فصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی

پروتئومیکس

بررسی پروتئوم ریشه و برگ برنج تحت تنش شوری

قاسم حسینی سالکده؛ داود نصر آبادی

دوره 1، شماره 1 ، اسفند 1390، ، صفحه 1-11

چکیده

شوری خاک و آب یکی از عوامل محدود‏کننده کشت برنج در سراسر دنیا می‌باشد. این گیاه در مرحله گیاهچه (seedling) حساسیت زیادی نسبت به شوری دارد. پروتئومیکس با توانایی کشف پروتیین‏ها و ژن‌های پاسخ‏دهنده به تنش، در فرایند ‏اصلاح برای تنش‌ها به ویژه تنش شوری نقش کاربردی دارد. جهت بررسی اثر تنش‏شوری بر فرآیند‌های فیزیولوژیکی و الگوی ... بیشتر شوری خاک و آب یکی از عوامل محدود‏کننده کشت برنج در سراسر دنیا می‌باشد. این گیاه در مرحله گیاهچه (seedling) حساسیت زیادی نسبت به شوری دارد. پروتئومیکس با توانایی کشف پروتیین‏ها و ژن‌های پاسخ‏دهنده به تنش، در فرایند ‏اصلاح برای تنش‌ها به ویژه تنش شوری نقش کاربردی دارد. جهت بررسی اثر تنش‏شوری بر فرآیند‌های فیزیولوژیکی و الگوی بیان پروتیین‌های گیاه برنج، بذرهای دو رقم متحمل و حساس، به ترتیب (Oryza sativa cv.IR651 and cv.IR29) در محیط کشت یوشیدا، در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار کشت شدند. وزن خشک، تر و نسبت + K+/Naدر برگ سوم و ریشه‏ی گیا‌هان اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد، کاهش وزن کل ماده خشک گیاهچه‌ها در رقم حساس (IR29) نسبت به رقم متحمل (IR651) اثر معنی‌دار داشت. همچنین نسبتK+/Na+ در رقم IR651 بیش از دو برابر این نسبت در رقم IR29 بود. پروتیین‌های برگ سوم و ریشه گیاهچه‌ها به روشTCA/Acetone استخراج و الکتروفورز دو‏بعدی با استفاده از سیستم IPG انجام شد. با استفاده از نرم‌افزار Melanie3 345‏ نقطه پروتیینی تکرار‌پذیر در برگ و 468 نقطه در ریشه شناسایی شد از این تعداد 107 پروتیین در ریشه و 86 پروتیین در برگ هر دو ژنوتیپ پاسخ معنی‏دار به تنش نشان دادند. سپس پروتیین‏ها با استفاده از روشESI-Q-TOF MS/MS توالی‏یابی شدند که مهمترین آن‏ها عبارت‌اند از فریتین، آسکوربات‌پراکسیداز و روبیسکو‌اکتیواز در برگ و پراکسیداز و آسکوربات‏پراکسیداز در ریشه. پروتیین‌های مذکور همگی آنزیم بوده و در سازوکارهای سم‌زدایی و حذف رادیکال‌های آزاد اکسیژن (پراکسیداز، آسکوربات پراکسیداز)، هموستازی آهن (فریتین) و فعال‌سازی دیگر آنزیم‌ها (روبیسکو اکتیواز) نقش دارند.

پاسخ های فیزیولوژیکی و متابولیکی گیاه برنج تحت شرایط تنش شوری

آمنه سادات هاشمی؛ قربانعلی نعمت زاده؛ قاسم حسینی سالکده؛ سید عبداله حسینی؛ محمد رضا حاجی رضایی

دوره 1، شماره 2 ، شهریور 1391، ، صفحه 1-14

چکیده

دو ژنوتیپ برنج IR29 و FL478با حساسیت های متفاوت به شوری تحت تنش شوری با 100 میلی مولار NaCl برای پاسخ های فیزیولوژیکی و متابولیکی مورد بررسی قرار گرفتند. به این ترتیب وزن خشک، وزن تر و طول ریشه و اندام هوایی گیاهان و همچنین میزان یون های سدیم و پتاسیم، مقدار اسید های آمینه و برخی قند ها و قند- الکل ها در ریشه و اندام هوایی گیاهان در شرایط کنترل ... بیشتر

بیوتکنولوژی بیماریهای گیاهی

استفاده ازتکنولوژی پروتئین نوترکیب برای تهیه آنتی بادی اختصاصی علیه ناقل بیماری رایزومونیا در چغندرقند

محمدرضا صفرنژاد؛ مرضیه بصیرت؛ محمدعلی ابراهیمی؛ حسین صفرپور؛ سعید نظری؛ سید باقر محمودی؛ سعید عطایی کچویی

دوره 2، شماره 1 ، اسفند 1391، ، صفحه 1-12

چکیده

بیماری ریشه‌گنایی )رایزومانیا ( از مهمترین بیماری‌های ویروسی چغندر¬قند می‌باشد. عـامـل این بیماری ویروس رگبرگ زرد نکروتیک چغندر قند می¬باشد. قارچ Polymyxa betae به عنوان تنها ناقل طبیعی این ویروس شناخته شده است. با توجه به ماهیت پارازیت اجباری ناقل و عدم قابلیت کشت در آزمایشگاه، شناسایی گیاهان آلوده معمولا بر اساس مشاهده میکروسکوپی ... بیشتر بیماری ریشه‌گنایی )رایزومانیا ( از مهمترین بیماری‌های ویروسی چغندر¬قند می‌باشد. عـامـل این بیماری ویروس رگبرگ زرد نکروتیک چغندر قند می¬باشد. قارچ Polymyxa betae به عنوان تنها ناقل طبیعی این ویروس شناخته شده است. با توجه به ماهیت پارازیت اجباری ناقل و عدم قابلیت کشت در آزمایشگاه، شناسایی گیاهان آلوده معمولا بر اساس مشاهده میکروسکوپی انجام می¬شود. در این تحقیق به منظور تسهیل در روند شناسایی، آنتی بادی اختصاصی بر علیه این قارچ با استفاده از تکنولوژی پروتئین نوترکیب تولید گردید. پروتئین گلوتاتیون- اس- ترانسفراز (GST) اختصاصی P. betae، به عنوان آنتی‌ژن جهت تولید آنتی‌بادی به منظور شناسائی ناقل در گیاهان آلوده استفاده شد. تولید انبوه پروتئین GST بصورت نوترکیب و در میزبان باکتریایی صورت پذیرفت. ابتدا ناحیه کد‌کننده این پروتئین با استفاده از آغازگرهای اختصاصی و از روی قالب cDNA تهیه گردیده از گیاهان آلوده جداسازی گردید. ژن مزبور سپس به صورت متصل به دنباله شش‌تایی هیستیدین در ناقل بیانی باکتریایی همسانه سازی گردیده و بیان آن به صورت نوترکیب در باکتری Escherichia coli صورت پذیرفت. خالص¬سازی پروتئین نوترکیب GST در شرایط طبیعی غیر واسرشتی و با استفاده از روش کروماتوگرافی تمایلی بر روی ستون نیکل انجام گردید. کمیت و کیفیت پروتئین نوترکیب حاصله بر روی ژل‌پلی‌اکریلامید بررسی شد. به منظور تولید آنتی‌بادی، پروتئین نوترکیب GST خالص جهت انجام ایمنی¬زایی در خرگوش استفاده شد و پس از تهیه آنتی¬بادی با تیتر بالا، خالص¬سازی آن با استفاده از ستون پروتئین Aصورت گرفت. نتایج آزمایشات سرولوژیکی حاکی از قابلیت بالای آنتی¬بادی¬های حاصله جهت شناسایی قارچ ناقل در نمونه¬های گیاهی آلوده می باشد.

بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده

بررسی مکانیزیم‏های بیوشیمیایی مقاومت به کمبود فسفر در برنج در مسیر گلایکولیز

سپیده ترابی؛ قاسم حسینی سالکده

دوره 2، شماره 2 ، شهریور 1392، ، صفحه 1-14

چکیده

برنج یکی از مهمترین محصولات غذایی است که غذای تقریباً نیمی از مردم جهان را تأمین میکند. فسفر یکی از عوامل محدودکننده رشد و توسعه برنج میباشد و کمبود آن تأثیر بسیار شدیدی بر عملکرد برنج خواهد داشت. هدف از این مطالعه شناسایی مکانیزمهای بیوشیمیای مقاومت برنج به کمبود فسفر در ریشه و برگ می‌باشد. متابولیتهای مرتبط با کمبود فسفر در دو ... بیشتر

مهندسی ‍ژنتیک و انتقال ژن

تولید پروتئین دوگانه EspA- Tir از باکتری اشریشیا کلی O157:H7 در گیاه توتون (Nicotiana tobbacum)

حسین ملکی؛ علی هاتف سلمانیان؛ جعفر امانی؛ علاء الدین کردنائیج؛ محیات جعفری

دوره 2، شماره 3 ، اسفند 1392، ، صفحه 1-9

چکیده

باکتری E.coli O157:H7 یک پاتوژن مهم انسان و حیوان است که در انسان موجب بروز اسهال خونریزی دهنده و سندرم اورمی همولتیک (HUS) میشود. اتصال به سلولهای میزبان اولین گام در تثبیت این باکتری است که به‌واسطه سیستم ترشحی نوع III (T3SS) و از طریق میانکش بین پروتئینهای ترشحی صورت میگیرد. در این میان EspA به‌عنوان جزء اصلی تشکیل‌دهنده سیستم ترشحی ... بیشتر باکتری E.coli O157:H7 یک پاتوژن مهم انسان و حیوان است که در انسان موجب بروز اسهال خونریزی دهنده و سندرم اورمی همولتیک (HUS) میشود. اتصال به سلولهای میزبان اولین گام در تثبیت این باکتری است که به‌واسطه سیستم ترشحی نوع III (T3SS) و از طریق میانکش بین پروتئینهای ترشحی صورت میگیرد. در این میان EspA به‌عنوان جزء اصلی تشکیل‌دهنده سیستم ترشحی است و ارتباط تنگاتنگی با اتصال اولیه باکتری به سلول میزبان و تشکیل بیوفیلم باکتریایی دارد. EspA به سبب ساختار خود و قرارگرفتن در غشاء باکتری، یک ایمنیزای قوی میباشد. Tirنیز پروتئینی است که پس از بیان در باکتری و از طریق T3SS به سلول میزبان منتقل و در غشاء آن مستقر میشود و نقش مهمی در اتصال باکتری به میزبان دارد. هدف از این تحقیق ساخت سازه ژنی که دارای فاکتورهای فوق الذکر (EspA-Tir) بوده و انتقال آن به درون گیاه هدف می‌باشد. در راستای ساخت واکسن خوراکی کارا بر علیه باکتری اشریشیا کلی O157:H7. پس از بررسیهای بیوانفورماتیکی سازه ژنی دو قسمتی و espA-tir توسط رابط جداکننده پپتیدی به یکدیگر متصل و ژن آن‌ها به‌طور مصنوعی ساخته شد. پس از بهینه‌سازی کدون‏ها براساس گیاه تنباکو، تحت کنترل پروموتر CaMV35S در ناقل بیانی گیاه کلون گردید. سپس تراریختی و باز‏زایی گیاه تنباکو با آن انجام گرفت. آنالیزهای انجام‌شده مشخص کرد که ژن‌های مربوطه در گیاه موردنظر وارد و بیان میگردد

بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده

افزایش بیان ژن چاویکول o-متیل ترانسفراز و فعالیت آنزیمهای کاتالاز و آسکوربات‌پراکسیداز گیاه Ocimum basilicum L. تحت تأثیر کیتوزان

صالحه نادری؛ براتعلی فاخری؛ صدیقه اسمعیل زاده بهابادی

دوره 3، شماره 2 ، شهریور 1393، ، صفحه 1-9

چکیده

ریحان (Ocimum basilicum L.) گیاه دارویی از خانواده نعناعیان (Lamiaceae) است که در طب سنتی ایران مورد استفاده قرار میگیرد. اسانس ریحان سرشار از ترکیبات فنیل پروپانوئیدی است. متیل چاویکول و متیل اوژنول از مهم‌ترین اجزا سازنده اسانس ریحان به شمار می‌روند. کیتوزان از ترکیبات اصلی دیواره سلولی بسیاری از گونه‌های قارچی است که به عنوان الیسیتور زیستی ... بیشتر ریحان (Ocimum basilicum L.) گیاه دارویی از خانواده نعناعیان (Lamiaceae) است که در طب سنتی ایران مورد استفاده قرار میگیرد. اسانس ریحان سرشار از ترکیبات فنیل پروپانوئیدی است. متیل چاویکول و متیل اوژنول از مهم‌ترین اجزا سازنده اسانس ریحان به شمار می‌روند. کیتوزان از ترکیبات اصلی دیواره سلولی بسیاری از گونه‌های قارچی است که به عنوان الیسیتور زیستی برای بهبود بخشیدن بیوسنتز متابولیت‌های ثانویه استفاده می‌شود. در این پژوهش، اثر کیتوزان بر میزان متیل چاویکول و بیان ژن چاویکول o-متیل ترانسفراز (CVOMT) و فعالیت آنزیم‌های آنتی اکسیدان کاتالاز و آسکوربات پراکسیداز مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور گیاهچههای ریحان در مرحله پیش‌گلدهی با غلظت 2 گرم در لیتر کیتوزان تیمار شدند و سپس در زمان‌های 1، 2، 3 و 5 روز بعد از اعمال تیمار کیتوزان برداشت شدند. آنالیز اسانس نشان داد که میزان متیل‌چاویکول تحت تأثیر کیتوزان نسبت به نمونه‌های شاهد افزایش یافت. همچنین بیان ژن چاویکول o-متیل ترانسفراز و فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان کاتالاز و آسکوربات پراکسیداز تحت تأثیر کیتوزان به طور معنیداری افزایش یافت. تغییرات میزان بیان ژن با روند تغییرات متیل چاویکول در مراحل مختلف برداشت مطابقت داشت. بنابراین کیتوزان از طریق افزایش بیان ژن چاویکول o-متیل ترانسفراز باعث افزایش متیل‌چاویکول گردید.

