اصلاح نباتات مولکولی
علیرضا ترنگ؛ مجید ستاری
چکیده
استفاده از پدیده هتروزیس در فناوری برنج هیبرید یکی از راههای دستیابی به افزایش عملکرد در واحد سطح است و ارقام برنج هیبرید موجب افزایش ۳۰-۲۰ درصدی عملکرد نسبت به ارقام اصلاح شده پر محصول میگردد. در این مطالعه، خلوص 18 لاین نرعقیم سیتوپلاسمی ایرانی و خارجی و نگهدارنده آنها به همراه یک لاین نرعقیم ژنتیکی به نام TG51 با استفاده از نشانگرهای ...
بیشتر
استفاده از پدیده هتروزیس در فناوری برنج هیبرید یکی از راههای دستیابی به افزایش عملکرد در واحد سطح است و ارقام برنج هیبرید موجب افزایش ۳۰-۲۰ درصدی عملکرد نسبت به ارقام اصلاح شده پر محصول میگردد. در این مطالعه، خلوص 18 لاین نرعقیم سیتوپلاسمی ایرانی و خارجی و نگهدارنده آنها به همراه یک لاین نرعقیم ژنتیکی به نام TG51 با استفاده از نشانگرهای مولکولی مبتنی بر PCR ارزیابی شد. این لاینها در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار کشت و سپس خلوص آنها با استفاده از نشانگرهای مولکولی اختصاصی، ارزیابی شد. مقایسه میانگین صفات نشان داد که لاینهای برتر از نظر صفات موردمطالعه به ترتیب لاینهای نرعقیم IR58025A، فجر A و ندا A بودند. جهت بررسی خلوص بذور والد CMS و تمایز بین لاین نرعقیم و نگهدارنده آزمایشات مولکولی با استفاده از ۴ نشانگر مبتنی بر PCR انجام شد. در نشانگر ترکیبی CMS و RG136 و همچنین نشانگر RMT6 بیشترین تمایز بین لاینهای CMS-WA و نگهدارنده حاصل شد و در منابع دیگر نرعقیمی کارایی نداشتند. اما نتایج حاصل از باندهای تولیدی نشانگر drrcms نشان داد که این نشانگر میتواند به خوبی بین تمامی لاینهای نرعقیم سیتوپلاسمی از منابع مختلف Gambiaca, Arc, WA و نگهدارنده تمایز ایجاد کند؛ لذا از این نشانگر میتوان در تست خلوص ژنتیکی و تشخیص آلودگیهای احتمالی در بذور والدینی استفاده کرد.
اصلاح نباتات مولکولی
سید مجتبی خیام نکویی؛ محمد رضا غفاری؛ محسن مردی؛ زهرا قربان زاده؛ رسمیه حمید؛ مهرشاد زین العابدینی
چکیده
امروزه بهکارگیری فناوریهای پیشرفته مانند سیستم موقعیتیابی جهانی، هواپیماهای بدون سرنشین، نقشهبرداری ماهوارهای، حسگرهای از راه دور و ماشینآلات دقیق کشاورزی حجم زیادی از کلاندادهها را در طول فرایند تولید در اختیار کشاورزان قرار میدهد که میتواند بهعنوان بخشی از اقتصاد دیجیتال در کشاورزی دقیق محسوب شده و مورد بهرهبرداری ...
بیشتر
امروزه بهکارگیری فناوریهای پیشرفته مانند سیستم موقعیتیابی جهانی، هواپیماهای بدون سرنشین، نقشهبرداری ماهوارهای، حسگرهای از راه دور و ماشینآلات دقیق کشاورزی حجم زیادی از کلاندادهها را در طول فرایند تولید در اختیار کشاورزان قرار میدهد که میتواند بهعنوان بخشی از اقتصاد دیجیتال در کشاورزی دقیق محسوب شده و مورد بهرهبرداری اقتصادی قرار گیرد. تجزیه و تحلیل این دادهها بهعلت پیچیدگی قادر به پردازش توسط سیستمهای پردازش سنتی نمیباشد. با توجه به اندازه و پیچیدگی کلانداده، هوشمصنوعی قادر است از طریق الگوریتمهای یادگیری ماشین، این دادهها را به اطلاعات ارزشمند تبدیل نماید. از برنامههای کاربردی و در حال توسعه هوشمصنوعی میتوان به الگوریتمهای پیشبینی عملکرد، کاهش نهادههای کشاورزی مانند کود و سم، نظارت بر شرایط رشد محصولات، مدیریت آفات، بهنژادی و مطالعات مولکولی و درنهایت مدیریت زنجیره ارزش اشاره کرد. برنامههای در حال توسعه با استفاده از هوشمصنوعی بهزودی قادر خواهند بود علاوه بر تعیین زمان کشت، زمان ورود محصولات کشاورزی به بازار را نیز مدیریت کنند تا درنهایت سبب افزایش بهرهوری شوند. تولید کودهای زیستی از ضایعات کشاورزی میتواند دستاورد دیگری از توسعه الگوریتمهای بر پایه هوشمصنوعی برای کاهش اثرات منفی زیست محیطی و افزایش بهرهوری اقتصادی از ضایعات باقیمانده از محصولات کشاورزی باشد. در این مطالعه کاربردهای توسعهای و تحقیقی هوشمصنوعی و تأثیر آن در کشاورزی دقیق مورد بحث قرار میگیرد.
اصلاح نباتات مولکولی
سینا قنبری؛ کیانوش چقامیرزا؛ لیلا زارعی؛ رقیه ناصری؛ الیزابتا مازوکوتلی
چکیده
در بین غلات گندم دوروم (Triticum turgidum L. var. durum) پس از گندم نان یکی از مهمترین منابع پروتئین و انرژی است و در اکثر کشورهای جهان نقش عمدهای در تغذیه انسان دارد. در این تحقیق به منظور شناسایی و مکانیابی جایگاههای ژنی کنترل کننده صفات کیفی نشاسته و فیبر شوینده خنثی دانه در گندم دوروم، 118 لاین اینبرد نوترکیب گندم دوروم حاصل از تلاقی بین ...
بیشتر
در بین غلات گندم دوروم (Triticum turgidum L. var. durum) پس از گندم نان یکی از مهمترین منابع پروتئین و انرژی است و در اکثر کشورهای جهان نقش عمدهای در تغذیه انسان دارد. در این تحقیق به منظور شناسایی و مکانیابی جایگاههای ژنی کنترل کننده صفات کیفی نشاسته و فیبر شوینده خنثی دانه در گندم دوروم، 118 لاین اینبرد نوترکیب گندم دوروم حاصل از تلاقی بین ژنوتیپ بومی "ایران -249" با منشاء کرمانشاه و رقم بومی زردک به همراه والدین در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار طی دو سال زراعی (1392-1393، 1393-1394) تحت شرایط دیم در مرکز تحقیقات آچیراله ارزیابی شدند. برای شناسایی مناطق ژنومی که تاثیر قابل توجهی بر صفات مورد مطالعه داشتند، تجزیه QTL با استفاده از روش مکانیابی فاصلهای مرکب فراگیر انجام شد. برای دو صفت اندازه گیری شده محتوی نشاسته دانه و فیبر شوینده خنثی در مجموع شش QTL شناسایی شد. برای صفت محتوی نشاسته دانه سه QTL بر روی کروموزوم 7A و یک QTL بر روی کروموزوم 4B شناسایی شد. برای صفت فیبر شوینده خنثی یک QTL بر روی کروموزوم 6B و یک QTL بر روی کروموزوم 7A مکانیابی شد. شناسایی و مکانیابی QTLهای کنترل کننده صفات مرتبط با خصوصیات کیفی دانه میتواند فرصتی را برای بهبود این صفات از طریق انتخاب به کمک نشانگر فراهم کند. نتایج حاصل QTLهایی با پتانسیل اصلاحی بالا همراه با نشانگرهای مرتبطی که برای مکانیابی دقیق و بهنژادی مولکولی مفید میباشند ارائه مینمایند.
اصلاح نباتات مولکولی
نسرین اکبری؛ رضا درویش زاده
چکیده
اطلاع از نحوه عمل (افزایشی/ غالبیت) و میزان اثر ژنها یکی از ضروریتها جهت دستیابی به ارقام با عملکرد و کیفیت بالاست. برآورد ارزش اصلاحی (اثر افزایشی) میتواند به واسطه نشانگرها و از طریق بهترین پیشبینی خطی نااُریب انجام شود. در پژوهش حاضر 100 ژنوتیپ آفتابگردان دانه روغنی، بر اساس طرح لاتیس 10 10 طی دو سال زراعی 1392-1393 تحت دو شرایط ...
