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.
ژنتیک مولکولی و مهندسی ژنتیک
سمانه باقری؛ براتعلی فاخری؛ علی محمد احدی؛ عباسعلی امام جمعه
چکیده
ویروس موزاییک نواری گندم از مهمترین آلودگی‌های گندم محسوب میشود که شیوع آن در ایران نیز رو به افزایش است. پروتئین NIa یکی از انواع پروتئینهای حیاتی موجود در این ویروس است که دارای وظایف مهمی در همانندسازی، تکثیر و هضم پروتئولیتیک پلی پروتئین ویروسی میباشد. با توجه به نقش حیاتی پروتئین NIa در آلودگی ویروسی، هدف از مطالعه حاضر جداسازی، ...
بیشتر
ویروس موزاییک نواری گندم از مهمترین آلودگی‌های گندم محسوب میشود که شیوع آن در ایران نیز رو به افزایش است. پروتئین NIa یکی از انواع پروتئینهای حیاتی موجود در این ویروس است که دارای وظایف مهمی در همانندسازی، تکثیر و هضم پروتئولیتیک پلی پروتئین ویروسی میباشد. با توجه به نقش حیاتی پروتئین NIa در آلودگی ویروسی، هدف از مطالعه حاضر جداسازی، تعیین توالی و بررسی دقیق ساختار دوم و سوم این پروتئین بود. همچنین، آمینواسیدهای موجود در جایگاه فعال پروتئین NIa که می‌توانند به‌عنوان هدفی جهت طراحی و توسعه عوامل ضد ویروسی جدید استفاده شوند، مورد بررسی قرار گرفتند. در این مطالعه، توالی ژنی کد کننده پروتئین NIa از ویروس موزاییک نواری گندم (WSMV) ایزوله میمه، جداسازی و پس از همسانه‌سازی در ناقل پروکاریوتی pEST، تعیین توالی شد. توالی نوکلئوتیدی حاصل در پایگاه اطلاعاتی NCBI با شماره دسترسی MK335432 ثبت گردید. بررسی ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی پروتئین NIa نشان داد که این پروتئین دارای 426 آمینواسید، وزن مولکولی 8/48 kD و نقطه ایزوالکتریک برابر با 81/8 میباشد. بررسی ساختار دوم پروتئین NIa نشان داد که 29/53% از ساختار آن از لوپ‌های نامنظم تشکیل شده است، که این امر توجیهی برای وجود بی‌نظمی در ساختار این پروتئین بود. نتایج حاصل از بررسی جایگاه فعال پروتئین NIa براساس هم‌ردیفی توالی‌های همولوگ و همچنین ساختار سه‌بعدی پروتئین نشان داد که این جایگاه بسیار حفاظت شده و شامل سه آمینواسید هیستیدین، آسپارتیک اسید و سیستئین بود.
ژنتیک مولکولی و مهندسی ژنتیک
علی سعیدپور؛ سدابه جهانبخش؛ تهمینه لهرلسبی؛ کسری اصفهانی؛ علی هاتف سلمانیان؛ خدیجه رضوی
چکیده
ناقلین دوتایی مرسوم مبتنی بر pBI121 که هنوز به طور گسترده‌ای در انتقال ژن به گیاه بهوسیله آگروباکتریوم استفاده می‌شوند، به‌علت عدم کارآیی گزینش‌گر کانامایسین، در برخی از گیاهان تک‌لپه‌ای قابل استفاده نیستند در حالی که مقاومت به هیگرومایسین یک نشانگر گزینشی پرکاربرد و مهم در تراریختی برخی گیاهان به‌ویژه تک‌لپه‌ای‌ها ...
بیشتر
ناقلین دوتایی مرسوم مبتنی بر pBI121 که هنوز به طور گسترده‌ای در انتقال ژن به گیاه بهوسیله آگروباکتریوم استفاده می‌شوند، به‌علت عدم کارآیی گزینش‌گر کانامایسین، در برخی از گیاهان تک‌لپه‌ای قابل استفاده نیستند در حالی که مقاومت به هیگرومایسین یک نشانگر گزینشی پرکاربرد و مهم در تراریختی برخی گیاهان به‌ویژه تک‌لپه‌ای‌ها به شمار می‌رود. از این رو در مطالعه حاضر، بهبود ناقل pBI121 برای تراریختی گیاهان تک‌لپه‌ای مورد نظر قرار گرفت. به این منظور، ژن مقاومت به هیگرومایسین به همراه خاتمه‌دهنده 35S از پلاسمید p6-ubi-rnai بهوسیله آنزیمهای برشی SmaІ و NotІ، جداسازی و در ناقل حدواسط pBlueScript همسانه‌سازی شد. در ادامه، با استفاده از آنزیمهای HindIII و SmaI، پیش‌بر CaMV 35S از بدنه حامل pBI121 جداسازی و در بالادست این ژن در ناقل pBlueScript قرار داده شد. با استفاده از آنزیمهای HindIII و Eco53KI، کاست کامل ژن مقاومت به هیگرومایسین جایگزین کاست ژن مقاومت به کانامایسین (که با استفاده از آنزیمهای HindIII و MssI حذف شده بود) در ناقل pBI121 شد. صحت ساخت ناقل جدید توسط روش PCR، بررسی الگوی هضم آنزیمی و توالی‌یابی تأیید شد. با توجه به محبوبیت سری ناقلین مبتنی بر pBI121 نسبت به سایر ناقلین موجود و آشنایی محققین با نحوه دستورزی آنها، کارایی ناقل معرفی شده در این مطالعه میتواند در پژوهش‌های انتقال ژن به گیاهان تک‌لپه مورد بررسی قرار گیرد.
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.
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
زهرا ابراهیمی پور؛ رضا درویش زاده؛ سرور ارژنگ
چکیده
غلظت بالای نمک در آب و خاک یکی از عمده‌ترین عوامل محدود کننده رشد و تولید گیاهان در سراسر جهان است. در این مطالعه، میزان نشت یونی و تغییرات بیان نسبی ژنهای SOS1، P5CS1 و PMP3-6 در ریشه و برگ لاین‌های متحمل و حساس ذرت تحت شرایط نرمال و تنش شوری dS/m8، در زمان‌های 24 ساعت (کوتاه مدت) و 7 روز (بلند مدت) بعد از اعمال تنش در قالب طرح کاملاً تصادفی با ...