پروتئومیکس

آنالیز پروتئوم برگ پرچم گندم در پاسخ به تنش خشکی

محمدرضا عظیمی؛ قاسم حسینی سالکده

دوره 3، شماره 3 ، مهر 1393، ، صفحه 1-13

چکیده

کمبود آب و دمای بالا مهم‌ترین عوامل محیطی محدودکننده تولید گیاهان در بسیاری از مناطق دنیا است. خشکی با ممانعت از بیان پتانسیل ژنتیکی گیاهان زراعی، تولید را محدود می‌کند. ژن‌های زیادی در شرایط خشکی تحریک می‌شوند که برای مطالعه نحوه بیان این ژن‌ها از ابزارهای گوناگونی نظیر الگوی تظاهر بیان ژنی و آنالیز پروتئوم بافت‌های مختلف گیاهی ... بیشتر کمبود آب و دمای بالا مهم‌ترین عوامل محیطی محدودکننده تولید گیاهان در بسیاری از مناطق دنیا است. خشکی با ممانعت از بیان پتانسیل ژنتیکی گیاهان زراعی، تولید را محدود می‌کند. ژن‌های زیادی در شرایط خشکی تحریک می‌شوند که برای مطالعه نحوه بیان این ژن‌ها از ابزارهای گوناگونی نظیر الگوی تظاهر بیان ژنی و آنالیز پروتئوم بافت‌های مختلف گیاهی (پروتئومیکس) استفاده شده است. در این آزمایش با استفاده از راهکار پروتئومیکس، مطالعه جامعی برای بیان ‌ژن‌های پاسخ‌دهنده به تنش خشکی و تغییرات ملکولی ایجاد شده در اثر این تنش در سطح پروتئین‌های برگ پرچم انجام شد. این آزمایش بصورت فاکتوریل 2×2 انجام گردید. فاکتورهای آزمایشی شامل (رقم مقاوم Babexو رقم حساس Seri) و آبیاری با دو سطح (آبیاری نرمال و اعمال تنش) بودند. اعمال تنش قبل از شروع مرحله گل شکفتگی و میزان آن 50% ظرفیت مزرعه‌ای در نظر گرفته شد. با آنالیز پروتئوم، آنزیم‌ها و پروتئین‌هایی که در اثر اعمال تنش تغییر بیان نشان دادند، در گروه‌های پروتئینی مختلف طبقه‌بندی شدند. نتایج نشان داد که رقم مقاوم مکانیسم‌های متفاوتی را برای تحمل خشکی مورد استفاده قرار می‌دهد، اما بیشترین پروتئین‌های شناسایی شده در گروه پروتئین‌های دخیل در تنش اکسیداتیو قرار داشتند. پروتئین‌هایی که در دفاع اکسیداتیو نقش دارند با سم‌زدایی و زدودن رادیکال‌های آزاد، از مرگ سلولی جلوگیری کرده و با کمک به بقای سلول‌های برگ، آنها را در انجام فعالیت هایفیزیولوژیک و به ویژه فتوسنتز پویا و فعال نگه می‌دارد. این موضوع با توجه به ماهیت بافت قابل توجیه می‌باشد، زیرا تراکم رادیکال‌های آزاد در برگ بیشتر بوده ولی با فعالیت آنزیم‌های دفاعی، رقم مقاوم توانسته است به خشکی مقاومت نشان دهد.

بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده

بررسی ژن‏ های رفرنس موجود در برگ کنجد تحت تنش شوری به روش Real- Time PCR

سمیرا شاکری؛ سید کمال کاظمی تبار؛ سید حمید رضا هاشمی

دوره 3، شماره 4 ، اسفند 1393، ، صفحه 1-10

چکیده

تجزیه و تحلیل بیان ژن جزء لاینفک مطالعات ژنومیکس کاربردی در همه موجودات زنده بشمار می‏رود. Real-time PCR تکنیک بسیار قوی برای بررسی بیان کمی ژن می‏باشد. با این حال، علاوه بر قابل اعتماد بودن، دارای یک‌ سری مشکلات خاص، از جمله انتخاب‏ ژن (های) کنترل داخلی مناسب برای نرمال‏سازی داده‏ها می‏باشد. این تحقیق در خصوص انتخاب ژن‏های رفرنس در ... بیشتر تجزیه و تحلیل بیان ژن جزء لاینفک مطالعات ژنومیکس کاربردی در همه موجودات زنده بشمار می‏رود. Real-time PCR تکنیک بسیار قوی برای بررسی بیان کمی ژن می‏باشد. با این حال، علاوه بر قابل اعتماد بودن، دارای یک‌ سری مشکلات خاص، از جمله انتخاب‏ ژن (های) کنترل داخلی مناسب برای نرمال‏سازی داده‏ها می‏باشد. این تحقیق در خصوص انتخاب ژن‏های رفرنس در گیاه کنجد در مراحل مختلف نمو و تحت تنش شوری، مورد بررسی قرار گرفت .بدین منظور چهار ژن کنترل داخلی شامل Alpha- Tubulin، Beta- Actin، eIF4- A و UBQ5 که معمولاً به عنوان ژن خانه‏دار در گیاهان استفاده می‏شود انتخاب و پایداری بیان آنها در سطوح مختلف شوری (صفر و 75 میلی‏مولار) و مراحل مختلف نموی در شش دوره زمانی (0 ساعت، 6 ساعت، 1 روز، 4 روز، 8 روز و 16 روز) در بافت برگ مورد بررسی قرار گرفتند. بررسی بیان ژن‏های رفرنس با استفاده از نرم‏افزار geNORM نشان داد که ژن‏های eIF4- A و Beta-Actin از پایداری بیان بیشتری نسبت به سایر ژن‌های مورد بررسی در مراحل نمو و تنش شوری در نمونه بافت برگی برخوردار بودند. استفاده از این ژن‌ها می‌تواند در نرمال‌سازی بیان ژن به وسیله آنالیز Real-Time PCR مفید باشد. نتایج این تحقیق را می‏توان به عنوان ژن‏های رفرنس درآنالیز بیان ژن در Real-Time PCR در گیاه کنجد استفاده نمود.

