Azhul و لاین جوی وحشی (H.spontaneum) Spontaneum I مورد استفاده قرار گرفت. نقشه پیوستگی توسط 170 نشانگر مولکولی ریزماهواره که طولی در حدود 7/1008 سانتی مورگان از ژنوم جو را پوشش داد، تهیه شد. برای 10 صفت زراعی، 27 جایگاه ژنومی شناسایی شد. این نواحی توانستند دامنه ای از 7/5 تا 8/34 درصد از واریانس فنوتیپی صفات مورد بررسی را توجیه نمایند. دامنه مقادیرLOD این جایگاه ها نیز از 3 تا 4/12 در نوسان بود. در مجموع 12 مکان ژنی جدید که والد آنها جوی وحشی بود، شناسایی شد که در میان آنها 10 جایگاه باعث افزایش عملکرد در شرایط تنش خشکی می شدند. از این جایگاه ها چهار QTL بزرگ اثر بر روی کروموزوم های 1H،2H ، 3H و7H شناسایی شد که به میزان قابل توجهی موجب بهبود صفات محتوای کلروفیل، تعداد روز تا رسیدگی، طول برگ پرچم و تعداد پنجه در شرایط تنش رطوبتی شدند. در مجموع نتایج این مطالعه نشان داد که جوی Hordeum spontaneum ، جد وحشی جوی زراعی، منبعی متنوع و مناسب برای استفاده در برنامه های اصلاحی جو می باشد.
مهندسی ژنتیک و انتقال ژن
علیرضا عباسی؛ ناهید رعناییان؛ فریبا ابویی؛ اوو سونوالد؛ لارس فول
دوره 3، شماره 4 ، شهریور 1392، ، صفحه 43-52
چکیده
در شرایط تنش، گونههای فعال اکسیژن (ROS) که از اکسیژن مولکولی مشتق میشوند، در برگها تجمع مییابند و سبب اکسیداسیون ترکیبات مهم سلولی از جمله پروتئینها، کلروفیل و لیپیدها میشوند. بهطور کلی توکوفرولها1 تحت عنوان ویتامین E مطرح هستند. ویتامین E از ترکیبات محلول در چربی است و در ترکیب با کاروتنوئیدها، آسکوربات، گلوتاتیون ...
بیشتر
در شرایط تنش، گونههای فعال اکسیژن (ROS) که از اکسیژن مولکولی مشتق میشوند، در برگها تجمع مییابند و سبب اکسیداسیون ترکیبات مهم سلولی از جمله پروتئینها، کلروفیل و لیپیدها میشوند. بهطور کلی توکوفرولها1 تحت عنوان ویتامین E مطرح هستند. ویتامین E از ترکیبات محلول در چربی است و در ترکیب با کاروتنوئیدها، آسکوربات، گلوتاتیون و آنتیاکسیدانهای دیگر در نگهداری یکپارچگی غشاهای فتوسنتزی در شرایط تنش نقش مهمی دارد. توکوفرولها و توکوترینولها2 مولکولهای آمفیپاتیکی3 هستند که بهعنوان آنتیاکسیدان قادر به حذف گونههای فعال اکسیژن و رادیکالهای لیپید پیروکسیل در محیطهای چربی‌دوست هستند. هموجنتیسات فتیل ترانسفراز (HPT)4 از آنزیمهای کلیدی مسیر بیوسنتز ویتامین E است. در این تحقیق برای بررسی نقش آنزیم HPT در تولید متابولیت توکوفرول، خاموشی این ژن با استفاده از تکنیک RNAi مورد بررسی قرار گرفت. گیاهان آرابیدوپسیس به‌روش غوطهوری گل‌آذین تراریخت شدند و گیاهان حاصل با آنتیبیوتیک کانامایسین مورد ارزیابی اولیه قرار گرفتند و سپس میزان توکوفرول آنها بررسی شد. در محیط حاوی کانامایسین حدود 70 گیاه به‌دست آمد. ارزیابی میزان توکوفرول در لاینهای بهدستآمده نشان داد که میزان توکوفرول در حدود 28 لاین نسبت به شاهد کاهش معنیدار داشته است و در بقیه تفاوت معنیداری ملاحظه نشد که در این بین لاینهای 43، 68، 67، 70 و 58 بهترتیب بیشترین کاهش را نشان دادند.
ژنتیک مولکولی و مهندسی ژنتیک
مسعود توحیدفر؛ ابراهیم قریشی؛ براتعلی فاخری؛ مطهره محسن پور
دوره 4، شماره 6 ، شهریور 1393، ، صفحه 47-59
چکیده
تنش‌های غیر‌زیستی از جمله خشکی و شوری اولین عامل کاهش محصول در دنیا است. در این تحقیق ژن بتائین آلدهید دهیدروژناز (badh) هم به عنوان یک نشانگر غیر‌آنتی‌بیوتیکی و هم به عنوان یکی از ژن‌های کاندید در تحمل به تنش‌های غیر‌زیستی به همراه ژن فلاودکسین (fld) در ساخت ناقل کلروپلاستی برای گیاه برنج مورد استفاده قرار گرفت. بدین منظور ابتدا دو ...