بیشتر
غلظت بالای نمک در آب و خاک یکی از عمده‌ترین عوامل محدود کننده رشد و تولید گیاهان در سراسر جهان است. در این مطالعه، میزان نشت یونی و تغییرات بیان نسبی ژنهای SOS1، P5CS1 و PMP3-6 در ریشه و برگ لاین‌های متحمل و حساس ذرت تحت شرایط نرمال و تنش شوری dS/m8، در زمان‌های 24 ساعت (کوتاه مدت) و 7 روز (بلند مدت) بعد از اعمال تنش در قالب طرح کاملاً تصادفی با دو تکرار زیستی و 3 تکرار تکنیکی در سال 1398 با فناوری واکنش زنجیره ای پلی مراز در زمان واقعی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد میزان نشت یونی در لاین حساس در بلند مدت بیشتر از لاین متحمل بود. بیشترین میزان بیان نسبی دو ژن P5CS1 و PMP3-6 در شرایط تنش شوری (dS/m 8) در بافت ریشه لاین متحمل مشاهده شد. در مقابل بیشترین میزان بیان نسبی ژن SOS1 در بافت برگ لاین حساس در کوتاه مدت مشاهده شد. محاسبه همبستگی بین بیان نسبی ژن‌ها نشان داد بین بیان نسبی ژنهای P5CS1 و PMP3-6 همبستگی مثبت و معنیداری (05/0P≤) وجود دارد. احتمالاً بیان بالای ژنهای P5CS1 و PMP3-6 در ریشه لاین متحمل اندکی بعد از اعمال تنش شوری (کوتاه مدت) گیاه را در تنظیم فشار اسمزی و جلوگیری از ورود زیاد سدیم به درون گیاه یاری نموده و باعت افزایش تحمل گیاه به تنش شوری می شود. نتایج این پژوهش میتواند در برنامه‌های بهنژادی ذرت برای تولید ارقام مقاوم به شوری مفید واقع شود.
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
سروش صابری محمودآبادی؛ سعیدرضا وصال؛ عبدالرضا باقری؛ سعید ملک زاده شفارودی
چکیده
نخود دومین حبوبات مهم مناطق خشک و نیمه‌خشک جهان بوده و اغلب به‌صورت دیم کشت‌شده و تنش خشکی عملکرد آن را تا 50%کاهش میدهد. در این پژوهش میزان تنوع ژنتیکی 9 ژنوتیپ نخود منتخب متحمل به خشکی 2 رقم حساس رایج، با استفاده از 11 آغازگر SSR و 6 آغازگر CAPS تعیین و 10 آغازگرهای SSR مؤثر، دوباره در جمعیت تصادفی ژنوتیپ‌های کاندیدای متحمل به سرما بررسی ...
بیشتر
نخود دومین حبوبات مهم مناطق خشک و نیمه‌خشک جهان بوده و اغلب به‌صورت دیم کشت‌شده و تنش خشکی عملکرد آن را تا 50%کاهش میدهد. در این پژوهش میزان تنوع ژنتیکی 9 ژنوتیپ نخود منتخب متحمل به خشکی 2 رقم حساس رایج، با استفاده از 11 آغازگر SSR و 6 آغازگر CAPS تعیین و 10 آغازگرهای SSR مؤثر، دوباره در جمعیت تصادفی ژنوتیپ‌های کاندیدای متحمل به سرما بررسی شد. آنالیز باندهای SSR در آزمایش نهایی درمجموع 40 آلل تولید کرد که 37 آلل چند شکل بودند. میانگین تعداد آلل‌های چند شکل به ازای هر مکان ژنی 9/3 و در دامنه 9-2 بود. محتوای اطلاعات چند شکل (PIC) نیز بین 21/0 تا 85/0 متغیر بود. آنالیز خوشه‌ای بر اساس الگوریتم UPGMA و ضریب تشابه جاکارد، ژنوتیپ‌ها را در 9 گروه شامل چهار گروه از ژنوتیپ‌های متحمل به خشکی، دو گروه حساس و سه گروه دیگر متعلق به جمعیت تصادفی تفکیک نمود. چندشکلی‌های SSR و CAPS نشان دادند که دو ژنوتیپ MCC544 و MCC392 در گروه متحمل‌ها متمایزتر و تفاوت ژنتیکی آنها با بقیه ژنوتیپ‌های متحمل به خشکی بیشتر بود، درحالی‌که MCC537 و MCC696 نیز با قرابت بالا در گروه دیگری قرار گرفتند و MCC80 حد وسط ژنوتیپ‌های متحمل قرار گرفت. MCC427 با رقم رایج کشور MCC358 در یک گروه و رقم بین‌المللی MCC252 با MCC302، در گروه نسبتاً حساس به خشکی قرار گرفتند. همچنین شباهت ژنتیکی میان ژنوتیپ‌های جمعیت منتخب متحمل به خشکی و نیز متحمل به سرما وجود نداشت که میتواند به دلیل عدم وجود اثر پلئوتروپی ژن‌ها در این نوع تنش‌ها بوده و برای اهداف بهنژادی نخود نیز میتواند بااهمیت باشد.
بیوتکنولوژی بیماریهای گیاهی
هانیه عابدین پور؛ ناد علی بابائیان جلودار؛ علی دهستانی کلاگر؛ قربانعلی نعمت زاده
چکیده
سفیدک داخلی (Pseudoperonospora cubensis (P. cubensis یکی از مهمترین بیماریهای گیاه خیار است که موجب کاهش تولید آن در جهان میشود. با وجود در دسترس بودن بعضی از قارچ‌کش‌ها برای کاهش خسارت این بیماری، تمایل به استفاده از محصولات طبیعی جدید و قابل اطمینان افزایش یافته است. در این پژوهش اثر دو ماده اسید سالیسیلیک (SA) و اسید آزلائیک (AZA) با غلظت یک میلیمولار ...
بیشتر
سفیدک داخلی (Pseudoperonospora cubensis (P. cubensis یکی از مهمترین بیماریهای گیاه خیار است که موجب کاهش تولید آن در جهان میشود. با وجود در دسترس بودن بعضی از قارچ‌کش‌ها برای کاهش خسارت این بیماری، تمایل به استفاده از محصولات طبیعی جدید و قابل اطمینان افزایش یافته است. در این پژوهش اثر دو ماده اسید سالیسیلیک (SA) و اسید آزلائیک (AZA) با غلظت یک میلیمولار بر برخی خصوصیات بیوشیمیایی و بیان برخی ژنهای دفاعی در گیاه خیار به‌صورت آزمایش اسپلیت - فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار مورد مطالعه قرار گرفت. بررسی بیان ژن نشان داد با وجود اینکه بعد از مایه‌زنی گیاهان با قارچ، بیان هر دو ژن کیتیناز بتا-1 و 3- گلوکاناز به‌طور معنیداری افزایش یافت، مقدار بیان ژن کیتیناز در گیاهان تیمارشده با SA و سطح بیان ژن بتا-1 و 3- گلوکاناز در گیاهان تیمارشده با AZA بیشتر بود. همچنین نتایج این بررسی نشان داد که مقدار کلروفیل a، b و فلاونوئید در گیاهان تیمارشده با AZA و SA در 6 ساعت بعد از مایه‌زنی با قارچ در مقایسه با شاهد بیشتر بود. مقدار فنل کل هم در گیاهان تیمارشده با SA و AZA نسبت به شاهد بیمار به‌ترتیب درساعات 6 و 72 بعد از تیمار افزایش یافته بود. این نتایج نشان میدهد که پیش تیمار گیاهان خیار با القاگرهای SA و AZA موجب پاسخ‌های سریع‌تر و افزایش کارایی سیستم دفاعی در برابر بیماری سفیدک داخلی میشود.
بیوانفورماتیک
محمدامین باقری؛ سید کمال کاظمی تبار؛ علی دهستانی؛ پویان مهربان جوبنی؛ حمید نجفی زرینی
چکیده
کنجد (Sesamum indicum L.) یک گیاه زراعی دانه روغنی مهم از نظر تغذیه‌ای و دارویی میباشد که تنشهای محیطی ظرفیت عملکرد آن را محدود میکند. عامل پاسخ دهنده به اتیلن (ERF) یکی از بزرگترین خانواده‌های عوامل رونویسی میباشد که در تنظیم پاسخ گیاه به تنشهای غیر زنده نقش کلیدی ایفا میکند. در مطالعه حاضر، در مجموع 113 ژن ERF از ژنوم کنجد شناسایی شد، ...
