فصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی

بیوانفورماتیک

مطالعه بیوانفورماتیکی خانوادة ژنی آنتی‌پورترهای کلسیم/کاتیون (CaCAs) در ذرت (Zea mays L.)

بهناز کرمی لاکه؛ محمد مهدی سوهانی؛ امین عابدی

دوره 9، شماره 1 ، خرداد 1399، ، صفحه 21-37

https://doi.org/10.30473/cb.2020.52373.1803

چکیده

پروتئین‌های خانواده آنتی‌پورتر یون کلسیم/کاتیون (CaCA) نقش حیاتی در هموستازی یون کلسیم دارند که یک رویداد مهم در طول نمو و پاسخ دفاعی گیاه است. در مطالعه حاضر با استفاده از داده‌های بانک‌های اطلاعاتی مرتبط، 14 ژن CaCAs در ژنوم ذرت شناسایی و براساس سازماندهی ساختاری و ارتباط تکاملی آن‌ها با پروتئین‌های شناسایی‌شده به سه گروه CAX، CCX و ... بیشتر پروتئین‌های خانواده آنتی‌پورتر یون کلسیم/کاتیون (CaCA) نقش حیاتی در هموستازی یون کلسیم دارند که یک رویداد مهم در طول نمو و پاسخ دفاعی گیاه است. در مطالعه حاضر با استفاده از داده‌های بانک‌های اطلاعاتی مرتبط، 14 ژن CaCAs در ژنوم ذرت شناسایی و براساس سازماندهی ساختاری و ارتباط تکاملی آن‌ها با پروتئین‌های شناسایی‌شده به سه گروه CAX، CCX و MHX طبقه‌بندی شدند. بیشتر پروتئین‌های ZmCaCA دارای دو دمین Na_Ca_ex بودند. تمامی ژن‌های شناسایی‌شده دارای حداقل یک موتیف کارکردی بوده و ساختار ژنی هر زیر گروه CaCA بسیار حفاظت‌ شده است. در پیش‌بینی مولکول-های miRNA واکنش‌گر نسبت به ژن‌های CaCA در ذرت 33 نوع miRNA متفاوت شناسایی شد که در تنظیم بیان پس از رونویسی 13 ژن CaCAs از طریق برش mRNA یا ممانعت از ترجمه دخالت دارند. علاوه بر این، چندین عنصر تنظیمی cis پاسخ به تنش‌ها و هورمون‌ها در پیش‌بر این ژن‌ها شناسایی شد. بیان متغیر اکثر ژن‌های ZmCaCA در مراحل مختلف رشد و نمو، نقش مشخص آن‌ها در نمو ذرت را نشان می-دهد. همچنین القاء بیان این ژن‌ها در پاسخ به تنش‌های غیر زیستی (سرما، شوری، خشکی) کارکرد دفاعی ژن‌های ZmCaCA را مشخص نمود. بیشترین افزایش و کاهش بیان ژن مربوط به ژن‌های CAX است. نتایج این مطالعه اطلاعات پایه در مورد روابط فیلوژنی و کارکردهای احتمالی ژن‌های CaCA ذرت را برای پژوهش‌های آتی فراهم می‌سازد.

بیوانفورماتیک

سازوکارهای تکاملی زمینه‌سازِ تنوع متابولیت‌های ثانویه سه گونه براسیکا با استفاده ازتحلیل مقایسه‌ای این‌سیلیکو ژن‌های مرتبط

شادی حیدری؛ پیوند حیدری

دوره 10، شماره 3 ، آذر 1400، ، صفحه 23-36

https://doi.org/10.30473/cb.2022.62425.1864

چکیده

گیاه زراعی Brassica napus به‌عنوان یک دانه روغنی مهم، پس از هیبریداسیون بین گونه‌ای اجدادش تحت بازسازی گسترده ژنوم قرار گرفته است. به‌منظور تبیین ساز و کارهای تکاملی زمینه‌سازِ تنوع متابولیت‌های ثانویه، تحلیل مقایسه‌ای این‌سیلیکو ژن‌های افتراقی بین سه گونه براسیکا انجام شد. بعد از هم‌گذاری توالی اولیه EST کتابخانه‌ها با استفاده از ... بیشتر گیاه زراعی Brassica napus به‌عنوان یک دانه روغنی مهم، پس از هیبریداسیون بین گونه‌ای اجدادش تحت بازسازی گسترده ژنوم قرار گرفته است. به‌منظور تبیین ساز و کارهای تکاملی زمینه‌سازِ تنوع متابولیت‌های ثانویه، تحلیل مقایسه‌ای این‌سیلیکو ژن‌های افتراقی بین سه گونه براسیکا انجام شد. بعد از هم‌گذاری توالی اولیه EST کتابخانه‌ها با استفاده از نرم‌افزار EGassembler، کانتیگ‌ها به‌وسیله جستجوگر بلاست X توسط نرم‌افزار CLC Protein Workbench در مقابل پروتئین‌های غیر تکراری بانک ژن واکاوی شدند. نرم‌افزار IDEG6 و آماره Audic-Claverie برای تعیین بیان افتراقی ژن‌ها استفاده شد. برای شناسایی ارتولوگ‌ها و پارالوگ‌ها، از تارنمای Ensembl Plants استفاده شد و هم ردیفی دو به دو برای هر جفت پروتئین توسط CLUSTALW انجام شد. کشف موتیف DNA یک گام اولیه در بسیاری از سیستم‌ها برای مطالعه عملکرد ژن است، بنابراین وب سایت MEME و وب ابزار STAMP برای کاوش موتیف اتصال به DNA و تعیین شباهت توالی‌های موتیف پارالوگ‌ها استفاده شد. نتایج، تفاوت معنی‌داری را بین 18 ژن درگروه‌های کارکردی متابولیسم ثانویه و تنظیم رونویسی نشان داد. اکثر ژن‌های دخیل در تنوع گلوکوزینولات‌ها در B. napus دارای ژن‌های ارتولوگ در گونه‌های اجدادی و آرابیدوپسیس بودند که طی فرایندهای تکاملی واگرا شده‌اند. درحالی‌که بیشتر ژن‌های تنظیم رونویسی شامل MYB28 و bHLH دارای ژن‌های پارالوگ بودند که در درون گونه B. napus و در نتیجه تکثیر و جهش، به دنبال تغییرات حاصل از آلو پلی‌پلوئیدی تغییر عملکرد یافته‌اند. ژنوم اجداد B. napus، منابع ارزشمندی برای تحلیل این‌سیلیکو در درک پیامدهای ژنتیکی پلی‌پلوئیدی، تکامل و اصلاح B. napus فراهم می‌کند.

