اصلاح نباتات مولکولی
مرتضی آبکار؛ فروغ سنجریان؛ امیر موسوی
دوره 2، شماره 1 ، اسفند 1391، ، صفحه 13-23
چکیده
بلایت فوزاریومی سنبله بیماری است که باعث خسارت شدید اقتصادی در مزارع گندم و سایر غلات دانه ریز در نقاط مختلف دنیا می شود. آلودگی غذاهای حاصل از غلات آلوده با میکوتوکسین تریکوتسنی دی اکسی نیوالنول (DON) که توسط قارچ Fusarium graminearum تولید می شود، خطر شدیدی برای سلامت انسان ها و حیوانات است زیرا تریکوتسن ها می توانند باعث مرگ سلول های یوکاریوتی ...
بیشتر
بلایت فوزاریومی سنبله بیماری است که باعث خسارت شدید اقتصادی در مزارع گندم و سایر غلات دانه ریز در نقاط مختلف دنیا می شود. آلودگی غذاهای حاصل از غلات آلوده با میکوتوکسین تریکوتسنی دی اکسی نیوالنول (DON) که توسط قارچ Fusarium graminearum تولید می شود، خطر شدیدی برای سلامت انسان ها و حیوانات است زیرا تریکوتسن ها می توانند باعث مرگ سلول های یوکاریوتی شوند. تریکوتسن ها با هدف قرار دادن پروتئین ریبوزومی L3 در مرکز پپتیدیل ترانسفراز از ترجمه پروتئین ها جلوگیری می کنند. در این مطالعه، ما cDNA کد کننده پروتئین ریبوزومی RPL3 از گیاه گوجه فرنگی (Lycopersicon esculentum) را تغییر دادیم به طوری که اسید آمینه 258 از تریپتوفان به سیستئین و اسید آمینه 259 از هیستیدین به تیروزین تغییر کند. ژن دارای جهش دوگانه و ژن طبیعی پروتئین ریبوزومی L3 به سویه حساس به DON ( فاقد ژن های pdr5 و ayt1 ) مخمر Saccharomyces cerevisiae منتقل شدند. مخمر های دارای RPL3 جهش یافته نسبت به مخمر های دارای ژن طبیعی همین پروتئین در محیط کشت دارای DON از قدرت زنده مانی و سرعت رشد بیشتری برخوردار بودند. یافته های فوق می تواند زمینه های نوینی را در راستای توسعه ارقام مقاوم گندم به بلایت فوزاریومی سنبله از طریق دست ورزی های ژنتیکی ایجاد نماید.
کشت بافت و ریزازدیادی
پیمان شریفی؛ احمد معینی
دوره 5، شماره 1 ، خرداد 1395، ، صفحه 13-26
چکیده
برخی عوامل موثر بر جنین‌زایی در کشت میکروسپورهای جداشده کلزا و باززایی گیاهچه‌ها از جنین‌های حاصله در آزمایش‌هایی جداگانه بررسی شدند. آزمایش‌ها به صورت فاکتوریل دو فاکتوره و در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی انجام شدند. در تمام آزمایش‌ها، ارقام در سه سطح شامل گلوبال (Global)، اپشن (Option) و پی‌اف (PF7045/91) فاکتور اول را تشکیل می‌دادند. میکروسپورها ...
بیشتر
برخی عوامل موثر بر جنین‌زایی در کشت میکروسپورهای جداشده کلزا و باززایی گیاهچه‌ها از جنین‌های حاصله در آزمایش‌هایی جداگانه بررسی شدند. آزمایش‌ها به صورت فاکتوریل دو فاکتوره و در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی انجام شدند. در تمام آزمایش‌ها، ارقام در سه سطح شامل گلوبال (Global)، اپشن (Option) و پی‌اف (PF7045/91) فاکتور اول را تشکیل می‌دادند. میکروسپورها از غنچه‌های به طول 4-3 میلی‌متر جدا و در محیط کشت NLN-13 کشت شدند. میکروسپورهای کشت‌شـده به مدت ۱۴ روز در معرض تنش دمایی ۳۰ درجه سانتیگراد و در شرایط تاریکی قرار گرفتند و پس از آن به اتاق رشدی با دمای ۲۵ درجه سانتیگراد و در داخل یک لرزاننده منتقل گردیدند. برای باززایی، جنین‌های 35-25 روزه به محیط کشت جامد B5 منتقل شدند و بعد از حدود 20 تا 25 روز، گیاهچه‌های طبیعی، گیاهچه‌های غیر طبیعی، جنین‌های ریشه‌دار و جنین‌های تغییرنکرده شمارش شدند. در آزمایش اول جنین‌زایی اثر حجم محیط کشت، رقم و نیز اثرمتقابل آنها معنی‌دار بود. در رقم گلوبال، حجم 5/12 میلی‌لیتر محیط کشت با متوسط تولید 5/695 جنین در هر پتری‌دیش، بیشترین میزان جنین‌زایی را داشت. در آزمایش دوم جنین‌زایی، اثر زغال فعال و اثرمتقابل دو فاکتور معنی‌دار بود. در آزمایش سوم جنین‌زایی منابع مختلف هیدرات کربن با هم اختلاف معنی‌دار داشتند. در آزمایش اول باززایی، اسید جیبرلیک اثر معنی‌دار بر تعداد جنین‌های تغییرنکرده، گیاهچه‌های غیرطبیعی، گیاهچه‌های طبیعی و جنین‌های ریشه‌دار داشت و اثرمتقابل اسید جیبرلیک و رقم بر گیاهچه‌های طبیعی معنی‌دار بود. در آزمایش دوم باززایی، اثرمتقابل عامل ژلی و رقم بر گیاهچه‌های طبیعی معنی‌دار بود.
ژنتیک مولکولی و مهندسی ژنتیک
عصمت اشعار قدیم؛ شاهرخ قرنجیک؛ بهرام باغبان کهنه روز
دوره 5، شماره 3 ، آذر 1395، ، صفحه 13-23
چکیده
دسچورازها (EC: 1.14.19.3) کاتالیزگرهای واکنش دهیدروژناسیون بوده و باعث ایجاد پیوند دوگانه در زنجیره اسیدچرب می‌شوند. این آنزیم‌ها به دو گروه محلول و غشائی تقسیم گردیده، هر یک دارای موتیف‌های متفاوتی می‌باشند. با اینکه دلتا 6 دسچوراز آنزیم کلیدی در بیوسنتز اسیدهای‌چرب غیراشباع می‌باشد، ولی بخاطر غشایی بودن، ساختار کریستالی و سه‌بعدی ...
بیشتر
دسچورازها (EC: 1.14.19.3) کاتالیزگرهای واکنش دهیدروژناسیون بوده و باعث ایجاد پیوند دوگانه در زنجیره اسیدچرب می‌شوند. این آنزیم‌ها به دو گروه محلول و غشائی تقسیم گردیده، هر یک دارای موتیف‌های متفاوتی می‌باشند. با اینکه دلتا 6 دسچوراز آنزیم کلیدی در بیوسنتز اسیدهای‌چرب غیراشباع می‌باشد، ولی بخاطر غشایی بودن، ساختار کریستالی و سه‌بعدی آن تعیین نگردیده است. قارچ Mortierella alpina منبع غنی تولید اسیدچرب غیراشباع اسید آراشیدونیک بوده و دارای آنزیم دلتا 6 دسچوراز فعالی می‌باشد. هدف از این تحقیق، دستیابی به توالی کدکننده ژن دلتا 6 دسچوراز و تعیین جایگاه دامینهای کارکردی با استفاده از آنالیزهای مقایسهای و مدل‌های مولکولی و پیشنهاد یک مدل توپولوژی غشائی برای این آنزیم می‌باشد. بدین منظور پس از استخراج RNA و سنتز cDNA توسط آغازگرهای اختصاصی، همسانه‌سازی در ناقلpBlueScriptSK+ انجام و سپس توالی‌یابی شد. بر اساس بررسی‌های بیوانفورماتیکی توسط سرورهای Swissmodel، Predict و Phobius وجود دامین سیتوکروم b5 حاوی موتیف (HPGG)، 3 موتیف جعبه هیستیدینی و نواحی ترانسممبران تعیین و سپس یک مدل توپولوژی غشائی برای توالی موردنظر پیشنهاد گردید.