بیشتر
کنجد (Sesamum indicum L.) یک گیاه زراعی دانه روغنی مهم از نظر تغذیه‌ای و دارویی میباشد که تنشهای محیطی ظرفیت عملکرد آن را محدود میکند. عامل پاسخ دهنده به اتیلن (ERF) یکی از بزرگترین خانواده‌های عوامل رونویسی میباشد که در تنظیم پاسخ گیاه به تنشهای غیر زنده نقش کلیدی ایفا میکند. در مطالعه حاضر، در مجموع 113 ژن ERF از ژنوم کنجد شناسایی شد، که آنها خود به دو زیرخانواده شامل 46 عضو متصل به عناصر پاسخ دهنده به پسابیدگی (DREB) و 67 عضو ERF تقسیم شدند. روابط فیلوژنتیکی، خصوصیات فیزیکوشیمیایی پروتئینها، ساختارهای ژنی و موتیف‌های آمینو اسیدی حفاظت شده در خانواده ERF کنجد مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. در ادامه پروفایل بیانی ژنهای ERF کنجد در بافت‌های مختلف و همچنین تحت تنشهای محیطی بررسی گردید. به‌طور کلی ژنهای متعدد از خانواده ERF در بافت‌های مختلف کنجد به‌ویژه در ریشه، کپسول و گل از بیان قابل ملاحظه‌ای برخوردار بودند. همچنین پروفایل‌های بیانی نشان داد ژنهای RAP2.2L، PTI6، ERF017L و ERF096 به‌ترتیب تحت تنشهای خشکی، اسمزی، شوری و غرقاب بشدت القا شدند. افزون بر این، نتایج qPCR نشان داد که بیان نسبی ژن ERF061L در ژنوتیپ متحمل کنجد در مقایسه با حساس تحت شرایط خشکی بیشتر میباشد. این مطالعه داده‌های مهمی را برای درک تکامل و عملکرد خانواده ERF در کنجد فراهم نموده است که میتواند در برنامه‌های اصلاحی آینده برای تحمل تنشهای غیر زنده مورد استفاده قرار گیرد.
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
رسول خداویردی وند کشتیبان؛ حسن سلطانلو؛ سیده ساناز رمضانپور؛ وحید شریعتی
چکیده
در سطح مولکولی، بررسی پاسخ و ارزیابی تحمل به شوری گندم زراعی، میتواند راهبرد مهمی در درک و مقایسه مکانیسم‌های دفاعی ارقام گندم محسوب گردد. بدین‌منظور، تحقیقی در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع‌طبیعی گرگان، به‌صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی با 3 تکرار صورت گرفت که فاکتورهای آزمایش شامل ارقام گندم زراعی (رقم متحمل ...
بیشتر
در سطح مولکولی، بررسی پاسخ و ارزیابی تحمل به شوری گندم زراعی، میتواند راهبرد مهمی در درک و مقایسه مکانیسم‌های دفاعی ارقام گندم محسوب گردد. بدین‌منظور، تحقیقی در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع‌طبیعی گرگان، به‌صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی با 3 تکرار صورت گرفت که فاکتورهای آزمایش شامل ارقام گندم زراعی (رقم متحمل سارک6 و رقم حساس بهاره‌چینی) و سری‌های زمانی نمونه‌برداری (صفر یا کنترل، 24، 48، 72 و 96 ساعت پس از تنش) بودند. تنش شوری با غلظت 250 میلیمولار کلرید سدیم بر روی گیاهچه‌های 10 روزه یکنواخت در مرحله دو برگی اعمال‌شده و نمونه‌برداری از بافت ریشه و اندام هوایی صورت گرفت. سپس میزان یون‌های سدیم و پتاسیم و در ادامه بیان نسبی ژنهای SOS1 و NHX1 توسط روش qPCR اندازه‌گیری شد. نتایج حاکی از این بود که پس از اعمال تنش شوری، با افزایش زمان نمونه‌برداری، مقدار Na+ در اندام هوایی و ریشه رقم متحمل نسبت به رقم حساس کاهش‌یافته، اما در ارتباط با مقدارK+ ، پاسخ دو رقم و روند تغییرات، بسته به اندام گیاهی، متفاوت بود. همچنین نتایج نشان داد که الگوی بیان ژنهای SOS 1 و NHX1 در ریشه و اندام هوایی هر دو رقم، دارای روند منظمی نبود، اما در ریشه رقم سارک6، تجمع سریع‌تر و بیشتر رونوشت ژن‌ها مشهود بود که بیانگر نقش مهم این ژن‌ها در ریشه برای کاهش جذب یون سدیم و برقراری هموستازی یونی بود.
بیوتکنولوژی بیماریهای گیاهی
مهربانو کاظمی الموتی؛ محمد مجدی؛ قاسم حسینی سالکده؛ محمدرضا غفاری
چکیده
سن گندم با نام علمی Eurygaster integriceps یکی از آفات شناخته شده مزارع گندم در ایران و غرب آسیا است. نقش نوروپپتیدها در مراحل رشد و نمو حشرات منجر به ایجاد چشم‌انداز امیدوارکننده‌ای جهت تولید نسل جدیدی از حشرهکشهای زیستی مبتنی بر کاربرد اختصاصی شده است. نوروپپتیدهای حشرات به همراه گیرنده‌های اختصاصی آنها یکی از متنوع‌ترین پروتئین‌هایی ...
بیشتر
سن گندم با نام علمی Eurygaster integriceps یکی از آفات شناخته شده مزارع گندم در ایران و غرب آسیا است. نقش نوروپپتیدها در مراحل رشد و نمو حشرات منجر به ایجاد چشم‌انداز امیدوارکننده‌ای جهت تولید نسل جدیدی از حشرهکشهای زیستی مبتنی بر کاربرد اختصاصی شده است. نوروپپتیدهای حشرات به همراه گیرنده‌های اختصاصی آنها یکی از متنوع‌ترین پروتئین‌هایی هستند که فعالیت‌های فیزیولوژیکی و رفتاری را در حشرات کنترل می‌کنند. آلاتواستاتین یکی از نوروپپتیدهای مهم در حشرات میباشد که با مهار هورمون جوانی، در تنظیم فرآیندهای فیزیولوژیکی نظیر تغذیه و متابولیسم در برخی از حشرات نقش دارد. در این مطالعه با استفاده از اطلاعات حاصل از ترانسکریپتوم حشره بالغ سن گندم، نوروپپتیدها و گیرنده‌های اختصاصی خانواده آلاتواستاتین در سن گندم مورد بررسی قرار گرفت. آنالیز بیوانفورماتیکی و بررسی‌های فیلوژنتیکی داده‌ها منجر به شناسایی چهار نوروپپتید از خانواده آلاتواستاتین A، B و C و همچنین گیرنده‌های نوروپپتیدی آلاتواستاتین A و B شد. نتایج نشان داد که نوروپپتیدهای خانواده آلاتواستاتین شناسایی شده سن گندم در فرایندهای فیزیولوژیک متنوعی دخیل می‌باشند. با توجه به نقش مهم نوروپپتیدها در حشرات، این نوروپپتیدها می‌توانند امکان طراحی حشرهکشهای اختصاصی سازگار با محیط زیست به منظور مدیریت کنترل سن گندم را برای آینده فراهم آورند.
