اصلاح نباتات مولکولی
قاسم محمدی نژاد؛ راکش کومار سینگ؛ عبدالمجید رضایی؛ احمد ارزانی؛ بابک ناخدا؛ محمد حسین فتوکیان؛ علی مؤمنی؛ گلن گرگوریو
دوره 1، شماره 1 ، اسفند 1390، ، صفحه 49-59
چکیده
این بررسی با هدف اعتبار سنجی و اشباع ظریف ناحیه کروموزومی کنترل¬ کننده تحمل به شوری در برنج (Saltol)، در مؤسسه بین¬المللی تحقیقات برنج (IRRI) در شهر لوس بانیوس فیلیپین از سال 1384 تا 1386 اجرا گردید. QTL بزرگ ¬اثر (Saltol) که در تنظیم جذب سدیم، جذب پتاسیم و نسبت سدیم به پتاسیم و در نتیجه تحمل به شوری در مرحله گیاهچهای در برنج مؤثر است، با استفاده ...
بیشتر
این بررسی با هدف اعتبار سنجی و اشباع ظریف ناحیه کروموزومی کنترل¬ کننده تحمل به شوری در برنج (Saltol)، در مؤسسه بین¬المللی تحقیقات برنج (IRRI) در شهر لوس بانیوس فیلیپین از سال 1384 تا 1386 اجرا گردید. QTL بزرگ ¬اثر (Saltol) که در تنظیم جذب سدیم، جذب پتاسیم و نسبت سدیم به پتاسیم و در نتیجه تحمل به شوری در مرحله گیاهچهای در برنج مؤثر است، با استفاده از جامعه اینبرد نوترکیب حاصل از تلاقیPokkali×IR29 روی کروموزوم 1 شناسایی شده است که حدود 3/64 تا 2/80 درصد از تنوع فنوتیپی را برای صفات فوق توجیه کرد. در این پژوهش، به منظور اشباع دقیق ناحیه Saltolاز 10 نشانگر ریزماهواره EST-SSR و جمعیت لاین¬های نسبتاً ایزوژن BC3F4 حاصل از تلاقی Pokkali×IR29 که برای این ناحیه ایجاد شده بود استفاده شد. بدین منظور افراد تصادفی جامعه BC3F4 در سطوح شوری 12 و 16و 18 دسی¬زیمنس بر متر فنوتیپ¬یابی و ژنوتیپ¬یابی شدند و QTL کنترل کننده تغییرات تحمل به شوری در سطوح شوری 12 و 16 دسی¬زیمنس بر متر در مکانی تقریباً یکسان مشاهده شد. این مکانهای ژنی به ترتیب 18 و 24 درصد از تغییرات امتیاز تحمل به شوری را توجیه کردند. بر اساس یافته¬های این پژوهش، مکان احتمالی Saltol در فاصله¬ای به طول حدود 2/1 سانتی¬مورگان در روی کروموزوم 1 تعیین شد که بر اساس مطابقت با نقشه فیزیکی برنج این محدوده در حدود 350 کیلوباز می-باشد و در فاصله نشانگری RM8094،RM3412 وCP6224 می¬باشد. بنابراین گزینش به کمک این نشانگرها برای اصلاح ژنوتیپ¬های ایرانی برای تحمل به شوری امکان پذیر است.
مهندسی ژنتیک و انتقال ژن
صدیقه نصررمزی؛ محمد مهدی سوهانی؛ سید حسن حسنی؛ جعفر اصغری
دوره 2، شماره 2 ، شهریور 1391، ، صفحه 49-62
چکیده
ترانسفورماسیون ژنتیکی برنج با استفاده از اگروباکتریوم (Agrobacterium tumefaciens) رویکردی مطلوب، ضروری و قدرتمند برای انتقال ژن به گیاهان زراعی می‌باشد. در این پژوهش به منظور ترانسفورماسیون گیاهان برنج از روش in planta استفاده شد. بر این اساس، بذور برنج به مدت دو روز خیسانده شدند و سپس سمت مریستم انتهایی بذر که جنین بالغ برنج وجود دارد در مراحل اولیه ...
بیشتر
ترانسفورماسیون ژنتیکی برنج با استفاده از اگروباکتریوم (Agrobacterium tumefaciens) رویکردی مطلوب، ضروری و قدرتمند برای انتقال ژن به گیاهان زراعی می‌باشد. در این پژوهش به منظور ترانسفورماسیون گیاهان برنج از روش in planta استفاده شد. بر این اساس، بذور برنج به مدت دو روز خیسانده شدند و سپس سمت مریستم انتهایی بذر که جنین بالغ برنج وجود دارد در مراحل اولیه جوانهزنی با سوزن آغشته به محلول اگروباکتریوم زخم زنی و تلقیح -شد. آزمایش با دو سویهی اگروباکتریوم ( EHA105و LBA4404) حاوی پلاسمید pCAMBIAl105.1R، سه غلظت استوسیرینگون (Mμ200، 100 و 0)، سه رقم برنج (هاشمی، حسنی و غریب) و دو روش وکیوم و بدون وکیوم به صورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار انجام شد. کارایی ترانسفورماسیون با استفاده از آزمون مقاومت بافت‌های برگی به آنتیبیوتیک هایگرومایسین، آزمون بافت شیمیایی GUS و واکنش PCR با حداقل سه ژن مختلف بررسی شد. در نهایت، سویهی EHA105 در رقم هاشمی، با حضور Mμ100 استوسرینگون همراه با استفاده از وکیوم بالاترین کارایی ترانسفورماسیون (46/37%) را نشان دادند. پایداری ترانسژن در نسل بعد بررسی و بدین منظور 60 گیاه از نسل T1نیز با استفاده از سه تست اشاره شده آزمون و ترانسفورماسیون بودن 21% آنها تأیید شد.
سارا خسروی نیا؛ سید مهدی زیارت نیا؛ عبدالرضا باقری؛ سید حسن مرعشی
دوره 2، شماره 3 ، اسفند 1391، ، صفحه 49-57
چکیده
امروزه استفاده از قابلیت‌های کشت سلولی برای تولید مواد موثره دارویی بسیار مورد توجه است. ترکیبات فلورسانس در بسیاری از زمینه‌ها مانند محیط زیست، صنایع غذایی و پزشکی ارزشمند می‌باشند. در این پژوهش کشت سوسپانسیون سلولی زیره سیاه، به عنوان یک گیاه دارویی مهم در ایران، در محیط کشت MS مایع حاوی 2 میلی‌گرم در لیتر NAA و 0/5 میلی‌گرم ...
بیشتر
امروزه استفاده از قابلیت‌های کشت سلولی برای تولید مواد موثره دارویی بسیار مورد توجه است. ترکیبات فلورسانس در بسیاری از زمینه‌ها مانند محیط زیست، صنایع غذایی و پزشکی ارزشمند می‌باشند. در این پژوهش کشت سوسپانسیون سلولی زیره سیاه، به عنوان یک گیاه دارویی مهم در ایران، در محیط کشت MS مایع حاوی 2 میلی‌گرم در لیتر NAA و 0/5 میلی‌گرم در لیتر BA استقرار یافت. برای جداسازی و خالص‌سازی ترکیب فلورسانس موجود در سلول‌های کشت سوسپانسیون، مقدار 100 گرم سلول خشک را با 100 میلی‌لیتر دی‌کلرومتان عصاره‌گیری کرده و سپس از ستون کروماتوگرافی و روش Preparative TLC برای خالص‌سازی آن استفاده شد. از مخلوط دو حلال دی‌کلرومتان و متانول با نسبت 1:9 به عنوان فاز متحرک استفاده گردید. نتایج TLC عصاره‌های تهیه شده از اندام‌های مختلف گیاه (بذر، ساقه، برگ، ریشه و بذر) و سلول‌های کشت سوسپانسیون زیر نور UV با طول موج 365 نانومتر نشان داد که یک ترکیب فلورسانس آبی رنگ در اندام ریشه و سلول‌های کشت سوسپانسیون وجود دارد که در اندام‌های هوایی گیاه دیده نمی‌شود. همچنین در شرایط کاملا یکسان مقدار این ترکیب در بافت کالوس کمتر از سلول می‌باشد و مقداری از این ترکیب فلورسانس به درون محیط کشت مایع آزاد میشود. به منظور شناسایی این ترکیب از روش رزونانس مغناطیسی هسته استفاده گردید و نتایج آن نشان داد که این ترکیب یکی از مشتقات کومارین (6- متوکسی 7- هیدروکسی کومارین) است. افزوده شدن گروه‌های متیل و هیدروکسی به ساختار کومارین سبب ایجاد ویژگی فلورسانسی در آن میشود.