بیشتر
اطلاع از نحوه عمل (افزایشی/ غالبیت) و میزان اثر ژنها یکی از ضروریتها جهت دستیابی به ارقام با عملکرد و کیفیت بالاست. برآورد ارزش اصلاحی (اثر افزایشی) میتواند به واسطه نشانگرها و از طریق بهترین پیشبینی خطی نااُریب انجام شود. در پژوهش حاضر 100 ژنوتیپ آفتابگردان دانه روغنی، بر اساس طرح لاتیس 10 10 طی دو سال زراعی 1392-1393 تحت دو شرایط نرمال و تنش خشکی (محدودیت آبیاری) ارزیابی شدند. ارزش اصلاحی 13 صفت در 78 ژنوتیپ از 100 ژنوتیپ به واسطه داشتن دادههای ژنوتیپسنجی با نشانگرهای SSR و مبتنی بر Retrotransposon در هر یک از شرایط نرمال و تنش خشکی (محدودیت آبیاری) از طریق بهترین پیشبینی خطی نااُریب (BLUP) برآورد شد. به این منظور از ماتریس خویشاوندی یا Kinship حاصل از دادههای مولکولی SSR و مبتنی بر Retrotransposon استفاده شد. با توجه به مجموع رتبههای ارزشهای اصلاحی همه صفات مورد مطالعه و بر اساس دادههای مولکولی هر دو نشانگر، تحت شرایط نرمال ژنوتیپهای 47،11،8 و 35 و تحت شرایط تنش خشکی (محدودیت آبیاری) ژنوتیپهای 8، 11 و 35 از بالاترین رتبه ارزش اصلاحی برخوردار بودند. بر اساس دادههای مولکولی SSR در شرایط نرمال ژنوتیپهای 76، 36، 34 و 41 و بر اساس دادههای مولکولی مبتنی بر رتروترنسپوزون ژنوتیپهای 61، 78، 72 و 52 و در شرایط تنش خشکی (محدودیت آبیاری) بر اساس دادههای مولکولی SSR ژنوتیپهای 76، 38، 34، 29 و 70 و بر اساس دادههای مولکولی مبتنی بر رتروترنسپوزون ژنوتیپهای 16، 71، 78 و 61 از پایینترین رتبه ارزش اصلاحی برخوردار بودند. در مجموعِ دو شرایط و با در نظر گرفتن کلِ صفات مورد مطالعه و هر دو نشانگر مولکولی، ژنوتیپهای 8، 11 و 35 با ارزش اصلاحی بالا به عنوان والدین مطلوب برای اصلاح صفات در برنامههای بهنژادی معرفی میشوند.
اصلاح نباتات مولکولی
لیلا فرهادی؛ علی آرمینیان؛ سجاد رشیدی منفرد
چکیده
میکرو RNA ها (miRNAs) دستهای از مولکولهای ریز RNA، غیر کدکنندهی درونزا، با طولی بین 24-19 نوکلئوتید هستند که ژنهای هدف را در سطح پس از رونویسی در گیاهان کنترل میکنند. در این مطالعه تعدادی از میکرو RNA های موجود در گیاه کاملینا با استفاده از دادههای حاصل از توالییابی RNA شناسایی و معرفی شدند. گیاه کاملینا با نام علمی (Camelina Sativa L.) گیاهی ...
بیشتر
میکرو RNA ها (miRNAs) دستهای از مولکولهای ریز RNA، غیر کدکنندهی درونزا، با طولی بین 24-19 نوکلئوتید هستند که ژنهای هدف را در سطح پس از رونویسی در گیاهان کنترل میکنند. در این مطالعه تعدادی از میکرو RNA های موجود در گیاه کاملینا با استفاده از دادههای حاصل از توالییابی RNA شناسایی و معرفی شدند. گیاه کاملینا با نام علمی (Camelina Sativa L.) گیاهی روغنی- دارویی و متعلق به خانوادهی شببوئیان (Brassicaceae) است. در ابتدا استخراج RNA از بافت برگ گیاه صورت گرفت و RNA استخراج شده جهت توالییابی ارسال شد. دادهها پس از حذف خوانشهای با کیفیت پایینتر از سطح آستانه و نیز پیرایش آنها، با نرمافزار Trinity به صورت denovo سرهمبندی شدند. سپس شناسایی میکرو RNA ها با نرمافزار miRDeep2 انجام شد. با استفاده از دادههای ترنسکریپتوم گیاه و توالیهای میکرو RNA های شناختهشده در سایر گیاهان تعداد 33 میکرو RNA شناسایی و ژنهای هدف آنها با استفاده از برنامهی psRNAtarget مشخص شدند. بررسی ژنهای هدف نشان داد که در مجموع 1415 ژن توسط این میکرو RNA ها، تنظیم می شوند که متعلق به چندین خانوادهی ژنی با عملکردهای زیستی متفاوت از جمله ژنهای پروتئینهای متصل شونده به پروموتور Squamusa، خانوادهی پروتئین کیناز و ... هستند. مقایسهی بیان ژنهای حامل میکرو RNA در دو لاین دابلدهاپلوئید مورد مطالعه، نشان داد که به غیر از miR296 و miR474 که در لاین شمارهی 1 بیان بیشتری داشتند، بقیه میکرو RNA ها در لاین شمارهی 2 بیان بالاتری داشتند. این موضوع با توجه به پایینتر بودن میزان تولید روغن در لاین شمارهی 1 نسبت به لاین شمارهی 2 نشاندهندهی ارتباط این دو میکروRNA با تولید روغن است.miR483 در هیچ کدام از لاینها بیان نداشت. miR113 و miR206 بالاترین میزان بیان را در بین همه میکرو RNA ها داشتند. بیان بالاتر میکرو RNA ها در لاین 2 احتمالاً نشانگر فعالیت بالاتر مکانیسم خاموشی در سطح رونویسی برای ژنهای هدف در این لاین نسبت به لاین شمارهی 1 میباشد.
کشت بافت و ریزازدیادی
زینب چقاکبودی؛ مهدی کاکایی؛ علیرضا زبرجدی؛ دانیال کهریزی
چکیده
کلزا یکی از مهمترین گیاهان روغنی در جهان است که به دلیل اهمیت واردات روغن توسعهی کشت آن مورد توجه قرار گرفته است. این تحقیق بهمنظور بررسی اثر تنش خشکی بر ژنوتیپهای کلزا در شرایط کشت بافت و مزرعه و نیز شـناسایی ژنوتیپهای پایدار در مزرعه اجرا گردید. در شرایط آزمایشگاه، واکنش 14 ژنوتیپ مختلف کلزا به القاء کالوس حاصل از کشت هیپوکوتیل ...
بیشتر
کلزا یکی از مهمترین گیاهان روغنی در جهان است که به دلیل اهمیت واردات روغن توسعهی کشت آن مورد توجه قرار گرفته است. این تحقیق بهمنظور بررسی اثر تنش خشکی بر ژنوتیپهای کلزا در شرایط کشت بافت و مزرعه و نیز شـناسایی ژنوتیپهای پایدار در مزرعه اجرا گردید. در شرایط آزمایشگاه، واکنش 14 ژنوتیپ مختلف کلزا به القاء کالوس حاصل از کشت هیپوکوتیل و ارزیابی تحمل به خشکی ژنوتیپها با استفاده از پلیاتیلن گلیکول 6000 در پنج سطح شامل صفر (بعنوان شاهد)، 10%، 20% ،30%، و 40% در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار بررسی شد. صفات مورد ارزیابی شامل سرعت رشد نسبی، سرعت رشد، محتوای آب نسبی و محتوای پرولین کالوس بود. در بخش مزرعه، ژنوتیپها در چهار محیط (دو سال متوالی 87-1386 در شرایط دیم و آبیاری) در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج کشت کالوس نشان داد که صفات مورد ارزیابی به غیر از محتوای پرولین کالوس با افزایش سطح تنش کاهش یافتند. در شرایط آزمایشگاه ژنوتیپ شمارهی هفت (Dante) به عنوان ژنوتیپ برتر معرفی گردید. نتایج حاصل از تجزیهی AMMI حاکی از معنادار بودن اثرات افزایشی ژنوتیپ و محیط و اثر ضربی ژنوتیپ × محیط بود. نتایج اثرات افزایشی تجمعی (تجزیه واریانس) و اثرات متقابل ضربی (تجزیه به اجزای اصلی) نشان داد که دو مؤلفهی اول 02/53 و 65/33 درصد از واریانس اثر متقابل را برای عملکرد روغن تبیین کردند. ژنوتیپهای Dante و SLM-046 بعنوان ژنوتیپهای پایدار معرفی گردیدند.