بیوتکنولوژی بیماریهای گیاهی
سمانه وطنی؛ سعید نصرالله نژاد؛ عبدالحسین طاهری؛ فرزاد علی رمجی؛ شهربانو وکیلی؛ لیلا فهمیده
چکیده
ویروس وای سیب‌زمینی (PVY) یکی از مهمترین و شایع‌ترین بیماریهای ویروسی خانواده Solanaceae است و مؤثرترین روش مبارزه با آن استفاده از ارقام مقاوم است. در این پژوهش واکنش هفت رقم فلفل به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار در دو تیمار شاهد و آلودگی با ویروس PVY بررسی شد. نتایج تیمارهای مایه‌زنی نشان دادند شاخص‌های رشدی شامل ...
بیشتر
ویروس وای سیب‌زمینی (PVY) یکی از مهمترین و شایع‌ترین بیماریهای ویروسی خانواده Solanaceae است و مؤثرترین روش مبارزه با آن استفاده از ارقام مقاوم است. در این پژوهش واکنش هفت رقم فلفل به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار در دو تیمار شاهد و آلودگی با ویروس PVY بررسی شد. نتایج تیمارهای مایه‌زنی نشان دادند شاخص‌های رشدی شامل ارتفاع بوته (84/31 درصد)، وزن‌تر و خشک اندام هوایی (55/46 و 61/46 درصد)، وزن‌تر و خشک کل بوته (16/50 و 09/50 درصد)، وزن‌تر و خشک ریشه (93/51 و 76/54 درصد) در ارقام مایه‌زنی شده به PVY نسبت به شاهد کاهش معنی‌دار نشان داد، در حالی‌که میزان کلروفیلa، b و کل، کاروتنوئید، محتوی فنول، فلاونوئید و شدت آلودگی تمامی ارقام مورد مطالعه نسب به شاهد افزایش نشان داد. جهت تأیید آلودگی گیاهان مایه زنی شده، شناسایی ویروسPVY با آزمون الایزای مستقیم و با آنتی سرم IgG- PVY و آزمون RT-PCR با استفاده از آغازگرهای اختصاصی PVY-8687F وPVY-9295R انجام شد. نتایج آزمـون RT-PCR نشان‌دهنده تکثیر قطعه‌ای به اندازه 327 جفت باز بود که بیانگر تایید آزمون الایزا بود و با نتایج تعیین توالی در پایگاه داده NCBI (Accession number–KR909091.1) که قبلا برای این جدایه ثبت شده بود مطابقت داشت. در مجموع رقم کائوبا عکس العمل بهتری در مواجه با آلودگی ویروسی نشان داد، لذا می‌توان این رقم را برای مطالعات آتی بهنژادی ارقام فلفل پیشنهاد نمود.
ژنومیکس
مرجان جنت‌دوست؛ رضا درویش زاده؛ رقیه ضیایی فرد؛ حیدر عزیزی؛ اسماعیل قلی نژاد
دوره 4، شماره 1 ، خرداد 1394، ، صفحه 15-28
چکیده
با توجه به اینکه ارزش اقتصادی یک رقم به صفات مختلف آن بستگی دارد، بنابراین چگونگی اعمال انتخاب برای چندین صفت به منظور حصول حداکثر ارزش اقتصادی همواره مورد نظر بهنژادگران بوده است. از این رو اطلاع دقیق از رفتار و ارتباط ژنتیکی این صفات به اصلاح تودهها کمک خواهد نمود. در این مطالعه به منظور نقشهیابی ارتباطی 9 صفت مهم مرتبط با دانه ...
بیشتر
با توجه به اینکه ارزش اقتصادی یک رقم به صفات مختلف آن بستگی دارد، بنابراین چگونگی اعمال انتخاب برای چندین صفت به منظور حصول حداکثر ارزش اقتصادی همواره مورد نظر بهنژادگران بوده است. از این رو اطلاع دقیق از رفتار و ارتباط ژنتیکی این صفات به اصلاح تودهها کمک خواهد نمود. در این مطالعه به منظور نقشهیابی ارتباطی 9 صفت مهم مرتبط با دانه شامل عملکرد روغن، درصد روغن، عملکرد پروتئین، درصد پروتئین، طول دانه، قطر دانه، وزن دانه، وزن مغز دانه و درصد مغز به کل دانه در 48 توده مختلف آفتابگردان آجیلی تحت شرایط آبیاری نرمال، تنش ملایم و شدید خشکی، از 12 آغازگر مبتنی بر رتروترنسپوزن (7 آغازگر IRAP و 5 آغازگر REMAP) استفاده شد. بررسی ساختار جمعیت ژرمپلاسمهای مورد مطالعه به روش بیزین، آنها را به 2 زیر مجموعه تقسیم نمود. تحت شرایط آبیاری نرمال، تنش ملایم و شدید و بر اساس مدل خطی عمومی به ترتیب 2، 5 و 12 مکان و بر اساس مدل خطی مخلوط به ترتیب 2، 5 و 11 مکان ارتباط معنیداری (01/0≥P) با صفات مورد ارزیابی نشان دادند. نشانگر U81-U82 با ژنهای کنترلکننده عملکرد روغن، عملکرد پروتئین و طول دانه در شرایط تنش شدید خشکی پیوسته بود. شناسایی نشانگرهای مشترک برای برخی صفات بررسی شده میتواند ناشی از اثرات پلیوتروپی و یا پیوستگی نواحی ژنومی دخیل در کنترل این صفات باشد. شناسایی نشانگرهای مشترک اهمیت زیادی در بهنژادی گیاهان دارد، زیرا گزینش همزمان چند صفت را امکانپذیر میسازند.
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
پرویز حیدری
دوره 5، شماره 2 ، شهریور 1395، ، صفحه 17-25
چکیده
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. ...
بیشتر
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.
بیوانفورماتیک
محسن حسینی؛ عباس سعیدی
چکیده
محتوای پلی‌آمین‌های درون سلولی نه تنها توسط بیوسنتز و انتقال بلکه توسط کاتابولیسم آنها به وسیله پلی‌آمین اکسیدازهای (PAO) وابسته به فلاوین آدنین دی‌نوکلئوتید (FAD) تنظیم میشود. نتایج حاصل از مطالعات مختلف در مورد پروتئینهای PAO در فرایندهای مختلف نموی و پاسخ به تنشهای محیطی تأیید کننده اهمیت این پروتئین در زندگی گیاهی میباشد، ...
بیشتر
محتوای پلی‌آمین‌های درون سلولی نه تنها توسط بیوسنتز و انتقال بلکه توسط کاتابولیسم آنها به وسیله پلی‌آمین اکسیدازهای (PAO) وابسته به فلاوین آدنین دی‌نوکلئوتید (FAD) تنظیم میشود. نتایج حاصل از مطالعات مختلف در مورد پروتئینهای PAO در فرایندهای مختلف نموی و پاسخ به تنشهای محیطی تأیید کننده اهمیت این پروتئین در زندگی گیاهی میباشد، با این حال مطالعه جامعی در مورد روابط فیلوژنتیکی و ساختاری PAOs گیاهی وجود ندارد. در این مطالعه آنالیزهای بیوانفورماتیکی به منظور درک بهتر روابط فیلوژنتیکی و ساختاری بر روی 58 توالی پروتئینی PAO از 15 گونه مختلف گیاهی انجام شد. کلاسترهای چندگانه با دو برابر شدگی ژنی هم در گونههای تک‌لپه‌ای و هم در گونههای دو لپه‌ای شناسایی شد. بر اساس موتیف‌های حفاظت شده به‌دست آمده توسط ابزارهای MEME و MAST، چهار موتیف در بیشتر گونههای گیاهی یکسان بودند. آنالیزهای ساختاری بر روی PAOs مربوط به Oryza sativa و Arabidopsis thaliana به عنوان نماینده گیاهان تک‌لپه‌ای و دو لپه‌ای که اطلاعات ساختاری آنها در دسترس نبود، انجام شد. آنالیز ساختار دوم نشان داد که مارپیچ آلفا در میان عناصر ساختار دوم غالب بوده و پس از آن به‌ترتیب راندوم کویل، صفحات بتا و دور بتا برای تمامی توالی‌ها دارای بیشترین مقدار بود. پیش‌بینی ساختار سوم توسط سرور SWISS-MODEL انجام شد. ساختمان این توالی‌ها دارای دو دومین مشترک بود. این اولین مطالعه در مورد روابط فیلوژنتیکی و ساختاری PAOs گیاهی است و این نتایج ممکن است مبنای نظری برای مطالعات آتی در مورد جزئیات ساختمانی و عملکردی PAOs گیاهی فراهم کند.
اصلاح نباتات مولکولی
حبیب اله قزوینی؛ محسن سرهنگی
دوره 5، شماره 2 ، شهریور 1395، ، صفحه 27-42
چکیده
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 ...
بیشتر
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.
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.
اصلاح نباتات مولکولی
امید سفالیان؛ فاطمه اجری؛ عاطفه صبوری؛ علی اصغری؛ سمیرا حسنیان
چکیده
یکی از روش‌هایی که میتواند میزان اعتبار نشانگرهای شناسایی شده را ارزیابی کند، بررسی همخوانی گروه بندی افراد برپایه نشانگرهای مولکولی و داده‌های فنوتیپی به‌دست‌آمده از آزمایش در شرایط عادی و تنش خشکی است. این پژوهش به منظور بررسی وجود ارتباط احتمالی بین نشانگر SSR و شاخص‌های تحمل به تنش خشکی در ژنوتیپ‌های مورد نظر و همچنین ...
بیشتر
یکی از روش‌هایی که میتواند میزان اعتبار نشانگرهای شناسایی شده را ارزیابی کند، بررسی همخوانی گروه بندی افراد برپایه نشانگرهای مولکولی و داده‌های فنوتیپی به‌دست‌آمده از آزمایش در شرایط عادی و تنش خشکی است. این پژوهش به منظور بررسی وجود ارتباط احتمالی بین نشانگر SSR و شاخص‌های تحمل به تنش خشکی در ژنوتیپ‌های مورد نظر و همچنین گروهبندی ژنوتیپ‌ها بر اساس این نشانگر SSR و شاخص‌های تحمل به تنش خشکی با 40 ژنوتیپ برنج در دو محیط تنش و بدون تنش در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار به همراه 26 نشانگر ریزماهواره مرتبط با تحمل به تنش خشکی اجرا شد. در مجموع، 128 آلل چندشکل با میانگین 92/4 آلل به ازای هر جایگاه نشانگری تکثیر شد. بالاترین میزان PIC مربوط به نشانگر RM5672 (829/0) و کمترین آن مربوط به نشانگر RM523(047/0) بود. تحلیل همبستگی بین عملکرد و شاخص‌های تحمل به تنش در دو شرایط تنش و بدون تنش، شاخص‌های تحمل به تنش (STI)، میانگین هندسی بهره‌وری (GMP)، شاخص میانگین عملکرد (MP) و شاخص عملکرد (YI) را به عنوان شاخص برتر در شناسایی ژنوتیپ‌های متحمل و حساس معرفی کرد. تجزیه خوشه‌ای ژنوتیپ‌های برنج مورد مطالعه به روش Ward براساس شاخص‌های تحمل به خشکی، آنها را به سه گروه متحمل نیمه متحمل و حساس تقسیم کرد. با توجه به اینکه ژنوتیپ‌های گروه دوم از لحاظ شاخص‌های فوق، دارای ارزش بالاتر از میانگین کل بودند، به عنوان ژنوتیپ‌های متحمل معرفی شدند که اغلب شامل ژنوتیپ‌های آپلند و یک ژنوتیپ هاشمی بودند. گروه اول نیمه متحمل و گروه سوم حساس شناخته شدند. تجزیه خوشه ای برپایه نشانگرهای ریزماهواره نیز ژنوتیپ‌ها را به دو گروه تقسیم کرد. مقایسه این دو نوع گروهبندی بیانگر همخوانی شایان توجهی بین آنها بود، طوری که در هر دو گروهبندی ژنوتیپ هاشمی قرابت نزدیکی با ژنوتیپ‌های آپلند نشان داد و همراه آنها در یک گروه قرار گرفت.
بیوتکنولوژی بیماریهای گیاهی
زهرا رضالو؛ سمیرا شهبازی؛ حامد عسکری
چکیده
بیماری مرگ گیاهچه یکی از بیماریهای عمده Phaseolus vulgaris در نقاط مختلف کشور است. به‌دلیل خاک‌زاد بودن عوامل مرگ گیاهچه، استفاده از سموم شیمیایی نتیجه رضایت‌بخشی به بار نمی‌آورد، به همین جهت در سال‌های اخیر توجه زیادی به مهار زیستی به‌خصوص با استفاده از قارچ تریکودرما شده است. یکی از مکانیسم‌های تریکودرما، تحریک سیستم دفاعی گیاه ...
بیشتر
بیماری مرگ گیاهچه یکی از بیماریهای عمده Phaseolus vulgaris در نقاط مختلف کشور است. به‌دلیل خاک‌زاد بودن عوامل مرگ گیاهچه، استفاده از سموم شیمیایی نتیجه رضایت‌بخشی به بار نمی‌آورد، به همین جهت در سال‌های اخیر توجه زیادی به مهار زیستی به‌خصوص با استفاده از قارچ تریکودرما شده است. یکی از مکانیسم‌های تریکودرما، تحریک سیستم دفاعی گیاه است. در تحقیق حاضر از پنج گونه تریکودرما (هارزیانوم، ویریده، وارینس، اتروویریده و کنینجی) برای مقاومت در گیاه لوبیا (Phaseolus vulgaris) علیه Rhizoctonia solani استفاده شد. برای بررسی تأثیر القای جهش در ژنوم تریکودرما در میزان القای مقاومت در گیاه، از هر گونه موتانت برتر آن نیز برای تیمار گیاهان استفاده شد. آزمایش‌ها در قالب طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار انجام شدند. عملکرد، غلظت مالون‌دی‌الدهید، پرولین، کلروفیل a، b و کارتنوئیدها و پروتئین گیاهان تحت تیمار در گلخانه ارزیابی شد. داده‌ها نشان دادند، موتانت‌های این گونههای تریکودرما توانایی بیوکنترل بیماری بالاتری از والد همان گونه‌ها دارند که قدرت رقابت قارچکش زیستی تهیه‌شده از موتانت‌ها را در مقایسه با قارچکش زیستی گونههای والد یا سموم شیمیایی بالاتر برد. میزان پروتئین محلول، فعالیت آنزیم‌ها و کلروفیل a، b و کارتنوئید در تیمارهای تریکودرما در مقایسه با شاهد تلقیح‌شده با بیمارگر افزایش یافت. در مجموع نتایج این آزمایش‌ها نشان داد، فرمولاسیون‌های پوشش بذر با قارچ‌های تریکودرمای موتانت و والد نسبت به سایر فرمولاسیون‌ها در کنترل بیماری مرگ گیاهچه و القای مقاومت در لوبیا دارای کارایی بهتری هستند.