اصلاح نباتات مولکولی
رحیم مهرابی؛ محسن سرهنگی؛ الهام الا حسنی؛ حبیب اله قزوینی؛ فرزاد افشاری
دوره 4، شماره 7 ، مهر 1393، ، صفحه 49-58
چکیده
زنگ زرد، قهوه‌ای و سیاه گندم از پر خسارت‌زاترین بیماریهای گندم در ایران و جهان هستند. استفاده از ارقام مقاوم به این بیماری‌ها، موثرترین و اقتصادی‌ترین روش کنترل آنها می‌باشد. در حال حاضر برای تعداد قابل توجهی از ژنهای مقاومت به این سه بیماری، نشانگرهای مولکولی مرتبط شناخته شده است. در این تحقیق ارقام گندم نان در دست معرفی چهار ...
بیشتر
زنگ زرد، قهوه‌ای و سیاه گندم از پر خسارت‌زاترین بیماریهای گندم در ایران و جهان هستند. استفاده از ارقام مقاوم به این بیماری‌ها، موثرترین و اقتصادی‌ترین روش کنترل آنها می‌باشد. در حال حاضر برای تعداد قابل توجهی از ژنهای مقاومت به این سه بیماری، نشانگرهای مولکولی مرتبط شناخته شده است. در این تحقیق ارقام گندم نان در دست معرفی چهار اقلیم کشور جهت تشخیص حضور و عدم حضور ژنها و یا جایگاه‌های ژنی مقاومت در مرحله‌ی گیاه کامل و گیاهچهای شامل Lr46/Yr29/Pm39، Lr34/Yr18/Pm38، Lr67/Yr46، Sr2/PBC، Sr24/Lr24، Sr26، Sr31/Yr9/Lr26، L21، Sr38/Yr17/Lr37، Srcad و Lr29 با استفاده از نشانگرهای مولکولی پیوسته با آنها مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که جایگاه‌های ژنی Lr46/Yr29/Pm39، Lr34/Yr18/Pm38 هر کدام در 4 لاین، Lr67/Yr46 در 5 لاین، و جایگاه‌های ژنی Sr31/Yr9/Lr26 و Sr38/Yr17/Lr37 نیز هرکدام فقط در یک لاین دیده شدند. سایر جایگاه‌های ژنی در هیچ کدام از لاین‌های مورد بررسی مشاهده نشدند. نتایج به‌دست آمده از این تحقیق نشان می‌دهد که فراوانی حضور این ژنها در ارقام در دست معرفی پایین بوده و بنابراین بایستی در برنامه‌های اصلاح برای مقاومت به این بیماری‌ها از لاین‌های حاوی ژنهای مقاومت استفاده گردد تا باعث افزایش فراوانی حضور این ژنها در ارقام اصلاح شده شود.
ژنومیکس
حمید حاتمی ملکی؛ مرجان جنت دوست؛ رضا درویش زاده
دوره 5، شماره 11 ، آذر 1394، ، صفحه 51-63
چکیده
تنش شوری از جمله تنش های غیر زنده تهدید کننده گیاهان است. مطالعه تنوع ژنتیکی گیاهان برای پیشبرد برنامه‌های به نژادی گیاهی در راستای ایجاد ارقام متحمل به تنش مهم می‌باشد. در این تحقیق، ابتدا واکنش گیاهچه ای 53 لاین جهش یافته آفتابگردان به همراه والد مادری در سطوح مختلف شوری (صفر، 2، 4، 6 و 8 دسی‌زیمنس‌بر‌متر) بررسی شد. همچنین، در آزمایش ...
بیشتر
تنش شوری از جمله تنش های غیر زنده تهدید کننده گیاهان است. مطالعه تنوع ژنتیکی گیاهان برای پیشبرد برنامه‌های به نژادی گیاهی در راستای ایجاد ارقام متحمل به تنش مهم می‌باشد. در این تحقیق، ابتدا واکنش گیاهچه ای 53 لاین جهش یافته آفتابگردان به همراه والد مادری در سطوح مختلف شوری (صفر، 2، 4، 6 و 8 دسی‌زیمنس‌بر‌متر) بررسی شد. همچنین، در آزمایش مولکولی تنوع ژنتیکی لاین ها با استفاده از نشانگرهای AFLP مطالعه گردید. نتایج نشان داد که از نظر صفات گیاهچه ای اختلاف معنی دار بین لاین های مورد مطالعه در هر یک از سطوح شوری وجود دارد. با استفاده از 17 ترکیب آغازگری AFLP، تعداد 200 مکان ژنی در جمعیت مورد مطالعه تکثیر یافت. با تجزیه ساختار جمعیت مورد مطالعه، لاین های جهش یافته مورد مطالعه در 2 زیر گروه قرار گرفتند. نتایج مکان یابی ارتباطی نشان داد که تعداد 43 نشانگر ارتباط معنی دار با صفات گیاهچه ای دارند. ضریب تبیین فنوتیپی نشانگرهای شناسایی شده بین 13/0 تا 42/0 متغییر بود.
بیوتکنولوژی بیماریهای گیاهی
محمد امین الماسی؛ گلاویژ الماسی
دوره 7، شماره 19 ، آبان 1396، ، صفحه 51-63
چکیده
شایع‌ترین ویروس تأثیرگذار بر کاهو در سراسر مزارع جهان، ویروس موزاییک کاهو (Lettuce mosaic virus; LMV) متعلق به خانواده Potyviridea و جنس Potyvirus است. روش‌های متعددی شامل آزمون‌های سرولوژیکی و مولکولی جهت تشخیص این ویروس وجود دارند، اما این روش‌ها زمان‌بر بوده و نیازمند ابزارهای پیچیده‌ای هستند. هدف از این پژوهش، کاهش زمان موردنیاز جهت تشخیص LMV با ...
بیشتر
شایع‌ترین ویروس تأثیرگذار بر کاهو در سراسر مزارع جهان، ویروس موزاییک کاهو (Lettuce mosaic virus; LMV) متعلق به خانواده Potyviridea و جنس Potyvirus است. روش‌های متعددی شامل آزمون‌های سرولوژیکی و مولکولی جهت تشخیص این ویروس وجود دارند، اما این روش‌ها زمان‌بر بوده و نیازمند ابزارهای پیچیده‌ای هستند. هدف از این پژوهش، کاهش زمان موردنیاز جهت تشخیص LMV با استفاده از روش تکثیر هم‌دمای وابسته به حلقه (LAMP) بود. نمونههای برگی (38 نمونه) با علایم مشابه به ویروس موزاییک کاهو از سطح استان کردستان جمعآوری و برای آزمون سرولوژیکی (DAS-ELISA) به‌کارگرفته شدند و در نهایت چهار نمونه مثبت تشخیص داده شد. سپس RNA کل استخراج و واکنش رونویسی معکوس LAMP به صورت یک مرحله‌ای، تحت شرایط هم‌دما انجام شد و نتایج به وسیله الکتروفورز بر روی ژل آگارز و رنگ هیدروکسی‌نفتول‌بلو (HNB) ارزیابی شد. نتیجه مثبت استفاده از رنگ HNB تغییر رنگ مخلوط واکنش از بنفش به آبی آسمانی بود. علاوه بر این، در اینجا آزمون جدید IC-RT-LAMPجهت تشخیص سریع و آسانLMV (بدون نیاز به استخراج RNA) توسعه داده شد و کارآیی آن با آزمون‌های دیگر مقایسه شد. از مزایای روش RT-LAMP در مقایسه با سایر روش‌های پیشین میتوان به اختصاصیت بالا، حساسیت بالا، سرعت بالا، کارآیی بالا، ایمنی، سهولت، عدم نیاز به تجهیزات پرهزینه جهت تکثیر، عدم نیاز به استخراج RNA (در آزمون IC-RT-LAMP)، عدم نیاز به کارهای تشخیصی بعد از تکثیر، تشخیص مشاهده‌ای و کاربردوستی آن اشاره کرد.
بیوانفورماتیک
صدیقه اخترطاوان؛ مجید طالبی
دوره 6، شماره 15 ، آذر 1395، ، صفحه 53-67
چکیده
خشکی یکی از عمده‌ترین تنشهای محیطی محسوب میشود که رشد و توسعه گیاهان را تا حد زیادی تحت تاثیر قرار می‌دهد. واکنش‌های گیاهان در برابر این تنش با بروز تغییرات زیاد در شبکههای پیچیده حاوی تعداد زیادی ژن همراه است. در پژوهش حاضر تغییرات الگوی بیان ژنها در دو ژنوتیپ حساس و متحمل گیاه برنج (به‌عنوان گیاه C3) و گیاه ذرت (به‌عنوان ...