کشت بافت و ریزازدیادی

بهینه سازی کال‌ زایی و باززایی دو رقم برنج ایندیکا (.Oryza sativa L) در شرایط فقدان پرولین جهت کاهش تغییرات ناخواسته بر acetyl-1-pyrroline-2 و سایر مواد موثر در عطر برنج

کیقباد کیکاوسی؛ الطاف حسین نداف؛ غلامرضا بخشی خانیکی

دوره 4، شماره 1 ، خرداد 1394، ، صفحه 29-38

چکیده

در اکثر مطالعات انتقال ژن های گیاهی، استفاده از پرولین و سایر اسید های آمینه در محیط کشت، یکی از عوامل موثر بر موفقیت و افزایش میزان کالوس زایی و کاهش زمان آن می باشد. افزودن این اسید آمینه در محیط کشت کالوس زایی با توجه به ماهیت تاثیر گزارش بر مواد موثر در متابولیت های ثانویه دخیل در عطر برنج، می تواند منجر به ایجاد تاثیرات ناخواسته ... بیشتر در اکثر مطالعات انتقال ژن های گیاهی، استفاده از پرولین و سایر اسید های آمینه در محیط کشت، یکی از عوامل موثر بر موفقیت و افزایش میزان کالوس زایی و کاهش زمان آن می باشد. افزودن این اسید آمینه در محیط کشت کالوس زایی با توجه به ماهیت تاثیر گزارش بر مواد موثر در متابولیت های ثانویه دخیل در عطر برنج، می تواند منجر به ایجاد تاثیرات ناخواسته ای در نتایج حاصل از انتقال ژن های مربوط به ترکیبات معطری نظیر (2-acetyl-1-pyrroline (2AP گردد. از طرف دیگر کمبود این اسید آمینه و سایر اسید های آمینه می تواند سبب کاهش شدید درصد کالوس زایی و باززایی گردد. در این مطالعه، قابلیت کالوس زایی دو رقم برنج شامل Ambemohar 157 و Indrayani از ارقام indica بدون حضور پرولین در محیط کشت پایه MS ، حاوی سطوح مختلفی از هورمون 2,4-D مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاکی از آن است که افزودن 2,4-D تا مقدار 2.5 میلی‌گرم در لیتر برای واریتهAmbemohar157 و 4 میلی‌گرم در لیتر برای واریته Indrayani می‌تواند منجر به تولید حداکثری کالوس شده و جایگرینی مناسب برای استفاده از پرولین در محیط کشت القای کالوس باشد. بالاترین درصد باززایی برای رقم Ambemohar157 در 2 میلی‌گرم در لیتر (Benzylaminopurine (BAP و برای رقم Indrayani در 3 میلی‌گرم در لیتر BAPمشاهده شد. همچنین مشاهده شد که با افزودن پرولین به مقدار 500 میلی‌گرم در لیتر به محیط کشت، میزان پرولین آزاد در کالوس‌های تولید شده در هر دو رقم بین 12 تا 14 برابر بیشتر شد.

بیوانفورماتیک

توالی آمینواسیدی HMW-گلوتنین ارقام گلستان، خزر یک و نسل اول آنها

سیده مریم یوسف موسوی؛ بهرام ملکی زنجانی؛ عباس بهاری

دوره 7، شماره 1 ، خرداد 1397، ، صفحه 37-45

چکیده

کیفیت گندم نان تحت تاثیر محتوای پروتئین و نشاسته دانه است که خواص آرد و خمیر را در فرایند پخت نان تعیین می‌کنند. ترکیب کلیدی آندوسپرم شامل پروتئین‌های گلوتن است. با توجه به اینکه یکی از ملزومات به‌نژادی و تولید ارقام پرمحصول، اطلاع از ساختار ژنتیکی منابع گیاهی می‌باشد، توالی نوکلئوتیدی نواحی کدکننده زیر واحد گلوتنین با وزن مولکولی ... بیشتر کیفیت گندم نان تحت تاثیر محتوای پروتئین و نشاسته دانه است که خواص آرد و خمیر را در فرایند پخت نان تعیین می‌کنند. ترکیب کلیدی آندوسپرم شامل پروتئین‌های گلوتن است. با توجه به اینکه یکی از ملزومات به‌نژادی و تولید ارقام پرمحصول، اطلاع از ساختار ژنتیکی منابع گیاهی می‌باشد، توالی نوکلئوتیدی نواحی کدکننده زیر واحد گلوتنین با وزن مولکولی بالا در ارقام گلستان، خزر یک و نسل F1 آنها مورد بررسی قرار گرفت و تفاوت‌ها و شباهت‌هایی در توالی نوکلئوتیدی نمونه‌های مورد مطاللعه آشکار گردید. توالی آمینو اسیدی ارقام والدینی و F1 حاصل از آن‌ها با توالی EGEAS شروع می‌شود. این پنج آمینواسید به عنوان پنج آمینواسید آغازین ژن HMW-گلوتنین شناخته شده‌اند. نتایج نشان می-دهد که تعداد آمینو اسیدها در نواحی انتهایی N و C در ارقام والدینی و نسل F1 باهم برابر و به ترتیب دارای 104 عدد رزیدو و 42 عدد رزیدو در نواحی انتهایی N و C هستند ولی در تعداد سیستئین‌های موجود در ناحیه‌ی N تفاوت وجود دارد. تعداد سیستئین‌های موجود در ناحیه‌ی انتهایی C در هر سه مورد باهم برابر بوده و 1 عدد می‌باشد. درخت فیلوژنتیکی بر اساس توالی آمینواسیدی ژن HMW-گلوتنین بین ارقام والدینی، نسل F1 و تعدادی از توالی‌های موجود در پایگاه‌های داده رسم گردید. با توجه به اینکه تفاوت‌هایی در توالی آمینواسیدی نسل F1 با والدین مشاهده گردید. امید است که در نسل‌های بعدی به تنوع بیشتری در رابطه با این پروتئین دست یابیم که در برنامه‌های اصلاحی گندم با هدف بهبود کیفیت نانوایی مورد استفاده قرار گیرد.