اصلاح نباتات مولکولی

شناسایی QTL‌های مرتبط با جوانه زنی گندم در شرایط معمولی و تنش خشکی

معروف خلیلی؛ سید ابوالقاسم محمدی

دوره 4، شماره 1 ، خرداد 1394، ، صفحه 1-14

چکیده

جوانهزنی بذر (ظرفیت، زمان، میزان و همزمانی) از خصوصیات بارز و مهم یک رقم زراعی توصیف میشوند. به منظور شناسایی نواحی ژنومی کنترلکننده صفات مرتبط با جوانهزنی دانه گندم، 149 لاین هاپلوئید و والدین آنها Rojo Yecora و No. 49 طی سال زراعی 93-1392 در قالب طرح آلفا لاتیس در دو شرایط عادی و تنش رطوبتی اجرا گردیدند. صفات ضریب سرعت جوانه‌زنی، درصد جوانهزنی ... بیشتر جوانهزنی بذر (ظرفیت، زمان، میزان و همزمانی) از خصوصیات بارز و مهم یک رقم زراعی توصیف میشوند. به منظور شناسایی نواحی ژنومی کنترلکننده صفات مرتبط با جوانهزنی دانه گندم، 149 لاین هاپلوئید و والدین آنها Rojo Yecora و No. 49 طی سال زراعی 93-1392 در قالب طرح آلفا لاتیس در دو شرایط عادی و تنش رطوبتی اجرا گردیدند. صفات ضریب سرعت جوانه‌زنی، درصد جوانهزنی نهایی، سرعت جوانه‎زنی، شاخص میزان جوانهزنی و متوسط جوانهزنی روزانه مورد اندازه‎گیری قرار گرفتند. در این بررسی، 340 جفت آغازگر ریزماهواره برای تعیین چند‌شکلی والدین استفاده گردید. همچنین از هفت آغازگر رتروترانسپوزونی مبتنی بر نواحی LTR رتروترانسپوزونهای جو و 28 ترکیب آنها در تکنیک IRAP و از ترکیب این آغازگر با آغازگرهای ISSR (63 ترکیب) در تکنیک REMAP برای غربال جمعیت استفاده شد. تجزیه QTL به روش نقشه یابی فاصلهای مرکب (CIM) برای هر صفت در هر محیط و میانگین دو محیط انجام گردید. برای همه صفات مورد مطالعه، تفکیک متجاوز مشاهده شد. در مجموع، 11 QTL برای صفات مورد مطالعه شناسایی گردید. واریانس فنوتیپی کل تبیینشده بوسیله این QTLها از82/11 تا 42/21 درصد متغیر بود (بیشترین مقدار LOD برایQTL کنترل کننده سرعت جوانه 65/6 LOD = روی کروموزوم 4B (Sg-Normal 4B) به‌دست آمد. نتایج نشان داد که QTLهای شاخص میزان جوانه‌زنی و سرعت جوانه‌زنی مربوط به کمیت و کیفیت جوانه‌زنی در هر دو شرایط از تظاهر خوبی برخوردار بودند. لذا از QTLهای پایدار و خوشهای شناسایی شده میتوان در برنامه گزینش به کمک نشانگر (MAS)، استفاده نمود.

ژنومیکس

مکان‌یابی ژن‌های کنترل‌کننده صفات فیزیولوژیک آفتابگردان تحت شرایط تنش شوری

فریبا مرسلی آقاجری؛ رضا درویش زاده؛ ناصر عباسپور

دوره 4، شماره 2 ، شهریور 1394، ، صفحه 1-16

چکیده

به منظور بررسی تأثیر تنش شوری بر عملکرد و صفات فیزیولوژیک آفتابگردان و تجزیه ژنتیکی صفات در شرایط تنش شوری، آزمایشی به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در شرایط گلدانی در فضای باز انجام گرفت. عوامل مورد بررسی شامل سطوح مختلف تنش شوری (نرمال و تنش ناشی از 6 دسی‌زیمنس‌بر‌متر) و لاین‌های خویش آمیخته نوترکیب آفتابگردان ... بیشتر به منظور بررسی تأثیر تنش شوری بر عملکرد و صفات فیزیولوژیک آفتابگردان و تجزیه ژنتیکی صفات در شرایط تنش شوری، آزمایشی به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در شرایط گلدانی در فضای باز انجام گرفت. عوامل مورد بررسی شامل سطوح مختلف تنش شوری (نرمال و تنش ناشی از 6 دسی‌زیمنس‌بر‌متر) و لاین‌های خویش آمیخته نوترکیب آفتابگردان (102 لاین حاصل از تلاقی بین دو لاین RHA266 و PAC2 به همراه والدین) بودند. صفات مورد مطالعه شامل عملکرد دانه، محتوای کلروفیل، میزان فتوسنتز خالص، محتوای نسبی آب برگ، غلظت عناصر Na+ و K+ بود که در مرحله بعد از گلدهی کامل اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که اثر تنش شوری روی عملکرد دانه، Na+، K+ و نسبت‌های Na+/K+، K+/ Na+ و محتوای نسبی آب برگ معنی‌دار می‌باشد. از نظر تمامی صفات مورد مطالعه بین ژنوتیپ‌های مورد بررسی اختلاف معنی‌داری مشاهده شد. تجزیه ژنتیکی صفات مورد مطالعه با استفاده از نقشه پیوستگی تهیه شده با 221 نشانگر مولکولی (SNP11SSR/210) با متوسط فاصله 44/7 سانتی‌مورگان بین نشانگرها به روش مکان‌یابی فاصله‌ای مرکب (CIM) انجام گرفت. در مجموع برای 8 صفت مورد مطالعه 8 QTL در شرایط تنش و 10 QTL در شرایط نرمال شناسایی شد. درصد تغییرات فنوتیپی توجیه شده توسط QTL‌ها بین 4/10% تا 4/34% متغییر بود. با بررسی مکان‌های ژنی شناسایی شده تحت شرایط نرمال و تنش شوری مشخص شد QTL‌های Na+.S.4.1 با Na+/K+.S.4.1 و Chl.NS.6.1 با K+.S.6.1 هم‌مکان هستند. استفاده از QTL‌های هم‌مکان در شرایط مختلف محیطی می‌تواند موجب افزایش کارایی انتخاب به کمک نشانگر و پیشبرد برنامه‌های به-نژادی گیاهی شود.

مهندسی ‍ژنتیک و انتقال ژن

ارزیابی گیاه تراریخت کلزای بیان‌کننده پروتئین نوترکیب از زیر واحد B سم‌های STX2 و CTX باکتری‌های اشریشیا کلای و ویبریوکلرا

آتنا مظفری؛ روح اله کاظمی؛ جعفر امانی؛ محیات جعفری؛ علی هاتف سلمانیان

دوره 4، شماره 3 ، آذر 1394، ، صفحه 1-13

چکیده

بیماری‌های اسهالی یکی از مهمترین معضلات بهداشت جهانی، در تمامی رده‎های سنی مطرح می‌باشند. از میان عوامل ایجاد کننده این بیماری‌ها می-توان به Enterohemorrhagic Escherichia coli (EHEC) وVibrio cholerae اشاره کرد. در گروه EHEC سروتایپ O157:H7، شایع‌ترین عامل ایجاد اسهال، از طریق سم STX2 ایجاد بیماری می‌کند. در ویبریوکلرا نیز توکسین CTX منجر به بروز بیماری می‌گردد. ... بیشتر بیماری‌های اسهالی یکی از مهمترین معضلات بهداشت جهانی، در تمامی رده‎های سنی مطرح می‌باشند. از میان عوامل ایجاد کننده این بیماری‌ها می-توان به Enterohemorrhagic Escherichia coli (EHEC) وVibrio cholerae اشاره کرد. در گروه EHEC سروتایپ O157:H7، شایع‌ترین عامل ایجاد اسهال، از طریق سم STX2 ایجاد بیماری می‌کند. در ویبریوکلرا نیز توکسین CTX منجر به بروز بیماری می‌گردد. هر دوی این سموم دارای ساختار AB5 هستند. با توجه به غیر سمی بودن زیرواحد B و ایمنی‌زایی ذاتی این زیرواحد، می‌توان آن را کاندیدای مناسبی برای ایجاد ایمنی علیه این سموم معرفی کرد. بذور گیاهان رآکتور زیستی مناسبی برای تولید ایمونوژن‌های نوترکیب محسوب شده و پروتئین‌های بیگانه‌ای که در گیاه بیان می‌شوند می توانند ساختار اصلی خود را حفظ می‌کنند. در این تحقیق بیان پروتئین نوترکیب متشکل از زیرواحد اتصالی دو سم کلرا و STX2 با ترجیح کدونی گیاه به‌عنوان کاندیدای یک ایمونوژن خوراکی در بذر بررسی شد. بدین منظور قطعه ژنی sc (stx2B و ctxB) به ناقل بیانی گیاهی تحت کنترل پیش‌برنده اختصاصی بذر کلزا FAE (Fatty Acid Elongase) منتقل و پس از تائید حضور سازه ژنی با روش‌های مولکولی، به اگروباکتریوم تومی فاشینس جهت تراریختی گیاه انتقال و جهت بیان پروتئین به گیاه کلزا منتقل شد. پس از تأیید تراریختی، میزان بیان گیاهی پروتئین نوترکیب در بذر به روش الایزا ارزیابی و میزان پروتئین حدود 40 میلی‌گرم در یک گرم بذر تخمین زده شد. نتایج این تحقیق بیانگر کارایی بالای استفاده از بذر برای تولید پروتئین نوترکیب می‌باشد.