بیشتر
خشکی یکی از عمده‌ترین تنشهای محیطی محسوب میشود که رشد و توسعه گیاهان را تا حد زیادی تحت تاثیر قرار می‌دهد. واکنش‌های گیاهان در برابر این تنش با بروز تغییرات زیاد در شبکههای پیچیده حاوی تعداد زیادی ژن همراه است. در پژوهش حاضر تغییرات الگوی بیان ژنها در دو ژنوتیپ حساس و متحمل گیاه برنج (به‌عنوان گیاه C3) و گیاه ذرت (به‌عنوان گیاه C4) با استفاده از آرایه‌های ژنوم ذرت شامل 734/ 17پروب‌ست و ژنوم برنج شامل 381/57 پروب‌ست مورد بررسی قرار گرفت. دادههای ریزآرایه، جهت شناسایی ژنهای درگیر در پاسخ به تنش در دو شرایط کنترل و تنش از بانک اطلاعاتی GEO/NCBI، گرفته شد. نتایج نشان داد که به ترتیب تعداد 1861 (49/10 درصد) و 1753 (8/9 درصد) ژن در ژنوتیپ حساس و متحمل ذرت و تعداد 9252 (16 درصد) و 7971 (8/13 درصد) ژن در ژنوتیپ حساس و متحمل برنج پس از تنش خشکی در سطح یک درصد تغییر بیان معنی‌داری داشتند. از این تعداد به ترتیب 1012 و 175 ژن در برگ ژنوتیپ متحمل و حساس برنج و ذرت افزایش بیان معنی‌داری نشان دادند. دیاگرام ون نشان داد که به ترتیب تعداد 663 و 158 ژن به ترتیب و به صورت مشترک در ارقام متحمل و حساس برنج و همچنین ذرت کاهش بیان معنی‌داری دارند. گیاه برنج (به‌عنوان گیاه C3) پنج برابر در مقایسه با گیاه ذرت (به‌عنوان گیاه C4) واکنش گسترده‌تری به تنش خشکی از خود نشان داد. گروه‌بندی کارکردی ژنهای دارای افزایش بیان در دو گونه گیاهی مشخص کرد که در ذرت گروه کارکردی پروتئینهای ریبوزومی و فسفاتازها دارای بیشترین تعداد ژن هستند در حالیکه در برنج گروهای کارکردی اتصال به فلزات، پاسخ به تنش، پاسخ به محرک‌های زیستی و انتقال پیام بیشترین ژنها را شامل شدند.
بیوتکنولوژی میکروبی در گیاهان زراعی
محمد ضرابیان؛ غلامعلی رنجبر؛ سید کمال کاظمی تبار؛ حمید نجفی زرینی
چکیده
همزیستی بین گیاه و باکتری با تشکیل گره و تثبیت نیتروژن بر کمیت محصول و همچنین محتوای پروتئین گیاه دارای اهمیت بسیار زیادی می‌باشد. در این پژوهش جهت شناسایی ژنهای باکتریایی مرتبط با تولید گره، تعداد 194 سویه باکتری Rizobium leguminosarum نیمه همزیست با گیاه لوتوس بورتیایی مورد استفاده قرار گرفت. صفات مرتبط با گره‌زایی (تعداد گره سفید، تعداد ...
بیشتر
همزیستی بین گیاه و باکتری با تشکیل گره و تثبیت نیتروژن بر کمیت محصول و همچنین محتوای پروتئین گیاه دارای اهمیت بسیار زیادی می‌باشد. در این پژوهش جهت شناسایی ژنهای باکتریایی مرتبط با تولید گره، تعداد 194 سویه باکتری Rizobium leguminosarum نیمه همزیست با گیاه لوتوس بورتیایی مورد استفاده قرار گرفت. صفات مرتبط با گره‌زایی (تعداد گره سفید، تعداد گره قرمز و تعداد کل گره) در 7، 14، 21 و 28 روز بعد از تلقیح اندازه‌گیری شد. نتایج حاصل از تجزیه به مولفههای اصلی، حاکی از تفکیک کامل بین سویهها با ژنوم‌‌هایA ، C و D بود. علاوه بر آن، نتایج مطالعه سرتاسری ژنوم (GWAS) نشان داد که اپرون با فعالیت فاکتور ترشحی در القای مقاومت بر صفت گره قرمز موثر می‌باشد. یاد آور می شود که به دلیل برخورد بسیار مختصر با چکیده مقاله این چکیده مقاله از تعداد دویست کلمه مجاز در این قسمت بسیار بسیار کمتر شده است که به این وسیله برای رسانده به تعداد دویست کلمه در این قسمت این توضیحات را نوشته ام که بتوانم مجوز ورود به مرحله بعد را دریافت نمایم. از این که مجبور به ارائه توضیح در این قسمت شدم عذرخواه هستم و لذا شایسته است عذر نویسنده مسئول را با بزرگواری خود بپذیرید.
بیوتکنولوژی بیماریهای گیاهی
محمد علی ابراهیمی؛ شیوا اله‌یار پارسا؛ سعیده پیرایش
دوره 5، شماره 12 ، اسفند 1394، ، صفحه 55-66
چکیده
دستیابی به اطلاعات مولکولی و ژنتیکی توانسته است بسیاری از چالش‌های علوم زیستی را در جنبه‌های مختلف حل کند. روش‌های کاربردی بسیاری جهت استخراج DNA از بافت‌های جانوری و گیاهی و سایر موجودات زنده شناسایی و معرفی شده است.، در بسیاری مطالعات ژنتیکی در جوامع میکروبی، اغلب نیاز به استخراج مستقیم DNA از خاک است. در این تحقیق پس از مطالعه دقیق ...
بیشتر
دستیابی به اطلاعات مولکولی و ژنتیکی توانسته است بسیاری از چالش‌های علوم زیستی را در جنبه‌های مختلف حل کند. روش‌های کاربردی بسیاری جهت استخراج DNA از بافت‌های جانوری و گیاهی و سایر موجودات زنده شناسایی و معرفی شده است.، در بسیاری مطالعات ژنتیکی در جوامع میکروبی، اغلب نیاز به استخراج مستقیم DNA از خاک است. در این تحقیق پس از مطالعه دقیق روش‌های مختلف پیشنهادی، سه روش (شیمیایی- آنزیمی)، (شیمیایی- مکانیکی) و (شیمیایی- آنزیمی- مکانیکی)، جهت استخراج DNA ازجامعه میکروبی خاک، جداگانه طرح و مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت تا مناسب‌ترین روش، شناسایی و معرفی شود. مقایسه بین روش‌های مختلف در شرایط برابر و 5 تکرار برای هر روش، در محصول DNA اختلاف مشخصی را از میانگین غلظت32/2 تا 1/6 نانوگرم بر میکرولیتر DNA رقیق شده، نشان داد و همچنین بر اساس اطلاعات بدست آمده از دستگاه نانودراپ و الکتروفورز و بررسی نسبت DNA به پروتئین در محصول استخراج DNA، روش (شیمیایی- آنزیمی-مکانیکی) با کارایی بهتر در غلظت بیشتر، حذف هیومیک‌اسید، پروتئین و سایر آلودگی‌ها به سایر روش‌ها برتری داشت. در این تحقیق همچنین ردیابی مولکولی بیمارگر‌ها به عنوان یکی از کاربردهای مهم استخراج مطرح و فرم اختصاصی Fusarium oxysporum f. sp lycopersici و Fusarium oxysporum f. sp. radicis lycopersici عامل پژمردگی آوندی در گوجهفرنگی از جامعه میکروبی خاک به وسیله تکنیک‌های مولکولی با آغازگر اختصاصی uni شناسایی شد. نتایج ردیابی مولکولی، حضور فرم‌های اختصاصی این بیمارگر را در نمونه خاک S1 با 5 تکرار تائید می‌نماید.
بیوانفورماتیک
مریم مرتضائی فر؛ رضا فتوت؛ فرید شکاری؛ شهریار ساسانی
دوره 7، شماره 17 ، 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.
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
ژیلا محمدی؛ علیرضا مطلبی آذر؛ فریبرز زارع نهندی؛ علیرضا تاری نژاد؛ غلامرضا گوهری
دوره 7، شماره 20 ، اسفند 1396، ، صفحه 55-63
چکیده
این مطالعه با هدف بررسی نقش نیتریک‌اکسید بر میزان بیان ژن بتائین آلدئیددهیدروژناز و سنتز گلایسین‌بتائین در سیب‌زمینی رقم آگریا تحت تنش شوری در شرایط درون شیشه‌ای انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل چهار سطح سدیم‌نیترو پروساید به عنوان دهنده نیتریک‌اکسید (0، 3-10، 4-10 و 5-10 میلی‌مولار) و دو سطح سدیم‌کلرید (0 و 70 میلی‌مولار) بود. در این ...