اصلاح نباتات مولکولی

شناسایی نشانگرهای SSR پیوسته با صفات مورفولوژیک در ژنوتیپ های لوبیا چشم بلبلی (Vigna unguiculata L. Walp) تحت تنش خشکی

خسرو مفاخری؛ محمدرضا بی همتا؛ علیرضا عباسی

دوره 5، شماره 2 ، شهریور 1395، ، صفحه 43-60

چکیده

به منظور شناسایی نشانگرهای پیوسته با صفات مرفوفنولوژیک در ژنوتیپ های لوبیا چشم بلبلی، از 22 جفت نشانگرهای ریزماهواره (SSR) استفاده شد. آغازگرها، 186 مکان در 32 ژنوتیپ لوبیا چشم بلبلی تولید کردند. میانگین تعداد مکان ها 45/8 مکان برای هر آغازگر و میزان اطلاعات چندشکلی (PIC) برای آغازگرها 445/0 از 25/0 (Vm25) تا 625/0 (Vm5) متغیر بود. به منظور بررسی فاصله ژنتیکی ... بیشتر به منظور شناسایی نشانگرهای پیوسته با صفات مرفوفنولوژیک در ژنوتیپ های لوبیا چشم بلبلی، از 22 جفت نشانگرهای ریزماهواره (SSR) استفاده شد. آغازگرها، 186 مکان در 32 ژنوتیپ لوبیا چشم بلبلی تولید کردند. میانگین تعداد مکان ها 45/8 مکان برای هر آغازگر و میزان اطلاعات چندشکلی (PIC) برای آغازگرها 445/0 از 25/0 (Vm25) تا 625/0 (Vm5) متغیر بود. به منظور بررسی فاصله ژنتیکی بین ژنوتیپ ها تجزیه خوشه ای برای داده های حاصل از نشانگرهای SSR براساس ضرایب تشابه دایس و جاکارد ژنوتیپ ها را در دو گروه اصلی قرار داد. به منظور شناسایی نشانگرهای مولکولی مثبت، تجزیه رگرسیون گام به گام بین داده های مولکولی به عنوان متغیرهای مستقل و صفات مورفولوژیک به عنوان متغیرهای وابسته در هر دو شرایط خشکی و نرمال انجام گرفت. نشانگرهای مرتبط با صفات عملکرد اقتصادی و بیولوژیک به ترتیب در شرایط نرمال Vm70 و Vm33، در خشکی Vm3 و Vm26 بودند. در تنش خشکی بیشترین تغییرات مربوط به صفات تعداد روز تا 50% گلدهی، تعداد روز تا 50% رسیدگی غلاف و طول غلاف (9/99درصد) به ترتیب توسط نشانگرهای Vm22، Vm31 و Vm26تبین شد و در شرایط نرمال بیشترین تغییرات مربوط به صفات ضخامت غلاف، عرض غلاف و تعداد روز تا 50 درصد گلدهی (9/99 درصد) توسط نشانگرهای Vm14، Vm34 و Vm34 تبین شدند. در هر دو شرایط تنش خشکی و نرمال اکثر آغازگرهای مورد استفاده روی صفات ارتباط نشان دادند، بنابراین می‌توان از این آغازگرها همراه با اطلاعات صفات مرفوفنولوژیک در اصلاح لوبیا چشم‌بلبلی جهت شناسایی ژنوتیپ‌های متحمل به تنش خشکی، مناسب برای تهیه جمعیت‌های نقشه‌یابی و تولید ارقام متحمل استفاده کرد.

بیوتکنولوژی گیاهان دارویی

بررسی تأثیر غلظت‌های متفاوت KH2PO4 بر میزان بیان ژن‌های UGT85C2 و KO و برخی خصوصیات بیوشیمیایی گیاه Stevia rebaudiana bertoni