بیشتر
تنش‌های غیر‌زیستی از جمله خشکی و شوری اولین عامل کاهش محصول در دنیا است. در این تحقیق ژن بتائین آلدهید دهیدروژناز (badh) هم به عنوان یک نشانگر غیر‌آنتی‌بیوتیکی و هم به عنوان یکی از ژن‌های کاندید در تحمل به تنش‌های غیر‌زیستی به همراه ژن فلاودکسین (fld) در ساخت ناقل کلروپلاستی برای گیاه برنج مورد استفاده قرار گرفت. بدین منظور ابتدا دو قسمت از یک ناحیه اختصاصی هدف‌گیری کننده به پلاستوم برنج (FR) با افزودن جایگاه آنزیمی مناسب جهت ورود کاست-های ژنی به مرکز آن، در دو مرحله به گونه‌ای با استفاده از PCR از ژنوم کلروپلاستی برنج جدا‌سازی شد که امکان اتصال مجدد آنها ضمن کلون‌سازی ایجاد گردد. سپس طراحی کاست ژنی برای ژن های fld و badh تحت نواحی تنظیمی کلروپلاستی انجام شد، به طوریکه ژن fld همراه با rbcl 5'UTR و ژن badh همراه با T7gene10 5'UTR به صورت پلی‌سیسترونی تحت پیشبر قوی کلروپلاستی Prrn و پایانبر rbcl 3'UTR کلون‌سازی شدند. سرانجام کاست کامل دو ژنی fld/badh به همراه نواحی تنظیمی از ناقل نوترکیب حاصل موسوم به pBF جدا و در مرکز ناحیه هدف‌گیری کننده به کلروپلاست برنج در دو جهت کلون‌سازی گردید. دو ناقل مختص کلروپلاست حاصل موسوم به pFrFB(-) و pFrFB(+) پتانسیل الحاق هدفدار ژن‌های مقاومت به شوری و خشکی را با دو جهت‌گیری مختلف نسبت به نواحی داخلی ژنوم کلروپلاستی گیاه برنج دارا بوده و قادرند با هدف ایجاد مقاومت بالا به شوری، خشکی و سرما در انتقال ژن به کلروپلاست گیاه برنج با استفاده از تفنگ ژنی مورد استفاده قرار گیرند.
کشت بافت و ریزازدیادی
علی بوش؛ احمد معینی؛ حمید دهقانی؛ زهرا موحدی
دوره 4، شماره 8 ، اسفند 1393، ، صفحه 47-55
چکیده
بیورآکتورهای گیاهی می‌توانند هزینه‌های ریزازدیادی را کاهش داده و روش تکثیر را از نظر اقتصادی توجیه‌پذیر کنند. در این پژوهش برای ریزازدیادی گیاه گل محمدی، بیوراکتوری از نوع سیستم غرقاب موقتی، طراحی و ساخته شد و به منظور بهینه‌سازی این سیستم، آزمایش‌هایی جهت بررسی انواع شیلنگ مورد استفاده در سیستم، اندازه ظروف و بسترهای مختلف ...
بیشتر
بیورآکتورهای گیاهی می‌توانند هزینه‌های ریزازدیادی را کاهش داده و روش تکثیر را از نظر اقتصادی توجیه‌پذیر کنند. در این پژوهش برای ریزازدیادی گیاه گل محمدی، بیوراکتوری از نوع سیستم غرقاب موقتی، طراحی و ساخته شد و به منظور بهینه‌سازی این سیستم، آزمایش‌هایی جهت بررسی انواع شیلنگ مورد استفاده در سیستم، اندازه ظروف و بسترهای مختلف داخل ظروف انجام شدند. همچنین، سیستم غرقاب موقتی با محیطهای کشت جامد و مایع دارای پل کاغذی مقایسه شدند. بطورکلی نتایج نشان داد که سیستم غرقاب موقتی با شیلنگ سفید سیلیکونی با میانگین تولید 11 نوساقه در هر ریزنمونه، بیشترین تعداد نوساقه را تولید کرده است. همچنین سیستم غرقاب موقتی با بطری شیشهای ml 600، بیشترین تعداد نوساقه در هر ریزنمونه را در مقایسه با سایر تیمارها داشت (36/10 نوساقه). نتایجآزمایش دیگری نشان داد که سیستم غرقاب موقتی بدون بستر با میانگین تولید 76/10 بهترین پاسخ را داشته است. سیستم غرقاب موقت همچنین به طور معنی داری تعداد نوساقه بیشتری در هر ریزنمونه را در مقایسه با محیط های کشت جامد و مایع تولید کرد (به ترتیب 66/10 ،56/2 و 66/5 نوساقه).