بیشتر
این مطالعه با هدف بررسی نقش نیتریک‌اکسید بر میزان بیان ژن بتائین آلدئیددهیدروژناز و سنتز گلایسین‌بتائین در سیب‌زمینی رقم آگریا تحت تنش شوری در شرایط درون شیشه‌ای انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل چهار سطح سدیم‌نیترو پروساید به عنوان دهنده نیتریک‌اکسید (0، 3-10، 4-10 و 5-10 میلی‌مولار) و دو سطح سدیم‌کلرید (0 و 70 میلی‌مولار) بود. در این تحقیق از محیط کشت MS استفاده گردید و پس از اعمال تنش شوری از سدیم‌نیترو پروساید جهت تیمار ریزنمونه‌ها به منظور افزایش احتمالی بیان ژن بتائین آلدئید دهیدروژناز (ژن مسئول سنتز گلایسین‌بتائین) استفاده شد. چهار هفته بعد از اعمال تیمار، RNA کل از بافت‌های نمونههای تیمار شده استخراج شد و به منظور ارزیابی نسبی بیان ژن بتائین آلدئید دهیدروژناز از روش RT-PCR نیمه‌کمی استفاده گردید. بررسی بیان ژن بتائین آلدئید دهیدروژناز نشان داد که میزان بیان این ژن در گیاهچههای تحت تنش شوری افزایش داشته، در حالیکه تیمار سدیم‌نیترو پروساید در شرایط تنش شوری میزان بیان آن را کاهش داد. همچنین میزان گلایسین‌بتائین در بافت‌های نمونههای گیاهی رشد یافته در شرایط معمولی با به کار بردن سدیم‌نیترو پروساید افزایش نشان داد، درحالی‌که سدیم‌نیتروپروساید تأثیر منفی روی محتوای گلایسین‌بتائین گیاهچه‌ها تحت شرایط تنش شوری داشته است.
اصلاح نباتات مولکولی
طیبه رئیسی؛ عاطفه صبوری
دوره 5، شماره 10 ، شهریور 1394، ، صفحه 57-72
چکیده
پژوهش حاضر در راستای اعتبارسنجی نشانگرهای ریزماهواره مرتبط با تحمل به تنش خشکی و شوری در برنج، در جمعیت طبیعی شامل برنج-های هوازی، ارقام خارجی و ایرانی انجام شد. مواد گیاهی در شرایط نرمال و همچنین دو سطح از تنش اسمزی ( 8- و 16- بار حاصل از مانیتول) با استفاده از آزمون‌های استاندارد جوانهزنی از لحاظ 14 صفت ارزیابی شدند. ارزیابی ژنوتیپی ...
بیشتر
پژوهش حاضر در راستای اعتبارسنجی نشانگرهای ریزماهواره مرتبط با تحمل به تنش خشکی و شوری در برنج، در جمعیت طبیعی شامل برنج-های هوازی، ارقام خارجی و ایرانی انجام شد. مواد گیاهی در شرایط نرمال و همچنین دو سطح از تنش اسمزی ( 8- و 16- بار حاصل از مانیتول) با استفاده از آزمون‌های استاندارد جوانهزنی از لحاظ 14 صفت ارزیابی شدند. ارزیابی ژنوتیپی با استفاده از 26 جفت نشانگر ریزماهواره بر روی 53 ژنوتیپ برنج انجام شد. نتایج حاصل از تجزیه ساختار نشان داد که تعداد خوشه‌هایی که پارامتر ΔK را به حداکثر خود می‌رساند برابر 3 می‌باشد. سپس تجزیه ارتباط با استفاده از ماتریس ساختار جمعیت و با مدل‌های آماری GLM و MLM انجام شد. دو مدل MLM در سطح 5%، به ترتیب 75 و 30 نشانگر برای صفات مورد مطالعه شناسایی کردند. نشانگرهای RM11943، RM104، RM190،RM28166، RM231، RM510، RM270 ، RM19367 و RM431 به عنوان نشانگرهای مرتبط با تحمل به تنش اسمزی با توجیه تغییرات مرتبط با چندین صفت جوانهزنی شناسایی شدند. همچنین نشانگر RM270 با توجیه 4/40% از تغییرات شاخص بنیه بذر و نشانگر RM276 با توجیه 9/33% از تغییرات درصد آب بافت گیاهچه و نشانگر RM523 با توجیه 6/40 و 7/30% از تغییرات ضریب سرعت جوانهزنی در دو مدل، بیشترین ضریب تبیین را در شرایط تنش نسبت به سایر نشانگرها به خود اختصاص دادند که می-تواند دلیلی بر تأیید ارتباط آنها با صفات جوانهزنی در شرایط تنش اسمزی باشد. با توجه به نتایج کسب شده، در صورت تأیید نتایج در سایر زمینه‌های ژنتیکی میتوان از این نشانگرها در برنامه‌های اصلاحی بهره-برداری نمود.
بیوتکنولوژی میکروبی در گیاهان زراعی
علیرضا اکبری؛ شاهرخ قرنجیک؛ پریسا کوباز؛ ابراهیم کریمی؛ اکرم صادقی
دوره 6، شماره 13 ، خرداد 1395، ، صفحه 57-68
چکیده
میکروارگانیسم‌های خاک با توانایی تخفیف اثرات تنش شوری و تحریک رشد گیاه می‌توانند راهکاری امیدبخش در کشاورزی پایدار باشند. در این مطالعه رابطه متقابل دو رقم گندم نان (پیشتاز و زرین) و سه گونه استرپتومایسس مقاوم به نمک تولید کننده اکتوئین(ها) در شرایط تنش شوری و بدون تنش بررسی شد. با استفاده از روش PCR-DGGE تنوع و توزیع ژنهای 16S rRNA باکتری‌های ...
بیشتر
میکروارگانیسم‌های خاک با توانایی تخفیف اثرات تنش شوری و تحریک رشد گیاه می‌توانند راهکاری امیدبخش در کشاورزی پایدار باشند. در این مطالعه رابطه متقابل دو رقم گندم نان (پیشتاز و زرین) و سه گونه استرپتومایسس مقاوم به نمک تولید کننده اکتوئین(ها) در شرایط تنش شوری و بدون تنش بررسی شد. با استفاده از روش PCR-DGGE تنوع و توزیع ژنهای 16S rRNA باکتری‌های رایزوسفری در خاک تلقیح شده و نشده با استرپتومایسس در شرایط شور و غیر شور مطالعه شد. نتایج نشان داد عصاره بدون سلول هر سه باکتری طول ریشه را کاهش و عصاره باکتری S2 و 2012 C- وزن خشک گیاه را نسبت به شاهد افزایش داد. تیمار خاک با باکتری 2012 C- وزن تر و خشک ریشه و ساقه رقم پیشتاز و وزن تر و خشک ریشه رقم زرین را در شرایط غیر تنش افزایش داد. در شرایط تنش اثر محرک رشدی این باکتری به افزایش وزن تر و خشک ریشه پیشتاز و سطح برگ زرین محدود شد. عصاره ریشه گندم موجب افزایش جمعیت باکتری 2012 C- و کاهش تجمع میسلیوم‌های باکتری شد. تأثیر عصاره ریشه پیشتاز بر جمعیت باکتری بیشتر از زرین بود. بر اساس نتایج PCR-DGGE تنوع ژن16S rRNA رایزوسفری با افزودن باکتری و یا نمک به خاک تغییر کرد. پروفایل ژنی حاصل در رایزوسفر ارقام مختلف گندم نیز متفاوت بود. نتایج نشان داد نقش مثبت استرپتومایسس مقاوم به نمک برای تحریک رشد گندم در شرایط تنش و غیر تنش به رقم وابسته است.
ژنومیکس
اصغر میرزایی اصل؛ میشانه عسگری؛ مریم علیمیرزائی
دوره 7، شماره 18 ، شهریور 1396، ، صفحه 57-72
چکیده
انتقال از رشد رویشی به فاز زایشی از تحولات مهم در زندگی گیاهان می‌باشد. این پدیده در گیاهان عالی تحت تاثیر بسیاری از عوامل ژنتیکی و فیزیولوژیکی می‌باشد. شناسایی این عوامل یکی از اهداف مهم در اصلاح بسیاری از گیاهان می‌باشد. در دهه‌های اخیر گیاه آرابیدوپسیس به عنوان یک گیاه مدل در بسیاری از مطالعات مربوط به عمل گلدهی به کار رفته است ...