منصوره کرمانی؛ بهاره کریمی؛ الهام عزیزی؛ علی معصومی

دوره 7، شماره 1 ، خرداد 1397، ، صفحه 47-57

چکیده

استویا با نام علمی Stevia rebaudiana bertoni یک شیرین‌کننده طبیعی است که از قند شیرین‌تر بوده، با این حال میزان کالری آن صفر می‌باشد و می‌تواند برای بیماران دیابتی استفاده شود. شیرینی این گیاه به دلیل گلیکوزیدهای انباشته شده در برگ آن است. ریبادیوساید A تا F و استویوساید ترکیب‌های اصلی استویا هستند. ژن‌های KO وUGT85C2 دو ژن مهم در مسیر بیوسنتز استویول ... بیشتر استویا با نام علمی Stevia rebaudiana bertoni یک شیرین‌کننده طبیعی است که از قند شیرین‌تر بوده، با این حال میزان کالری آن صفر می‌باشد و می‌تواند برای بیماران دیابتی استفاده شود. شیرینی این گیاه به دلیل گلیکوزیدهای انباشته شده در برگ آن است. ریبادیوساید A تا F و استویوساید ترکیب‌های اصلی استویا هستند. ژن‌های KO وUGT85C2 دو ژن مهم در مسیر بیوسنتز استویول و استویول‌مونوساید هستند که پیش‌ساز سنتز سایر گلیکوزیدهای استویا می‌‌باشند. به‌دلیل جوانه‌زنی ضعیف بذر استویا، کشت بافت سریع‌ترین روش برای تکثیر این گیاه است. بنابراین، بهینه سازی ترکیب محیط کشت غذایی، برای افزایش تولید مواد مؤثرره داروئی در گیاه استویا ضروری است. در این مطالعه، تأثیر محیط MS حاوی غلظت‌های مختلف نمک KH2PO4 (0، 25/4، 5/8، 17 و 34 میکرومولار) بر روی بیان ژن‌هایKO وUGT85C2 به روش RT-PCR نیمه‌کمی و نیز ظرفیت آنتی-اکسیدانی و میزان قندهای محلول گیاه استویا بررسی گردید. نتایج تجزیه واریانس داده‌ها نشان‌دهنده اختلاف معنی‌دار بین تیمارها در سطح 01/0 بود. مقایسه میانگین تیمارها با روش LSD در سطح 05/0 نشان داد که ژن‌های UGT85C2 و KO به ترتیب در غلظت‌های 25/4 و 17 میکرو-مولار KH2PO4 بیشترین افزایش بیان را داشتند. همچنین گیاه استویا در غلظت 34 میکرومولار KH2PO4 بالاترین میزان قند محلول و بیشترین فعالیت آنتی‌اکسیدانی را دارا بود. به‌طورکلی با توجه به نتایج این آزمایش به‌نظر می‌رسد که KH2PO4 می‌تواند باعث افزایش تولید کل قندهای استویا بشود اما تأثیر آن بر روی گلیکوزیدهای مختلف، یکسان نیست و احتمالاً نسبت گلیکوزیدهای مختلف در این گیاه را تغییر می‌دهد.

بیوانفورماتیک

شناسایی و تحلیل بیوانفورماتیکی ژن‌های ضد میکروبی دیفنسین از شش ژنوتیپ گیاه عدس

رضا میر دریکوند؛ سید محسن سهرابی؛ کامران سمیعی

دوره 7، شماره 1 ، خرداد 1397، ، صفحه 59-70

چکیده

دیفنسین‌های گیاهی، خانواده‌ای بزرگ از پپتیدهای ضد میکروبی غنی از سیستئین هستند. این پپتیدها، مولکول‌هایی با جرم مولکولی 5 تا 7 کیلودالتون و دارای هشت اسید آمینه سیستئین محافظت شده هستند که در ایجاد پیوندهای دی‌سولفیدی نقش دارند. در این پژوهش برخی اعضاء خانواده ژنی دیفنسین در ژنوتیپ‌های مختلف گیاه عدس جداسازی و بررسی شدند. ابتدا، ... بیشتر دیفنسین‌های گیاهی، خانواده‌ای بزرگ از پپتیدهای ضد میکروبی غنی از سیستئین هستند. این پپتیدها، مولکول‌هایی با جرم مولکولی 5 تا 7 کیلودالتون و دارای هشت اسید آمینه سیستئین محافظت شده هستند که در ایجاد پیوندهای دی‌سولفیدی نقش دارند. در این پژوهش برخی اعضاء خانواده ژنی دیفنسین در ژنوتیپ‌های مختلف گیاه عدس جداسازی و بررسی شدند. ابتدا، تمام توالی‌های کد کننده‌ی ژن‌های دیفنسین گیاهان دو لپه‌ای از بانک ژن دریافت شد. توالی‌های کد کننده‌ی دریافت شده، در کتابخانه EST گیاه عدس همردیف و نتایج حاصل با هم مخلوط و سر هم‌بندی شدند. کانتیگ‌ها و سینگلتون‌های حاصل از سرهم‌بندی با استفاده از ابزار BLASTn، علیه پایگاه داده nr همردیف شدند. از کانتیگ‌ها و سینگلتون‌های دارای چارچوب خوانش باز کامل دیفنسین برای طراحی آغازگرها استفاده شد. در مرحله‌ی بعدی، از ژنوتیپ‌های گچساران، محلی، Filip2003-2L، Filip2003-9L، Filip2005-2L و Filip2006-10L گیاه عدس استخراج DNA صورت گرفت. در نهایت، توالی ژنومی دیفنسین‌ها با استفاده از واکنش PCR تکثیر شد و پس از همسانه‌سازی در ناقل pTZ57R/T مورد توالی‌یابی قرار گرفت. نتایج، شباهت کامل را در دیفنسین‌های جداسازی شده از ژنوتیپ‌های مورد بررسی نشان داد. ژن‌های شناسایی شده همچنین دارای اینترون‌هایی با طول متغیر بودند که ساختاری محافظت شده داشتند و حاوی عناصر تنظیمی برای پاسخ به عوامل و شرایط مختلف بودند. در این پژوهش برای اولین بار، توالی ژنومی سه ژن از ژن‌های خانواده دیفنسین از ژنوتیپ‌های مختلف گیاه عدس جداسازی و ساختار و ویژگی‌های آن‌ها مشخص شد.

مهندسی ‍ژنتیک و انتقال ژن

ویرایش ژنوم در راستای تغییر رنگ گل با استفاده از تکنولوژی کریسپر

معصومه فلاح زیارانی؛ مسعود توحیدفر

دوره 7، شماره 1 ، خرداد 1397، ، صفحه 71-79

چکیده

امروزه تغییر رنگ گل به دلیل اهمیت تجاری آن یکی از اهداف محققان است. با ایجاد تنوع در رنگ گلبرگ گیاهان زینتی می‌توان درآمدزایی بالایی برای کشور ایجاد کرد و راه را برای صادرات آن به سایر نقاط دنیا هموار کرد. در گذشته به روش سنتی و مهندسی ژنتیک تلاش‌هایی در راستای تغییر رنگ صورت گرفته است، اما با کندی همراه بوده است. با کشف سیستم کریسپر ... بیشتر

اصلاح نباتات مولکولی

بررسی بیان miRNAهای کنترل کننده فاکتورهای رونویسی مرتبط با مسیرهای سیگنالینگ اکسین، جیبرلین و اسید آبسزیک، تحت شرایط تنش خشکی در گندم (Triticum aestivum L.)