اصلاح نباتات مولکولی
نسرین اکبری؛ رضا درویش زاده
چکیده
با گسترش حجم دادهها، سرعت و دقت در ارزیابیهای بهنژادی از اهمیت بسزایی برخوردار میباشد. روشهای آماری چند متغیره، مانند GGE، با کاهش حجم داده و پیچیدگیهای محاسباتی، کمک شایانی در این راستا مینمایند. استفاده از GGE جهت معرفی ژنوتیپهایی که دارای بیشترین سازگاری و بالاترین عملکرد هستند، سودمند ارزیابی شده است. به منظور معرفی ...
بیشتر
با گسترش حجم دادهها، سرعت و دقت در ارزیابیهای بهنژادی از اهمیت بسزایی برخوردار میباشد. روشهای آماری چند متغیره، مانند GGE، با کاهش حجم داده و پیچیدگیهای محاسباتی، کمک شایانی در این راستا مینمایند. استفاده از GGE جهت معرفی ژنوتیپهایی که دارای بیشترین سازگاری و بالاترین عملکرد هستند، سودمند ارزیابی شده است. به منظور معرفی ژنوتیپ پایدار با سازگاری بالا به تنش خشکی، 100 ژنوتیپ آفتابگردان دانه روغنی در قالب طرح لاتیس ساده 10 × 10 طی دو سال زراعی (1392-1393) در شرایط آبیاری نرمال و محدود ارزیابی شدند. نتایج تجزیه واریانس مرکب نشان داد بین ژنوتیپها از نظر صفات آگرومورفولوژیک مورد ارزیابی اختلاف آماری معنیدار وجود دارد. بر اساس ارزیابی گرافیکی برهمکنش ژنوتیپ × محیط با GGEbiplot از برنامه metan تحت R، ژنوتیپهای شماره 57 (SDR19)، 41 (F1250/03)، 8 (254-ENSAT)، 24 (8ASB2) و 26 (H049+FSB) از نظر پایداری و عملکرد جز برترین ژنوتیپها بودند. ژنوتیپ 8 (254-ENSAT) بالاترین عملکرد را در بین تمام ژنوتیپها در تمامی محیطها نشان داد. در مقابل ژنوتیپ 26 (H049+FSB) بیشترین عملکرد را در محیطهای Y1D (سال اول- آبیاری محدود) و Y1N (سال اول- آبیاری نرمال) و ژنوتیپهای 57 (SDR19)، 41 (F1250/03) و 24 (8ASB2) بیشترین عملکرد را در محیطهای Y2D (سال دوم آبیاری محدود) و Y2N (سال دوم- آبیاری نرمال) نشان دادند. بر اساس نتایج از ژنوتیپ شماره 8 با عملکرد بالا و پایدار در تمام محیطها میتوان به عنوان والد در توسعه هیبریدهای پرمحصول و متحمل به تنش استفاده کرد. نتایج تحقیق نشان میدهد بایپلات GGE روش آماری سودمندی در جهت دستیابی به نتایج کاربردی و دقیق میباشد.
اصلاح نباتات مولکولی
نادعلی باقری؛ زینب مسعودی جوزچال
چکیده
طول دانه یکی از خصوصیات بسیار مهم در اصلاح برنج است که بر عملکرد و ویژگیهای کیفی دانه تأثیر میگذارد. در این مطالعه تنوع ژنتیکی صفات طول و عرض و وزن هزار دانه در جمعیت F2 حاصل از تلاقی لاین L44 (والد مادری) و ژنوتیپ IR-229R (والد پدری) مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین از نشانگرهای مولکولی همبسته با طول دانه برای شناسایی ژنوتیپهایی با طول ...
بیشتر
طول دانه یکی از خصوصیات بسیار مهم در اصلاح برنج است که بر عملکرد و ویژگیهای کیفی دانه تأثیر میگذارد. در این مطالعه تنوع ژنتیکی صفات طول و عرض و وزن هزار دانه در جمعیت F2 حاصل از تلاقی لاین L44 (والد مادری) و ژنوتیپ IR-229R (والد پدری) مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین از نشانگرهای مولکولی همبسته با طول دانه برای شناسایی ژنوتیپهایی با طول دانه بلندتر در جمعیت F2 استفاده شد. نتایج ارزیابی صفات مورفولوژی نشان داد که میانگین طول دانه برنج در جمعیت نسل دوم L44 × IR-229R برابر با 16/11 میلیمتر میباشد که به میانگین طول دانه در ژنوتیپ مادریL44 (11 میلیمتر) نزدیک است. همچنین تعداد 10 ژنوتیپ طول دانه بلندتر از والد پدری نشان دادند که از بین این ژنوتیپها، تعداد 6 ژنوتیپ (شمارههای 8، 10، 76، 82، 91 و 96) عرض دانه و وزن هزار دانه بیشتری از میانگین جمعیت داشتند. در ارزیابی مولکولی مشخص شد که آغازگرهای RM488 و RM234 (به ترتیب همبسته با طول دانه برنج روی کروموزم 1 و 7) بین ژنوتیپهای والدینی چندشکلی نشان دادند. در بررسی صفت طول دانه با نشانگرهای RM488 و RM234، ژنوتیپهای 76، 82، 91 و 101 با طول دانه به ترتیب 96/12، 66/12، 79/12 و 53/12 میلیمتر بعنوان ژنوتیپهای دانه بلند شناسایی شدند.
اصلاح نباتات مولکولی
ساناز خلیفانی؛ رضا درویش زاده؛ فریبا مرسلی آقاجری
چکیده
آفتابگردان (.Helianthus annuus L) یک محصول مهم دانه روغنی شناخته شده است که به دلیل روغن با کیفیت بالا و غنی از اسیدلینولئیک در سراسر جهان کشت میشود. مطالعه حاضر مروری بر اثرات تنش شوری بر صفات مورفولوژیک و فیزیولوژیک، مکانیسمهای مقاومت و روشهای اصلاحی و زراعی برای مقابله با تنش شوری در آفتابگردان است. آفتابگردان به عنوان گیاه ...
بیشتر
آفتابگردان (.Helianthus annuus L) یک محصول مهم دانه روغنی شناخته شده است که به دلیل روغن با کیفیت بالا و غنی از اسیدلینولئیک در سراسر جهان کشت میشود. مطالعه حاضر مروری بر اثرات تنش شوری بر صفات مورفولوژیک و فیزیولوژیک، مکانیسمهای مقاومت و روشهای اصلاحی و زراعی برای مقابله با تنش شوری در آفتابگردان است. آفتابگردان به عنوان گیاه نیمه متحمل به شوری رتبهبندی میشود. اثرات منفی تنش شوری بر آفتابگردان شامل قهوهای شدن نوک ریشهها، کاهش رشد لپهها و ریشه، سطح برگ، تجمع ماده خشک، عملکرد و میزان روغن دانه است. همچنین تنش شوری منجر به کاهش جذب CO2، سرعت تعرق، هدایت روزنهای و ظرفیت فتوسنتزی در آفتابگردان میشود. از واکنشهای مقاومت به تنش شوری در آفتابگردان میتوان به تعدیل بیان ATPaseهای حساس به Oubain از طریق کلسیم، به تاخیر انداختن تخریب پروتئینهای غشایی، افزایش سروتونین و ملاتونین، افزایش بیان نیتریک اکسید، افزایش S-nitrosylation پروتئینهای سیتوزولی، افزایش محتوای پراکسید لیپید، فعالیت گلوتاتیون پراکسیداز و فراوانی هم اکسیژناز-1 (HO-1) در سلولهای اطراف کانالهای ترشحی اشاره کرد. مهمترین رویکردهای اصلاح برای تحمل تنش شوری در آفتابگردان عبارتند از: شناسایی ژنهای مقاوم به شوری HT089، HT175، HT185، HT215، HT216 و HT227، شناسایی گونه H. paradoxus به عنوان مقاومترین گونه، تولید لاینهای HA429 و HA430 متحمل به شوری، انتقال ژن TaNHX2 گندم به آفتابگردان و شناسایی ژنهای دخیل در تحمل به تنش شوری با فناوری توالیابی نسل جدید. نتایج این بررسیِ گسترده در دستیابی به یک برنامه جامع برای بهبود پایدار عملکرد و کیفیت روغن آفتابگردان تحت تنش شوری مهم خواهد بود.