بیشتر
انتقال از رشد رویشی به فاز زایشی از تحولات مهم در زندگی گیاهان می‌باشد. این پدیده در گیاهان عالی تحت تاثیر بسیاری از عوامل ژنتیکی و فیزیولوژیکی می‌باشد. شناسایی این عوامل یکی از اهداف مهم در اصلاح بسیاری از گیاهان می‌باشد. در دهه‌های اخیر گیاه آرابیدوپسیس به عنوان یک گیاه مدل در بسیاری از مطالعات مربوط به عمل گلدهی به کار رفته است و بسیاری از مسیرهای مربوط به کنترل گلدهی در این گیاه مشخص شده است. انتقال به مرحله گلدهی توسط ژنهای ایجادکننده گل شامل FT،TSF، SOC1 و AGL24 تنظیم میشود که این ژنها شناسایی ژنهای مریستم گل را از طریق مسیرهای تناوب نوری، بهاره‌سازی، خودانگیزی و جیبرلین القاء می‌نمایند. تناوب نوری یکی از عمده‌ترین شرایط محیطی مؤثر در انتقال به گلدهی محسوب میشود که تحت تأثیر گیرنده‌های نوری فیتوکروم و کریپتوکروم و دو ژن CO و FT می‌باشد. ژن FLC که عمدتاً مسئول نیاز بهاره‌سازی در آرابیدوپسیس محسوب میشود مستقیماً به عنوان مانع تنظیم کننده‌های گلدهی FT و SOC1 بوده و از انتقال به گلدهی جلوگیری می‌کند. ژنهای مسیر خودانگیزی عمدتاً مستقل از شرایط محیطی‌اند و باعث ممانعت از بیان FLC توسط فرآیند کنترل مبنی بر RNA یا تغییر کروماتین می‌شوند. در نهایت جیبرلین در زمانی که مسیر تناوب نوری غیر فعال است، به عنوان تسریع کننده گلدهی عمل می‌کند. در این مقاله مروری مکانیسم کنترل گلدهی در گیاه آرابیدوپسیس بررسی و اهمیت آن در اصلاح نباتات تشریح شده است.
اصلاح نباتات مولکولی
ملیحه شهرکی؛ عباسعلی امام جمعه؛ براتعلی فاخری؛ بهمن فاضلی نسب
چکیده
در این پژوهش جهت بررسی تنوع ژنتیکی ارقام رایج گندم سیستان برای مقاومت به بیماری زنگ از 10 جفت آغازگر ریزماهواره‌ای پیوسته به ژنهای مقاومت به بیماری زنگ‌های زرد، قهوه‌ای و سیاه استفاده شد. آغازگرهای 12C، SCS719 و Xgdm116 با 3 آلل کمترین و آغازگر Xgwm443 با 7 آلل، بیشترین آلل را داشتند. میانگین تعداد آلل در کل جایگاه‌ها برابر 55/4 بود. بیشترین شاخص ...
بیشتر
در این پژوهش جهت بررسی تنوع ژنتیکی ارقام رایج گندم سیستان برای مقاومت به بیماری زنگ از 10 جفت آغازگر ریزماهواره‌ای پیوسته به ژنهای مقاومت به بیماری زنگ‌های زرد، قهوه‌ای و سیاه استفاده شد. آغازگرهای 12C، SCS719 و Xgdm116 با 3 آلل کمترین و آغازگر Xgwm443 با 7 آلل، بیشترین آلل را داشتند. میانگین تعداد آلل در کل جایگاه‌ها برابر 55/4 بود. بیشترین شاخص چندشکلی (39/0) و شاخص نشانگری (29/2) به ترتیب مربوط به آغازگر Xgdm116 و Xgwm533 و کمترین میزان شاخص چندشکلی (1/0) و شاخص نشانگری (33/0) مربوط به آغازگر Xcfd36 بود. بیشترین تعداد آلل مؤثر، شاخص تنوع شانن و شاخص تنوع نی به ترتیب 45/1، 63/0، 44/0 متعلق به آغازگر Xgdm116 و کمترین میزان آلل مؤثر، شاخص تنوع شانن و شاخص تنوع نی به ترتیب 18/1، 19/0، 11/0 متعلق به آغازگر Xcfd36 بود. در بین ارقام گندم بیشترین درصد مکان چندشکلی، تعداد آلل مؤثر، شاخص تنوع نی و شاخص تنوع شانن به ترتیب 53/39، 27/1، 16/0 و 23/0 متعلق به رقم ارگ بود. تغییرات درون و بین ارقام با استفاده از تجزیه واریانس مولکولی نشان داد که 55 درصد کل تغییرات ژنتیکی درون ارقام وجود دارد. بیشترین و متنوع‌ترین ژنهای مقاومت به زنگ از لحاظ مقاومت به بیماری زنگ زرد و قهوه‌ای به ترتیب، در رقم ارگ و رقم افلاک و نسبت به هر سه زنگ در رقم ارگ بود. آغازگرهای Xgdm116، Xwmc810 و SCS719 مؤثرترین آغازگرها در شناسایی و جداسازی ارقام مقاوم و حساس بودند. با توجه به اینکه رقم ارگ دارای بیشترین و متنوع‌ترین ژنهای مقاومت بوده لذا پیشنهاد می‌گردد به‌عنوان یکی از پایه‌های پدری یا مادری در برنامه‌های اصلاحی مورد استفاده قرار گیرد.
اصلاح نباتات مولکولی
مرتضی اولادی قادیکلائی؛ قربانعلی نعمت زاده؛ غلامعلی رنجبر؛ سیدحمید رضا هاشمی
چکیده
انتخاب به کمک نشانگر (MAS) نوعی گزینش بوده که تحت تأثیر محیط نیست. موفقیت برنامه‌های به‌نژادی بر پایه MAS به انتخاب و اعتبارسنجی آغازگرهای مورد استفاده بستگی دارد. در این تحقیق، جهت اعتبارسنجی ژن (های) مرتبط با تنش شوری و ارزیابی تنوع آللی این آغازگرها در لاین‌های موتانت برنج، الگوی باندی 18 نشانگر SSR، بر روی نمونه برگی 14 لاین موتانت (M9) ...
بیشتر
انتخاب به کمک نشانگر (MAS) نوعی گزینش بوده که تحت تأثیر محیط نیست. موفقیت برنامه‌های به‌نژادی بر پایه MAS به انتخاب و اعتبارسنجی آغازگرهای مورد استفاده بستگی دارد. در این تحقیق، جهت اعتبارسنجی ژن (های) مرتبط با تنش شوری و ارزیابی تنوع آللی این آغازگرها در لاین‌های موتانت برنج، الگوی باندی 18 نشانگر SSR، بر روی نمونه برگی 14 لاین موتانت (M9) برنج، به همراه 2 شاهد حساس (IR29 و سپیدرود) و 2 شاهد متحمل (Nonabokra و دیلمانی) در سال 1398 در پژوهشکده ژنتیک و زیست فناوری کشاورزی طبرستان بررسی شد. 11 آغازگر بر مبنای تحلیل الگوی باندی در ارقام حساس/ متحمل انتخاب گردیدند. آنالیز مولکولی داده‌ها نشان داد که بیشترین محتوای اطلاعات چندشکلی(PIC) مربوط به آغازگرهای OsMAPK4، OsCML11 وOsCPK17 به‌ترتیب به میزان 46/0، 46/0 و 38/0 بود. بالاترین شاخص نشانگر(MI) مربوط به دو آغازگر OsMAPK4 و OsCML11، به میزان 23/0 بود. آغازگر OsCAX (D) دارای کمترین PIC و MI به‌ترتیب به میزان 05/0 و 11/0 بود. لاین‌های موتانت مورد مطالعه توسط تجزیه کلاستر و بای پلات به ترتیب به 3 و 4 گروه تقسیم شدند. سه آغازگر OsCML11، OsMAPK4 وOsCPK17 به‌ترتیب بر روی کروموزوم‌های 1، 6 و 7 به‌عنوان کاراترین آغازگرها در شناسایی میزان تنوع ژنتیکی بین ژنوتیپ‌های برنج مورد ارزیابی در این مطالعه شناسایی شدند. نظر به اینکه آغازگرهای نامبرده پیوستگی بسیار بالایی با ژنهای مقاومت به شوری دارند میتوان پیش‌بینی کرد که لاین‌های G1 (M9-P1-7-2-1)، G8 (M9-P3-21-1-1) و G9
(M9- P6-7-1-1) تحمل بالایی به تنش شوری داشته باشند.
اصلاح نباتات مولکولی
سمیرا بختیاری؛ حسین صبوری؛ مهدی ملاشاهی؛ حسین حسینی مقدم
چکیده
جو (L. vulgare Hordeum) یک گیاه مدل برای پژوهش‌های ژنتیکی و فیزیولوژیکی بوده و سازگاری بالایی بـه شـرایط مختلـف نـشان می‌دهد. به منظور مکان‌یابی QTLهای ژنومی کنترل‌کننده صفات زراعی جو آزمایشی در سال زراعی 1396 - 1395 با 104 خانواده به همراه والدین آنها ( بادیا و کویر) در مزرعه تحقیقاتی دانشکده گنبدکاووس در قالب طرح اگمنت اجرا گردید. بیوماس، وزن ...