مهدیه صفرزاده؛ رضا فتوت؛ محمد رضا عظیمی؛ احسان محسنی فرد؛ بهنام بخشی

دوره 3، شماره 2 ، شهریور 1393، ، صفحه 21-33

چکیده

رشد و متابولیسم گیاه تحت تأثیر انواع محرک‌های زنده و غیرزنده‌ از جمله تنش‌های محیطی قرار می‌گیرد که گیاه از طریق هورمون‌ها به آن‌ها پاسخ می‌دهد. miRNAها، گروهی از RNAهای کوچک غیر کدکننده هستند که برخی از آن‌ها در سیگنالینگ هورمون‌های گیاهی نقش دارند. در این مطالعه با استفاده از تکنیک qRT-PCR، الگوی بیان miR159a,b، miR160، miR167a,b و miR171a، که به‌ترتیب ... بیشتر رشد و متابولیسم گیاه تحت تأثیر انواع محرک‌های زنده و غیرزنده‌ از جمله تنش‌های محیطی قرار می‌گیرد که گیاه از طریق هورمون‌ها به آن‌ها پاسخ می‌دهد. miRNAها، گروهی از RNAهای کوچک غیر کدکننده هستند که برخی از آن‌ها در سیگنالینگ هورمون‌های گیاهی نقش دارند. در این مطالعه با استفاده از تکنیک qRT-PCR، الگوی بیان miR159a,b، miR160، miR167a,b و miR171a، که به‌ترتیب در تنظیم بیان فاکتورهای رونویسی MYB، ARF، ARF، SCL نقش دارند، در دو رقم حساس و متحمل به تنش خشکی در گندم مورد بررسی قرار گرفتند. بررسی میزان شباهت نوکلئوتیدی نشان داد که بیشترین شباهت در هر یک از این خانواده‌ها در ناحیه تولید کننده miRNA بالغ می‌باشد. آنالیزهای qRT-PCR نشان داد تحت شرایط تنش خشکی miR159a,bدر رقم حساس و miR160 و miR167a,b در رقم متحمل افزایش بیان معنی‌داری داشتند. تحت این شرایط در miR171a تغییر بیان معنی‌داری در هر دو رقم مشاهده نشد. احتمالاً افزایش بیان miR159a,b در رقم حساس منجر به کاهش پاسخ ژن‌های MYB درگیر در تنش خشکی خواهد شد. افزایش بیان miR160 و miR167a,b در رقم متحمل، باعث تنظیم اثر متقابل مسیرهای سیگنالینگ اکسین و آبسیزیک اسید و احتمالاً کمک به تحمل تنش، در رقم متحمل به تنش خشکی می‌شوند. همچنین با عدم تغییر بیان miR171a در هر دو رقم، احتمالاً تحت این شرایط بیان ژن‌های SCL از طریق سایر مکانیسم‌های گیاهی تنظیم می‌شوند.

بیوتکنولوژی گیاهان دارویی

تأثیر هورمون‌های اسید جیبرلیک، اسید جاسمونیک و اسید سالیسیلیک بر بیان ژن فنیل‌آلانین‌آمونیالیاز (PAL) در مراحل مختلف رشد .Ocimum basilicum L

سارا عبدخانی؛ محمود سلوکی؛ یعثوب شیری

دوره 3، شماره 4 ، اسفند 1393، ، صفحه 21-30

چکیده

گیاه Ocimum basilicum L. از خانواده نعناعیان است که دارای ترکیبات حلقوی و اسانس بوده و خواص ضد باکتریایی و آنتی‌اکسیدانی دارد، که سرشار از ترکیبات فنیل پروپانوئیدی است. آنزیم فنیل‌آلانین آمونیالیاز یکی از آنزیمهای کلیدی در مسیر تولید ترکیبات فنیل پروپانوئیدی میباشد. شواهد نشان میدهد که هورمونهای گیاهی بر بیان ژن در گیاهان مؤثر بوده ... بیشتر گیاه Ocimum basilicum L. از خانواده نعناعیان است که دارای ترکیبات حلقوی و اسانس بوده و خواص ضد باکتریایی و آنتی‌اکسیدانی دارد، که سرشار از ترکیبات فنیل پروپانوئیدی است. آنزیم فنیل‌آلانین آمونیالیاز یکی از آنزیمهای کلیدی در مسیر تولید ترکیبات فنیل پروپانوئیدی میباشد. شواهد نشان میدهد که هورمونهای گیاهی بر بیان ژن در گیاهان مؤثر بوده و موجب افزایش تولید متابولیتهای ثانویه می‏گردند. علاوه بر این سیستم دفاعی گیاه را از طریق فعال‏سازی رونویسی ژنهای مرتبط با مکانیسم دفاعی گیاه تحریک نموده باعث تنظیم مقاومت القایی میگردند. در این تحقیق، بیان ژن فنیل‌آلانین‌آمونیالیاز و فعالیت آنزیم فنیل‌آلانین‌آمونیالیاز در گیاه ریحان تحت تیمار هورمونهای اسید جیبرلیک، اسید جاسمونیک و اسید سالیسیلیک با غلظت 1/0 میلی‏مولار در لیتر با روش Real Time PCR در مراحل رشدی گیاهچهای، پیشگلدهی و گلدهی مورد بررسی قرار گرفت. اختلاف سطوح بیان ژن با روش دانکن در سطح 05/0P≤ مقایسه و آنالیزها توسط نرم افزار SAS v9 صورت گرفت. نتایج نشان دهنده افزایش در میزان بیان ژن و فعالیت آنزیم فنیل‌آلانین‌آمونیالیاز در تیمار هورمون اسید جاسمونیک در مرحله گلدهی بود. بیان ژن فنیل‌آلانین‌آمونیالیاز بین تیمار هورمونهای اسید جیبرلیک، اسید جاسمونیک و اسید سالیسیلیک و نمونه شاهد در سطح احتمال 5 درصد معنادار بود. تیمار اسید جاسمونیک، اسید جیبرلیک و اسید سالیسیلیک باعث افزایش بیان ژن و فعالیت آنزیم فنیل‌آلانین‌آمونیالیاز شد.