اصلاح نباتات مولکولی
حمزه حمزه؛ علی اصغری؛ ابوالقاسم محمدی؛ امید سفالیان؛ سلیمان محمدی؛ مجتبی نورآئین؛ معروف خلیلی
چکیده
به‌منظور مکان‌یابی QTLهای افزایشی و اپیستاتیک و اثر متقابل آنها با محیط برای صفات مرتبط با خصوصیات سنبله، 148لاین اینبرد نوترکیب گندم همراه با والدین YecoraRojo و No. 49 در دو ایستگاه تحقیقات کشاورزی میاندوآب و مهاباد در شرایط نرمال و تنش کم‌آبی انتهای فصل طی دو سال زراعی 1394 و 1393 مورد ارزیابی قرار گرفتند. نقشه پیوستگی مورد استفاده شامل 177 ...
بیشتر
به‌منظور مکان‌یابی QTLهای افزایشی و اپیستاتیک و اثر متقابل آنها با محیط برای صفات مرتبط با خصوصیات سنبله، 148لاین اینبرد نوترکیب گندم همراه با والدین YecoraRojo و No. 49 در دو ایستگاه تحقیقات کشاورزی میاندوآب و مهاباد در شرایط نرمال و تنش کم‌آبی انتهای فصل طی دو سال زراعی 1394 و 1393 مورد ارزیابی قرار گرفتند. نقشه پیوستگی مورد استفاده شامل 177 نشانگر ریز ماهواره و 51 نشانگر رتروترانسپوزون بود. برای تجزیه QTL از نرم‌افزار QTL Network. 2 استفاده شد. در بررسی حاضر بیشترین مقدار وراثت‌پذیری عمومی (31/58 درصد) و خصوصی (15/29 درصد) برای تعداد سنبلچه در سنبله و کمترین مقدار وراثت‌پذیری عمومی (28/51 درصد) و خصوصی (64/25 درصد) برای طول سنبله در شرایط نرمال مشاهده شد. نتایج تجزیه QTL نشان داد در شرایط نرمال رطوبتی یک QTL (54/1 درصد=R2A)، یک اثر متقابل QTL در محیط (40/4 درصد=R2AE)، دو اثر اپیستازی QTL× QTL (4/0-44/0 درصد=R2AA) و 6 اثر متقابل QTL× QTL در محیط (24/8-7/9 درصد=R2AAE) مشاهده شد. در شرایط تنش کم-آبی، یک اپیستازی QTL× QTL (4 درصد=R2AA) و سه اثر QTL× QTL در محیط (98/6=R2AAE) مکان‌یابی شد، در مجموع دو شرایط نیز یکQTL (78/0 درصد =R2A)، یک اثر متقابل QTL با محیط (15/5 درصد=R2AE)، 10 اپیستازی QTL× QTL (02/0-9/7 درصد=R2AA) و 14 اثر QTL×QTL در محیط (86/0-92/8 درصد=R2AAE) معنی‌دار بودند. در این تحقیق تعداد QTL های شناسایی شده برای خصوصیات مرتبط با سنبله گندم بسیار کم بودند که می تواند به دلیل تعداد بالای QTL با اثرهای کم و همچنین اثرات محیطی باشد.
اصلاح نباتات مولکولی
آرش زین الدینی؛ محسن فرشادفر؛ هوشمند صفری؛ فرزاد مرادی؛ هومن شیروانی
دوره 2، شماره 3 ، اسفند 1392، ، صفحه 11-21
چکیده
گونه¬های جنس نعناع از خانواده (Lamiaecae) به عنوان گیاهانی با ارزش دارویی و اقتصادی محسوب می¬شوند. به منظور تعیین تنوع ژنتیکی 15 ژنوتیپ متعلق به سه گونه M.longifolia ، M.pulegium و M.Sp. ، از 10 آغازگر ISSR استفاده شد. میانگین درصد چندشکلی تعیین شده در مجموع ژنوتیپ¬های مورد بررسی شده 70/94 بود. آغازگرIS11 ، IS9 با دارا بودن بهترین پارامتر¬های نشانگری به ...
بیشتر
گونه¬های جنس نعناع از خانواده (Lamiaecae) به عنوان گیاهانی با ارزش دارویی و اقتصادی محسوب می¬شوند. به منظور تعیین تنوع ژنتیکی 15 ژنوتیپ متعلق به سه گونه M.longifolia ، M.pulegium و M.Sp. ، از 10 آغازگر ISSR استفاده شد. میانگین درصد چندشکلی تعیین شده در مجموع ژنوتیپ¬های مورد بررسی شده 70/94 بود. آغازگرIS11 ، IS9 با دارا بودن بهترین پارامتر¬های نشانگری به عنوان بهترین آغازگرها جهت بررسی تنوع ژنتیکی در این تحقیق معرفی شدند. پایین بودن میزان تشابه براساس ضریب تشابه جاکارد (17/0 تا 56/0) نشان از بالا بودن تنوع در ژنوتیپ¬های مورد مطالعه داشت. نتایج تجزیه خوشه¬ای براساس ضریب تشابه جاکارد و روش UPGMA، ژنوتیپ¬های مورد بررسی را در 3 گروه که تجزیه به مختصات اصلی نیز آن را تأئید کرد گروه¬بندی نمود. تجزیه واریانس مولکولی نشان¬ داد تنوع درون گونه¬ای بیشتر (98%) در مقایسه با تنوع بین گونه¬ای (2%) بود. میانگین تنوع ژنتیکی نی (H) و شاخص اطلاعاتی شانون (I) نشان دادند که بیشترین تنوع ژنتیکی در درون گونه¬هایM.longifolia (165/0H= و 46/0=I) و کمترین تنوع ژنتیکی در درون گونه-های M.Sp. (102/0H= و 194/0=I) دیده می¬شود. نتایج این مطالعه نشان داد که به طور کلی در جمعیت¬های وحشی، علاوه بر فاصله جغرافیایی و جریان ژنی بین جمعیت¬ها، شرایط اکولوژیکی نیز تعیین کننده فاصله ژنتیکی می¬باشد. همچنین به دلیل وجود دورگ¬گیری بین گونه¬ای در دوران تکامل نعناع، شباهت بین گونه¬ای بیشتر از از شباهت درون گونه¬ای می-باشد.