اصلاح نباتات مولکولی
محمدصالح شاه وردی؛ محمد محسن زاده گلفزانی؛ حبیب الله سمیع زاده لاهیجی
چکیده
این آزمایش با هدف بررسی تنوع ژنتیکی و گروهبندی ژنوتیپهای گلرنگ با استفاده از نشانگرهای ISSR و رتروترانسپوزون و صفات زراعی در سال 1394 در آزمایشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی دانشگاه گیلان و موسسه اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج انجام شد. تعداد 28 ژنوتیپ گلرنگ با استفاده از 7 نشانگر ISSR، سه نشانگر رتروترانسپوزون و 12 نشانگر ترکیبی ISSR و رتروترانسپوزون، ...
بیشتر
این آزمایش با هدف بررسی تنوع ژنتیکی و گروهبندی ژنوتیپهای گلرنگ با استفاده از نشانگرهای ISSR و رتروترانسپوزون و صفات زراعی در سال 1394 در آزمایشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی دانشگاه گیلان و موسسه اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج انجام شد. تعداد 28 ژنوتیپ گلرنگ با استفاده از 7 نشانگر ISSR، سه نشانگر رتروترانسپوزون و 12 نشانگر ترکیبی ISSR و رتروترانسپوزون، و همچنین تعداد هشت صفت مختلف مورفولوژی با روشهای مختلف آماری ارزیابی شد. از 22 آغازگر 117 نوار چند شکل ایجاد شد. از بین آغازگرها، آغازگرهای UBC827 و TOS1 با تعداد 13 نوار بیشترین تعداد نوار و آغازگرهای UBC811 و UBC822 ترکیبی با TOS1 با تعداد پنج نوار کمترین تعداد نوار را برای آغازگرهای ISSR و رتروترانسپوزون نشان داد. درصد چندشکلی به دست آمده برای نشانگرهای ISSR، رتروترانسپوزون و آغازگرهای ترکیبی ISSR و رتروترانسپوزون از 46/38 تا 88/88 درصد متغیر بود و میانگین درصد چندشکلی برابر با 62 درصد بدست آمد. بالا بودن معیارهای تنوع ژنی نی، شاخص شانون، میزان PIC و تعداد آلل مؤثر برای آغازگرهای UBC810، UBC811 و آغازگرهای ترکیبی TOS-2+HB-12، TOS1+HB12 و TOS1+ UBC822 نشاندهنده کارایی بالای این آغازگرها در ارزیابی تنوع ژنتیکی در این تحقیق میباشد. در بررسی ژنوتیپها براساس صفات مورفولوژی به روش UPGMA و معیار فاصله اقلیدسی 28 ژنوتیب در چهار گروه قرار گرفتند. صحت گروهبندی حاصل از تجزیه خوشهای توسط تجزیه تابع تشخیص کانونی به روش خطی فیشر با 1/82 درصد برای صفات مورفولوژی تأیید شد. تجزیه به مختصات اصلی در بررسی مولکولی نیز نشان داد که 12 بردار اول در مجموع 47/63 درصد تنوع کل را توجیه کردند. آزمون منتل ارتباط بین دو ماتریس داده مولکولی و مورفولوژی را 214/0 نشان داد که نشاندهندهی ارتباط کم بین دو داده است. در مجموع نتایج نشان داد که تنوع ژنتیکی قابل ملاحظهای وجود دارد که میتواند جهت گزینش ژنوتیپهایی مطلوب در برنامههای به نژادی گلرنگ مورد استفاده قرار گیرد.
اصلاح نباتات مولکولی
سمیه ابراهیمی؛ احمد اسماعیلی؛ سید سجاد سهرابی؛ حسن ترابی پوده
چکیده
تنشهای غیرزیستی از جمله کمآبی در گیاهان منجر به تغییرات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی میشوند. گیاهان مانند سایر موجودات زنده با تنظیم بیان ژن به تغییرات محیطی پاسخ میدهند. عوامل رونویسی، کلیدیترین عناصر مولکولی برای تنظیم بیان ژنها بهشمار میروند. نقش عوامل رونویسی شوک حرارتی (HSFs) در مکانیسم مولکولی پاسخ به انواع تنشهای ...
بیشتر
تنشهای غیرزیستی از جمله کمآبی در گیاهان منجر به تغییرات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی میشوند. گیاهان مانند سایر موجودات زنده با تنظیم بیان ژن به تغییرات محیطی پاسخ میدهند. عوامل رونویسی، کلیدیترین عناصر مولکولی برای تنظیم بیان ژنها بهشمار میروند. نقش عوامل رونویسی شوک حرارتی (HSFs) در مکانیسم مولکولی پاسخ به انواع تنشهای غیرزیستی مورد تأیید قرارگرفته است، از این رو، در مطالعه حاضر برای شناسایی، طبقهبندی و بررسی تغییرات بیانHSFها در عدس تحت تنش کمآبی از تجزیه و تحلیل دادههای توالییابی شده RNA استفاده شد و در نهایت بیان برخی از رونوشتها با استفاده از روش qRT-PCR مورد بررسی قرار گرفت. از مجموع رونوشتهای سرهمبندی شده عدس، 35 رونوشت متعلق به سه کلاس HSF شناسایی شد. همچنین نتایج نشان داد که در شرایط کمآبی از میان HSFهای شناساییشده، بیان چهار رونوشت شامل HSFA9 و HSFA2 افزایش و در مقابل بیان HSFA6B و HSFB4 کاهشیافته است. علاوه بر این یافتههای ما نشان داد که در پاسخ به تنش خشکی تغییری در بیان رونوشتهای HSF کلاس C دیده نمیشود. بهطورکلی، یافتههای این پژوهش بینشی در مورد ژنهای HSF عدس و نقش احتمالی آنها در پاسخ به تنش کمآبی ایجاد نمودهاست که میتوان از آن بهعنوان پایهای در آزمایشهای آتی برای درک بهتر مکانیسم مولکولی تحمل عدس به تنش کمآبی استفاده نمود.
اصلاح نباتات مولکولی
محمد حسن کفاش مقدم؛ فروغ سنجریان؛ علاءالدین کردناییج؛ مهرداد چائی چی؛ امیر محمد ناجی
چکیده
گندم بهعنوان مهمترین غله در بسیاری از مناطق جهان است و غذای اصلی اکثر مردم را تشکیل میدهد. با این وجود، اغلب مناطق تولید گندم در جهان در بخشی از فصل رشد و بیشتر در مراحل انتهایی رشد با کمبود آب مواجه هستند. لذا شناسایی ارقام متحمل و نیز مطالعهی مکانیسمهای افزایشدهنده مقاومت به تنش خشکی از راهکارهای مناسب جهت مقابله با عوارض ...
بیشتر
گندم بهعنوان مهمترین غله در بسیاری از مناطق جهان است و غذای اصلی اکثر مردم را تشکیل میدهد. با این وجود، اغلب مناطق تولید گندم در جهان در بخشی از فصل رشد و بیشتر در مراحل انتهایی رشد با کمبود آب مواجه هستند. لذا شناسایی ارقام متحمل و نیز مطالعهی مکانیسمهای افزایشدهنده مقاومت به تنش خشکی از راهکارهای مناسب جهت مقابله با عوارض تنش خشکی خواهد بود. تحقیق حاضر با هدف بررسی سطح بیان هشت ژن منتخب مرتبط با تحمل به خشکی P450 ,NCED ،ABF ، HKT ، PAL ، ABC transporter, bHLH و لیپواکسیژناز در دو ژرم پلاسم بومیگندم زمستانه ایرانی حساس و متحمل به خشکی انجام گرفت. سنجش بیان این ژنها بر روی نمونههای برگی جمعآوریشده در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار و دو سطح تیماری (نرمال و تنش خشکی) از گیاهان کشت شده در گلخانه، صورت گرفت. برای این منظور پس از تکثیر cDNA با ژنهای منتخب، بیان آنها با استفاده از روش نورترنبلات معکوس نسبت به یک ژن کنترل داخلی (TEF-1α) سنجیده و با استفاده از نرمافزار توتال لب کمیگردید. مطالعه بیان نسبی هر ژن نسبت به ژن کنترل داخلی نشان داد که اعمال تنش خشکی بر میزان بیان تمامی ژنها به جزء ژن bHLH اثر معنیداری داشتهاست. نمودار دوطرفه بر پایه مولفههای اول و دوم، جداسازی ژنوتیپها را در تنش کمآبی بر اساس مقدار بیان هفت ژن مورد ارزیابی امکانپذیر کرد. این روش میتواند در غربالگری و شناسایی ژنوتیپهای متحمل در تودههای بومیگندم کاربرد مؤثری داشتهباشد.