بیشتر
جو (L. vulgare Hordeum) یک گیاه مدل برای پژوهش‌های ژنتیکی و فیزیولوژیکی بوده و سازگاری بالایی بـه شـرایط مختلـف نـشان می‌دهد. به منظور مکان‌یابی QTLهای ژنومی کنترل‌کننده صفات زراعی جو آزمایشی در سال زراعی 1396 - 1395 با 104 خانواده به همراه والدین آنها ( بادیا و کویر) در مزرعه تحقیقاتی دانشکده گنبدکاووس در قالب طرح اگمنت اجرا گردید. بیوماس، وزن سنبله، تعداد سنبله، طول سنبله، عملکرد دانه، طول پدانکل، قطر ساقه، طول پرچم، عرض پرچم، وزن پرچم، تعداد دانه، وزن دانه، طول ریشک برای کلیه خانواده‌ها اندازه‌گیری شد. برای اشباع نقشه پیوستگی از 19 نشانگر ISSR (در مجموع93 آلل) در 7 گروه پیوستگی متعلق به 7 کروموزوم جو با سانتی‌مورگانی برابر با 5/617 و فاصله بین دو نشانگر مجاور برابر با 41/5 سانتی‌مورگان منتسب شد. برای صفات زراعی مورد بررسی در مجموع 21 جایگاه واجد QTL مکان‌یابی گردید. برای تعداد خوشه، پنج QTL روی کروموزوم‌های 3، 4، 5 و 7، برای طول سنبله دو QTLروی کروموزم‌های 4 و7، برای طول پدانکل در کروموزم 3، برای قطر ساقه دو QTL روی کروموزم‌های 1، 4، 6 و 7 برای طول پرچم با سه QTL روی کروموزم‌های 3 و4 و همچنین برای طول ریشک یک QTL بزرگ اثر ردیابی شد. QTLهای بزرگ اثر کنترل‌کننده صفات موردنظر و نشانگرهای پیوسته با آنها می‌توانند در برنامه‌های انتخاب به کمک نشانگر مورد استفاده قرار گیرند.
بیوانفورماتیک
رضا میر دریکوند؛ سید سجاد سهرابی؛ سید محسن سهرابی؛ کامران سمیعی
چکیده
میکرو RNAها (miRNAs) گروهی از مولکول‌های RNA کوچک و غیر کدکننده با طولی حدود 24-18 نوکلئوتید هستند که بیان ژنهای هدف خود را در سطوح مختلف رونویسی و پس از رونویسی در گیاهان کنترل می‌کنند. میکرو RNAها در فرآیندهای مختلفی مانند رشد و نمو، فرآیندهای زیستی، تکثیر سلولی و پاسخ به تنش‌ها در گیاهان نقش مهمی بازی می‌کنند. گشنیز زراعی با نام علمی ...
بیشتر
میکرو RNAها (miRNAs) گروهی از مولکول‌های RNA کوچک و غیر کدکننده با طولی حدود 24-18 نوکلئوتید هستند که بیان ژنهای هدف خود را در سطوح مختلف رونویسی و پس از رونویسی در گیاهان کنترل می‌کنند. میکرو RNAها در فرآیندهای مختلفی مانند رشد و نمو، فرآیندهای زیستی، تکثیر سلولی و پاسخ به تنش‌ها در گیاهان نقش مهمی بازی می‌کنند. گشنیز زراعی با نام علمی (Coriandrum sativum L.) گیاهی از خانواده چتریان (Apiaceae) است که دارای کاربردهای غذایی و دارویی مختلفی است. ژنوم این گیاه تاکنون توالی‌یابی نشده است و هیچ‌گونه گزارشی از شناسایی میکرو RNAها برای آن ثبت نشده است. مطالعه حاضر به‌منظور شناسایی میکرو RNAهای محافظت شده بالقوه و ژنهای هدف آنها در ترنسکریپتوم گیاه گشنیز صورت گرفت. ابتدا ترنسکریپتوم بافت‌های بذر و برگ این گیاه سرهم‌بندی شد و رونوشت‌های غیر کدکننده به پروتئین شناسایی و به‌عنوان توالی‌های کاندید پیش‌ساز میکرو RNA در نظر گرفته شدند. در نهایت از بین توالی‌های کاندید سه میکرو RNA با نام‌های csa-miR162، csa-miR169 و csa-miR399 متعلق به سه خانواده محافظت شده میکرو RNA پس از اعمال فیلترهای سخت‌گیرانه شناسایی شد. میکرو RNAهای شناسایی شده دارای بیان متفاوتی در بافت‌های بذر و برگ بودند و نقش ژنهای هدفشان در فرآیندهای مختلف زیستی نیز مورد تأیید قرار گرفت. در مجموع با توجه به اینکه میکرو RNAهای شناسایی شده در مطالعه حاضر دارای نقش تنظیمی بر طیف وسیعی از شبکههای ژنی و فرآیندهای زیستی مختلف در گیاه گشنیز هستند، میتوان از آنها به‌عنوان ژنهای کاندید در بهبود عملکرد کمی و کیفی و همچنین مقاومت به تنشهای مختلف در این گیاه بهره برد.
اصلاح نباتات مولکولی
سجاد زارع؛ فرهاد نظریان فیروزآبادی؛ احمد اسماعیلی؛ حسن پاک نیت
چکیده
مطالعه سازوکارهای تحمل تنش در گیاه جو، به درک بهتر اساس ژنتیکی تحمل تنش خشکی و در نهایت بهبود خصوصیات ژنتیکی مرتبط با تحمل تنش به کمک روش‌های نوین ژنتیک مولکولی می‌انجامد. در این پژوهش، به‌منظور شناسایی و بررسی بیان برخی میکرو RNAهای درگیر در تحمل تنش خشکی گیاه جو، واکاوی EST های برگ و ریشه در گیاه جو صورت گرفت. اطلاعات اولیه کتابخانه‌ها ...
بیشتر
مطالعه سازوکارهای تحمل تنش در گیاه جو، به درک بهتر اساس ژنتیکی تحمل تنش خشکی و در نهایت بهبود خصوصیات ژنتیکی مرتبط با تحمل تنش به کمک روش‌های نوین ژنتیک مولکولی می‌انجامد. در این پژوهش، به‌منظور شناسایی و بررسی بیان برخی میکرو RNAهای درگیر در تحمل تنش خشکی گیاه جو، واکاوی EST های برگ و ریشه در گیاه جو صورت گرفت. اطلاعات اولیه کتابخانه‌ها از پایگاه NCBI دریافت گردید، سپس با کمک نرم افزارهای بیوانفورماتیکی، پیش‌پردازش داده‌ها و همچنین شناسایی ژنهای با میزان بیان متفاوت در بین کتابخانه‌ها انجام گرفت. به منظور بررسی بیان ژنهای منتخب با استفاده از روش Real time-PCR، یک آزمایش به صورت فاکتوریل اسپلیت پلات در قالب طرح کاملاً تصادفی در گلدان روی رقم زراعی نیمروز (متحمل در برابر تنش خشکی) و اکوتیپ جو وحشی اسپانتانئوم (Hordeum spontaneum) در سه سطح صفر، 24 و 72 ساعت پس از اعمال تنش خشکی صورت گرفت. با جستجو در بین کانتیگ‌های به‌دست‌آمده، سه miRNA با بیان بالا (ath-miR414، osa-miR2102-5p، osa-miR414) شناسایی شدند. بررسی بیان miR414 و miR2102 در نمونههای گیاهی جو، نشان داد که میزان بیان این دو miRNA در هر دو ژنوتیپ در پاسخ به تنش خشکی به‌طور معنی‌داری (05/0>P) افزایش یافت، به‌طوریکه بعد از 72 ساعت بیان ژن miR414 در ژنوتیپ نیمروز و اسپانتانئوم به ترتیب 61/2 و 2 برابر و بیان ژن miR2102 به ترتیب به میزان 4/2 و 8/2 برابر نسبت به اسپانتئوم (شاهد) در شرایط عدم تنش (صفر ساعت پس از اعمال تنش) افزایش یافتند.
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
امین آزادی؛ محسن مردی؛ اسلام مجیدی؛ سید ابوالقاسم محمدی؛ فواد مرادی
دوره 6، شماره 16 ، اسفند 1395، ، صفحه 61-73
چکیده
تاکنون QTLهای زیادی برای عملکرد و اجزای آن در گندم نان در شرایط نرمال شناسایی شده است. به منظور شناسایی QTLهای مرتبط با غلظت سدیم و پتاسیم در گندم نان تحت شرایط تنش شوری، از جمعیت 186 لاین اینبرد نوترکیب حاصل از تلاقی دو والد سوپرهد 2 و روشن استفاده شد. اعمال تیمارهای تنش شوری با استفاده از سیستم هیدروپونیک و در داخل گلخانه صورت پذیرفت. ...