اصلاح نباتات مولکولی

مکان یابی QTLهای مرتبط به صفات مرفوفیزیولوژیک در گیاهچه های برنج تحت تنش خشکی

پروین امانی داز؛ حسین حسینی مقدم؛ حسین صبوری؛ ابراهیم غلامعلی پور علمداری؛ سیده معصومه حسینی؛ سمیه سنچولی

دوره 8، شماره 4 ، اسفند 1398، ، صفحه 21-35

https://doi.org/10.30473/cb.2020.6737

چکیده

شناسایی نشانگرهای پیوسته به ژن‌های کنترل کننده تحمل به خشکی از نیازهای اصلاح ارقام برنج با عملکرد زیاد در نواحی خشک می‌باشد. به منظور مکان‌یابی QTLهای کنترل کننده تحمل به تنش خشکی در برنج، 96 لاین نوترکیب F8 برنج حاصل از تلاقی اهلمی‌طارم و ندا در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار، تحت شرایط تنش خشکی در آزمایشگاه گیاه‌شناسی دانشکده ... بیشتر شناسایی نشانگرهای پیوسته به ژن‌های کنترل کننده تحمل به خشکی از نیازهای اصلاح ارقام برنج با عملکرد زیاد در نواحی خشک می‌باشد. به منظور مکان‌یابی QTLهای کنترل کننده تحمل به تنش خشکی در برنج، 96 لاین نوترکیب F8 برنج حاصل از تلاقی اهلمی‌طارم و ندا در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار، تحت شرایط تنش خشکی در آزمایشگاه گیاه‌شناسی دانشکده کشاورزی دانشگاه گنبد کاووس در سال 1393 کشت شدند. نظر به وجود تنوع ژنتیکی بین لاین‌های مورد مطالعه، امکان ردیابی QTLها در این بررسی فراهم شد. در محاسبه همبستگی صفات ارزیابی شده در شرایط تنش خشکی، بیشترین همبستگی مربوط به صفات قطر ریشه با چگالی سطح ریشه (**96/0) بود. نتایج تجزیه خوشه‌ای براساس کل صفات در شرایط تنش خشکی، لاین‌های مورد بررسی را در چهار گروه مقاوم، نیمه مقاوم، نیمه حساس و حساس به خشکی قرار داد. نقشه پیوستگی با استفاده از 30 نشانگر SSR و 20 نشانگر ISSR به دست آمد. طول نقشه پیوستگی 2/1413 سانتی‌مورگان با متوسط فاصله 18/12 سانتی‌مورگان بین دو نشانگر مجاور بود. در مجموع 13 فاصله واجد QTL برای صفات ارزیابی شده شناسایی شد که از این تعداد دو QTL طول ساقه، یک QTL تعداد ریشه، سه QTL عرض برگ، یک QTL وزن ساقه، سه QTL سطح برگ، یک QTL تراکم روزنه قبل تنش، یک QTL تراکم روزنه بعد تنش و یک QTL مجموع سطح روزنه‌ها به سطح کل بعد تنش را کنترل نمود. از بین QTLهای ردیابی شده، qLL-2 و qSA-12 به ترتیب برای سطح برگ و تراکم روزنه بعد از تنش توانستند درصد بالایی از تغییرات فنوتیپی را توجیه نمایند. از نتایج این پژوهش بعد از تعیین اعتبار می‌توان در برنامه‌های انتخاب به کمک نشانگر استفاده نمود.

اصلاح نباتات مولکولی

شناسایی و بررسی بیان یک پروتئین فسفاتاز 2C القا شونده توسط تنش خشکی و آبسیزیک اسید در برنج

زهرا سادات شبر؛ جان بنت

دوره 1، شماره 1 ، اسفند 1390، ، صفحه 23-33

چکیده

پروتئین فسفاتاز‌هایC2 گروهی از سرین/ترئونین فسفاتاز‌های حفظ شده در طی تکامل هستند که در ترارسانی پیام تنش نقش دارند. زیرخانواده‌ای از این پروتئین فسفاتاز‌ها در آرابیداپسیس، شامل ABI1 و ABI2، به عنوان جزئی از مسیر ترارسانی پیام ABA شناخته شده‌اند که جهش‌یافته‌های آنها حساسیت بیشتری به ABA نشان داده، خواب بذر و پاسخ‌های ... بیشتر پروتئین فسفاتاز‌هایC2 گروهی از سرین/ترئونین فسفاتاز‌های حفظ شده در طی تکامل هستند که در ترارسانی پیام تنش نقش دارند. زیرخانواده‌ای از این پروتئین فسفاتاز‌ها در آرابیداپسیس، شامل ABI1 و ABI2، به عنوان جزئی از مسیر ترارسانی پیام ABA شناخته شده‌اند که جهش‌یافته‌های آنها حساسیت بیشتری به ABA نشان داده، خواب بذر و پاسخ‌های تطابقی به خشکی در آنها بیشتر است. از آنجا که برنج نسبت به تنش‌های غیر زیستی به ویژه خشکی بسیار حساس است، شناسایی این زیرخانواده ژنی در برنج و مطالعه نقش آنها در پاسخ به این تنش‌ها ارزشمند خواهد بود. طی بررسی‌های بیوانفورماتیکی تعداد 9 پروتئین در برنج شناسایی شدند که دارای تمامی نواحی حفظ شده و حائز اهمیت زیرخانواده مذکور بودند. از میان آنها، تنها میزان رونوشت‌های OsPP2C5 تحت تأثیر تنش خشکی و هورمون آبسیزیک اسید به شدت افزایش و با آبیاری مجدد یا حذف ABA کاهش یافت. تنش خشکی در تمامی بافتهای مورد مطالعه موجب القای ژن ‌ OsPP2C5شد و بر اساس نتایج دورگه سازی در محل، رونوشت‌های این ژن، در تمامی سلول‌ها به ویژه در دسته‌های آوندی اولیه و ثانویه، سلول‌های همراه آوند آبکشی و پارانشیم آوند چوبی، سلول‌های اپیدرمی و سلول‌های پیش ساز اسکلرانشیم و کلرانشیم ناحیه تقسیم سلولی دمگل‌های در معرض تنش مشاهده گردید و در بیشتر سلول‌ها رونوشت‌های زیادی در هسته تمرکز یافته‌بودند. بر اساس نتایج به دست آمده به نظر می‌رسد که ژن OsPP2C5 در مسیر ترارسانی پیام ABA /تنش خشکی در برنج نقش دارد. امید است اصلاحات ژنتیکی مناسب در این ارتباط، تحمل به تنش‌ خشکی را افزایش دهد.