بیوتکنولوژی بیماریهای گیاهی

بررسی بیان ژن‌های کیتیناز و گلوکاناز در گندم تیمار شده با اسیدسالیسیلیک و باکتری Pseudomonas flourescens در برهمکنش با قارچ عامل سوختگی برگ گندم

الهام زمانی؛ فروغ سنجریان؛ ابراهیم محمدی گل تپه؛ ناصر صفایی

دوره 5، شماره 1 ، خرداد 1395، ، صفحه 1-12

چکیده

القاء مقاومت به بیمارگرها از جمله راه‌کارهای مقابله با تنش‌های زیستی در گیاهان می‌باشد. آنزیم‌های کیتیناز و بتا 1و3 گلوکوناز از جمله پروتئین-های دفاعی قابل‌القاء هستند که در پاسخ به‎عوامل بیماریزا توسط گیاه، تولید می‌شوند. در این تحقیق، در ابتدا تاثیر تیمار اسیدسالیسیلیک و باکتری Pseudomonas flourescens در کاهش علایم بیماری سوختگی برگ ... بیشتر

بیوتکنولوژی بیماریهای گیاهی

ارزیابی میزان تغییرات بیان ژن های خانه دار در برهمکنش گندم با بیمارگر Mycosphaerella graminicola با روش Reverse northern dot blot

جلال غلام‌نژاد؛ فروغ سنجریان؛ ابراهیم محمدی گل‌تپه؛ ناصر صفایی؛ خدیجه رضوی

دوره 4، شماره 4 ، اسفند 1394، ، صفحه 1-10

چکیده

به‎طور کلی ژن‌های مرجع در تجزیه و تحلیل‎های بیان ژن، از بین ژن‌های خانه‌دار انتخاب می‌شوند، اما تغییرات دیده شده در مقدار بیان مانع اساسی برای استفاده بهینه از آن‌هاست. از آنجا که بیان هیچ تک ژنی در شرایط مختلف و سلول‌های متفاوت ثابت نیست، معرفی و اعتبارسنجی ژن‌های مرجع بسیار مهم است. در این تحقیق مناسب بودن هفت ژن خانه‌دار گندم ... بیشتر

بیوانفورماتیک

بررسی مقایسه‏ ای ترنسکریپتوم برگ برنج تحت شرایط کنترل و تنش خشکی با استفاده از داده ‏های EST

منظر حیدری؛ زهرا سادات شبر؛ پریسا کوباز؛ محمد جواد حیدری

دوره 5، شماره 2 ، شهریور 1395، ، صفحه 1-15

چکیده

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 ... بیشتر 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.

بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده

تجزیه بیان دو ژن گیرنده شبه‌کینازی در گیاهچه های جو تحت تیمار سالیسیلیک‌اسید و شوری

خدیجه نوروزی نوروزی؛ رضا فتوت؛ فرید شکاری؛ احسان محسنی فرد

دوره 5، شماره 3 ، آذر 1395، ، صفحه 1-11

چکیده

شوری‌خاک از مهمترین تنش های غیرزیستی است که شدیداً تولید محصول را کاهش می دهد. مطالعات اخیر نشان داده است که کاربرد بیرونی سالیسیلیک‌اسید به‌عنوان یک ملکول مهم در مسیر ترارسانی در انتقال پیام های تنش های غیرزیستی نقش دارد. با وجود این نقش آن در ترارسانی تنش شوری روشن نیست. در این تحقیق اثر غلظت های مختلف سالیسیلیک‌اسید، در بیان ژن ... بیشتر

پروتئومیکس

مقایسه بیان موقت پروتیین HDA19 در برگ‌های Nicotiana tabacum و Nicotiana bentamiana

مریم جمشیدنیا؛ سید کمال کاظمی تبار؛ کریستین لایندرمایر؛ حمید نجفی زرینی

دوره 5، شماره 4 ، اسفند 1395، ، صفحه 1-12

چکیده

اخیراً بیان موقت ژن به‌منظور فراهم سازی روش‌های بسیار سریع ارزیابی بافت‌های گیاهی به‌عنوان یک منبع تولید پروتیین در مقایسه با روش وقت گیر و پرهزینه تراریختی پایدار گیاهان گسترش یافته است. مطالعه حاضر بیان موقت پروتیین HDA19 را در دو گونه از گیاه tobacco (Nicotiana tabacum وNicotiana bentamiana) نشان می‌دهد. برای این منظور پرایمرهای اختصاصی برای واکنش ... بیشتر

فیزیولوژی مولکولی

اثرات الیسیتور نانوذرات نقره و تنش خشکی بر بیان ژن بتاکاروتن هیدروکسیلاز (bch) بر عملکرد کارتنوئید زعفران (Crocus sativus L.)

بتول صابرتنها؛ براتعلی فاخری؛ نفیسه مهدی نژاد؛ زهره علیزاده

دوره 6، شماره 1 ، خرداد 1396، ، صفحه 1-13

چکیده

این پژوهش به‌منظور بررسی تأثیر تنش خشکی و نانو ذرات نقره بر بیان ژن بتاکاروتن‌هیدروکسیلاز (bch) و تولید کارتنوئید در گیاه زعفران انجام شد. آزمایش در دو سطح آبیاری نرمال و تنش خشکی کامل بر روی نه اکوتیپ زعفران در سه سطح، شاهد (آب مقطر)، 55 و 110 پی‌پی‌ام نانو ذرات نقره پیاده شد. این بررسی به‌صورت اسپیلت پلات فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های ... بیشتر

کشت بافت و ریزازدیادی

ایجاد لاین های دابل‌هاپلویید کلزا (Brassica napus L) از طریق روش جنین زایی میکروسپور و ارزیابی قدرت ترکیب‌پذیری عمومی صفات مورفولوژیک و عملکردی لاین ها