بیوانفورماتیک
امین عابدی؛ رضا شیرزادیان خرم آباد؛ محمد مهدی سوهانی
دوره 5، شماره 4 ، اسفند 1395، ، صفحه 13-29
چکیده
استریکتوسیدین سینتاز آنزیم کلیدی مسیر بیوسنتزی ایندول آلکالوئیدهای مونوترپنوئیدی است. پروتئینهای داری دمین Str_synth در گیاهان، باکتر‌ی‌ها، حشرات و پستانداران شناسایی شده‌اند و به علت نامشخص بودن نقش کارکردی آنها شبه استریکتوسیدین سینتاز نامیده می‌شوند. با تکمیل پروژه توالی یابی ژنوم آرابیدوپسیس و برنج، ژنهای شبه استریکتوسیدین ...
بیشتر
استریکتوسیدین سینتاز آنزیم کلیدی مسیر بیوسنتزی ایندول آلکالوئیدهای مونوترپنوئیدی است. پروتئینهای داری دمین Str_synth در گیاهان، باکتر‌ی‌ها، حشرات و پستانداران شناسایی شده‌اند و به علت نامشخص بودن نقش کارکردی آنها شبه استریکتوسیدین سینتاز نامیده می‌شوند. با تکمیل پروژه توالی یابی ژنوم آرابیدوپسیس و برنج، ژنهای شبه استریکتوسیدین سینتاز در این گیاهان نیز شناسایی شد. با این حال اطلاعات کافی در مورد ساختار ژن، تاریخچه تکاملی، نحوه گسترش و نقش کارکردی خانواده ژنی SSL برنج وجود ندارد. در این مطالعه بر اساس آنالیزهای بیوانفورماتیکی 23 ژن SSL در ژنوم برنج شناسایی شد. آنالیز فیلوژنتیکی پروتئینهای SSL برنج و آرابیدوپسیس مشخص کرد که این ژن‌ها در چهار گروه قرار می‌گیرند و مسیر تکاملی این خانواده در برنج و آرابیدوپسیس متفاوت است. ژنهای OsSSL دارای صفر تا پنج اینترون بوده و در 10 کروموزوم از 12 کروموزوم برنج با تراکم متفاوت قرار داشته و مضاعف‌شدگی پشت سر هم عامل اصلی گسترش این خانواده ژنی است. آنالیز پیشبر نشان داد که چندین عنصر تنظیمی cis پاسخ به تنش‌ها و هورمون‌ها در ناحیه تنظیمی وجود دارد که نشان دهنده نقش این ژن‌ها در پاسخ به تنش‌ها می-باشد. آنالیز بیان ژنهای OsSSL بر اساس داده‌های ریزآرایه نشان داد که تعداد اندکی از این ژن‌ها در بافت‌ها و نیز تنش‌های غیر زیستی بیان بالایی دارند. این مطالعه اولین گزارش در مورد خانواده ژنی SSL در برنج بوده و می‌تواند یک چهارچوب برای بررسی کارکردهای بیولوژیکی ژنهای SSL در برنج و گیاهان دیگر فراهم می‌کند.
اصلاح نباتات مولکولی
سحر فرجی؛ سید حمیدرضا هاشمی پطرودی؛ حمید نجفی زرینی؛ غلامعلی رنجبر
دوره 6، شماره 4 ، اسفند 1396، ، صفحه 13-27
چکیده
شوری، یکی از خطرناک ترین عوامل محیطی محدودکننده تولید در گیاهان زراعی است، به‌طوری‌که به واسطه متوقف کردن مکانیسمهای مختلف گیاه، شرایط را برای حیات آن دشوار می‌‌سازد و در نهایت منجر به مرگ آن میشود. ژن‌ها به جهت ایجاد پاسخ‌های مقاومتی به تنش در مسیرهای مختلف فیزیولوژیکی دارای اهمیت فراوان می‌باشند. ژن رمزدهنده پروتئینهای ...
بیشتر
شوری، یکی از خطرناک ترین عوامل محیطی محدودکننده تولید در گیاهان زراعی است، به‌طوری‌که به واسطه متوقف کردن مکانیسمهای مختلف گیاه، شرایط را برای حیات آن دشوار می‌‌سازد و در نهایت منجر به مرگ آن میشود. ژن‌ها به جهت ایجاد پاسخ‌های مقاومتی به تنش در مسیرهای مختلف فیزیولوژیکی دارای اهمیت فراوان می‌باشند. ژن رمزدهنده پروتئینهای Chromodomain Helicase DNA (PICKLE, PKL) از این قبیل می‌باشد که بیان سایر ژنهای عامل مقاومت را تنظیم می‌کند. مطالعه ژنتیکی رونوشت‌ها در هالوفیت Aeluropus littoralis، به عنوان یک منبع ژنتیکی بسیار با ارزش، زمینه‌ای را برای بهبود ژنتیکی گیاهان حساس به شوری فراهم می‌کند. از این رو در مطالعه حاضر، خصوصیات بیوشیمیایی، دومین‌های عملکردی، روابط فیلوژنتیکی، و نیز عناصر تنظیمی cis موجود در ناحیه پروموتر توالی کاندید با استفاده از روشهای بیوانفورماتیکی بررسی شدند. نتایج نشان دادند که ژن مذکور احتمالاً در مکانیسمهای عامل مقاومت به شرایط محرک محیطی نقش مهمی را ایفا مینماید. برای بررسی بیشتر این موضوع، آزمون بیان ژن کاندید نیز، در پاسخ به شرایط نرمال، تنش شوری و ریکاوری به روش qReal-Time PCR انجام پذیرفت. نتایج حاصل از بررسی تعداد رونوشت‌های mRNA ژن مورد نظر، تحت شرایط تنش شوری و ریکاوری در بافت‌های مختلف گیاه A. littoralis، نیز تاییدکننده این مطلب بود. بنابراین انجام مطالعات بیشتر در زمینه ژن PKL در گیاهان می‌تواند اطلاعات ارزشمندی را جهت درک هرچه بیشتر مکانیسمهای پاسخ به تنش فراهم آورد.
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
رضا امینی نسب؛ محمد علی ابراهیمی؛ علی اکبر عبادی؛ محسن قدسی
دوره 1، شماره 2 ، شهریور 1391، ، صفحه 15-25
چکیده
چکیدهاین تحقیق به منظور بررسی تنوع ژنتیکی مجموعه ای از 20 رقم برنج ایرانی، با استفاده از 19 نشانگر ریز ماهواره پیوسته با ژنهای کنترل‌کننده تحمل به خشکی، انجام گرفت. همچنین شاخص مقاومت به خشکی به عنوان یک صفت تکمیلی مهم در مرحله رسیدگی دانه در 20 رقم و دو محیط (تحت تنش و بدون تنش) ، مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج تجزیه واریانس مرکب نشان داد ...
بیشتر
چکیدهاین تحقیق به منظور بررسی تنوع ژنتیکی مجموعه ای از 20 رقم برنج ایرانی، با استفاده از 19 نشانگر ریز ماهواره پیوسته با ژنهای کنترل‌کننده تحمل به خشکی، انجام گرفت. همچنین شاخص مقاومت به خشکی به عنوان یک صفت تکمیلی مهم در مرحله رسیدگی دانه در 20 رقم و دو محیط (تحت تنش و بدون تنش) ، مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج تجزیه واریانس مرکب نشان داد که بین ژنوتیپ‌ها از لحاظ صفت شاخص مقاومت به خشکی، اختلاف معنی‌داری (در سطح احتمال یک درصد) وجود داشته و اثر محیط نیز بر شاخص مقاومت به خشکی در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار بود. بر اساس نتایج آزمایش حاضر رقم‌های سنگ‌جو ، خزر و لاین 831 بیشترین پایداری عملکرد و ویژگی‌های فیزیولوژیکی را در برابر تنش کمبود آب نشان دادند. همه 19 نشانگر ریز ماهواره در 20 ژنوتیپ مورد مطالعه چند شکلی نشان دادند. در مجموع 142 آلل با میانگین 47/7 آلل در هر جایگاه ژنی مشاهده شد. نشانگر RM166 دارای بیشترین تعداد آلل(11آلل) و نشانگرهای RM152 و RM555 دارای کمترین تعداد آلل (5آلل) بودند. همچنین میانگین PIC نیز 817/0 برآورد شد که نشانگر RM166 با PIC 89/0 بیبشترین و RM152 با PIC 7/0 کمترین PIC را نشان داد. محاسبه شباهت ژنتیکی بین داده‌های مولکولی توسط ضریب تشابه Jacardو الگوریتم UPGMA، ژنوتیپ‌ها را به 6دسته تقسیم کرد. تجزیه به مختصات اصلی به نحوی تأیید کننده گروه بندی تجزیه خوشه ای ژنوتیپ ها بود. تمامی نشانگر های ریزماهواره مورد استفاده در این تحقیق تنوع ژنتیکی بین ارقام برنج ایرانی را نشان دادند.