ژنتیک مولکولی و مهندسی ژنتیک

الگوی بیان سه ترپن سنتاز در هفت گونه آرتمیزیای بومی ایران

فاطمه پیراسته بروجنی؛ محمدرضا نقوی؛ علیرضا عباسی؛ حسن سلطانلو؛ مجتبی رنجبر؛ سارا رییسی

دوره 2، شماره 3 ، اسفند 1392، ، صفحه 23-31

چکیده

گونه های آرتمیزیا به دلیل داشتن ترکیبات مختلف ترپنوییدی از جمله مهمترین گیاهان دارویی محسوب می گردد. آرتمیزینین، سسکویی ترپنی با خاصیت ضدمالاریای و ضد سرطانی و تری ترپن های اسکوالن و بتاآمیرین از ترکیبات دارویی مهمی هستند که توسط گونه های آرتمیزیا تولید می شوند. از آن جا که فارنسیل دی فسفات پیش ماده تمام تری ترپن ها و سسکویی ترپن ها ... بیشتر گونه های آرتمیزیا به دلیل داشتن ترکیبات مختلف ترپنوییدی از جمله مهمترین گیاهان دارویی محسوب می گردد. آرتمیزینین، سسکویی ترپنی با خاصیت ضدمالاریای و ضد سرطانی و تری ترپن های اسکوالن و بتاآمیرین از ترکیبات دارویی مهمی هستند که توسط گونه های آرتمیزیا تولید می شوند. از آن جا که فارنسیل دی فسفات پیش ماده تمام تری ترپن ها و سسکویی ترپن ها است، بیان ژن فارنسیل دی فسفات سنتاز (FDS) به همراه اسکوالن سنتاز (SQS) و بتاآمیرین سنتاز (BAS) در هفت گونه آرتمیزیای بومی ایران در سه مرحله رشدی مختلف با استفاده از واکنش زنجیره ای پلیمراز در زمان واقعی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین میزان ترکیب آرتمیزینین توسط روش HPLC اندازه گیری شد. نتایج نشان داد از بین گونه های مورد مطالعه، گونه A. annua در مرحله جوانه های گل بیشترین میزان آرتمیزینین و گونه A. diffusa و A. spicigeria در مرحله رویشی کمترین میزان این ترکیب را دارند. همچنین بیان ژن FDS در این گونه ها تفاوت قابل توجهی نداشته و با وجود نقش مؤثر آن در مسیر بیوسنتزی آرتمیزینین دستکاری آن برای دستیابی به آرتمیزینین بیشتر، مناسب نیست. به علاوه هرچه بیان ژن SQS پایین تر باشد به میزان بالاتری از آرتمیزینین دست پیدا خواهیم کرد اما عکس آن صادق نیست. همچنین بافت گل گونه A. scoparia بهترین منبع دستیابی به ترکیبات اسکوالن و بتاآمیرین شناسایی شد.

بیوتکنولوژی بیماریهای گیاهی

مقایسه مولکولی ناحیه ΄5 ژنوم جدایه گلستان ویروس موزاییک کوتولگی ذرت (MDMV) با دیگر پوتی¬ویروسهای غلات

فروه سادات مصطفوی نیشابوری؛ سعید نصرالله نژاد

دوره 2، شماره 1 ، اسفند 1391، ، صفحه 25-33

چکیده

ویروس موزائیک کوتولگی ذرت (Maize dwarf mosaic virus, MDMV)یکی از مهم¬ترین و گسترده¬ترین ویروس¬های ذرت در دنیا می¬باشد. تحقیق حاضر به منظور مقایسه خصوصیات مولکولی و آنالیز ترادف نوکلئوتیدی نواحی کد¬کننده پروتئین¬های موجود در ناحیه ΄5 ژنوم ویروس موزاییک کوتولگی ذرت و مقایسه آن با سایر جدایه¬های این ویروس و نیز سایر پوتی¬ویروس¬های ... بیشتر

بیوتکنولوژی بیماریهای گیاهی

انتقال ژن FSTri101 کد کننده استیل ترانسفراز از قارچ Fusarium sporotrichioides به گیاه توتون و بررسی تاثیر آن در سم زدایی از تریکوتسن دی اکسی نیوالنول

مهسا بنایی؛ فروغ سنجریان؛ غلامرضا بخشی خانیکی

دوره 2، شماره 2 ، شهریور 1392، ، صفحه 25-32

چکیده

استیل ترانسفرازها آنزیم‌هایی هستند که یک گروه استیل از دهنده استیل CoA به یک مولکول گیرنده مناسب انتقال می‌دهند. واکنش استیل ترانسفرازی در بیوسنتز و همچنین سم‌زدایی از بسیاری متابولیت‌های ثانویه مانند آنتی‌بیوتیک‌ها دخیل است. تریکوتسن‌ها متابولیت‌های ثانویه مهمی هستند که توسط قارچ‌های پاتوژن گیاهی جنس Fusarium از ... بیشتر