پگاه مرادی دزفولی؛ محمد صدقی؛ مهران عنایتی شریعت پناهی؛ بهرام علیزاده

دوره 6، شماره 2 ، شهریور 1396، ، صفحه 1-14

چکیده

در این تحقیق از هیبریدهای F1 تجاری هایولا اقدام به تولید لاین‌های دابل‌هاپلویید کلزا (اینبرد) به روش جنین‌زایی میکروسپور ‌گردید. به منظور بررسی ترکیب‌پذیری عمومی لاین‌های دابل‌هاپلویید آزمون تاپ‌کراسی با 28 لاین دابل‌هاپلویید و والد تاپ‌کراس هایولا 420 انجام گرفت. هیبریدهای حاصله از تلاقی لاین دابل‌هاپلویید-تستر در سال زراعی ... بیشتر در این تحقیق از هیبریدهای F1 تجاری هایولا اقدام به تولید لاین‌های دابل‌هاپلویید کلزا (اینبرد) به روش جنین‌زایی میکروسپور ‌گردید. به منظور بررسی ترکیب‌پذیری عمومی لاین‌های دابل‌هاپلویید آزمون تاپ‌کراسی با 28 لاین دابل‌هاپلویید و والد تاپ‌کراس هایولا 420 انجام گرفت. هیبریدهای حاصله از تلاقی لاین دابل‌هاپلویید-تستر در سال زراعی 1394 کاشته شدند. صفات ارتفاع گیاه، تعداد خورجین در شاخه اصلی و فرعی، تعداد خورجین در بوته، تعداد دانه در خورجین، طول خورجین، تعداد شاخه فرعی، طول ساقه اصلی، وزن هزار دانه، عملکرد تک بوته، تعداد روز تا شروع گلدهی، تعداد روز تا خاتمه گلدهی، تعداد روز تا رسیدن فیزیولوژیک و عملکرد روغن برای ارزیابی قدرت ترکیب‌پذیری عمومی لاین-ها مورد تجزیه و تحلیل قرار ‌گرفت. نتایج حاصل از تجزیه واریانس حاکی از تفاوت معنی‌دار بین نتاج تاپ کراس برای تمام صفات مورد بررسی در سطح احتمال یک درصد بود. بر اساس تجزیه و تحلیل مقایسه میانگین‌ها توسط آزمون دانکن در سطح احتمال 1%، نتاج تاپ کراس شش لاین دابل‌هاپلویید DH1، DH8، DH10، DH11، DH13 و DH21 دارای بیشترین اختلاف معنی‌دار نسبت به نتاج تاپ‌کراس سایر لاین‌های دابل‌هاپلویید از نظر صفات مورد بررسی بودند. بیشترین میزان عملکرد بذر و عملکرد روغن مربوط به نتاج تاپ‌کراس حاصل از تلاقی دابل هاپلویید 21 × هایولا 420 بود. بیشترین مقادیر ترکیب‌پذیری عمومی مثبت برای صفات عملکرد بوته، تعداد خورجین در بوته، تعداد دانه در خورجین و وزن هزار دانه مربوط به لاین‌های دابل‌هاپلویید DH1، DH10 و DH21 بود، لذا می‌توان از این سه لاین دابل‌هاپلویید به عنوان لاین‌های والدی برتر در برنامه های اصلاحی استفاده نمود.

بیوتکنولوژی بیماریهای گیاهی

همسانه سازی و بیان پپتید ضدمیکروبی امیگانان پنتاهیدروکلراید (MBI226) در توتون (Nicotiana tabacum) به منظور ایجاد مقاومت به باکتری‌های بیماری‌زا

اعظم بدر حداد؛ فرهاد نظریان فیروزآبادی؛ احمد اسماعیلی؛ هدایت باقری

دوره 6، شماره 3 ، آبان 1396، ، صفحه 1-13

چکیده

پپتیدهای ضدمیکروبی، مولکول‌های قدیمی و حفاظت شده‌ هستند که در مکانیسم‌های دفاعی موجودات زنده مانند باکتری‌ها، جانوران و گیاهان دیده می‌شوند. شناسایی و معرفی پپتیدهای ضدمیکروبی جدید، روشی مقرون به صرفه برای مقابله با میکروب‌های بیماری‌زا و همچنین بهبود مقاومت گونه‌های گیاهان زراعی با استفاده از تکنولوژی DNA نوترکیب است. به این ... بیشتر

بیوانفورماتیک

آنالیز بیوانفورماتیک ژنوم کلروپلاست پنبۀ دیپلوئید (Gossypium herbaceum) و مقایسه آن با دو گونۀ آلوتتراپلوئید

هاجر نصراللهی؛ فرشید طلعت؛ ایرج برنوسی؛ مهدی بدری انرجان

دوره 6، شماره 4 ، اسفند 1396، ، صفحه 1-12

چکیده

هشت ژنوم دیپلوئید شامل ژنوم‌های A، B، C، D، E، F، G و K در جنس گوسیپیوم Gossypium شناسایی شده اند. ژنوم A فقط به دو گونه herbaceum و arboreum پنبه های دنیای قدیم محدود شده است و این ژنوم از G. herbaceumبه گونه‌های دیگر انتقال پیدا کرده است. به منظور توالی یابی ژنوم کلروپلاست G. herbaceum (A1) و مقایسه آن با دو گونه G. hirsutum (AD1) و G. barbadense (AD2) توالی‌های ژنوم سه گونه از سایت ... بیشتر هشت ژنوم دیپلوئید شامل ژنوم‌های A، B، C، D، E، F، G و K در جنس گوسیپیوم Gossypium شناسایی شده اند. ژنوم A فقط به دو گونه herbaceum و arboreum پنبه های دنیای قدیم محدود شده است و این ژنوم از G. herbaceumبه گونه‌های دیگر انتقال پیدا کرده است. به منظور توالی یابی ژنوم کلروپلاست G. herbaceum (A1) و مقایسه آن با دو گونه G. hirsutum (AD1) و G. barbadense (AD2) توالی‌های ژنوم سه گونه از سایت مرکز ملی اطلاعات بیوتکنولوژی برداشت شده است. موقعیت هر کدام از ژن‌ها، تعداد نوکلئوتید‌ها، نواحی بین ژنی و اینترون‌ها مشخص گردید. ژنوم کلروپلاست G. herbaceum دارای 160140 جفت‌‌باز بوده و ساختمان چهاربعدی حفاظت شده دارد. نواحی تک نسخه‌ای ژنوم کلروپلاست، توسط دو ناحیه‌ تکرار معکوس از هم جدا شده که ناحیه‌ تک نسخه‎‌ای بزرگ دارای 88709 جفت ‌باز، ناحیه‌ تک نسخه‌ای کوچک 20221 جفت ‌باز بوده و هر ناحیه‌ تکرار معکوس 25605 جفت باز دارد. ژنوم پلاستیدی 114 ژن تک نسخه‌ای و 19 ژن دو نسخه‌ای دارد که ژن‌های تک نسخه‌ای شامل 79 ژن رمزکننده‌ پروتئین، 4 ژن rRNA ریبوزومی و 31 ژن tRNA است. نتایج نشان داد میان ژن‌های پلاستیدی فقط 18 ژن دارای 2-1 اینترون هستند که در مقایسه با ژنوم کلروپلاست دو گونه آلوتتراپلوئیدی ژن ycf15 تنها ژن دو نسخه‌ای موجود در G. herbaceum بود. در G. herbaceum و G. barbadense ژن rpl22 وجود داشت ولی ژن ycf15 در G. barbadense، ژن های rpl22 و ycf15 در G. hirsutum از دست رفته اند. با وجود میزان بالای حفاظت SSRها در ژنوم کلروپلاست این SSRها به دلیل بازده بالا در مقابل SSR ژنومی برای آنالیز تنوع ژنتیکی مفید هستند.