بیشتر
تاکنون QTLهای زیادی برای عملکرد و اجزای آن در گندم نان در شرایط نرمال شناسایی شده است. به منظور شناسایی QTLهای مرتبط با غلظت سدیم و پتاسیم در گندم نان تحت شرایط تنش شوری، از جمعیت 186 لاین اینبرد نوترکیب حاصل از تلاقی دو والد سوپرهد 2 و روشن استفاده شد. اعمال تیمارهای تنش شوری با استفاده از سیستم هیدروپونیک و در داخل گلخانه صورت پذیرفت. شرایط نرمال (10 میلی‌مولار NaCl) و تنش شوری (150 میلی‌مولار NaCl) در نظر گرفته شد و اعمال تنش به صورت مرحله‌ای صورت پذیرفت. نقشه ژنتیکی شامل 428 نشانگر دارت و 23 نشانگر ریز ماهواره بود. سه QTL برای هر یک از صفات غلظت سدیم و پتاسیم و یک QTL برای نسبت پتاسیم به سدیم بر روی کروموزوم‌هایA 4، B2، B3، B7 وD2 با استفاده از روش مکان‌یابی فاصله‌ای مرکب شناسایی گردید. QNa.abrii-3B، با LOD برابر 9/5، در حدود 3/8 درصد از تغییرات واریانس فنوتیپی غلظت سدیم را در شرایط تنش شوری توجیه می‌کرد و نشانگر gwm247 لینکاژ شدید با این QTL نشان داد. همچنین دو QTL برای غلظت سدیم بر روی کروموزوم‌های B2 و D2 شناسایی شدند و QNa.abrii-2D حدود 2/9 درصد واریانس فنوتیپی این صفت را در شرایط تنش شوری توجیه می‌کرد. با ادامه تحقیقات در آینده، احتمال شناسایی QNa.abrii-2B و QNa.abrii-2D به عنوان گروه دو همیولوگی در گندم، در کنار ژن Nax1 وجود دارد.
نانوبیوتکنولوژی کشاورزی
منصوره رحمتیان؛ مهدی دادمهر؛ ابوالفضل توسلی
چکیده
نانوذرات به دلیل خصوصیات متمایز خود استفاده گسترده ای در علوم مختلف از جمله بیوتکنولوژی، پزشکی و غیره دارند. بیش از نیمی از سهم تولید نانوذرات در دنیا به نانوذرات نقره اختصاص یافته که عمدتا به دلیل خاصیت ضد باکتری آنها می باشد. در روش‌های مرسوم شیمیایی برای سنتز نانوذرات نقره معمولا از ترکیبات احیا کننده ای استفاده می شود که سازگار ...
بیشتر
نانوذرات به دلیل خصوصیات متمایز خود استفاده گسترده ای در علوم مختلف از جمله بیوتکنولوژی، پزشکی و غیره دارند. بیش از نیمی از سهم تولید نانوذرات در دنیا به نانوذرات نقره اختصاص یافته که عمدتا به دلیل خاصیت ضد باکتری آنها می باشد. در روش‌های مرسوم شیمیایی برای سنتز نانوذرات نقره معمولا از ترکیبات احیا کننده ای استفاده می شود که سازگار با محیط زیست نبوده و گاهی سمی می باشند . توسعه روش های سنتز زیستی برای تهیه زیستی نانوذرات بسیار مهم و حیاتی به نظر می‌رسد. در این تحقیق از عصاره گیاهان اکالیپتوس (Eucalyptus obliqua ) و نعناع (Mentha spicata) به عنوان عامل احیا کننده برای تولید بیولوژیک نانوذرات نقره استفاده گردید. با افزودن عصاره گیاهی به محلول نیترات نقره در دما و زمان‌های مختلف تولید نانوذرات نقره بررسی شد. تغییر رنگ از زرد کمرنگ به قهوه‌ای تیره نشان دهنده تشکیل نانوذرات نقره بود. همچنین وجود پیک جذبی (SPR) قوی در طول موج بین 420 تا 460 با استفاده از دستگاه طیف‌سنجی UV/Visible نیز تأییدی بر تولید نانوذرات نقره بود. تشکیل این نانوذرات نیز توسط میکروسکوپ الکترونی SEM تأیید شد و نشان داده شد، نانوذرات تولید شده به وسیله گیاه نعناع در شرایط یکسان نسبت به اکالیپتوس بیشتر و پایدارتر بوده و این گیاه قابلیت بیشتری برای تولید نانوذرات نقره دارا بود. مورفولوژی ذرات سنتز شده به‌وسیله میکروسکوپ الکترونی عبوری TEM نیز تعیین و نانوذرات تشکیل شده کروی با اندازه 10 تا 20 نانومتر قابل مشاهده بودند. این نانوذرات نقره به عنوان ماده ضد باکتری دارای کاربردهای فراوانی در پزشکی و صنعت می‌باشند.
بیوانفورماتیک
آتنا ال کیان آبادی؛ هنگامه طاهری؛ آیه سادات صدر
چکیده
گیاهان قادرند از طریق به خاطر سپردن تنش گرمای قبلی (پرایمینگ)، نسبت به تنشهای کشنده بعدی (برگشتی) تحمل گرمایی بدست آورند. اثر پرایمینگ که برای ساعت‌‌ها، روزها یا حتی نسل‌‌ها پس از تنش گرمایی برگشتی حفظ میشود، حافظه تنش گرمایی نامیده میشود. هدف از این مطالعه شناسایی ژنهای کلیدی موثر در استقرار و تداوم حافظه تنش گرمایی ...
بیشتر
گیاهان قادرند از طریق به خاطر سپردن تنش گرمای قبلی (پرایمینگ)، نسبت به تنشهای کشنده بعدی (برگشتی) تحمل گرمایی بدست آورند. اثر پرایمینگ که برای ساعت‌‌ها، روزها یا حتی نسل‌‌ها پس از تنش گرمایی برگشتی حفظ میشود، حافظه تنش گرمایی نامیده میشود. هدف از این مطالعه شناسایی ژنهای کلیدی موثر در استقرار و تداوم حافظه تنش گرمایی است. در این مطالعه، دادههای ریزآرایه پروفایل بیانی نمونههای آرابیدوپسیس از بانک دادههای (Gene expression omnibus) GEO جمعآوری و ژن‌‌هایی با بیان افتراقی بر مبنای فعالیت بیشتر رونویسی‌‌شان تحت تنش برگشتی نسبت به تنش اول (مقایسه تیماری P+T/P) و همچنین القاء بیان پایدار تا 52 ساعت پس از فراغت از تنش (فاز حافظه) شناسایی شدند. سپس ژنهای شناسایی شده به وسیله ابزارهای بیوانفورماتیک جهت دسته‌‌بندی هستیشناسی (Gene Ontology) و شبکههای برهم‌‌کنش پروتئینی (Protein-protein interaction networks) مورد بررسی قرار گرفتند. بررسی هستیشناسی عبارت‌‌ها نشان داد که ژن‌‌هایی با بیان افزایشی عمدتا با پاسخ سلولی و خوگیری به گرما و تاخوردگی پروتئین مرتبط بودند. از طریق خوشه‌‌بندی شبکه برهم‌‌کنش پروتئینی در عبارت مربوط به "پاسخ به گرما "در مقایسه تیماری P+T/P، تعدادی از ژنهای کلیدی موثر در استقرار حافظه تنش گرما نظیر HSP70T-2،HSP90 ، HSP60، AR192، HSP70، BIP2، J2، CLPB4، HOP3، HSP101، HSFA3، ROF1، HSFA2، HSP70B، CLPB3، MBF1C، FES1A شناسایی شدند. همچنین بر اساس تداوم بیان افتراقی ژنها تا 52 ساعت پس از فراغت از تنش اول (فاز پرایمینگ) مشخص شد ژن‌‌هایی که در پایداری حافظه تنش گرما دخیل هستند عمدتا متعلق به اعضای خانواده پروتئینهای شوک گرمایی کوچک (sHSPs) نظیر HSP17.6، HSP21، HSP17.6II، HAS32، HSP17.4، HSP18.2 و HSP22 بودند. علاوه بر این، در بررسی مسیرهای زیستی از طریق پایگاهKEGG (دانشنامه ژنها و ژنوم‌‌های کیوتو) مشخص شد که ژنهای حافظه تنش گرما عمدتا در مسیرهای پردازش پروتئین در شبکه اندوپلاسمی و فسفریلاسیون اکسیداتیو نقش داشتند. همچنین بررسی عناصر تنظیمی سیس در ناحیه پروموتری ژنهای حافظه تنش نشان داد که خانواده فاکتورهای رونویسی bZIP، AP2;B3;RAV، MYB/SANT، HD-ZIP و GATA; tify دارای بیشترین جایگاه اتصال در ناحیه بالادست ژنهای مذکور بودند. در مجموع این یافته‌‌ها اطلاعات مفیدی در خصوص آنالیز عملکردی و تنظیمی ژنهای موثر در استقرار و تداوم حافظه تنش گرمایی و برهم کنش شبکههای پروتئینی آنها ارائه داد که میتوان از آنها در راستای بهبود ظرفیت تحمل گیاه تحت تنش شدید گرما استفاده کرد.