اصلاح نباتات مولکولی
سحر قهرمانی قهرمانلو؛ رضا درویش زاده
چکیده
ذرت بعد از گندم و برنج جزو سومین غله مهم در سراسر جهان بوده و یک دانه اصلی برای بسیاری از مردمان در آفریقا، آمریکای لاتین و آسیا به حساب میآید. اطلاع از نحوه عمل و میزان اثر ژنها یکی از ضرورتها جهت دستیابی به ارقام با بازدهی بالاست. در این راستا فنآوری نشانگرهای مولکولی نیاز به اطلاع از شجره ژنوتیپها جهت برآورد ماتریس خویشاوندی ...
بیشتر
ذرت بعد از گندم و برنج جزو سومین غله مهم در سراسر جهان بوده و یک دانه اصلی برای بسیاری از مردمان در آفریقا، آمریکای لاتین و آسیا به حساب میآید. اطلاع از نحوه عمل و میزان اثر ژنها یکی از ضرورتها جهت دستیابی به ارقام با بازدهی بالاست. در این راستا فنآوری نشانگرهای مولکولی نیاز به اطلاع از شجره ژنوتیپها جهت برآورد ماتریس خویشاوندی لازم برای برآورد ارزشهای اصلاحی ژنوتیپها را برطرف نموده است. در این پژوهش، تعداد 97 ژنوتیپ ذرت در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با شش تکرار به لحاظ 17 صفات مختلف زراعی ارزیابی شدند. در آزمایش مولکولی پروفیل مولکولی ژنوتیپها با استفاده از 28 جفت ترکیب آغازگری چندشکلی در تکثیر بین رتروترنسپوزونها (IRAP) و چندشکلی در تکثیر بین ریزماهواره و رتروترنسپوزون (REMAP) تهیه شد. ارزش اصلاحی ژنوتیپها در ارتباط با هر یک از صفات موردمطالعه به روش بهترین پیشبینی نا اریب خطی (BLUP) در قالب مدل خطی مخلوط (MLM) با بهرهمندی از ماتریس خویشاوندی یا Kinship محاسبه شده بر اساس دادههای مولکولی، برآورد شد. با در نظر گرفتن مجموع ارزشهای اصلاحی برآورد شده برای صفات موردمطالعه، ژنوتیپهایP3L11 ، P10L9، P9L6، P19L5 Kahia و (Paternal)OH43/1042 بالاترین رتبه را داشتند. ارزش اصلاحی مثبت نشان میدهد این ژنوتیپها بیشترین توان در انتقال ارزش صفات به نسل بعد را دارند. ژنوتیپ P14L2 با دارا بودن ارزش اصلاحی مثبت و بالا برای صفات طول برگ، نسبت سطح برگ، وزن چوببلال و شاخص سطح برگ و ژنوتیپ P16L6 Kahia با داشتن ارزش اصلاحی مثبت و بالا برای صفات ارتفاع بوته تا بلال، طول چوببلال و وزن دانه در بوته میتوانند بهعنوان والدین مطلوب برای اصلاح این صفات در برنامههای بهنژادی ذرت معرفی شوند.
اصلاح نباتات مولکولی
مرجان جنت دوست؛ رضا درویش زاده؛ ستار طهماسبی انفرادی؛ مریم منزه
چکیده
شوری یک تنش اصلی غیر زیستی محدودکننده رشد و بهرهوری گیاهان در بسیاری از مناطق جهان است که به دلیل افزایش استفاده از آب بی-کیفیت برای آبیاری و شوری خاک ایجاد میشود. سازگاری یا تحمل گیاه به تنش شوری شامل تغییر فرآیندهای فیزیولوژیکی و مسیرهای متابولیکی و فعالسازی شبکههای مولکولی یا ژنی است. در این مطالعه از الکتروفو دوبعدی برای ...
بیشتر
شوری یک تنش اصلی غیر زیستی محدودکننده رشد و بهرهوری گیاهان در بسیاری از مناطق جهان است که به دلیل افزایش استفاده از آب بی-کیفیت برای آبیاری و شوری خاک ایجاد میشود. سازگاری یا تحمل گیاه به تنش شوری شامل تغییر فرآیندهای فیزیولوژیکی و مسیرهای متابولیکی و فعالسازی شبکههای مولکولی یا ژنی است. در این مطالعه از الکتروفو دوبعدی برای شناسایی پروتئینهای پاسخدهنده به تنش شوری در ذرت استفاده شد. دو لاین ذرت با واکنش متفاوت به تنش شوری R10 (متحمل) و S46 (حساس) انتخاب شدند. در مرحله هشت برگی، تیمار شوری 8 دسیزیمنس بر متر بر گیاهان به مدت 20 روز اعمال شد و سپس پروتئینهای برگ، استخراج گردید. لکههایی با بیش از 5/1 برابر افزایش یا کاهش بیان جدا گردیدند و توسط دستگاه طیفسنجی جرمی شناسایی و تعیین توالی شدند. طبقهبندی عملکردی لکههای پروتئینی هر لاین بعد از MS/MS نشان داد که پروتئینهای متفاوت بیان شده دارای فعالیتهای متابولیکی مختلفی هستند. در لاین متحمل R10 تعداد پنج لکه افزایش بیان نشان داد که شامل پروتئینهای Pyruvate orthophosphate dikinase، ATP synthase subunit beta، Germin-like protein،Chlorophyll a-b binding protein ، Triosephosphate isomerase و 40S ribosomal protein میباشند. همچنین در لاین حساس S46 یک لکه افزایش بیان نشان داد که شامل پروتئین Proteasome subunit beta میباشد و دو لکه-کاهش بیان نشان دادند که شامل پروتئینهای Chlorophyll a-b binding protein و Ribulose bisphosphate carboxylase small chain میباشند. پروتئینهای شناسایی شده در این مطالعه و مسیرهای بیوشیمیایی احتمالی مرتبط، اطلاعات جدیدی را در پاسخ لاین-های ذرت (R10 و S46) به تنش شوری ارائه میدهند.
اصلاح نباتات مولکولی
امیر فرقانی سراوانی؛ بابک ربیعی؛ علی اکبر عبادی
چکیده
کیفیت دانه برنج یک ویژگی پیچیده است که میتوان آن را به کیفیت تبدیل، کیفیت ظاهری، کیفیت پخت و خوراک و کیفیت تغذیهای تقسیم کرد. بیشتر مطالعات انجام شده در زمینه کیفیت دانه برنج، اهمیت کروموزومهای شماره یک و شش برنج را در کنترل ژنتیکی صفات مختلف مرتبط با آن نشان میدهند. در مطالعه حاضر، اعتبارسنجی ۳۵ نشانگر ریزماهواره پیوسته با ...
بیشتر
کیفیت دانه برنج یک ویژگی پیچیده است که میتوان آن را به کیفیت تبدیل، کیفیت ظاهری، کیفیت پخت و خوراک و کیفیت تغذیهای تقسیم کرد. بیشتر مطالعات انجام شده در زمینه کیفیت دانه برنج، اهمیت کروموزومهای شماره یک و شش برنج را در کنترل ژنتیکی صفات مختلف مرتبط با آن نشان میدهند. در مطالعه حاضر، اعتبارسنجی ۳۵ نشانگر ریزماهواره پیوسته با ویژگیهای کیفیت دانه برنج که همگی روی دو کروموزوم شماره یک و شش قرار داشتند، در 144 لاین خویشآمیخته نوترکیب نسل F10 حاصل از تلاقی ارقام سپیدرود (یک رقم اصلاح شده ایرانی با کیفیت ضعیف) و غریب (یک رقم محلی ایرانی با کیفیت خوب) انجام شد. نتایج تجزیه رگرسیونی نشان داد که تعداد 25 نشانگر مورد مطالعه با صفات مختلف کمی و کیفی پیوسته بودند و بین 16 تا 39 درصد از تنوع صفات مختلف را توجیه کردند، اما نشانگرهای RM253، RM246، RM190، RM104، RM314، RM3827 و RM7434 دارای پیوستگی قویتری بودند. تهیه نقشه پیوستگی 35 نشانگر ریزماهواره در جمعیت مورد مطالعه نشان داد که طول نقشه حاصل 5/236 سانتی-مورگان و متوسط فاصله بین نشانگرهای مجاور 95/6 سانتیمورگان بود. تجزیه QTL با روش مکانیابی فاصلهای مرکب نشان داد که تعداد چهل QTL کنترل صفات اندازهگیری شده در جمعیت مورد مطالعه را برعهده داشتند و تنوع فنوتیپی کنترلشده توسط QTLهای شناسایی شده از 57/7 تا 41/37 درصد بهترتیب برای صفات بازده تبدیل دانه و درصد برنج سالم متغیر بود. بر اساس این تجزیه تعداد 23 نشانگر در فاصله نزدیکتری به QTLهای کنترلکننده صفات مورد مطالعه در این پژوهش بودند. از این تعداد برخی نشانگرها با چند صفت مختلف پیوسته بودند. در مجموع نتایج حاصل از تجزیه رگرسیونی و تجزیه QTL نشان داد که نشانگرهای آگاهیبخش پیوسته با ویژگیهای کیفیت دانه شامل نشانگرهای RM253، RM246، RM340، RM243، RM4128، RM314، RM3827، RM7434، RM104 و RM190 بودند که با تحقیقات کاملتر میتوان از آنها در برنامههای انتخاب بهکمک نشانگر در آینده استفاده کرد.