بیوانفورماتیک

تحلیل فیلوژنتیکی خانواده ژنی NAC در سورگوم دانه‌ای و بررسی الگوی بیانی اعضای دخیل در پاسخ به تنش خشکی

سپیده سنجری؛ رضا شیرزادیان خرم آباد؛ زهراسادات شبّر؛ مریم شهبازی

دوره 7، شماره 1 ، خرداد 1397، ، صفحه 1-15

چکیده

سورگوم علی‌رغم تحمل قابل‌توجه به خشکی، در دوران قبل و بعد از گلدهی در صورت مواجهه با تنش خشکی، دچار کاهش عملکرد دانه‌ای می‌شود. عوامل رونویسیNAC ، نقش کلیدی در سازگاری سورگوم به خشکی ایفا می‌کنند. در این مطالعه، اطلاعات مربوط به خانواده پروتئینیNAC از پایگاه‌های اطلاعاتی جمع‌آوری شد. سپس، مدل مخفی مارکوف دمین NAC (PF02365) بر علیه پروتئین‌های ... بیشتر سورگوم علی‌رغم تحمل قابل‌توجه به خشکی، در دوران قبل و بعد از گلدهی در صورت مواجهه با تنش خشکی، دچار کاهش عملکرد دانه‌ای می‌شود. عوامل رونویسیNAC ، نقش کلیدی در سازگاری سورگوم به خشکی ایفا می‌کنند. در این مطالعه، اطلاعات مربوط به خانواده پروتئینیNAC از پایگاه‌های اطلاعاتی جمع‌آوری شد. سپس، مدل مخفی مارکوف دمین NAC (PF02365) بر علیه پروتئین‌های سورگوم مورد جستجو قرار گرفت. در مجموع، 183 توالی پروتئینی کدشونده توسط 131 مکان ژنی شناسایی شدند. درخت فیلوژنی بر اساس دمینNAC خانواده ژنیNAC سورگوم، به‌همراه 11 توالی پروتئینی شناخته شده در سایر گیاهان، با روش نزدیک‌ترین همسایه‌ها ترسیم شد که این خانواده را به 15 زیرخانواده طبقه‌بندی نمود. 13 عضو از خانواده پروتئینی NAC سورگوم به زیرخانوادهSNAC های سایر گیاهان پیوستند که احتمالا در تحمل به تنش‌های غیرزیستی دخیل باشند. 14 نوع عنصر تنظیمی پاسخ‌دهنده به تنش‌ها و هورمون‌ها در راه‌انداز ژن‌های زیر‌گروه SNAC پیش‌بینی شد. به‌منظور بررسی الگوی بیانی نسبی ژن‌های SNAC، کشت مزرعه‌ای به‌صورت اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی اجرا شد. آبیاری در دو سطح شامل آبیاری معمولی و تنش خشکی (قطع آبیاری پس از گلدهی) و ارقام در دو سطح شامل کیمیا (متحمل) و سپیده (حساس) لحاظ گردید. با توجه به الگوی بیانی SbSNAC‌ها، انتظار می‌رود که برخی از اعضا به‌عنوان تنظیم‌کننده‌های رونویسی مثبت (سه عضو) و منفی (سه عضو) در پاسخ به تنش خشکی پس از گلدهی در سورگوم فعالیت کنند. همچنین، برخی در پیری برگ (دو عضو) و فرایند انتقال مجدد فلزات (دو عضو) نقش دارند.

اصلاح نباتات مولکولی

شناسایی نشانگرهای EST-SSR عدس (Lens culinaris) تحت تنش سرما

سید سجاد سهرابی؛ احمد اسماعیلی؛ فرهاد نظریان فیروزآبادی؛ حسین فلاحی

دوره 7، شماره 2 ، شهریور 1397، ، صفحه 1-14

چکیده

توسعه برنامه‌های به‌نژادی عدس برای مقابله با عوامل نامساعد محیطی نسبت به سایر حبوبات، به علت کمبود منابع ژنتیکی با چالش‌های بیشتری روبرو می‌باشد. نشانگرهای EST-SSR به‌دلیل ایجاد چندشکلی در نواحی کدکننده ژن‌ها، یکی از پرکاربردترین نشانگرهای مولکولی در بسیاری از برنامه‌های اصلاحی به‌شمار می‌روند. از این‌رو در تحقیق حاضر به‌منظور ... بیشتر توسعه برنامه‌های به‌نژادی عدس برای مقابله با عوامل نامساعد محیطی نسبت به سایر حبوبات، به علت کمبود منابع ژنتیکی با چالش‌های بیشتری روبرو می‌باشد. نشانگرهای EST-SSR به‌دلیل ایجاد چندشکلی در نواحی کدکننده ژن‌ها، یکی از پرکاربردترین نشانگرهای مولکولی در بسیاری از برنامه‌های اصلاحی به‌شمار می‌روند. از این‌رو در تحقیق حاضر به‌منظور توسعه نشانگرهای EST-SSR در مقیاس بالا، از فرآیند سرهم‌بندی مجموعه خوانش‌های کوتاه حاصل از فناوری توالی‌یابی RNA عدس تحت تنش سرما و حالت طبیعی استفاده شد. به‌منظور اعمال تنش سرما، گیاهچه‌های 21 روزه عدس به‌مدت 48 ساعت در معرض دمای 4 درجه سانتی‌گراد قرار گرفتند. از نمونه‌های گیاهی تهیه شده، RNA کل استخراج شد و مورد توالی‌یابی قرار گرفتند. تعداد 8905 مکان ریزماهواره در 7211 یونی‎ژن حاصل از داده‌های RNA-seq عدس شناسایی شد که 1293 یونی‌ژن شامل بیش از یک مکان نشانگر SSR بود. فراوان‌ترین نوع نشانگر EST-SSR یافت شده از نوع تک نوکلئوتیدی بود. در این مطالعه موتیف‌های A/T، AG/CT و AAG/CTT به‌ترتیب بیشترین فراوانی را در بین موتیف‌های تک، دو و سه نوکلئوتیدی به خود اختصاص دادند. نتایج بلاست یونی‌ژن‌های حاوی SSR، نشان داد که 80 درصد از یونی‌ژن‌ها دارای رکورد مشابه در پایگاه پروتئین‌های غیرتکراری بودند. تفسیر کارکردی ژن‌ها، حضور یونی‌ژن‌های حاوی ریزماهواره را در زیر‌گروه‌های مهم پاسخ به تنش سرما نظیر اتصال، سلول و اجزای سلول و متابولیک را نشان داد. همچنین با توجه به نتایج می‌توان چنین اظهار نمود که اغلب نشانگرهای شناسایی شده در ژن‌هایی قرار داشتند که نقش مهمی در پاسخ به تنش‌ سرما دارند و جایگاه احتمالی اغلب آن‌ها نواحی UTR می‌باشد. از این‌رو بررسی بیشتر این نواحی در رونوشت‌ ژن‌های کاندید پاسخ‌دهنده به تنش سرما از اهمیت بیشتری برخوردار می‌باشد.