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
رویا حیدری؛ رحیم حداد
دوره 5، شماره 9 ، خرداد 1394، ، صفحه 65-76
چکیده
سیلیکون از جمله عناصری است که باعث القای مقاومت به انواع تنش‌ها به ویژه تحت تنش خشکی در گیاهان میشود. در این پژوهش به بررسی اثر سیلیکون در فعالیت آنزیم‌های ضداکسنده کاتالاز، اسکوربات پراکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز و الگوی بیانی ژنهای مربوطه و محتوای هیدروژن پراکساید بر روی دو رقم نیمروز (مقاوم به خشکی) و گرگان (رقم نیمه حساس) ...
بیشتر
سیلیکون از جمله عناصری است که باعث القای مقاومت به انواع تنش‌ها به ویژه تحت تنش خشکی در گیاهان میشود. در این پژوهش به بررسی اثر سیلیکون در فعالیت آنزیم‌های ضداکسنده کاتالاز، اسکوربات پراکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز و الگوی بیانی ژنهای مربوطه و محتوای هیدروژن پراکساید بر روی دو رقم نیمروز (مقاوم به خشکی) و گرگان (رقم نیمه حساس) در مرحله چهار برگی، تحت سه تیمار خشکی، سیلیکون-خشکی و شاهد به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلخانه پرداخته شد. بر اساس نتایج تجزیه، میزان فعالیت آنزیم CAT تحت تنش خشکی در رقم حساس کاهش و تیمار سیلیکون در هر دو رقم باعث افزایش آن گردید. در صورتیکه فعالیت دو آنزیم دیگر (آسکوربات پراکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز) در اثر تنش خشکی افزایش یافته و تیمار سیلیکون باعث تشدید فعالیت آنها نسبت به شاهد شد. الگوی بیان ژنی فعالیت این آنزیم‌ها مشابه با تغییرات آنزیمی آنها بود. از نتایج حاصل از این آزمایش میتوان چنین نتیجه گرفت که نقش سیلیکون در افزایش تحمل به تنش خشکی در گیاه جو بدلیل افزایش فعالیت آنزیم‌های ضداکسنده و تشدید بیان ژنهای مسئول پاسخ به تنش بوده و احتمالا باعث کاهش آسیب‌های ناشی از فعالیت گونه‌های فعال اکسیژن حاصل تحت تنش خشکی شده است.
بیوتکنولوژی گیاهان دارویی
حسین هنری؛ احد هدایتی؛ زهرا مشیری؛ محمدعلی ابراهیمی؛ افسانه منوچهری
چکیده
غاسول صابونی (Saponaria officinalis)، یک گیاه چند ساله از خانوده میخک است. سیستم کشت ریشه‌های موئین جایگزین مناسبی جهت بهبود تولید ترکیبات با ارزش دارویی می‌باشد. کاربرد گسترده فناوری نانو در کشت ریشه‌های موئین، بستری مناسب جهت تولید عناصر فعال می‌باشد. در این مطالعه، تأثیر غلظت‌های مختلف نانوذرات تیتانیوم دی‌اکسید (0، 10، 20، 30 و 50 میلی‌گرم ...
بیشتر
غاسول صابونی (Saponaria officinalis)، یک گیاه چند ساله از خانوده میخک است. سیستم کشت ریشه‌های موئین جایگزین مناسبی جهت بهبود تولید ترکیبات با ارزش دارویی می‌باشد. کاربرد گسترده فناوری نانو در کشت ریشه‌های موئین، بستری مناسب جهت تولید عناصر فعال می‌باشد. در این مطالعه، تأثیر غلظت‌های مختلف نانوذرات تیتانیوم دی‌اکسید (0، 10، 20، 30 و 50 میلی‌گرم بر لیتر) در زمان‌های (24 و 48 ساعت) بر میزان رشد، ظرفیت آنتی‌اکسیدانی، محتوای فنول و فلاونوئید کل، فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی، برخی از ترکیبات پلی‌فنول و میزان پروتئین SO6 در ریشه‌های موئین غاسول صابونی بررسی شد. بیشترین و کمترین میزان وزن تر ریشه‌های موئین (به ترتیب 09/3 و 96/0 گرم) به ترتیب در محیط کشت‌های تیمار شده با 10 و 20 میلی‌گرم بر لیتر نانوذرات تیتانیوم دی‌اکسید و مدت زمان تیمار 48 و 24 ساعت مشاهده گردید. بیشترین میزان فنول کل (79/9 میلی‌گرم گالیک اسید بر گرم وزن تر) و فلاونوئید کل (06/1 میلی‌گرم کوئرستین بر گرم وزن تر) در ریشه‌های موئین تیمار شده با غلظت‌های 50 و 30 میلی‌گرم بر لیتر نانوذرات تیتانیوم دی‌اکسید و به ترتیب مدت زمان تیمار 24 و 48 ساعت به‌دست آمد. بیشترین میزان اکثر پلی‌فنول‌ها از جمله رزمارینیک اسید، سینامیک اسید و روتین در مدت زمان تیمار 24 ساعت تولید شد. بیشترین میزان پروتئین SO6 در غلظت 50 میلی‌گرم بر لیتر و مدت زمان 48 ساعت به‌دست آمد. با بهینه‌سازی آزمایشگاهی تولید ریشه مویین گیاه غاسول صابونی، می توان SO6 را در فرمانتور تولید نمود.
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
نازنین امیربختیار؛ زهرا سادات شبر؛ احمد اسماعیلی؛ فرهاد نظریان فیروز آبادی؛ محمد رضا غفاری
دوره 8، شماره 21 ، خرداد 1397، ، صفحه 81-94
چکیده
تنش شوری یکی از مهمترین عوامل محدود‌کننده محیطی در تولید گندم می‌باشد و تحقیقات در راستای ایجاد ارقام متحمل به تنش شوری از اهمیت فوق‌العاده‌ای برخوردار است. شناسایی ژنها و سازوکارهای دخیل در تحمل به شوری در راستای اصلاح مولکولی این گیاه برای تحمل به شوری ضروری است. در این تحقیق به منظور شناسایی ژنهای پاسخ-دهنده به تنش شوری در ...
بیشتر
تنش شوری یکی از مهمترین عوامل محدود‌کننده محیطی در تولید گندم می‌باشد و تحقیقات در راستای ایجاد ارقام متحمل به تنش شوری از اهمیت فوق‌العاده‌ای برخوردار است. شناسایی ژنها و سازوکارهای دخیل در تحمل به شوری در راستای اصلاح مولکولی این گیاه برای تحمل به شوری ضروری است. در این تحقیق به منظور شناسایی ژنهای پاسخ-دهنده به تنش شوری در گندم، دو سری داده ریزآرایه مرتبط با تنش شوری گندم از پایگاه داده NCBI مورد آنالیز قرار گرفتند. نتیجه این تجزیه و تحلیل، شناسایی 3096 و 2060 ژن پاسخ‌دهنده به تنش شوری به ترتیب در ریشه و اندام هوایی بود. نتایج هستیشناسی (Ontology) ژن-های افتراقی در هر دو بافت نشان داد که این ژنها در بخش فرایندهای زیستی برای پاسخ به محرک‌های شیمیایی، پاسخ به تنش اکسیداتیو، انتقال، تنظیم رونویسی و پردازش متالبولیکی کربوهیدرات‌ها و در بخش عملکرد مولکولی برای فعالیت کاتالیتیکی، فعالیت اتصال و فعالیت اکسیدوردوکتازی دارای فراوانی بالای معنی‌داری بودند. همچنین، به منظور تعیین ژنهای کلیدی در ایجاد تحمل به شوری، ژنهای پاسخ دهنده در ریشه تحت آنالیز هاب قرار گرفتند. بر اساس نتایج به‌دست آمده، نقش ژنهای تنظیم‌کننده‌ای مانند پروتئین کینازها، پروتئین فسفاتازها و عوامل رونویسی همانند MYB و WRKY در ایجاد تحمل به تنش شوری مورد تاکید قرار گرفت.