اصلاح نباتات مولکولی
حسین صبوری؛ عاطفه صبوری؛ مهناز کاتوزی
دوره 2، شماره 2 ، شهریور 1392، ، صفحه 15-24
چکیده
به‌دلیل اهمیت سیستم آمیزشی در توانایی باروری گیاه به‌منظور فهم اساس ژنتیکی صفات مرتبط با سیستم آمیزشی در برنج، خصوصیات مادگی، پرچم و پوشینه با استفاده از جمعیت 2:3F حاصل از تلاقی ارقام ایرانی غریب × خزر مورد تجزیه قرار گرفت. مکانهای ژنی کنترل‌کننده (QTLs) خصوصیات گل با استفاده از مکانیابی فاصلهای مرکب ردیابی شدند و نقشه ...
بیشتر
به‌دلیل اهمیت سیستم آمیزشی در توانایی باروری گیاه به‌منظور فهم اساس ژنتیکی صفات مرتبط با سیستم آمیزشی در برنج، خصوصیات مادگی، پرچم و پوشینه با استفاده از جمعیت 2:3F حاصل از تلاقی ارقام ایرانی غریب × خزر مورد تجزیه قرار گرفت. مکانهای ژنی کنترل‌کننده (QTLs) خصوصیات گل با استفاده از مکانیابی فاصلهای مرکب ردیابی شدند و نقشه پیوستگی متشکل از 111 نشانگر ریزماهواره تشکیل شد. صفات درجه خروج کلاله، طول کلاله، عرض کلاله، طول خامه، طول بساک، طول لما، طول پالئا، ضخامت لما، ضخامت پالئا، عرض لما و عرض پالئا بررسی شدند. تعداد 10، 5 و 23 QTL به‌ترتیب برای صفات مرتبط با مادگی، پرچم و اندازه و شکل پوشینه شناسایی شد. نتایج نشان داد که QTLهای qSYL-1، qSYL-6 و qSTL-2a به‌ترتیب 99/25، 67/30 و 61/24 درصد از تنوع فنوتیپی صفات طول خامه و طول کلاله را تبیین نمودند و به‌عنوان QTL بزرگاثر تشخیص داده شدند. با شناسایی این QTLها، بهنژادگران قادر خواهند بود درک بهتری از ماهیت ژنتیکی صفات مرتبط با قدرت ترکیبپذیری ارقام برنج داشته باشند.
اصلاح نباتات مولکولی
آرزو محمدیان فارسانی؛ حمید حاتمی ملکی؛ رضا درویش زاده؛ فرامرز هوشیاردل
دوره 3، شماره 3 ، مهر 1393، ، صفحه 15-23
چکیده
بیماری ساقه سیاه یکی از مهمترین بیماری‌های قارچی آفتابگردان است. استفاده از ژنوتیپ‌های مقاوم به این بیماری یکی از اقتصادی‌ترین روشهای کنترل آن است. در این مطالعه، میزان رونوشت ژنهای فنیل آلانین آمونیا- لیاز 2 (PAL2) و پروتئین شبه توماتین (TLP) در ژنوتیپ‌های AS613 و ENSAT-B5 و ژنوتیپ جهش یافته M5-54-1 آفتابگردان بعد از آلودگی با جدایه‌های ...
بیشتر
بیماری ساقه سیاه یکی از مهمترین بیماری‌های قارچی آفتابگردان است. استفاده از ژنوتیپ‌های مقاوم به این بیماری یکی از اقتصادی‌ترین روشهای کنترل آن است. در این مطالعه، میزان رونوشت ژنهای فنیل آلانین آمونیا- لیاز 2 (PAL2) و پروتئین شبه توماتین (TLP) در ژنوتیپ‌های AS613 و ENSAT-B5 و ژنوتیپ جهش یافته M5-54-1 آفتابگردان بعد از آلودگی با جدایه‌های MA6، MP8 و MP10 قارچ Phoma macdonaldii Boerema عامل بیماری ساقه سیاه آفتابگردان با روش RT-PCR کمی بررسی شد. نتایج نشان داد که سطح رونوشت ژنهای PAL2 و TLP به طور معنی‌داری تحت تاثیر جدایه، ژنوتیپ و اثر متقابل ژنوتیپ- جدایه می‌باشد. در این مطالعه، میزان رونوشت ژن های PAL2 و TLP در برابر جدایه MP8 بیشترین افزایش را نشان داد. در بین ژنوتیپ‌های مورد مطالعه، میزان رونوشت ژنهای PAL2 و TLP در ژنوتیپ ENSAT-B5 بیشترین افزایش را نشان داد. ژنوتیپ‌های مقاوم و حساس به ترتیب دارای سطح بالا و پایین از رونوشت ژن های PAL2 و TLP بودند.
بیوتکنولوژی میکروبی در گیاهان زراعی
اسرین آغه میری؛ رحیم مهرابی؛ رضا طالبی
دوره 4، شماره 3 ، آذر 1394، ، صفحه 15-27
چکیده
بیماری لکه سوختگی گندم توسط Bipolaris sorokiniana ایجاد شده و در بسیاری از مناطق جهان به عنوان یکی از مهم ترین بیماری های گندم مطرح است. اطلاعات درباره ساختار ژنتیکی بیمارگرها از اهمیت فراوانی برای انتخاب استراتژی مناسب در کنترل بیماری برخوردار می باشد. در این تحقیق از نمونه های جمع آوری شده از استان های مازندران و گلستان در مجموع تعداد 46 جدایه ...
بیشتر
بیماری لکه سوختگی گندم توسط Bipolaris sorokiniana ایجاد شده و در بسیاری از مناطق جهان به عنوان یکی از مهم ترین بیماری های گندم مطرح است. اطلاعات درباره ساختار ژنتیکی بیمارگرها از اهمیت فراوانی برای انتخاب استراتژی مناسب در کنترل بیماری برخوردار می باشد. در این تحقیق از نمونه های جمع آوری شده از استان های مازندران و گلستان در مجموع تعداد 46 جدایه با موفقیت جدا، خالص و شناسایی شد. آزمایشهای بیماری‌زایی نیز نشان داد که عامل بیماری قادر به ایجاد علایم تیپیک لکه سوختگی روی رقم حساس بولانی است. بررسی تنوع ژنتیکی قارچ عامل بیماری با استفاده از 17 نشانگر ISSR و RAPD نشان داد که از تعداد 179 باند تکثیر شده 98 باند آن چندشکل بودند. میانگین باندهای تولید شده توسط این نشانگرها 4/10 باند و میانگین باندهای پلی مورف 6/5 با ازای هر نشانگر محاسبه شد. میانگین ارزش PIC برای نشانگرهای مورد استفاده 32/0 بوده که بیشترین PIC مربوط به نشانگر UBC874 از نوع ISSR با ارزش 41/0 و کمترین آن مربوط به نشانگر OPF2 از نوع RAPD با میزان 18/0 محاسبه شد. تجزیه خوشه ای داده های حاصل از الگوهای باندی نشان داد که جمعیت های این قارچ از تنوع بالایی برخوردار می باشند. بر اساس تجزیه bootstrap جمعیت های قارچی مورد مطالعه با فاصله ژنتیکی زیادی 7 گروه متمایز را تشکیل می دهند. تمایز بالای گروه های متعلق به مناطق مختلف جغرافیایی از یکدیگر نشان می‌دهد که تفاوت ژنتیکی بالایی بین جمعیت‌های قارچی در مناطق مختلف وجود دارد که بیانگر سازگاری جمعیت های قارچی در شرایط اقلیمی متفاوت است.
بیوانفورماتیک
معصومه فلاح زیارانی؛ مسعود توحیدفر؛ زهرا امینی فر
دوره 6، شماره 1 ، خرداد 1396، ، صفحه 15-29
چکیده
مسیر بیوسنتز اسید چرب یکی از مسیرهای مهم در بدن اکثر موجودات (پروکاریوت‌ها و یوکاریوت‌ها) است که آنزیم Acyl carrier protein (ACP) نقش مهمی در مسیر بیوسنتز اسید چرب دارد. هدف از این مطالعه آنالیز in silico و فیلوژنتیکی ژن ACP است. با آنالیز های بیشتر مشخص شد که ژنACP در پروکاریوت‌ها دارای 4 اگزون و 3 اینترون و 2mRNA و در یوکاریوت‌ها دارای 13 اگزون، 12 اینترون ...