اصلاح نباتات مولکولی
علیرضا نبی پور؛ رضا درویش زاده؛ احمد صرافی
چکیده
دانههای روغنی بیشک از راهبردیترین محصولات کشاورزی هستند که تولید آنها جزو نیازهای زیربنایی برای ایجاد امنیت غذایی هر جامعه محسوب میشود. آفتابگردان با نام علمی Helianthus annuus L. گیاهی یکساله، یکپایه، دولپه از تیرهی مرکبان (Composite) میباشد. این جنس دارای گونههای دیپلوئید، تتراپلوئید و هگزاپلوئید است که آفتابگردان زراعی جزو ...
بیشتر
دانههای روغنی بیشک از راهبردیترین محصولات کشاورزی هستند که تولید آنها جزو نیازهای زیربنایی برای ایجاد امنیت غذایی هر جامعه محسوب میشود. آفتابگردان با نام علمی Helianthus annuus L. گیاهی یکساله، یکپایه، دولپه از تیرهی مرکبان (Composite) میباشد. این جنس دارای گونههای دیپلوئید، تتراپلوئید و هگزاپلوئید است که آفتابگردان زراعی جزو گونههای دیپلوئید با تعداد کروموزم پایه 17=x میباشد. آفتابگردان بهطورعمده بهخاطر روغن خوراکی آن کشت میشود. تنشهای محیطی از قبیل خشکی، شوری، دمای غیرمعمول، مسمومیت با فلزات سنگین و تابش فرابنفش از تهدیدات جدی برای رشد، سوخت و ساز و بهرهوری گیاهان میباشند. در سالهای اخیر، پیشرفتهای شگفتآور در زمینههای زیستفناوری، مهندسی ژنتیک و علوم کامپیوتر باعث شده است تا برنامههای بهنژادی از سرعت، دقت و کارایی بسیار بالاتری نسبت به گذشته برخوردار باشند. تکنیکهای جدید در صورتی که بهطور مناسب در برنامههای بهنژادی وارد شوند باعث افزایش چشمگیر سرعت و دقت این برنامهها شده و میتوانند هزینهها را بهمیزان فوقالعادهای کاهش دهند. در این مقاله بهطور مختصر ضمن اشاره به روشهای بهنژادی متداول، به روشهای نوین و کاربرد آنها در اصلاح آفتابگردان پرداخته میشود. در 10 سال اخیر علم ژنومیک اطلاعات ژنتیکی صفات کمّی را توسعه داده و گزینش به کمک نشانگر تبدیل به یک ابزار کاربردی شده است.
اصلاح نباتات مولکولی
مریم رسول زاده اقدم؛ رضا درویش زاده؛ ابراهیم سپهر؛ هادی علیپور
چکیده
در راستای اصلاح ارقام زراعی فسفر-کارا، 100 ژنوتیپ آفتابگردان روغنی از نقاط مختلف جهان در دو شرایط بهینه و کمبود فسفر (mg/kg 2/7) بر اساس صفات مختلف زراعی در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در شرایط گلدانی در دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه ارومیه در سال زراعی 1396 ارزیابی شدند. در آزمایش مولکولی پروفیل مولکولی افراد با 30 جفت آغازگر ...
بیشتر
در راستای اصلاح ارقام زراعی فسفر-کارا، 100 ژنوتیپ آفتابگردان روغنی از نقاط مختلف جهان در دو شرایط بهینه و کمبود فسفر (mg/kg 2/7) بر اساس صفات مختلف زراعی در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در شرایط گلدانی در دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه ارومیه در سال زراعی 1396 ارزیابی شدند. در آزمایش مولکولی پروفیل مولکولی افراد با 30 جفت آغازگر میکروستلایت (SSR) تهیه گردید. نتایج نشان داد میانگین همهی صفات از جمله قطر ساقه، عرض برگ، سطح برگ، قطر طبق، میزان کلروفیل و وزن هزار دانه در شرایط کمبود فسفر در مقایسه با شرایط بهینه به طور معنیدار کاهش یافته است که نشان دهنده تأثیر منفی کمبود فسفر روی صفات مورد بررسی است. میزان دامنه میزان اطلاعات چند شکل (PIC) در ژنوتیپهای مورد مطالعه بین 055/0 برای آغازگر ORS718 تا 687/0 برای آغازگر HA3040 متغیر بود. در تجزیه ساختار جمعیت بر اساس 30 مکان میکروستلایت (SSR)، 2 زیر جمعیت احتمالی (2K=) در پانل ارتباطی شناسایی شد. حدود 15/1 درصد از جفت مکانهای SSR مورد مطالعه به طور معنیدار در عدم تعادل پیوستگی بودند (P0.01). در تجزیه ارتباطی صفات بر اساس نشانگرهای SSR با استفاده از مدل خطی مخلوط 17 مکان SSR در هر یک از شرایط بهینه و کمبود فسفر با صفات مورد مطالعه پیوسته بودند. برخی از نشانگرها همچون P807، P608، P307، P718 و P878 بین صفات در شرایط بهینه و تنش کمبود فسفر مشترک بودند. نتایج بدست آمده از این مطالعه، اطلاعات ارزشمندی در زمینه گزینش به کمک نشانگر و مبنای ژنتیکی صفات مورد مطالعه در شرایط تنش کمبود فسفر ارائه می-دهد که میتوان از این اطلاعات در گزینش افراد طی برنامههای بهنژادی و تولید لاینهای خالص در جهت تحقق تولید ارقام هیبرید جدید آفتابگردان با میزان عملکرد بالا و کارایی فسفر بالا بهره برد.
اصلاح نباتات مولکولی
اشکبوس امینی؛ شیدا قدم خیر؛ ایرج برنوسی
چکیده
این مطالعه به منظور بررسی تنوع و واکنش 40 رقم و لاین پیشرفته گندم به تنش شوری و هم چنین بررسی ارتباط 27 نشانگر ریز ماهواره مرتبط با شوری با صفات مرفو-فیزیولوژیک اندازه گیری شده در دو محیط نرمال و تنش شوری در سال 97-1396 انجام گرفت. نتایج تجزیه واریانس در دو محیط نشان داد بین ژنوتیپهای مورد مطالعه از نظر کلیه صفات، اختلاف معنیداری وجود ...