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
مرجان بحرآبادی؛ فرهاد شکوهی فر؛ محمدعلی ابراهیمی
دوره 3، شماره 2 ، شهریور 1393، ، صفحه 11-20
چکیده
پیش‌برهای مصنوعی القاپذیر با بیمارگرها (Synthetic pathogen-inducible promoters) جایگزین مناسبی برای پیش‌برهای طبیعی در دستورزی ژنتیکی گیاهان با هدف تولید ارقام مقاوم می‌باشند. یک پیش‌بر القاپذیر با بیمارگر در شرایط ایده‌آل باید تنها در پاسخ به بیمارگرهای هدف فعال شود و ژن مقاومت به بیمارگر را به صورت موضعی و موقتی بیان کند. فقدان این ویژگی‌ها ...
بیشتر
پیش‌برهای مصنوعی القاپذیر با بیمارگرها (Synthetic pathogen-inducible promoters) جایگزین مناسبی برای پیش‌برهای طبیعی در دستورزی ژنتیکی گیاهان با هدف تولید ارقام مقاوم می‌باشند. یک پیش‌بر القاپذیر با بیمارگر در شرایط ایده‌آل باید تنها در پاسخ به بیمارگرهای هدف فعال شود و ژن مقاومت به بیمارگر را به صورت موضعی و موقتی بیان کند. فقدان این ویژگی‌ها در پیش‌برهای طبیعی، توجه را به سمت طراحی پیش‌برهای مصنوعی معطوف داشته است. در ساختار این پیش‌برها از اجزائی چون عناصر تنظیمی سیس استفاده میشود که این امر انعطاف‌پذیری بالایی را در تعیین میزان بیان و نوع القاپذیری یک پیش‌بر مهیا می‌نماید. یکی از متداول‌ترین روشهای آنالیز یک پیش‌بر مصنوعی القاپذیر با بیمارگر، استفاده از روش بیان موقت مبتنی بر اگروباکتریوم میباشد. با اعمال تیمارهای زیستی و غیرزیستی و مطالعه بیان تراژن، آنالیز عملکرد پیش‌بر در زمان کوتاهی قابل انجام است. در این تحقیق، پیش‌بر مصنوعی SP-DD (متشکل از دو نسخه از عنصر تنظیمی و القایی سیس D Box از منشاء پیش‌بر ژن PR2 گیاه جعفری) در اتصال با ژن گزارشگر بتاگلوکرونیداز اینتروندار طبق روش اگرواینجکشن به برگ‌های گیاه توتون گونه بنتامیانا (Nicotiana benthamiana) منتقل شد و عملکرد آن در واکنش به تیمار سالیسیلیک اسید و تنشهای محیطی بررسی گردید. نتایج نشان داد پیش‌بر مصنوعی SP-DD در پاسخ به سالیسیلیک اسید، ژن بتاگلوکرونیداز را بیان کرد و میزان بیان با گذشت زمان از ۲ ساعت به ۲۴ ساعت از اعمال تیمار، افزایش نشان داد. همچنین پیش‌بر فوق به تنشهای گرما و سرما حساسیت اندکی نشان داد ولی تنش اشعه ماوراء بنفش بر القاء آن بی‌اثر بود.
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
صبا مخلصیان؛ رحیم حداد؛ قاسمعلی گروسی؛ مریم قنادنیا
دوره 3، شماره 4 ، اسفند 1393، ، صفحه 11-20
چکیده
تنشهای غیرزیستی مختلف در گیاهان منجر به تولید بیش از حد گونههای اکسیژن فعال (ROS) و باعث آسیب به پروتئینها، چربیها، کربوهیدراتها و DNA میشود. برای مقابله با تنش اکسیداتیو در گیاهان دفاع آنتیاکسیدانی مانند کاتالاز و آسکوربیت پراکسیداز برای محافظت از گیاهان فعالیت میکند. سیلیکون دومین عنصر رایج موجود در خاک است که دارای اثرات ...
بیشتر
تنشهای غیرزیستی مختلف در گیاهان منجر به تولید بیش از حد گونههای اکسیژن فعال (ROS) و باعث آسیب به پروتئینها، چربیها، کربوهیدراتها و DNA میشود. برای مقابله با تنش اکسیداتیو در گیاهان دفاع آنتیاکسیدانی مانند کاتالاز و آسکوربیت پراکسیداز برای محافظت از گیاهان فعالیت میکند. سیلیکون دومین عنصر رایج موجود در خاک است که دارای اثرات مفیدی در افزایش تحمل به تنش خشکی در گیاهان میباشد. بدین منظور اثر ناشی از تنش خشکی در بیان نیمهکمی ژنهای کاتالاز و آسکوربیتپراکسیداز و فعالیت آنزیمی آنها در دو لاین گیاه جو دو ردیفه (Hordeum vulgare L.) 20315-CB (مقاوم) و 20213CB- (حساس) در مرحله پنجهدهی در گلخانه مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار و سه تیمار شاهد، خشکی و سیلیکون –خشکی (2میلیمولار سیلیکاتسدیم/ کیلوگرم خاک) اجرا شد. آنالیز نیمهکمی RT-PCR اختلاف معنیداری را بین تیمارها نشان داد. بیشترین میزان بیان ژن کاتالاز و آسکوربیت پراکسیداز در تیمار سیلیکون-خشکی مشاهده شد. نتایج نشان داد در هر دو رقم کاربرد سیلیکون، فعالیت آنزیمهای ضداکسنده را تحت شرایط تنش خشکی افزایش میدهد. با توجه به نتایج حاصل از این مطالعه به نظر میرسد که سیلیکون احتمالا در تغییرات فیزیولوژیکی و متابولیکی جهت افزایش مقاومت به خشکی در گیاهان نقش داشته باشد.
اصلاح نباتات مولکولی
آزاده ریانی؛ فاطمه دهقان نیری
دوره 4، شماره 4 ، اسفند 1394، ، صفحه 11-23
چکیده
کنجد (L. Sesamum indicum) با داشتن مقادیر زیاد آنتی‌اکسیدان و متابولیت ثانویه منبع تغذیه‌ای مهمی در تامین و حفظ سلامت انسان است. اهمیت ویژه دانه کنجد به‌دلیل وجود آنتی‌اکسیدان طبیعی مهمی به نام سزامین است. به‌دلیل کاربرد این آنتی‌اکسیدانت در پیشگیری از بروز بیماری‌ها به‌خصوص سرطان‌ها تلاش‌های زیادی در راستای شناخت ییشتر ژنهای دخیل ...
بیشتر
کنجد (L. Sesamum indicum) با داشتن مقادیر زیاد آنتی‌اکسیدان و متابولیت ثانویه منبع تغذیه‌ای مهمی در تامین و حفظ سلامت انسان است. اهمیت ویژه دانه کنجد به‌دلیل وجود آنتی‌اکسیدان طبیعی مهمی به نام سزامین است. به‌دلیل کاربرد این آنتی‌اکسیدانت در پیشگیری از بروز بیماری‌ها به‌خصوص سرطان‌ها تلاش‌های زیادی در راستای شناخت ییشتر ژنهای دخیل در مسیر بیوسنتز این ماده و افزایش سطح بیان ژنهای رمز کننده آنزیمهای مربوطه انجام شده است. در این مطالعه سطح بیان ژنهای کلیدیCYP81Q1 ،CYP81Q2 ،CYP81Q3 و C3H دخیل در بیوسنتز سزامین در دانه 10 رقم کنجد شامل رقم یکتا، زودرس فلسطینی، ناز تک شاخه، ناز چند شاخه، اولتان، جیرفت، دشتستان 5، دشتستان 2، ورامین و کرج 1 با روش QRT-PCR و ژن خانه‌دار 18S rRNA بررسی شد. براساس نتایج حاصله سطح بیان ژن CYP81Q1 در رقم زودرس فلسطینی پایین بوده و بعلت پایین بودن مقدار سزامین آن، این رقم را نمی‌توان در مقایسه با سایر ارقام به‌عنوان یک رقم روغنی مطلوب از نظر کیفییت معرفی کرد. رقم یکتا در بین ارقام بیشترین سطح بیان ژن CYP81Q1 را داشت و یکی از بهترین ارقام در تولید روغن از نظر کیفی و کمی است. ژن CYP81Q2 در رقم ناز چند شاخه بیشترین و ژن CYP81Q3 در رقم زودرس فلسطینی کمترین سطح بیان را داشتند. همچنین ارقام کرج 1، یکتا و دشتستان 5 بیشترین سطح بیان ژن C3H و اولتان کمترین سطح بیان را داشتند. ارقام کرج 1، یکتا و دشتستان 5 جزء ارقام تقریباً دیررس هستند. ارقام دیررس دارای روغن بیشتر و محتوای سزامین بالاتری در مقایسه با ارقام زودرس هستند.
بیوتکنولوژی گیاهان دارویی
مهناز عربی باف؛ نادعلی بابائیان؛ نادعلی باقری
چکیده
شنبلیله با نام علمی Trigonella foenum– graecum گیاهی یکساله و دو لپه‌ای از تیره بقولات است. ریشه، برگ و بذر آن دارای ترکیبات دارویی مهمی میباشد. دستورزی محیط‌های کشت سلولی با الیسیتورها یکی از راهکارهای مهم جهت القای متابولیسم ثانویه و تولید متابولیت‌های ارزشمند میباشد. سالیسیلیک اسید به عنوان یک الیسیتور غیرزیستی در افزایش تولید متابولیت‌های ...
بیشتر
شنبلیله با نام علمی Trigonella foenum– graecum گیاهی یکساله و دو لپه‌ای از تیره بقولات است. ریشه، برگ و بذر آن دارای ترکیبات دارویی مهمی میباشد. دستورزی محیط‌های کشت سلولی با الیسیتورها یکی از راهکارهای مهم جهت القای متابولیسم ثانویه و تولید متابولیت‌های ارزشمند میباشد. سالیسیلیک اسید به عنوان یک الیسیتور غیرزیستی در افزایش تولید متابولیت‌های دارویی مؤثر است. هدف از این پژوهش بررسی اثر سالیسیلیک اسید بر رشد، برخی از شاخص‌های فیزیولوژیک و تولید تریگونلین در کشت درون شیشه ای شنبلیله است. کشت سلولی شنبلیله با استفاده از کوتیلدون ژنوتیپ TN-47-155 شنبلیله در محیط جامد MS حاوی 35/0 میلی‌گرم در لیتر TDZ و 05/0 میلی‌گرم در لیتر IBA حاصل شد. واکنش سلول‌ها در ارتباط با تولید تریگونلین و دیگر شاخص‌های فیزیولوژیک پس از گذشت یک هفته با اعمال سالیسیلیک‌اسید با غلظت‌های 5/12، 25، 50 میلی‌گرم بر لیتر مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از HPLC نشان داد که رشد سلولی و زندهمانی سلول‌ها تحت اثر تیمارها نسبت به شاهد کاهش یافته است. مقدار پراکسید هیدروژن و پراکسیداسیون لیپیدهای غشایی در سلول‌ها نسبت به شاهد تحت اثر تیمارها افزایش یافت. کلیه تیمارها باعث افزایش تولید تریگونلین و فنل کل شدند. تیمار سلول‌ها با غلظت 50 میلی‌گرم بر لیتر (75 درصد) سالیسیلیک اسید باعث افزایش میزان تریگونلین به میزان دو برابر شاهد (35 درصد) شد. سالیسیلیک اسید می-تواند به عنوان محرک در کشت سلولی شنبلیله به کار رود و باعث القای تولید بیشتر تریگونلین شود.
کشت بافت و ریزازدیادی
بهاره طایفه-افشاری؛ مهران عنایتی شریعت پناهی؛ مجتبی وهابزاده
دوره 1، شماره 1 ، اسفند 1390، ، صفحه 13-21
چکیده
هدف از این پژوهش بهینه¬سازی القای جنین¬زایی در میکروسپورهای جداشده گندم نان می¬باشد. در این پژوهش از هیبریدهای F1 شامل,M85-6 × 90 ,M85-8 × 90 mv17 × شیرودی، کویر ×mv17 و کویر × بم، استفاده شد. میکروسپورها در محیط A2 با میزان متفاوت قند مالتوز (60 و 90 گرم در لیتر) بسته به ژنوتیپ کشت شدند. نتایج نشان داد که از نظر صفات جنین¬زایی و باززایی ...
بیشتر
هدف از این پژوهش بهینه¬سازی القای جنین¬زایی در میکروسپورهای جداشده گندم نان می¬باشد. در این پژوهش از هیبریدهای F1 شامل,M85-6 × 90 ,M85-8 × 90 mv17 × شیرودی، کویر ×mv17 و کویر × بم، استفاده شد. میکروسپورها در محیط A2 با میزان متفاوت قند مالتوز (60 و 90 گرم در لیتر) بسته به ژنوتیپ کشت شدند. نتایج نشان داد که از نظر صفات جنین¬زایی و باززایی بین هیبریدها تفاوت معنی¬دار وجود دارد. اما بین دو میزان قند مالتوز و اثر متقابل آن با ژنوتیپ تفاوت معنی¬داری مشاهده نشد. هیبریدهایM85-6 × 90 ،mv17 × شیرودی وmv17 × کویر بیشترین جنین¬زایی را در میان سایر هیبریدها داشتند. اما در مورد باززایی جنین¬ها، هیبریدهای × mv17 شیرودی و M85-6 × 90 بالاترین میزان باززایی جنین را داشتند. اثر 2,4-D به عنوان تنش جهت القای جنین¬زایی در رقم فلات که یک رقم پاسخ پذیر به کشت میکروسپور می¬باشد، برررسی شد. میکروسپورها در سه غلظت 15، 25 و 35 میلی¬گرم در لیتر 2,4-D به مدت 30 دقیقه تحت تیمار قرار گرفتند، در حالی که از میکروسپورهای بدون اعمال تیمار 2,4-D به عنوان شاهد استفاده شد. نتایج نشان داد که فراوانی جنین¬زایی در میکروسپورهای تحت تنش با2,4-D در مقایسه با میکروسپورهای شاهد برتر می¬باشد. بیشترین جنین¬زایی با اعمال 15 میلی¬گرم در لیتر 2,4-D و بیشترین جنین¬های باززایی شده از غلظت 15 و 25 میلی¬گرم در لیتر آن به دست آمد. طبق نتایج بدست آمده2,4-D به عنوان یک تنش نو در القای جنین¬زایی میکروسپورهای گندم معرفی می¬شود.