بیشتر
مسیر بیوسنتز اسید چرب یکی از مسیرهای مهم در بدن اکثر موجودات (پروکاریوت‌ها و یوکاریوت‌ها) است که آنزیم Acyl carrier protein (ACP) نقش مهمی در مسیر بیوسنتز اسید چرب دارد. هدف از این مطالعه آنالیز in silico و فیلوژنتیکی ژن ACP است. با آنالیز های بیشتر مشخص شد که ژنACP در پروکاریوت‌ها دارای 4 اگزون و 3 اینترون و 2mRNA و در یوکاریوت‌ها دارای 13 اگزون، 12 اینترون و 9 mRNA است. این پروتئین در یوکاریوت‌های گیاهی دارای هدف‌گیری میتوکندریایی و در پروکاریوت به مناطقی غیر از میتوکندری هدف‌گیری میشود و جزو پروتئینهای ترشحی نیز نمی‌باشد. نتایج همردیفی چندگانه با استفاده از T-coffee نشان داد که ژن ACP در بین گونه‌های باکتریایی محافظت شده‌تر از گونه‌های گیاهی می‌باشد. آنالیز فیلوژنتیکی پروتئین ACP در پروکاریوت‌ها مشخص کرد که به جز یک خوشه، در بقیه‌ی موارد باکتریهای گرم مثبت در یک خوشه و باکتریهای گرم منفی در خوشه‌ی دیگر قرار گرفتند. در یوکاریوت‌ها گونه‌های مختلف گیاهی به طور پراکنده در خوشه‌های مختلف قرار می‌گیرند و نتایج کلاستربندی در یوکاریوت‌ها ربطی به گونه‌ی موجود ندارد. بعلاوه در بررسی همزمان پروتئین ACP در یوکاریوت‌ها و پروکاریوت‌ها مشخص شد که یوکاریوت‌ها و پروکاریوت‌ها در بعضی خوشه‌ها کنار همدیگر قرار می‌گیرند که ناشی از شباهت توالی این پروتئین در این گونه‌ها می‌باشد. مقایسه ساختار ثانویه پروتئین در یوکاریوت‌ها و پروکاریوت‌ها نشان داد که تعداد صفحات آلفا و بتا در پروکاریوت‌ها در مقایسه با یوکاریوت بیشتر است. مدل‌سازی سه بعدی این پروتئین در گندم (به عنوان نماینده یوکاریوت‌ها) و باکتری Clostridioides difficile 630 (به عنوان نماینده پروکاریوت‌ها) به روش همولوژی مدلینگ و با استفاده از پایگاه داده Swiss Model پس از انتخاب الگوی مناسب با میزان شباهت بالا که از پایگاه داده PDB استخراج شدند، انجام گرفت. جهت اعتبارسنجی ساختاری مدل ترسیم شده سه بعدی و آنالیز استرئوشیمیایی، نمودار راماچاندران ترسیم و زوایای دی‌هیدرال محاسبه شدند. نتایج ارزیابی کیفیت ساختاری نشان داد که مدل‌های پیشنهادی دارای کیفیت و پایداری مناسبی می‌باشند. مطالعه ساختار پروتئین می‌تواند به درک عملکرد پروتئین کمک کند و بررسی جزئیات ساختار آن می‌تواند در مطالعات جایگاه فعال پروتئین و داکینگ سودمند باشد.
اصلاح نباتات مولکولی
علی عمرانی؛ سعید اهری زاد؛ رامین روح پرور؛ منوچهر خدارحمی؛ محمود تورچی
دوره 6، شماره 2 ، شهریور 1396، ، صفحه 15-25
چکیده
زنگ های ساقه و قهوه ای از خسارت زاترین بیماری های گندم در سراسر جهان می باشند. استفاده از مقاومت ژنتیکی و تولید ارقام مقاوم مطمئن ترین روش کنترل زنگ‌ها به‌شمار می‌رود. شناسایی منابع مقاومت به زنگ و تعیین ژنهای مقاومت موجود در آنها یکی از ملزومات رسیدن به ارقام مقاوم و ایجاد مقاومت پایدار می‌باشد. برای تعداد قابل توجهی از ژنهای ...
بیشتر
زنگ های ساقه و قهوه ای از خسارت زاترین بیماری های گندم در سراسر جهان می باشند. استفاده از مقاومت ژنتیکی و تولید ارقام مقاوم مطمئن ترین روش کنترل زنگ‌ها به‌شمار می‌رود. شناسایی منابع مقاومت به زنگ و تعیین ژنهای مقاومت موجود در آنها یکی از ملزومات رسیدن به ارقام مقاوم و ایجاد مقاومت پایدار می‌باشد. برای تعداد قابل توجهی از ژنهای مقاومت به زنگ ساقه و قهوهای، نشانگرهای مولکولی مرتبط شناخته شده است. در این تحقیق برخی از لاینهای امیدبخش گندم در دست معرفی چهار اقلیم (گرم و مرطوب شمال، گرم و خشک جنوب، معتدل و سرد) کشور جهت تشخیص حضور ژن‌ها و یا جایگاه‌های ژنی مقاومت گیاهچه‌ای شامل Sr39/Lr35، Sr31/Yr9/Lr26/Pm8/Pm17، Sr24/Lr24 و Sr22 با استفاده از نشانگرهای مولکولی پیوسته با آنها مورد بررسی قرار گرفتند. با توجه به نتایج به‌دست آمده از این تحقیق مشخص شد که جایگاه ژنی Sr39/Lr35 تنها در لاین SEP59 و جایگاه ژنی Sr31/Yr9/Lr26/Pm8/Pm17 در لاینهای S-84-14 و SEP49 وجود دارد. سایر جایگاه‌های ژنی در هیچ کدام از لاینهای مورد بررسی شناسایی نشدند. نتایج به دست آمده از این تحقیق نشان داد که فراوانی حضور این ژن‌ها در لاینهای امیدبخش گندم پایین بوده و بنابراین بایستی با استفاده از لاینهای حاوی ژنهای مقاومت در برنامه‌های اصلاح گندم، فراوانی حضور این ژن‌ها در ارقام اصلاح شده افزایش یابد.
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
امین محمدی پورفرد؛ محمد زمان نوری؛ علی دهستانی کلاگر
دوره 6، شماره 3 ، آبان 1396، ، صفحه 15-24
چکیده
تنش شوری از مهمترین تنش‌های محیطی است که تولید گیاهان زراعی را تحت تأثیر قرار می‌دهد. مسیر تنظیمی فوق حساس به نمک از جمله مسیرهای مهم در تنظیم هموستازی یون می‌باشد. در این مطالعه، الگوی بیان ژنهای AlSOS1، AlSOS2 و AlSOS3 در گیاه متحمل به شوری Aeluropus littoralis تحت تأثیر سطوح مختلف سدیم کلرید شامل صفر، 200، 400 و 600 میلیمولار و در زمان‌های صفر، 8، ...
بیشتر
تنش شوری از مهمترین تنش‌های محیطی است که تولید گیاهان زراعی را تحت تأثیر قرار می‌دهد. مسیر تنظیمی فوق حساس به نمک از جمله مسیرهای مهم در تنظیم هموستازی یون می‌باشد. در این مطالعه، الگوی بیان ژنهای AlSOS1، AlSOS2 و AlSOS3 در گیاه متحمل به شوری Aeluropus littoralis تحت تأثیر سطوح مختلف سدیم کلرید شامل صفر، 200، 400 و 600 میلیمولار و در زمان‌های صفر، 8، 16، 24، 48 و 72 ساعت پس از اعمال تنش اندازه‌گیری شد. میزان بیان هر سه ژن با اعمال تنش شوری، نسبت به شاهد افزایش معنی‌داری یافت. در غلظت 200 میلیمولار نمک، میزان بیان ژنهای AlSOS1 و AlSOS2 در 72 ساعت به حداکثر رسید. در حالی که ژن AlSOS1 در غلظت 400 و 600 میلی مولار، پس از 48 ساعت به حداکثر بیان رسید و ژن AlSOS2 در غلظت 400 میلی مولار، پس از 48 ساعت و در غلظت 600 میلی مولار، بعد از 24 ساعت بیشترین بیان را نشان دادند. بیشترین میزان نسخه‌برداری ژن AlSOS3 در غلظت 400 میلی مولار، 24 ساعت و در غلظت 600 میلی مولار، 16 ساعت پس از اعمال تنش بود. مکانیسم متفاوت اثر ژن AlSOS3 بر AlSOS2، اثر کمپلکس AlSOS2- AlSOS3 بر AlSOS1 و وجود تفاوت در عملکرد این ژن‌ها از دلایل این تغییرات می‌باشد. تغییرات بیان ژن‌ها نشان می‌دهد در تنش شدید، واکنش ژن‌ها با الگویی متفاوت می‌باشد. مقایسه روند تغییرات ژن‌ها نشان داد، رفتار ژن AlSOS3 نسبت به دو ژن دیگر در تنش شدید متفاوت بود که بیانگر تفاوت در مکانیسم عمل این ژن می‌باشد.
پروتئومیکس
مهدی غفاری؛ سعادت شریفی؛ غلامرضا بخشی خانیکی
دوره 7، شماره 2 ، شهریور 1397، ، صفحه 15-26
چکیده
برای درک مکانیسم مولکولی تحمل به خشکی در ارتباط با ریشه آفتابگردان، الگوی پروتئوم ریشه دو لاین حساس و متحمل به خشکی در شرایط آبیاری محدود و مطلوب بررسی شد. با استفاده از الکتروفورز دو بعدی و مقایسه شدت نسبی لکه‌ها با آزمونt تعداد 12 لکه از 417 لکه پروتئینی در لاین حساس و 17 لکه از 467 لکه پروتئینی در لاین متحمل به طور معنی‌داری از تنش خشکی ...
بیشتر
برای درک مکانیسم مولکولی تحمل به خشکی در ارتباط با ریشه آفتابگردان، الگوی پروتئوم ریشه دو لاین حساس و متحمل به خشکی در شرایط آبیاری محدود و مطلوب بررسی شد. با استفاده از الکتروفورز دو بعدی و مقایسه شدت نسبی لکه‌ها با آزمونt تعداد 12 لکه از 417 لکه پروتئینی در لاین حساس و 17 لکه از 467 لکه پروتئینی در لاین متحمل به طور معنی‌داری از تنش خشکی متأثر شد. لکه‌های پروتئینی با استفاده از طیف‌سنجی جرمی nano-LC MS/MS توسط جستجوگر مسکات با در نظر گرفتن حداقل 10% همپوشانی و امتیاز بالاتر از 80 در پایگاه NCBI شناسایی شدند. پروتئینهای سیتوپلاسمی و هسته‌ای به ترتیب بیش از سایر پروتئین‌ها از محدودیت آب متأثر شدند. سه لکه پروتئینی انولاز، گلیسرآلدئید تری فسفات دهیدروژناز و چالکون سینتاز با بیان متمایز در هر دو لاین حساس و متحمل شناسایی شد. کاهش شدت نسبی انولاز در لاین متحمل دلالت بر آسیب متابولیکی بود که می‌تواند منجر به کاهش فرایندهای پایین دست در اثر محدودیت ناشی از خشکی باشد. در مقابل افزایش شدت نسبی گلیسرآلدئید تری‌فسفات دهیدروژناز و چالکون‌سینتاز در لاین متحمل نشان‌دهنده توانایی این لاین در سمیت‌زدایی/ترمیم آسیب-های ناشی از تخریب اکسیداتیو و دفاع ضداکسیداتیو در شرایط تنش بود. افزایش شدت نسبی پروتئین شوک‌دمایی، دی‌هیدروفلاونول ردوکتاز، لیپو-اکسیژناز لینولئات‌دانه، یوبیکوئیتین کربوکسیل‌ترمینال هیدرولاز و جی پروتئین در لاین متحمل نشان‌دهنده اهمیت فرایندهای دفاعی، حفاظتی و ترارسانی برای کاهش آسیب‌های ناشی از خشکی است.
ژنتیک مولکولی و مهندسی ژنتیک
هادی کریم بیگی؛ فرهاد نظریان فیروزآبادی؛ صابر گلکاری؛ احمد اسماعیلی؛ مسعود علیرضایی
چکیده
هیستامین، یک آمین بیوژنیک مهم، توسط بسیاری از ارگانیسم‌ها تولید میشود و نقشهای متنوعی در حیات و زندگی جانداران دارد. ذخیره هیستامین در غذا به خصوص در محصولات غذایی کنسرو شده مانند تن ماهی، سلامتی انسان‌ها را تهدید و به بدن فرد آسیب می‌رساند. دی آمین اکسیداز یا هیستامیناز، هیستامین موجود در بدن انسان را تجزیه و از اثرات مضر آن ...
بیشتر
هیستامین، یک آمین بیوژنیک مهم، توسط بسیاری از ارگانیسم‌ها تولید میشود و نقشهای متنوعی در حیات و زندگی جانداران دارد. ذخیره هیستامین در غذا به خصوص در محصولات غذایی کنسرو شده مانند تن ماهی، سلامتی انسان‌ها را تهدید و به بدن فرد آسیب می‌رساند. دی آمین اکسیداز یا هیستامیناز، هیستامین موجود در بدن انسان را تجزیه و از اثرات مضر آن می‌کاهد. در این مطالعه cDNA کدکننده کامل یک آنزیم آمینواکسیداز، از نخود توده بومی گریت جداسازی شد و در پایگاه GenBank به شماره دسترسی Ku058599 ثبت گردید. به‌علاوه این توالی در یک پلاسمید بیانی همسانه سازی شد. cDNA جداسازی شده دارای یک ORF با طول bp2013، پروتئینی با 670 اسید آمینه و وزن مولکولی KDa 7/75 را تولید می‌کند. نتایج آنالیزهای هم ردیفی توالی چندگانه این پروتئین نشان داد که جایگاه‌های فعال و اسید آمینه‌های مهم در هیستامیناز باکتری ای‌کولای، نخود زراعی و نخود بومی گریت بسیار حفاظت شده هستند. بررسی‌های بیوانفورماتیکی نشان داد که هیستامیناز توده بومی گریت با هیستامیناز نخود موجود در پایگاه Genbank (CAA08855) در 4 اسید آمینه با هم اختلاف داشتند. نتایج حاصل از آنالیز فیلوژنتیکی هیستامینازهای موجودات مختلف نشان داد که هیستامیناز نخود توده بومی گریت با هیستامینازهای گیاهان و مخصوصا خانواده لگومینوزها با بوت استرپ 99% در یک گروه قرار گرفتند.
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
رسول واحدی؛ محمد محسن زاده گلفزانی؛ مریم پسندیده ارجمند؛ حبیب الله سمیع زاده لاهیجی
چکیده
سمیت آهن سبب افزایش تولید رادیکال‌های آزاد، تنش اکسیداتیو و کاهش شدید عملکرد برنج میشود. یکی از پاسخ‌های گیاه برای تنظیم شرایط فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی به تنش‌ها، تغییر در محتوای آنتی اکسیدان است. در این پژوهش اثر پنج تیمار آهن (FeEDTA) ( صفر، 100، 250، 400 و 500 میلی‌گرم در لیتر) بر بیان نسبی ژنهای گلوتاردوکسین (GRX)، تیوردوکسین (TRX)، پروکسی‌ردوکسین ...
بیشتر
سمیت آهن سبب افزایش تولید رادیکال‌های آزاد، تنش اکسیداتیو و کاهش شدید عملکرد برنج میشود. یکی از پاسخ‌های گیاه برای تنظیم شرایط فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی به تنش‌ها، تغییر در محتوای آنتی اکسیدان است. در این پژوهش اثر پنج تیمار آهن (FeEDTA) ( صفر، 100، 250، 400 و 500 میلی‌گرم در لیتر) بر بیان نسبی ژنهای گلوتاردوکسین (GRX)، تیوردوکسین (TRX)، پروکسی‌ردوکسین (PRX) و کاتالاز (CAT) با استفاده از تکنیک Real time-PCR در دو ژنوتیپ Pokkali (متحمل) و IR64 (حساس) برنج در شرایط هیدروپونیک محلول یوشیدا مطالعه شد. نتایج نشان داد میزان بیان نسبی ژن CAT در سطوح مختلف تنش در ژنوتیپ Pokkali بیشتر از IR64 بود. میزان بیان نسبی ژن PRX در ژنوتیپ IR64 در تمامی سطوح تنش تقریباً مشابه بود. با افزایش سطح تنش میزان بیان نسبی ژن TRX در ژنوتیپ Pokkali تفاوت معناداری نداشت. بیان نسبی ژن GRX در ژنوتیپ Pokkali در اکثرسطوح تنش بیشتر از IR64 بود. اعمال سطوح کم تنش سبب افزایش بیان CAT، GRX و TRX در ژنوتیپ IR64 شد، اما با افزایش سطح تنش تفاوت معناداری در بیان ژن‌ها ایجاد نشد. این درحالی است که در اکثر سطوح تنش میزان بیان نسبی ژنهای مورد بررسی در ژنوتیپ Pokkali بیشتر از IR64 بود. احتمالاً عدم تغییر بیان نسبی ژن‌ها در سطوح بالای تنش و کمتر بودن میزان بیان در ژنوتیپ IR64 یکی از دلایل حساسیت این ژنوتیپ به تنش آهن است.
کشت بافت و ریزازدیادی
رقیه شریف پور؛ محمد علی اعظمی؛ محمدباقر حسن‌پور اقدم
چکیده
گیاه دارویی استویا Stevia rebaudiana Bertoni درختچه چند ساله کوچکی از خانواده Asteraceae است که بومی جنوب آمریکا، به‌ویژه برزیل و پاراگوئه، می‌باشد. این پژوهش به‌منظور بررسی تأثیر عوامل مختلف در القا و رشد ریشه‌های مویین توسط آگروباکتریوم رایزوژنز در گیاه استویا صورت گرفت. بذور استویا در شرایط درون‌شیشه‌ای کشت شدند. پس از جوانه‌زنی و رشد گیاهچه‌ها، ...
بیشتر
گیاه دارویی استویا Stevia rebaudiana Bertoni درختچه چند ساله کوچکی از خانواده Asteraceae است که بومی جنوب آمریکا، به‌ویژه برزیل و پاراگوئه، می‌باشد. این پژوهش به‌منظور بررسی تأثیر عوامل مختلف در القا و رشد ریشه‌های مویین توسط آگروباکتریوم رایزوژنز در گیاه استویا صورت گرفت. بذور استویا در شرایط درون‌شیشه‌ای کشت شدند. پس از جوانه‌زنی و رشد گیاهچه‌ها، ریزنمونه‌های قطعات ریشه، ساقه و برگ در سنین 30، 60 و 90 روزه از گیاهچه‌های درون شیشه‌ای به‌دست آمد. سویه‌های ATCC15834، R1000 وC58 آگروباکتریوم رایزوژنز (حاوی صفر و 100 میکرومولار استوسرینگون) در دو محیط کشت NYA و LB با روش غوطه‌وری و اسپری به‌مدت 72 ساعت در دمای 27 درجه سانتیگراد هم‌کشت گردیدند. ریزنمونه‌های تلقیح شده بعد از حذف باکتری اضافی به محیط 1/2MS و MS جامد حاوی 400 میلی‌گرم بر لیتر آنتی‌بیوتیک سفوتاکسیم منتقل گردیدند. به‌منظور بهینه‌سازی محیط‌کشت‌های مختلف بر رشد ریشه‌های مویین در محیط کشت مایع، از محیط1/2MS با غلظت‌های 5/1% و 3 % ساکارز و IBA 2/0 میلی‌گرم بر لیتر استفاده شد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد هر سه سویه آگروباکتریوم بر القای ریشه مویین در ریزنمونه برگ استویا مناسب بودند ولی، سویه ATCC15834 قابلیت بیشتری در القای ریشه‌های مویین داشت. بیشترین میزان فراوانی ریشه مویین در محیط سوسپانسیون NYA و محیط هم‌کشتی 1/2MS بود. همچنین در مرحله پرآوری ریشه‌های مویین محیط 1/2MS دارای 5/1درصد ساکارز مناسب-ترین محیط شناخته شد. لاینهای حاصل از سویه ATCC15834 استویا، کلون برگ (C2 LA) پر‌رشدترین لاین بود.
بیوتکنولوژی گیاهان دارویی
علی قنبری؛ محمد رضا عظیمی؛ علیرضا رفیعی؛ پوریا بی پروا؛ محمد علی ابراهیم زاده
چکیده
فلاونوئیدهای گیاهی، پاسخ‌های مثبتی به تغییرات جغرافیایی به‌خصوص ارتفاع از سطح دریا نشان می‌دهند و با توجه به اینکه گیاه دارویی علف مار (Capparis spinosa) در رویشگاه‌های مختلف از لحاظ اکولوژیکی پراکنش دارد، لذا در این پژوهش تأثیر ارتفاع بر روی محتوای فلاونوئیدهای ضد سرطانی روتین و کوئرستین در گیاه دارویی علف مار مورد مطالعه قرار گرفت بدین‌صورت ...
بیشتر
فلاونوئیدهای گیاهی، پاسخ‌های مثبتی به تغییرات جغرافیایی به‌خصوص ارتفاع از سطح دریا نشان می‌دهند و با توجه به اینکه گیاه دارویی علف مار (Capparis spinosa) در رویشگاه‌های مختلف از لحاظ اکولوژیکی پراکنش دارد، لذا در این پژوهش تأثیر ارتفاع بر روی محتوای فلاونوئیدهای ضد سرطانی روتین و کوئرستین در گیاه دارویی علف مار مورد مطالعه قرار گرفت بدین‌صورت که از سه منطقه کوهستانی شهرستان آمل (نمارستاق، دلارستاق و بهرستاق) در چهار ارتفاع با اختلاف ارتفاع‌های 150 متری از هم (حداقل 850 و حداکثر 1650 متر) و با سه تکرار در قالب طرح کاملاً تصادفی در تابستان نمونه‌برداری انجام شد و از طریق روش اسپکتوفتومتری و HPLC، فلاونوئید کل، روتین و کوئرستین اندازه‌گیری و بررسی گردید. نتایج از نظر صفات مورد اندازه‌گیری، اختلاف معنی‌داری را در مناطق مختلف نشان داد (01/0p≤ و 05/0p≤)، به‌نحوی‌که بیشترین میزان فلاونوئید، روتین و کوئرستین در ارتفاع 1650 متر منطقه سوم (بهرستاق) به ترتیب با 17/0±51/4 میکرومول، 28/0±62/24 و 18/0±91/4 میلی‌گرم بر گرم وزن‌تر به‌دست آمد. لذا منطقه و ارتفاع کاملاً بر میزان متابولیت‌های دارویی علف مار تأثیر مثبت داشت. همچنین معادله خطوط رگرسیون و ضرایب تبیین (91/0r²=، 74/0r²= و 78/0r²=) نشان داد میزان فلاونوئید، روتین و کوئرستین در ارتفاع‌های مختلف مناطق نمارستاق، دلارستاق و بهرستاق با افزایش ارتفاع از سطح دریا روندی افزایشی داشته و شیب خط رگرسیون برای هر سه صفت مثبت بود. بنابراین طبیعت بهترین الگو برای به‌دست آوردن فلاونوئیدهای ضدسرطانی غلیظ‌تر و با ماهیت مطلوب‌تر در گیاهان است.
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.
کشت بافت و ریزازدیادی
بهزاد احمدی؛ رسول اصغری ذکریا؛ مهران عنایتی شریعت پناهی؛ ناصر زارع؛ پژمان آزادی
دوره 4، شماره 2 ، شهریور 1394، ، صفحه 17-29
چکیده
در این تحقیق، اثر تیمار سرمایی (4 درجه سانتیگراد به مدت 1 الی 5 روز) در ترکیب با شوک گرمایی (30 درجه سانتیگراد به مدت 1 الی 10 روز) و همچنین اثر کلشی‌سین (25 الی 100 میلی‌گرم در لیتر به مدت 24 الی 72 ساعت) بر القای تقسیمات اسپوروفیتی و تشکیل جنین در میکروسپورهای کشت شده دو رقم هیبرید گوجه فرنگی (برلینا و پتوپراید) بررسی شد. ساختارهای منتج از کشت ...
بیشتر
در این تحقیق، اثر تیمار سرمایی (4 درجه سانتیگراد به مدت 1 الی 5 روز) در ترکیب با شوک گرمایی (30 درجه سانتیگراد به مدت 1 الی 10 روز) و همچنین اثر کلشی‌سین (25 الی 100 میلی‌گرم در لیتر به مدت 24 الی 72 ساعت) بر القای تقسیمات اسپوروفیتی و تشکیل جنین در میکروسپورهای کشت شده دو رقم هیبرید گوجه فرنگی (برلینا و پتوپراید) بررسی شد. ساختارهای منتج از کشت میکروسپور با بیشتر از 10 هسته تنها در رقم برلینا و در کشت‌هایی مشاهده گردید که به مدت 1 و 2 روز تحت تیمار سرمایی 4 درجه سانتیگراد و سپس به مدت 2 روز در دمای 30 درجه قرار گرفتند. همچنین تیمار سرمایی به مدت 1 یا 2 روز و سپس 2 روز دمای 30 درجه به طور موثری موجب تشکیل ساختارهای میکروسپوری10-9 هسته‌ای در هر دو رقم گردید. میکروسپورهای با بیشتر از 5 هسته در هیچکدام از کشت‌هایی که به مدت 10 روز تحت تیمار دمایی 30 درجه قرار گرفتند بودند مشاهده نگردید. در رقم برلینا، ساختارهای میکروسپوری10-9 هسته‌ای در تیمار 25 میلی-گرم در لیتر کلشی‌سین به مدت 48 ساعت رویت شدند در حالیکه در رقم پتوپراید، در هیچکدام از تیمارها میکروسپورهای با بیشتر از 8 هسته تشکیل نگردید. رویان‌های کروی تنها در محیط کشت دو لایه و تیمار 4 درجه سانتیگراد به مدت 2 و 5 روز و سپس 2 روز دمای 30 درجه تشکیل شدند. در صورت انتخاب دوره مناسب پیش تیمار گرمایی و سرمایی میتوان رویان‌زایی را در میکروسپورهای گوجه فرنگی القا نمود.
بیوانفورماتیک
سارا دژستان؛ مهدی بهنامیان؛ سحر فتحی اجیرلو؛ محمدعلی ابراهیمی؛ بنیامین یزدانی
دوره 7، شماره 1 ، خرداد 1397، ، صفحه 17-35
چکیده
خانواده ژنی NAC یک خانواده بزرگ عوامل نسخه‌برداری اختصاصی گیاهی است که نقشهای متنوعی در مراحل نمو گیاهی و پاسخ به تنش‌ها ایفا می‌کند. با تکمیل پروژه توالی‌یابی ژنوم Hordeum vulgare cv. Morex امکان مطالعات بیوانفورماتیکی خانواده ژنی NAC در جو فراهم گردید. در این پژوهش با استفاده از پایش ژنومی، در کل 73 ژن غیرتکراری رمزکننده NAC در توالی‌های ژنومی ...
بیشتر
خانواده ژنی NAC یک خانواده بزرگ عوامل نسخه‌برداری اختصاصی گیاهی است که نقشهای متنوعی در مراحل نمو گیاهی و پاسخ به تنش‌ها ایفا می‌کند. با تکمیل پروژه توالی‌یابی ژنوم Hordeum vulgare cv. Morex امکان مطالعات بیوانفورماتیکی خانواده ژنی NAC در جو فراهم گردید. در این پژوهش با استفاده از پایش ژنومی، در کل 73 ژن غیرتکراری رمزکننده NAC در توالی‌های ژنومی Hordeum vulgare cv. Morex شناسایی شد. یک درخت تبارشناسی مرکب با توالی‌های پروتئینی HvNAC و تعدادی از توالی‌های پروتئینی NAC شناخته‌شده برنج و آرابیدوپسیس ترسیم شد و آنها به 15 زیرگروه مشخص طبقه‌بندی شدند. مشخص شد که پراکنش ژنهای HvNAC روی کروموزوم‌های جو غیریکنواخت است. بیشتر ژنهای NAC به‌صورت انفرادی قرار گرفته‌اند و معدودی از آنها با دو یا سه ژن خوشه‌بندی شده‌اند. بیشتر عناصر cis ردیابی‌شده در نواحی بالادست و پایین‌دست ژنهای HvNAC در پاسخ به نور، پاسخ به تنش‌های غیرزیستی و به مقدار نسبتاً اندک در پاسخ به تنش-های زیستی دخیل هستند. در آنالیز in silico بیان ژن، ژنهای HvNAC در دامنه گسترده‌ای از بافت‌های مختلف بیان شدند و در مراحل نموی به-طور عمده بیان نشدند، همچنین، ژنهای HvNAC در شرایط تنش غیرزیستی تا حدودی و به مقدار نسبتاً کمتر در تنش‌های زیستی بیان شدند. این اطلاعات بیوانفورماتیکی چارچوبی برای مطالعات ژنومی و عملکردی این خانواده ژنی در جو فراهم می‌کند.
بیوانفورماتیک
پرویز حیدری؛ توماس نوسباومر
چکیده
روشهای نسل نوین توالی‌یابی همچون RNA-Seq توانایی ارائه حجم بالایی از اطلاعات در زمینه رونوشت ژن‌ها را دارند. بازسازی شبکه ژنهای هم‌بیان بر اساس اطلاعات حاصل از داده‌های RNA-seq اطلاعات ارزشمندی جهت درک سیستم پاسخی گیاهان به تغییرات محیطی را ارائه می‌دهد. لذا در این تحقیق پروفایل کامل بیانی ژنهای گوجه فرنگی تحت تیمار دمای پایین با ...
بیشتر
روشهای نسل نوین توالی‌یابی همچون RNA-Seq توانایی ارائه حجم بالایی از اطلاعات در زمینه رونوشت ژن‌ها را دارند. بازسازی شبکه ژنهای هم‌بیان بر اساس اطلاعات حاصل از داده‌های RNA-seq اطلاعات ارزشمندی جهت درک سیستم پاسخی گیاهان به تغییرات محیطی را ارائه می‌دهد. لذا در این تحقیق پروفایل کامل بیانی ژنهای گوجه فرنگی تحت تیمار دمای پایین با استفاده از روش شبکه‌های هم بیان وزن‌دار مورد آنالیز قرار گرفت. نتایج کلاسترهای هم بیان نشان داد که 20267ژن نرمال شده در هشت ماژول معنادار قرار می‌گیرند. نتایج آنالیز عبارات GO نشان داد که بین گروه‌های هم بیان عملکردهای متفاوتی بر حسب فرایندهای بیولوژی و عملکرد مولکولی وجود دارد. بر این اساس ماژول اول به پروتئینهای شوک دمایی (HSPs) اختصاص یافت. پروتئین کینازها و پروتئینهای درگیر در تغییرات پس از ترجمه به‌ترتیب در ماژول دوم و سوم قرار گرفتند. پروموتور ژنهای ماژول پنج با توجه به الگوی بیان متفاوت در ژنوتیپ‌ها مورد بررسی قرار گرفت. عناصر سیس ACGTG و TTGACدر پروموتور همه ژن‌ها مشاهده شدند. عوامل رونویسی خانواده AP2/ERF و ZF-HD دارای بیشترین جایگاه اتصال در پروموتور ژنهای ماژول پنج بودند. نتایج حاصل توانست عناصر تنظیمی کلیدی که در تنظیم بیان یک شبکه ژنی تحت تنش سرما و فرایندهای آنتی‌اکسیدانتی درگیر بودند، را معرفی نماید.
بیوانفورماتیک
مژده عرب؛ حمید نجفی زرینی؛ قربانعلی نعمت زاده؛ سید حمیدرضا هاشمی پطرودی
چکیده
پروتئینهای شبه‌کالسینئورین B (CBLs) به‌عنوان یک مولکول پیام‌رسان ثانویه زیرخانواده گروه حس‌گرهای کلسیم بوده، و در تنظیم فرآیندهای فیزیولوژیکی و رشد و نمو گیاهان نقش مهمی دارند. در این مطالعه به منظور بررسی این‌سیلیکو و مقایسه خصوصیات پروتئینهای دخیل در پیام رسانی کلسیم در گیاهان شورپسند و شیرین‌پسند، اعضای زیرخانواده ژنی CBL ...
بیشتر
پروتئینهای شبه‌کالسینئورین B (CBLs) به‌عنوان یک مولکول پیام‌رسان ثانویه زیرخانواده گروه حس‌گرهای کلسیم بوده، و در تنظیم فرآیندهای فیزیولوژیکی و رشد و نمو گیاهان نقش مهمی دارند. در این مطالعه به منظور بررسی این‌سیلیکو و مقایسه خصوصیات پروتئینهای دخیل در پیام رسانی کلسیم در گیاهان شورپسند و شیرین‌پسند، اعضای زیرخانواده ژنی CBL در دو گیاه آلوروپوس لیتورالیس و آرابیدوپسیس تالیانا مورد مطالعه قرار گرفت. بر اساس همولوژی توالی و روابط اورتولوژی با ژنهای آرابیدوپسیس، شش ژن شناسایی شده در ژنوم آلوروپوس در قالب سه گروه پروتئینی AlCBL4، AlCBL2 وAlCBL10 دسته‌بندی شدند. بررسی خانواده ژنی AlCBL بر مبنای همردیفی چندگانه در گیاه آلوروپوس لیتورالیس موید حضور چهار دمین EF-hand در تمام این ژن‌ها بوده که ساختاری را برای اتصال یون کلسیم فراهم مینماید. شباهت بالای خصوصیات فیزیکوشیمیایی اکثر پروتئینهای آلوروپوس به آرابیدوپسیس و داشتن رابطه قوی اورتولوژی با یکدیگر ممکن است دلالت بر محفوظ ماندن کارکرد و عملکرد این ژن‌ها در فرایند تکاملی بوده باشد. تجزیه و تحلیل الگوهای بیانی AtCBLs در اندام‌های مختلف و تحت تنش‌های غیر زنده مختلف نشان داد به دلیل انشقاق عملکردی و ساختاری، این ژن‌ها از الگوی بیان منحصربفردی برخوردارند. الگوی بیانی متفاوت در داده‌های ترانسکریپتوم AlCBLs نیز دلیلی بر الگوی عملکردی متفاوت این ژن‌هاست. نتایج بدست آمده در این تحقیق می‌تواند اطلاعات ارزشمندی در مورد نقش این خانواده ژنی و سازوکار‌های عملکردی آنها در تحمل به تنش‌های غیر زیستی برای مطالعات آتی مهیا سازد.
ژنتیک مولکولی و مهندسی ژنتیک
زهرا فتحی؛ کتایون زمانی؛ سولماز خسروی؛ محمد علی ملبوبی
چکیده
اصلاح گیاهان زراعی با قابلیت بیشتر استفاده از مواد معدنی موجود در خاک از اهداف پژوهشگران حوزه زیست‌فناوری است. روشهای مهندسی ژنتیک پیشرفت‌های چشمگیری را در اصلاح گیاهان زراعی با انتقال و ایجاد صفات مفید جهت تولید بیشتر در شرایط عادی و یا تحت تنش را فراهم می‌آورند. طراحی سازه‌های ژن کارآمد دارای پروموترهایی با عملکرد مناسب به‌منظور ...
بیشتر
اصلاح گیاهان زراعی با قابلیت بیشتر استفاده از مواد معدنی موجود در خاک از اهداف پژوهشگران حوزه زیست‌فناوری است. روشهای مهندسی ژنتیک پیشرفت‌های چشمگیری را در اصلاح گیاهان زراعی با انتقال و ایجاد صفات مفید جهت تولید بیشتر در شرایط عادی و یا تحت تنش را فراهم می‌آورند. طراحی سازه‌های ژن کارآمد دارای پروموترهایی با عملکرد مناسب به‌منظور بیان اختصاصی ژنهای مورد نظر در بافت‌های هدف و در زمان مناسب جهت ایجاد صفات مطلوب مانند تحمل به تنش‌های زیستی و غیر زیستی یا اهداف دیگر از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. بیان اختصاصی ژنهای ناقل فسفات در ریشه و القای آنها با تنش کمبود فسفات، قابلیت پروموترهای اعضای این خانواده ژن را جهت بهره‌برداری در گیاهان تراریخت به‌ویژه برای جذب فسفات از خاک نشان‌می‌دهد. در این پژوهش یک قطعه 1826 جفت بازی مربوط به پروموتر ژن AtPHT1;1 گیاه آرابیدوپسیس تالیانا (Arabidopsis thaliana L.) مورد بررسی بیوانفورماتیکی قرارگرفت و نتایج نشان داد که این پروموتر دارای موتیف‌های متعدد مربوط به‌بیان اختصاصی در ریشه است. بیان اسید فسفات از ترشحی AtPAP17 به‌عنوان یک ژن گزارشگر تحت کنترل پروموتر AtPHT1;1 در گیاهان تراریخت کلزا نشان داد که پروموتر مذکور ویژگی بیان بافتی خود را در گیاه کلزا حفظ کرده و به‌طور اختصاصی در ریشه بیان میشود و می‌تواند به‌عنوان یک ناحیه تنظیم‌کننده برای بیان اختصاصی ژنهای مطلوب در ریشه گیاهان تراریخت کلزا مورد استفاده قرار گیرد.
ایمنی زیستی
نگار باقری؛ مسعود احمدزاده؛ غلامرضا صالحی جوزانی
چکیده
تلقیح توام ریزوباکتری‌های افزاینده رشد گیاه و عوامل کنترل زیستی آفات و بیماری‌ها، رویکردی در مدیریت سلامت و بهبود تولید و کیفیت محصولات کشاورزی می‌باشد. در این تحقیق به مطالعه اثرات متقابل دو سویه باکتریایی Bacillus amyloliquefaciens UTB96 و Azospirillum oryzae NBT506 در تحریک رشد گیاه گندم و بازدارندگی قارچ Fusarium graminearum (عامل بلایت خوشه و پوسیدگی طوقه گندم) ...
بیشتر
تلقیح توام ریزوباکتری‌های افزاینده رشد گیاه و عوامل کنترل زیستی آفات و بیماری‌ها، رویکردی در مدیریت سلامت و بهبود تولید و کیفیت محصولات کشاورزی می‌باشد. در این تحقیق به مطالعه اثرات متقابل دو سویه باکتریایی Bacillus amyloliquefaciens UTB96 و Azospirillum oryzae NBT506 در تحریک رشد گیاه گندم و بازدارندگی قارچ Fusarium graminearum (عامل بلایت خوشه و پوسیدگی طوقه گندم) در دو حالت کشت منفرد و هم‌کشتی پرداخته شد. نتایج نشان داد که باکتر‌ی‌ها در کشت منفرد و هم‌کشتی بخوبی از رشد قارچ بیماریزا به‌صورت مستقیم و با ترکیبات فرار جلوگیری کردند و این نتایج در شرایط اتاقک رشد هم مشاهده شد که هم‌کشتی دو سویه به شدت باعث افزایش شاخصهای رشدی گیاه و کاهش خسارت و علائم بیماری نسبت به شاهد شد. بهترین تیمارهای باکتر‌ی‌ها در حالت محلولپاشی در سطح خاک بودند. در محلولپاشی سطح خاک با این عوامل میکروبی، طول ریشه 80-14 درصد، وزن تر ریشه 167-18 درصد، وزن خشک ریشه 110-4 درصد، طول ساقه 61-17 درصد، وزن تر ساقه 169-47 درصد و وزن خشک ساقه 90-4/0 درصد افزایش را نشان دادند همچنین درصد کاهش شاخص بیماری نیز 100- 62 درصد در تیمارهای مختلف برآورد شد. به‌طور کلی هم‌کشتی دو باکتری اثرات همافزایی در افزایش رشد گندم و کاهش رشد قارچ بیمارگر نشان داد.
بیوتکنولوژی میکروبی در گیاهان زراعی
مریم ساجدمرنی؛ سهیلا طالش ساسانی؛ شهره آریائی نژاد؛ اکرم صادقی
چکیده
گیاهان با ترکیبات خاص در ترشحات ریشه خود می‌توانند جامعه میکروبی خاصی را در ریزوسفر تقویت کنند و از اجتماع جامعه میکروبی مضر برای خود جلوگیری کنند. ریزوسفر منطقه‌ای پویا اطراف ریشه گیاه است که توسط برهمکنش بین گیاه و میکروارگانیسم‌ها اداره میشود. ترشحات ریشه گیاه می‌تواند تحت تاثیر گونه گیاه، مراحل رشد گیاه و شرایط تنش قرار ...
بیشتر
گیاهان با ترکیبات خاص در ترشحات ریشه خود می‌توانند جامعه میکروبی خاصی را در ریزوسفر تقویت کنند و از اجتماع جامعه میکروبی مضر برای خود جلوگیری کنند. ریزوسفر منطقه‌ای پویا اطراف ریشه گیاه است که توسط برهمکنش بین گیاه و میکروارگانیسم‌ها اداره میشود. ترشحات ریشه گیاه می‌تواند تحت تاثیر گونه گیاه، مراحل رشد گیاه و شرایط تنش قرار گیرد و متفاوت باشد؛ بنابراین هر سویه میکروبی می‌تواند بیان ژنهای خود را در هر مرحله از رشد گیاه تنظیم کند. میکروب‌ها منبع ناشناخته و عظیمی از متابولیت‌های ثانویه هستند که نقش بسیار مهمی در عرصه درمانی و دیگر صنایع دارند. مطالعه مروری حاضر بر روی عوامل القا کننده تولید متابولیت‌های ثانویه جدید از میکروب‌های ریزوسفری تمرکز دارد. هر سویه میکروبی پتانسیل تولید چندین ترکیب را دارد اما با توجه به اینکه تولید متایولیت‌های ثانویه برای سلول بسیار هزینه بر است، سنتز آنها توسط سلول بسیار کنترل شده است. مطالعات نشان داده که تغییر شرایط رشد میکروب‌ها، مانند: دما، شوری، کشت توام (باکتری-باکتری، قارچ-قارچ، باکتری-قارچ)، تغییر غلظت اکسیژن، سرعت هوادهی، افزودن عناصر خاکی و یون‌های فلزی کمیاب، تابش نور و همچنین روشهای مهندسی ژنتیک مانند: قرار دادن پروموترهای قوی القایی، مهندسی ریبوزوم، بازآرایی کروماتین و بیان بیش از حد ژنهای تنظیم کننده خاص مسیر و مولکول‌های کوچک و محرک شیمیایی می‌تواند به کشف ترکیبات جدید کمک کند. در این مطالعه موارد فوق به تفضیل تشریح شده است.