بیشتر
این مطالعه به منظور بررسی تنوع و واکنش 40 رقم و لاین پیشرفته گندم به تنش شوری و هم چنین بررسی ارتباط 27 نشانگر ریز ماهواره مرتبط با شوری با صفات مرفو-فیزیولوژیک اندازه گیری شده در دو محیط نرمال و تنش شوری در سال 97-1396 انجام گرفت. نتایج تجزیه واریانس در دو محیط نشان داد بین ژنوتیپهای مورد مطالعه از نظر کلیه صفات، اختلاف معنیداری وجود داشت که نشان دهنده تنوع ژنتیکی بین ژنوتیپها بود. همچنین بر پایه نتایج تجزیه واریانس مرکب، اثر محیط برای تمام صفات و اثرمتقابل ژنوتیپ × محیط برای اکثر صفات معنیداری بهدست آمد و مشخص شد که واکنش ژنوتیپهای مورد ارزیابی در برابر تنش شوری متفاوت بود. در هر دو محیط عملکرد دانه و اجزای آن و عملکرد بیولوژیک بیشترین میزان تنوع را به خود اختصاص دادند. تجزیه خوشهای در محیط تنش شوری بر اساس صفاتی که اثرمتقابل ژنوتیپ در محیط آنها معنیدار شده بود ژنوتیپها را در 3 گروه متحمل، نیمه متحمل و حساس تقسیمبندی نمود. مطالعه ساختار جمعیت به عنوان پیشنیازی برای انجام تجزیه ارتباط نشان داد که 2 زیرگروه احتمالی (2=K) در جمعیت مورد مطالعه وجود دارد که نتایج حاصل از رسم بایپلات نیز آن را تأیید کرد. نتایج تجزیه ارتباط از طریق مدل خطی مخلوط (MLM) با استفاده از ماتریس ساختار جمعیت انجام شد. بر اساس نتایج مشاهده شده،29 مکان ارتباط معنیداری با صفات ارزیابی شده در محیط نرمال داشتند در حالیکه در محیط تنش شوری این تعداد به 40 مکان افزایش یافت. وجود نشانگرهای مشترک در میان برخی از صفات بررسی شده مانند ارتباط معنیدار نشانگر S16-1 با 3 صفت در محیط نرمال و با 5 صفت در محیط شوری میتواند ناشی از آثار پلیوتروپی این نشانگرها و احتمالاً پیوستگی مکانهای ژنومی کنترلکننده این صفات باشد. نشانگر S11-4 به عنوان نشانگر مشترک مرتبط با عملکرد بیولوژیک در هر دو شرایط محیطی (نرمال و تنش ) و نشانگرهای S6-3 و S12-1 بهعنوان نشانگرهای مرتبط با عملکرد دانه در شرایط شوری شناخته شدند. در نهایت با توجه به نتایج کسب شده، در صورت تأیید نتایج در سایر زمینههای ژنتیکی میتوان از این نشانگرها در برنامههای اصلاحی بهرهبرداری نمود.
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
زینب شهابزاده؛ رضا درویش زاده؛ رضا محمدی؛ مراد جعفری؛ هادی علیپور
چکیده
گیاه فسکیوی پابلند (Festuca arundinacea) از خانواده Poaceae، یک گیاه آلوهگزاپلوئید (2n=6x=42) دگربارور است که در سرتاسر دنیا به صورت گیاه علوفهای استفاده میشود. اکثر صفات مورفولوژیک با ارزش اقتصادی بالا توارث کمّی (پلیژنیک) داشته و بیان ژنهای کنترل کننده این صفات به طور وسیعی تحت تاثیر محیط قرار میگیرند از این رو اصلاح این گونه صفات با روشهای ...
بیشتر
گیاه فسکیوی پابلند (Festuca arundinacea) از خانواده Poaceae، یک گیاه آلوهگزاپلوئید (2n=6x=42) دگربارور است که در سرتاسر دنیا به صورت گیاه علوفهای استفاده میشود. اکثر صفات مورفولوژیک با ارزش اقتصادی بالا توارث کمّی (پلیژنیک) داشته و بیان ژنهای کنترل کننده این صفات به طور وسیعی تحت تاثیر محیط قرار میگیرند از این رو اصلاح این گونه صفات با روشهای اصلاح کلاسیک مشکل و زمانبر است. در 40 سال اخیر توسعه تکنولوژی نشانگرهای مولکولی و تلفیق آن با روشهای بیومتری امکان شناسایی QTL و توسعه گزینش به کمک نشانگر را فراهم نموده است. این تحقیق با هدف مطالعه ژنتیکی و شناسایی QTLهای کنترلکننده صفات زراعی در ژرمپلاسم فسکیوی پابلند و با استفاده از تجزیه ارتباطی انجام شد. در آزمایش مولکولی، تنوع ژنتیکی نود جمعیت فسکیوی پابلند با 10 جفت آغازگرEST-SSR و 39 آغازگر ISSR بررسی شد. در ارزیابیهای مزرعهای، تنوع فنوتیپی نود جمعیت فسکیوی پابلند در رابطه با 10 صفت زراعی در قالب طرح بلوک-های کامل تصادفی با سه تکرار ارزیابی شد. از میان صفات زراعی مورد بررسی بیشترین تنوع در صفات تاریخ گردهافشانی و ارتفاع بوته مشاهده شد. در تجزیه به مؤلفههای اصلی براساس صفات زراعی مورد مطالعه جمعیتها به دو گروه اصلی و چهار زیرگروه تقسیمبندی کنند. در گروهبندی جمعیتها براساس کل نشانگرهای مولکولی به روشهای UPGMA و بیزی، جمعیتهای فسکیوی پابلند به دو گروه چمنی و علوفهای تقسیمبندی شدند. نتایج نشان داد براساس هر دو نشانگر مورفولوژیکی و ژنتیکی مورد استفاده تنوع خوبی بین جمعیتها وجود دارد. در تجزیه ارتباطی با دو روش GLM و MLM بیشترین تعداد نشانگر برای تاریخ گردهافشانی شناسایی شد. در روش GLM تعدادی نشانگر مشترک بین دو صفت تاریخ گردهافشانی و تاریخ گلدهی مشاهده شد که میتوانند برای مطالعه همزمان هر دو صفت به کار روند.
اصلاح نباتات مولکولی
مریم شیرانی بیدآبادی؛ فرهاد نظریان فیروزآبادی؛ کریم سرخه؛ احمد اسماعیلی
چکیده
سیبزمینی، چهارمین گیاه ارزشمند در تغذیه بشر است. غده سیبزمینی علاوه بر کربوهیدراتها، دارای ویتامینها و ریزمغذیهای مهمی برای تأمین سلامت بشر است. طی مراحل نموی غده سیبزمینی، تغییرات متعدد مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و مولکولی رخ میدهند. مطالعه این اتفاقها از منظر مولکولی، برای بهنژادی ارزش غذایی و بهبود عملکرد سیبزمینی ...
بیشتر
سیبزمینی، چهارمین گیاه ارزشمند در تغذیه بشر است. غده سیبزمینی علاوه بر کربوهیدراتها، دارای ویتامینها و ریزمغذیهای مهمی برای تأمین سلامت بشر است. طی مراحل نموی غده سیبزمینی، تغییرات متعدد مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و مولکولی رخ میدهند. مطالعه این اتفاقها از منظر مولکولی، برای بهنژادی ارزش غذایی و بهبود عملکرد سیبزمینی بسیار مهم است. روشهای توالییابی نوین، دادههای ژنتیکی فراوان و سودمندی برای بهنژادی مولکولی محصولات زراعی تولید می-کنند. در این مطالعه، از غده در حال نمو سیبزمینی در دو دوره نموی نمونهبرداری صورت گرفت. توالییابی cDNA و ساخت RNA پس از استخراج با دو تکرار برای هر Illumina انجام شد. آنالیزهای بیوانفورماتیکی، هستیشناسی ژن و غنیسازی گروههای ژنی صورت گرفت. در نهایت، از 1829 ژن افتراقی، 1186 ژن توسط پایگاههای معتبر شناسایی شدند. نتایج مقایسههای هستیشناسی ژن نشان داد که به ترتیب 393، 483 و 669 ژن در فرایندهای بیولوژیکی، اجزای سلولی و کارکردهای مولکولی نقش داشتند. بیشترین تعداد ژن در مسیرهای بیوسنتز فنیل پروپانوئیدها، بیوسنتز متابولیتهای ثانویه و مسیرهای متابولیکی حضور داشتند. ژنهای کدکنندهی پراکسیدازها و ناقلین غشایی مهمترین ژنها در ابتدای دوره نموی تا شروع غدهدهی بودند. نمو غده در سیبزمینی مسیرهای متابولیکی بسیاری را فعال میسازد، که نه تنها موجب رشد و نمو میگردند، بلکه باعث فعال شدن مسیرهای مقابله با تنشها و همچنین مسیرهای ساخت مواد مورد نیاز میگردند. در مجموع تعداد ده ژن کلیدی برای بیوسنتز نشاسته در جریان نمو، شناسایی شدند که بیشتر آنها افزایش بیان معنیداری نشان دادند، این موضوع نشان میدهد که فرایند بیوسنتز نشاسته از شروع نمو استولون تا بلوغ غده پیوسته ادامه دارد.
اصلاح نباتات مولکولی
پروین امانی داز؛ حسین حسینی مقدم؛ حسین صبوری؛ ابراهیم غلامعلی پور علمداری؛ سیده معصومه حسینی؛ سمیه سنچولی
چکیده
شناسایی نشانگرهای پیوسته به ژنهای کنترل کننده تحمل به خشکی از نیازهای اصلاح ارقام برنج با عملکرد زیاد در نواحی خشک میباشد. به منظور مکانیابی QTLهای کنترل کننده تحمل به تنش خشکی در برنج، 96 لاین نوترکیب F8 برنج حاصل از تلاقی اهلمیطارم و ندا در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار، تحت شرایط تنش خشکی در آزمایشگاه گیاهشناسی دانشکده ...
بیشتر
شناسایی نشانگرهای پیوسته به ژنهای کنترل کننده تحمل به خشکی از نیازهای اصلاح ارقام برنج با عملکرد زیاد در نواحی خشک میباشد. به منظور مکانیابی QTLهای کنترل کننده تحمل به تنش خشکی در برنج، 96 لاین نوترکیب F8 برنج حاصل از تلاقی اهلمیطارم و ندا در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار، تحت شرایط تنش خشکی در آزمایشگاه گیاهشناسی دانشکده کشاورزی دانشگاه گنبد کاووس در سال 1393 کشت شدند. نظر به وجود تنوع ژنتیکی بین لاینهای مورد مطالعه، امکان ردیابی QTLها در این بررسی فراهم شد. در محاسبه همبستگی صفات ارزیابی شده در شرایط تنش خشکی، بیشترین همبستگی مربوط به صفات قطر ریشه با چگالی سطح ریشه (**96/0) بود. نتایج تجزیه خوشهای براساس کل صفات در شرایط تنش خشکی، لاینهای مورد بررسی را در چهار گروه مقاوم، نیمه مقاوم، نیمه حساس و حساس به خشکی قرار داد. نقشه پیوستگی با استفاده از 30 نشانگر SSR و 20 نشانگر ISSR به دست آمد. طول نقشه پیوستگی 2/1413 سانتیمورگان با متوسط فاصله 18/12 سانتیمورگان بین دو نشانگر مجاور بود. در مجموع 13 فاصله واجد QTL برای صفات ارزیابی شده شناسایی شد که از این تعداد دو QTL طول ساقه، یک QTL تعداد ریشه، سه QTL عرض برگ، یک QTL وزن ساقه، سه QTL سطح برگ، یک QTL تراکم روزنه قبل تنش، یک QTL تراکم روزنه بعد تنش و یک QTL مجموع سطح روزنهها به سطح کل بعد تنش را کنترل نمود. از بین QTLهای ردیابی شده، qLL-2 و qSA-12 به ترتیب برای سطح برگ و تراکم روزنه بعد از تنش توانستند درصد بالایی از تغییرات فنوتیپی را توجیه نمایند. از نتایج این پژوهش بعد از تعیین اعتبار میتوان در برنامههای انتخاب به کمک نشانگر استفاده نمود.
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.
اصلاح نباتات مولکولی
آیدا درشته؛ علیرضا ترنگ
چکیده
برنج مهمترین منبع غذایی بیش از نیمی از جمعیت جهان است. برنج هاشمی در حال حاضر در استان گیلان بیشترین میزان سطح زیر کشت را داشته و از لحاظ کیفیت پخت و مشتری پسندی بهتر از سایر ارقام می باشد. در این تحقیق بهمنظور بررسی تنوع ژنتیکی موجود در 20 توده محلی برنج هاشمی بههمراه ارقام شاهد گوهر و هاشمی (معرفیشده توسط مؤسسه تحقیقات برنج کشور)، ...
بیشتر
برنج مهمترین منبع غذایی بیش از نیمی از جمعیت جهان است. برنج هاشمی در حال حاضر در استان گیلان بیشترین میزان سطح زیر کشت را داشته و از لحاظ کیفیت پخت و مشتری پسندی بهتر از سایر ارقام می باشد. در این تحقیق بهمنظور بررسی تنوع ژنتیکی موجود در 20 توده محلی برنج هاشمی بههمراه ارقام شاهد گوهر و هاشمی (معرفیشده توسط مؤسسه تحقیقات برنج کشور)، از 21 نشانگر ریزماهواره، صفات مورفولوژیک و کیفیت دانه استفاده شد. نتایج نشان داد که تمامی صفات مورد مطالعه دارای اختلاف معنیداری در سطح احتمال یک درصد بودند. تجزیه خوشهای با کمک نرمافزار R، ژنوتیپهای مورد مطالعه را به 4 گروه تقسیم کرد. بر اساس اطلاعات حاصل از نشانگرها در مجموع 96 آلل چند شکل با میانگین 57/4 آلل بهازای هر جفت آغازگر تکثیر شد. کمترین تعداد مربوط به نشانگر RM249 با 3 آلل و بیشترین آن بهترتیب مربوط به نشانگرهای RM19 و RM1109 با 6 آلل بود. میانگین تعداد آلل مؤثر 97/3 بود که RM249 با داشتن مقدار 25/2 کمترین و نشانگرهای RM413 و RM1109 با داشتن مقادیر 65/5 و 21/5 بیشترین مقادیر را دارا بودند. میانگین محتوای اطلاعات چند شکل (PIC) بدست آمده برای نشانگرهای ریزماهواره، 69/0 بود. در تجزیهی خوشهای با ضریب تشابه جاکارد بر اساس نشانگرهای ریزماهواره، ژنوتیپها در 4 کلاستر طبقهبندی شدند. در مجموع نتایج تجزیه خوشهای صفات مورفولوژیک و نشانگرهای ریزماهواره با هم مطابقت خوبی داشتند و توانستند افراد را بر اساس منشأ جغرافیایی خود گروهبندی نمایند. وجود تنوع ژنتیکی در تودههای محلی برنج هاشمی، امکان خالصسازی و گزینش لاینهای برتر، حفظ و استفاده از ژنوتیپهای مختلف را در برنامههای اصلاحی فراهم میکند.
اصلاح نباتات مولکولی
بهاره قاسمی؛ حسین صبوری؛ حسین حسینی مقدم؛ عباس بیابانی؛ محمدجواد شیخ زاده
چکیده
تنوع ژنتیکی بهمنظور اصلاح گیاهان زراعی و ارتقای سطح مدیریت منابع ژنتیکی از اهمیت زیادی در برنامههای اصلاحی برخوردار است. بهمنظور مطالعه تنوع ژنتیکی 102 ژنوتیپ مختلف برنج بر اساس صفات گیاهچهای و آزمایشهای مولکولی، آزمایشی در قالب طرح کامل تصادفی در سه تکرار اجرا شد. صفاتی نظیر طول ساقه، طول ریشه، طول بزرگترین برگ، عرض بزرگترین ...
بیشتر
تنوع ژنتیکی بهمنظور اصلاح گیاهان زراعی و ارتقای سطح مدیریت منابع ژنتیکی از اهمیت زیادی در برنامههای اصلاحی برخوردار است. بهمنظور مطالعه تنوع ژنتیکی 102 ژنوتیپ مختلف برنج بر اساس صفات گیاهچهای و آزمایشهای مولکولی، آزمایشی در قالب طرح کامل تصادفی در سه تکرار اجرا شد. صفاتی نظیر طول ساقه، طول ریشه، طول بزرگترین برگ، عرض بزرگترین برگ، تعداد ریشه، وزن تر ساقه، وزن تر ریشه و حجم کل ریشه مورد بررسی قرار گرفته و سپس، وزن خشک ساقه و وزن خشک ریشه پس از قرارگیری در آون اندازهگیری شدند. میانگین محتوای اطلاعات چند شکل، 271/0 برآورد شد که نشانگرهای RM1029 با 175/0 کمترین و RM216 با 435/0 بیشترین محتوای اطلاعات چند شکل را نشان دادند. نتایج تجزیه ارتباط بین نشانگرها و صفات مورد بررسی در شرایط نرمال نشان دادند که آلل RM60B برای صفت طول ریشه، آلل RM127A برای صفت تعداد ریشه، آللRM231G برای صفت وزن تر ساقه درصد بالایی از تنوع فنوتیپی را توجیه نمودند. در شرایط تنش شوری آلل RM129H برای صفت طول ساقه، آللRM12091B برای صفت تعداد ریشه، آلل RM263G برای صفت وزن تر ساقه، آلل RM127C برای صفت عرض بزرگترین برگ درصد بیشتری از تنوع فنوتیپی را توجیه نمودند و بهعنوان نشانگرهای مهم شناسایی شدند. از نتایج این آزمایش میتوان در برنامههای بهنژادی برنج استفاده نمود.