بیوانفورماتیک

آنالیز بیوانفورماتیکی فاکتور رونویسی MADS-box در گیاه Brachypodium distachyon

زهرا حاجی برات؛ عباس سعیدی؛ زهره حاجی برات

دوره 7، شماره 3 ، آبان 1397، ، صفحه 1-15

https://doi.org/10.30473/cb.2018.4901

چکیده

آغاز گلدهی فاکتور مهمی است که عملکرد گیاه را تحت تأثیر قرار می‌دهد. عوامل محیطی تأثیر معنی‌داری بر مرحله گلدهی می‌گذارند. آنالیز بیوانفورماتیک فاکتور رونویسی MADS-box که به عنوان اجزای مهم در تشکیل گلدهی انجام گرفت. برکپودیوم گیاه مدل جدیدی است که برای درک بهتر مکانیسم‌های ژنتیکی، سلولی و بیولوژی مولکولی گیاهان مورد استفاده قرار می‌گیرد. ... بیشتر آغاز گلدهی فاکتور مهمی است که عملکرد گیاه را تحت تأثیر قرار می‌دهد. عوامل محیطی تأثیر معنی‌داری بر مرحله گلدهی می‌گذارند. آنالیز بیوانفورماتیک فاکتور رونویسی MADS-box که به عنوان اجزای مهم در تشکیل گلدهی انجام گرفت. برکپودیوم گیاه مدل جدیدی است که برای درک بهتر مکانیسم‌های ژنتیکی، سلولی و بیولوژی مولکولی گیاهان مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این مطالعه 43 توالی ژن‌های MADS-box برکپودیوم با استفاده از روابط فیلوژنی، موتیف‌های محافظت‌شده، نقشه کروموزومی، آنالیز جایگاه اتصال فاکتور رونویسی و ترکیبات آمینواسیدهای آنالیز شدند. هدف از این مطالعه شناخت بهتر مکانیسم‌های مولکولی مرتبط با گلدهی می‌باشد. در این مطالعه، نتایج نشان داد که ژن‌هایMADS-box بر روی تمامی کروموزوم‌های برکپودیوم پراکنده هستند، درحالی‌که کلاسترهای ژنی بر روی تمامی کروموزم‌ها به جز کروموزم شماره پنج قرار داشتند. آنالیز ترکیبات آمینواسیدی نشان داد که لوسین، سرین و گلوتامات بالاترین مقدار و پایین‌ترین میزان مربوط به تریپتوفان بود که باعث القای گلدهی می‌شود. براساس آنالیز فیلوژنی ژن‌ها به 4 گروه تقسیم بندی شدند. تست تاجیما وجود انتخاب متعادل را در توالی MADS-box پیش‌بینی می‌کند و درنتیجه، پلی‌مورفیسم در توالی‌ها حفظ می‌شود. در نتیجه می‌توان گفت که تنوع کل در ژن‌های MADS-box بالا بوده‌است. در مجموع، نتایج ما اطلاعات مفیدی برای بررسی ژن‌های درگیر در پاسخ به گلدهی فراهم نموده و شناخت مکانیسم مولکولی و روابط بین ژنی در مسیر گلدهی را تسهیل ساخته‌است.

بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده

اثر سمیت آهن بر میزان بیان نسبی ژن های SOD، MDHR و GPX1 در ژنوتیپ های حساس و متحمل برنج

محمد محسن زاده گلفزانی؛ مریم پسندیده ارجمند؛ مجتبی کردرستمی؛ حبیب اله سمیع زاده لاهیجی؛ سید حسن حسنی کومله؛ محمد حسین رضادوست

دوره 7، شماره 4 ، دی 1397، ، صفحه 1-13

https://doi.org/10.30473/cb.2018.41096.1738

چکیده

افزایش تولید رادیکال‌های فعال اکسیژن در سطح سلولی در شرایط سمیت ناشی از آهن یکی از مهم‌ترین عوامل محدودکننده تولید برنج در زمین‌های کشاورزی است. در این پژوهش، تغییرات میزان بیان نسبی ژن‌های سوپراکسید‌دیسموتاز (SOD)، گلوتاتیون پراکسیداز (GPX1) و مونودهیدروآسکوربات ردوکتاز (MDHR) در دو ژنوتیپ Pokkali (متحمل) و IR64 (حساس) برنج در سطوح 0 (شاهد)، ... بیشتر

بیوانفورماتیک

متا-آنالیز ترانسکریپتوم ژن های مسیر موالونیک‌اسید و متیل‌اریتریتول‌فسفات برای بیوسنتز ایزوپرینوئیدها در گیاهان

زهرا امین فر؛ بابک ربیعی؛ مسعود توحیدفر؛ محمدحسین میرجلیلی

دوره 8، شماره 1 ، اردیبهشت 1398، ، صفحه 1-17

https://doi.org/10.30473/cb.2019.44289.1768

چکیده

ایزوپرینوئیدها و مشتقات آن ها بزرگترین گروه از ترکیبات طبیعی در گیاهان هستند که از واحدهای پنج کربنه ایزوپرینیل فسفات ساخته می‌شوند. این واحدهای پنچ کربنه در گیاهان از طریق دو مسیر بیوسنتزی مجزا شامل مسیر موالونات (MVA) در سیتوپلاسم و مسیر متیل اریتریتول فسفات (MEP) در پلاستید، تولید می شوند. به منظور انجام متا-آنالیز ژن‌های دو مسیر ... بیشتر ایزوپرینوئیدها و مشتقات آن ها بزرگترین گروه از ترکیبات طبیعی در گیاهان هستند که از واحدهای پنج کربنه ایزوپرینیل فسفات ساخته می‌شوند. این واحدهای پنچ کربنه در گیاهان از طریق دو مسیر بیوسنتزی مجزا شامل مسیر موالونات (MVA) در سیتوپلاسم و مسیر متیل اریتریتول فسفات (MEP) در پلاستید، تولید می شوند. به منظور انجام متا-آنالیز ژن‌های دو مسیر MVA و MEP از داده‌های بیانی آزمایشات ریزآرایه در بافت های مختلف، مراحل نموی، تنش های زیستی و غیرزیستی در گیاه مدل آرابیدوپسیس استفاده شد. متا-آنالیز ترانسکریپتوم با استفاده از ابزار Genevestigator به عنوان یک بانک اطلاعاتی بزرگ شامل داده‌های ترانسکریپتوم مخازن GEO در NCBI و ArrayExpress در EBI، انجام گرفت. نتایج حاصل از متا-آنالیز نشان داد که به طور کلی رونویسی ژن‌های کد کننده آنزیم‌های دو مسیر MVA و MEP گیاهی با هم هماهنگ نیست و در بافت‌ها، مراحل رشدی و شرایط مختلف الگوی بیانی متفاوتی دارند. ژن‌های مسیر MVA بیشترین بیان را در ریشه و اندام‌های زایشی نشان می‌دهند، درحالی‌که ژن‌های مسیر MEP بیشتر در بافت‌های فتوسنتزی بیان می‌شوند. این نتایج می‌تواند به درک چگونگی تولید پیش سازهای ایزوپرینوئیدها از طریق دو مسیر با جایگاه متفاوت کمک کرده و همچنین سازماندهی شبکه‌های ژنی و تنظیم آن‌ها در شرایط، بافت‌ها و مراحل نموی مختلف را آشکار می‌سازد.

دوره 13 (1403)

دوره 12 (1402)

دوره 11 (1401)

دوره 10 (1400)

دوره 9 (1399)

دوره 8 (1398)

دوره 7 (1397)

دوره 6 (1396)

دوره 5 (1395)

دوره 4 (1394)

دوره 3 (1393)

دوره 2 (1392)

دوره 1 (1390)

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده