دانشگاه پیام نورفصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی2252-078361420160921Comparative analysis of rice leaves transcriptome under control and drought stress conditions using EST dataبررسی مقایسه ای ترنسکریپتوم برگ برنج تحت شرایط کنترل و تنش خشکی با استفاده از داده های EST1153172FAمنظرحیدریکارشناس بخش زیست شناسی سامانه ها، پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی ایران، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزیزهرا ساداتشبراستادیار بخش زیست شناسی سیستمها، پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی ایران، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی0000-0002-7011-5415پریساکوبازاستادیار، پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی ایران، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرجمحمد جوادحیدریدانشجوی دکترای کامپیوتر، دانشکده کامپیوتر، دانشگاه امیرکبیر، تهرانJournal Article20160427Rice is the staple food for more than half the world's population, especially in developing countries. Drought is the most yield-limiting factor for rice production in Asia. The current study was conducted to identify the drought stress responsive genes through EST data analysis of two rice leaves libraries. EST libraries data under normal and drought stress conditions were downloaded from NCBI databank. Preprocessing, clustering and assembly of the EST sequences were done using EGassembler software. Generated contig and singleton sequences were used as template for BLASTx analysis against rice protein database and functional category assignment using CLC Protein Workbench software and AgriGO. The identified proteins in the normal and drought libraries were allocated to 70 and 82 functional categories, respectively. IDEG6 were used to identify significant differences between functional categories in control and drought stress libraries. Gene ontology analysis, revealed significant differences in 20 groups of molecular function, 35 groups of biological processes and 12 groups of the intracellular components. In order to find the significant differential expression between the two libraries, 4012 ESTs with unigene accession numbers were implemented through applying an algorithm by MATLAB software and were analyzed by IDEG6 software, where 42 genes were found to be differentially expressed between drought and normal conditions (31 up-regulated and 11 down-regulated genes). The up-regulated genes were involved in environmental and oxidative stress response, homestasis, proteolysis and glycolysis, while photosynthesis related genes were down-regulated.برنج غذای اصلی بیش از نیمی از جمعیت جهان به ویژه کشورهای در حال توسعه است و خشکی مهمترین عامل کاهش عملکرد برنج در آسیا میباشد. این تحقیق به منظور شناسایی ژنهای پاسخ دهنده به تنش خشکی با کمک تجزیه و تحلیل اطلاعات EST دو کتابخانه برگ برنج انجام شد. دادههای کتابخانههای EST در شرایط شاهد و تنش خشکی، از پایگاه داده NCBI دریافت و با استفاده از نرمافزار EGassembler ویرایش، دستهبندی و همگذاری شدند. توالیهای کانتیگ و سینگلتون به دست آمده به عنوان الگو برای جستجوی بلاست x در بانک توالی پروتیین برنج و انتساب گروه عملکردی با استفاده از نرم افزار CLC Genomic Workbench و AgriGO به کار برده شدند. پروتئینهای شناسایی شده در کتابخانههای شاهد و خشکی به ترتیب در70 و 82 گروه کارکردی مختلف قرار گرفتند. برای شناسایی تفاوتهای معنیدار بین گروههای کارکردی در کتابخانههای شاهد و تنش خشکی از نرمافزار IDEG6 استفاده شد. بررسی هستیشناسی ژنها، تفاوت معنیدار در 20 گروه عملکردهای مولکولی، 35 گروه فرایندهای زیستی و 12 گروه اجزای درون سلول را آشکار ساخت. به منظور تعیین بیان افتراقی ژنها بین دو کتابخانه، 4012 EST دارای کد Unigene با استفاده از الگوریتم پیاده سازی شده در نرمافزار MATLAB انتخاب و با استفاده از نرم افزار IDEG6 تفاوت معنیدار بین 42 ژن تحت تنش خشکی نسبت به شاهد، مشاهده شد (31 ژن افزایش و 11 ژن کاهش بیان). ژنهای افزایش بیان یافته، در پاسخ به تنشهای محیطی و اکسیداتیو، برقراری هموستازی، پروتئولیز و گلیکولیز نقش داشته و ژنهای مربوط به فتوسنتز کاهش بیان نشان دادند.https://cropbiotech.journals.pnu.ac.ir/article_3172_4a64485a111d67e5a9af68461b3cfdac.pdfدانشگاه پیام نورفصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی2252-078361420160822Suboptimal temperature effect on expression of genes involved in auxin transport and signaling in tomato rootتأثیر دمای پایین بر بیان ژن های درگیر در مسیر ارسال پیام و ترابری هورمون اکسین در ریشه گیاهچه های گوجه فرنگی17253184FAپرویزحیدریاستادیار گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرودJournal Article20160517Auxin is a central hormone that exerts pleiotropic effects on plant growth including the development of shoots, roots, and other organs under normal condition or stress. In this study, the transcripts change of AUX/IAA, ARF, BRX and PIN4 which involve in auxin transporter and signaling were evaluated in root of tolerant and sensitive tomato genotypes under 15°C. AUX/IAA4 which is a negative regulator of auxin response genes was strongly up regulated in tolerant genotype at 15°C however, the transcript level of this gene was decreased in sensitive genotype. ARF and PIN4 were highly up regulated by suboptimal temperature in sensitive genotype whereas they were down regulated in tolerant genotype in recovery time (2 hours). The expression pattern of BREVIS RADIX (BRX) gene as a common point of interaction of auxin and brassinosteroids suggested that the BRX gene under sub optimal temperature in sensitive genotype was up regulated and reached the maximum level after 2h transfer to 23°C. The results of this study show that auxin concentration is increased in sensitive genotype and it induced the ARF, PIN4 and BRX whereas AUX/IAA4 was repressed. The results of common motifs in 1500 bp of upstream revealed that the AATAT motif of PRISM algorithm was frequency observed in all genes.اکسین به عنوان یک هورمون گیاهی دارای نقش چندگانهای در تنظیم رشد و توسعه ساقه، ریشه و سایر اندامها، تحت شرایط طبیعی و یا تنش است. در این تحقیق تغییرات رونوشت ژنهای AUX/IAA، ARF، BRX و PIN4 درگیر در مسیر ارسال پیام و ترابری هورمون اکسین در ریشه ی دو ژنوتیپ متحمل و حساس به سرما گیاه گوجه فرنگی تحت شرایط 15 درجه سانتی گراد مورد بررسی قرار گرفت. ژن AUX/IAA4 که تنظیم کننده منفی ژنهای پاسخ به اکسین است در ژنوتیپ متحمل تحت شرایط تنش دمای پایین، افزایش بیان را نشان داد اما رونوشتهای این ژن در ژنوتیپ حساس کاهش یافتند. ژن های ARF و PIN4 افزایش بیان بالای تحت شرایط دمای پایین در ژنوتیپ حساس نشان دادند در حالیکه در ژنوتیپ متحمل در زمان ریکاوری 2 ساعت بیشترین کاهش بیان را داشت. الگوی بیان ژن BRX بهعنوان یک نقطه مشترک در برهمکنش اکسین و براسینواستروئید، نشان می دهد که بیان این ژن تحت دمای پایین در ژنوتیپ حساس افرایش مییابد و بیشترین میزان بیان در 2 ساعت بازیافت پس از تنش مشاهده شد. نتایج این تحقیق نشان داد که غلظت هورمون اکسین در ریشه ژنوتیپ حساس با کاهش دما، افرایش مییابد و این باعث القاء ژن های ARF، PIN4 و BRX میشود در حالیکه بیان ژن AUX/IAA4 را کاهش می دهد. نتایج شناسایی موتیف مشترک در 1500 جفت باز بالادست ژنهای مورد مطالعه نشان داد موتیف AATAT از الگوریتم PRISM یک موتیف مشترک کلیدی در تنظیم ژن های مورد مطالعه میباشد.https://cropbiotech.journals.pnu.ac.ir/article_3184_f3c6c54bf6b6857c84d05273a48a91bc.pdfدانشگاه پیام نورفصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی2252-078361420160822Study on presence of stem rust resistance gene Sr2 in the Iranian varieties and elite wheat lines by using molecular markersبررسی حضور ژن مقاومت به زنگ سیاه Sr2 در ارقام و لاین های امید بخش گندم ایران با استفاده از نشانگرهای مولکولی27423185FAحبیب الهقزوینیدانشیار مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایرانمحسنسرهنگیکارشناس آزمایشگاه، مؤسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایرانJournal Article20160531Stem rust of wheat caused by Puccinia graminis is known as one of the most important and prevalent diseases of wheat worldwide. Deployment of stem rust resistance genes such as Sr24, Sr26, Sr31, Sr36 and Sr38 in wheat cultivars in the last decades of 20th century dramatically reduced damaged caused by this disease. One of the durable resistance genes that controlled stem rust during this period was Sr2 which has been transferred to bread wheat from Triticum turgidum. Sr2 is a non-race specific resistance gene with slow rusting effect which confers resistance at the adult plant stage. In recent years, molecular markers which are tightly linked to Sr2 have been identified and are widely used in many countries. In this study, presence/absence of Sr2 in some of the Iranian varieties and elite wheat lines was tested using a SSR marker gwm533, and a CAPS marker. Results indicated that from 188 studied genotypes, only 16 genotypes had linked alleles to Sr2 genes. Results of this study also showed that the newly identified CAPS marker is more precise marker compared to SSR marker gwm533 to detect Sr2 gene.زنگ سیاه گندم (Puccinia graminis) به عنوان یکی از مهمترین و رایج ترین بیماری های گندم در اغلب کشورهای جهان شناخته میشود. در دهههای آخر قرن بیستم به کار گرفتن تعدادی از ژن های مقاومت به زنگ سیاه مانند Sr24، Sr26، Sr31، Sr36 و Sr38 در ارقام گندم باعث شد خسارت ناشی از بیماری به طور چشمگیری کاهش یابد. یکی از ژن هایی که باعث مقاومت پایدار نسبت به زنگ سیاه در این دوره بود، ژن Sr2 است که از گندم تورجیدوم(Triticum turgidum) به گندم معمولی انتقال یافته است. ژن Sr2 باعث القای مقاومت در مرحله گیاه بالغ می گردد و ژنی با مقاومت غیر اختصاصی (Non-race specific resistance) با اثر کاهش بیماری زنگ (Slow rusting) می باشد. در سال های اخیر، نشانگرهای مولکولی پیوسته با ژن Sr2 شناسایی شده و در بسیاری از کشورها مورد استفاده قرار گرفته اند. در این تحقیق حضور ژن Sr2 در تعدادی از ارقام و لاین های امیدبخش گندم کشور با استفاده از یک نشانگر ریز ماهواره gwm533 و یک نشانگر CAPS انجام گردید. نتایج نشان داد که از مجموع 188 ژنوتیپ مورد بررسی، آلل های پیوسته با ژن Sr2 در 16 ژنوتیپ وجود داشتند. نتایج این تحقیق همچنین بیانگر این بود که نشانگر جدید CAPS دقت بسیار بالاتری نسبت به نشانگر gwm533 در تعیین ژن Sr2 در ژنوتیپ های گندم دارد.https://cropbiotech.journals.pnu.ac.ir/article_3185_a5ec3b0c312df718a5ef25cbd6517870.pdfدانشگاه پیام نورفصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی2252-078361420160921Identification of SSR markers associated with morphological traits in cowpea (Vigna unguiculata L. Walp) genotypes under drought stress conditionشناسایی نشانگرهای SSR پیوسته با صفات مورفولوژیک در ژنوتیپ های لوبیا چشم بلبلی (Vigna unguiculata L. Walp) تحت تنش خشکی43603186FAخسرومفاخریدانشجوی دکتری اصلاح نباتات، گروه بهنژادی و بیوتکنولوژی، دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز، تبریز، ایرانمحمدرضابی همتااستاد گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی دانشگاه تهران، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران0000-0003-0614-0963علیرضاعباسیدانشیار گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی دانشگاه تهران، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایرانJournal Article20160617In the current investigation, 22 SSR primer pairs were used to identify molecular markers associated with morphological traits in cowpea (Vigna unguiculata L.) based association analysis, markers produced 186 locations in 32 cowpea genotypes. 22 SSR primers pair amplified 8.45 for each primer location and the average polymorphism information content (PIC) ranged from 0.445 to 0.25 (Vm25) and 0.625 (Vm5) were varied, respectively. Cluster analysis based on Dice, Jaccard and Simple Maching similarity coefficients based on molecular traits revealed primarily two major groups. Stepwise regression analysis between molecular data as independent variables, and morphological data as dependent variables was performed to identify informative markers associated with the studied traits. SSR loci associated with economic and biological yield, in normal conditions and in drought stress condition were Vm70 and Vm33, and Vm3 and Vm26 respectively. In drought stress condition the maximum variation of number of days to 50% flowering, days to 50% maturity of pods and pod length (99.9%, respectively) was accounted by Vm22, Vm31 and Vm26 markers. While in the normal condition the maximum variation of traits sheath thickness, width of pod and days to 50% flowering (99.9%) was accounted by Vm14, Vm34 and Vm34 markers. In both normal and drought conditions most of the used SSR primers showed significant association with the studied traits, so we can use these markers along with morphological traits in breeding cowpea genotypes to identify drought tolerant and hardy cultivars suitable for the preparation and use mapping populations.به منظور شناسایی نشانگرهای پیوسته با صفات مرفوفنولوژیک در ژنوتیپ های لوبیا چشم بلبلی، از 22 جفت نشانگرهای ریزماهواره (SSR) استفاده شد. آغازگرها، 186 مکان در 32 ژنوتیپ لوبیا چشم بلبلی تولید کردند. میانگین تعداد مکان ها 45/8 مکان برای هر آغازگر و میزان اطلاعات چندشکلی (PIC) برای آغازگرها 445/0 از 25/0 (Vm25) تا 625/0 (Vm5) متغیر بود. به منظور بررسی فاصله ژنتیکی بین ژنوتیپ ها تجزیه خوشه ای برای داده های حاصل از نشانگرهای SSR براساس ضرایب تشابه دایس و جاکارد ژنوتیپ ها را در دو گروه اصلی قرار داد. به منظور شناسایی نشانگرهای مولکولی مثبت، تجزیه رگرسیون گام به گام بین داده های مولکولی به عنوان متغیرهای مستقل و صفات مورفولوژیک به عنوان متغیرهای وابسته در هر دو شرایط خشکی و نرمال انجام گرفت. نشانگرهای مرتبط با صفات عملکرد اقتصادی و بیولوژیک به ترتیب در شرایط نرمال Vm70 و Vm33، در خشکی Vm3 و Vm26 بودند. در تنش خشکی بیشترین تغییرات مربوط به صفات تعداد روز تا 50% گلدهی، تعداد روز تا 50% رسیدگی غلاف و طول غلاف (9/99درصد) به ترتیب توسط نشانگرهای Vm22، Vm31 و Vm26تبین شد و در شرایط نرمال بیشترین تغییرات مربوط به صفات ضخامت غلاف، عرض غلاف و تعداد روز تا 50 درصد گلدهی (9/99 درصد) توسط نشانگرهای Vm14، Vm34 و Vm34 تبین شدند. در هر دو شرایط تنش خشکی و نرمال اکثر آغازگرهای مورد استفاده روی صفات ارتباط نشان دادند، بنابراین میتوان از این آغازگرها همراه با اطلاعات صفات مرفوفنولوژیک در اصلاح لوبیا چشمبلبلی جهت شناسایی ژنوتیپهای متحمل به تنش خشکی، مناسب برای تهیه جمعیتهای نقشهیابی و تولید ارقام متحمل استفاده کرد.https://cropbiotech.journals.pnu.ac.ir/article_3186_105169975ac3a19801fbc5f578f5fdc1.pdfدانشگاه پیام نورفصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی2252-078361420160921Developing genetic linkage map and identification of quantitative trait loci controlling agro-chemical traits in oriental type tobaccoتهیه نقشه پیوستگی و مکان یابی ژن های کنترل کننده تعدادی از صفات زراعی و شیمیایی در توتون تیپ شرقی61723187FAفرامرزهوشیاردلدانشآموخته کارشناسیارشد بیوتکنولوژی کشاورزی، گروه اصلاح و بیوتکنولوژی گیاهی، دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایرانرضادرویش زادهدانشگاه ارومیه0000-0001-5991-4411حمیدحاتمی ملکیدانشگاه مراغهJournal Article20160621Tobacco (Nicotiana tabacum L.) is an industrial plant that play important role in economy of most countries. Oriental tobacco is a sun-cured, small-leafed, highly aromatic type of tobacco with limited information about its agronomic and chemical characteristics and their genetic control. This research was conducted to prepare the genetic linkage map of oriental type tobacco in a recombinant inbred line population (103 lines) produced from the cross between SPT406 (male parent) and Basma seres 31 (female parent) and identification of genomic locations controlling some agronomic characteristics accompanied with chlorine content under field conditions. Markers including SSR, ISSR, REMAP and IRAP were utilized in construction of genetic linkage map. Linkage map comprising 46 markers was developed which covered 586.1 cM of tobacco genome and the average distance between two markers was 12.74 cM. Number of markers per linkage groups varied between 2 to 13. In this study, 19 QTLs with phenotypic variation between 13.2 to 40.1 were identified for characteristics including leaf length, leaf width, leaf number, plant height, internode distance, stem girth, dry leaf yield, photosynthesis value and leaf chlorine content using composite interval mapping. Co-localized QTLs were recognized in linkage groups 1, 3 and 5. Highest values of phenotypic variation achieved in the present study manifest the possibility for using identified retrotransposon and microsatellite markers in marker assisted selection programs of oriental type tobacco.توتون (Nicotiana tabacum L.) از جمله گیاهان صنعتی است که در اقتصاد بسیاری از کشورها اهمیت اساسی دارد. توتون شرقی متشکل از واریته های با برگ های کوچک، آفتاب خشک و ترکیبات آروماتیک فراوان می باشد که اطلاعات کمی در مورد صفات مختلف زراعی و شیمیایی و نحوه کنترل ژنتیکی آن ها وجود دارد. این پژوهش با هدف تهیه نقشه پیوستگی توتون شرقی در یک جمعیت لاین های اینبرد نوترکیب (103 لاین) حاصل از تلاقی Basma seres 31 (♀) و SPT406 (♂) و شناسایی مکان های ژنی کنترل کننده تعدادی از صفات زراعی و محتوی کلر برگ در شرایط مزرعهای انجام گرفت. برای تهیه نقشه پیوستگی، از نشانگرهای SSR، ISSR، IRAP و REMAP استفاده گردید. نقشه پیوستگی با استفاده از 46 نشانگر تهیه گردید که 1/586 cM از ژنوم توتون را پوشش داده و متوسط فاصله بین دو نشانگر مجاور در این نقشه ژنتیکیcM 74/12 می باشد. تعداد نشانگرها در گروه های پیوستگی ایجاد شده بین 2 الی 13 عدد متغیر بود. با استفاده از روش مکان یابی فاصله ای مرکب تعداد 19 QTL با ضریب تبیین فنوتیپی 2/13 الی 1/40 درصد برای صفات طول برگ، تعداد برگ، روز تا گلدهی، مقدار کلروفیل، عرض برگ، ارتفاع گیاه، فاصله میانگره ها، قطر ساقه، عملکرد برگ خشک، مقدار فتوسنتز و محتوای کلر برگ شناسایی گردید. در این مطالعه، QTLهای هم مکان در گروه های پیوستگی 1، 3 و 5 شناسایی گردید. مقادیر بالای عددی ضرایب تبیین فنوتیپی بدست آمده در تحقیق حاضر، بیانگر پتانسیل استفاده از نشانگرهای مبتنی بر رتروترنسپوزون ها (IRAP وREMAP) و نشانگرهای ریزماهواره ای شناسایی شده در برنامه های گزینش به کمک نشانگر در توتون شرقی میباشد.https://cropbiotech.journals.pnu.ac.ir/article_3187_f5689c359df2c34cc382272fac6556e7.pdfدانشگاه پیام نورفصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی2252-078361420160921Tracking and identification of Alfalfa Mosaic Virus (AMV) by Loop mediated isothermal amplification assayردیابی و شناسایی ویروس موزاییک یونجه (AMV) به وسیله آزمون تکثیر هم دمای وابسته به حلقه73843188FAمحمد امینالماسیدانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران شمال، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، تهران، ایران.Journal Article20160624Alfalfa mosaic virus (AMV) causing a disease in Alfalfa (Medicago sativa) crop in Iran has been identified on the basis of determination of symptom expression and morphological properties. There are several techniques to detect the virus including serological test and molecular methods. Reverse transcription Loop-mediated isothermal amplification (RT-LAMP) assay is a novel technique for amplifying RNA under constant temperature, with high specificity, sensitivity, rapidity and efficiency that is used in this study for detection of Alfalfa mosaic virus. Leaf samples (100 samples) with symptoms similar to AMV were collected from Hamedan and Kurdestan provinces and were subjected to a serological test. All four RT-LAMP reaction primers (i.e. F3, B3, FIP and BIP) together with RT-PCR reaction primers were designed on the basis of the highly conserved sequence of coat protein (CP) gene. Total RNA was extracted and molecular reactions were carried out and finally was detected six positive sampled The advantages of this new method in compare to other methods include the high specificity, high sensitivity, high rapidity, high efficiency, safety, fascinatingly, no requirement of expensive and tools for amplification, no post-amplification treatment of the amplicons, visual detection and user friendly.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.https://cropbiotech.journals.pnu.ac.ir/article_3188_4afc93e14414003f7e081b78a76750be.pdf