سیتو‍ژنتیک

بررسی سیتوژنتیکی اکوتیپ های مختلف گیاه دارویی کاسنی (Cichorium intybus L)

صادق ایمانی؛ راهله رهباریان؛ علی معصومی؛ سعید خاوری خراسانی

دوره 3، شماره 3 ، مهر 1393، ، صفحه 25-34

چکیده

مطالعات سیتوژنتیکی یکی از روش‌های تاکسونومی مدرن می‌باشد که ما را جهت تهیه کاریوتیپ گونه‌ها، شناسایی گونه‌های دیپلوئید، پلی-پلوئید، پدیده‌های هیبریداسیون، شناسایی خصوصیات کروموزومی چون اندازه و شکل کروموزومی، تنوع ژنتیکی، یافتن قرابت خویشاوندی و پیوستگی بین گونه‌ها، جنس‌ها و خانواده‌ها یاری می‌رساند. در این مطالعه 8 توده‌ی ... بیشتر مطالعات سیتوژنتیکی یکی از روش‌های تاکسونومی مدرن می‌باشد که ما را جهت تهیه کاریوتیپ گونه‌ها، شناسایی گونه‌های دیپلوئید، پلی-پلوئید، پدیده‌های هیبریداسیون، شناسایی خصوصیات کروموزومی چون اندازه و شکل کروموزومی، تنوع ژنتیکی، یافتن قرابت خویشاوندی و پیوستگی بین گونه‌ها، جنس‌ها و خانواده‌ها یاری می‌رساند. در این مطالعه 8 توده‌ی مختلف کاسنی که عبارت بودند از توده‌ی کرج، تفت، تفرش، خمین، تالش، سمیرم، ملاثانی و بافت، با استفاده از ویژگی‌های سیتوژنتیکی مورد ارزیابی قرار گرفتند. پس از بررسی‌های کروموزومی مشاهده گردید که تمامی توده‌های مذکور دارای عدد پایه‌ی کروموزومی x=9 و سطح پلوئیدی دیپلوئید (2n=2x=18)، ولی از لحاظ اندازه-های کروموزومی بسیار متنوع (از 97/0 میکرومتر تا 56/5 برای بازوی کوتاه و 02/1 میکرومتر تا 14/7 برای بازوی بلند) می‌باشند و در تمامی کروموزوم‌های موجود هیچ گونه ماهواره ای مشاهده نگردید. در دسته‌بندی توده‌ها به روش تجزیه‌ی کلاستر نیز توده‌های بافت و تالش در یک خوشه، توده‌های تفرش و خمین در خوشه‌ای دیگر و توده‌های تفت، سمیرم و ملاثانی در یک خوشه قرار گرفتند. چون تفاوت و تنوع به لحاظ صفات مورد بررسی دیده شد در برنامه‌های اصلاحی انتظار می‌رود لاینهای مربوط به کلاسها یا خوشه‌های مختلف هتروزیس بیشتری در تلاقی نشان دهند. همچنین بر اساس جدول دوطرفه‌ی استبینز توده‌های تفرش و خمین در کلاس کاریوتیپی 1A و بقیه‌ی توده‌ها در کلاس 2Bقرار گرفتند.

بیوانفورماتیک

بررسی بیوانفورماتیکی و بیان خانواده ژنی SnRK2 در گیاه جو

یاسر پناهی فکور؛ زهرا سادات شبر؛ احسان پورعابد؛ فرزان قانع گل‌محمدی؛ سید مرتضی رضوی

دوره 4، شماره 4 ، اسفند 1394، ، صفحه 25-38

چکیده

تنش‌های غیرزیستی از مهم‌ترین عوامل محدود ‎کننده‌ی عملکرد گیاهان زراعی و پروتئین کینازهای SnRK2 از تنظیم‎کننده‌های کلیدی پاسخ گیاهان به تنش‌های غیرزیستی می‌باشند. با توجه به اهمیت اقتصادی، سطح زیر کشت و تحمل گیاه جو به تنش‌های غیرزیستی، در این تحقیق اعضای خانواده‌ی SnRK2 در گیاه جو شناسایی و مورد بررسی قرار گرفته‌اند. به‎همین منظور ... بیشتر تنش‌های غیرزیستی از مهم‌ترین عوامل محدود ‎کننده‌ی عملکرد گیاهان زراعی و پروتئین کینازهای SnRK2 از تنظیم‎کننده‌های کلیدی پاسخ گیاهان به تنش‌های غیرزیستی می‌باشند. با توجه به اهمیت اقتصادی، سطح زیر کشت و تحمل گیاه جو به تنش‌های غیرزیستی، در این تحقیق اعضای خانواده‌ی SnRK2 در گیاه جو شناسایی و مورد بررسی قرار گرفته‌اند. به‎همین منظور توالی‌های حفظ شده خانواده SnRK2 در پایگاه‌های اطلاعاتی مختلف همچون NCBI و پروژه ژنوم جو، با ابزار tBLASTn در بین توالی‌های ثبت شده برای گیاه جو جستجو شدند. در نتیجه 10 عضو یافت شدند HvSnRK2.1) تا HvSnRK2.10) که 8 عضو آن تاکنون گزارش نشده بودند. اعضای خانواده‌ی SnRK2 جو با اعضای این خانواده در آرابیدوپسیس و برنج همردیف و درخت فیلوژنتیک رسم شد. تعیین جایگاه کروموزومی، آنالیز پروموتر و تعریف ساختار ژن‌ها انجام شد و الگوی بیان هر ژن در اندام‌ها، تیمارها و ارقام مختلف بر اساس داده‌های ریزآرایه مورد بررسی قرار گرفت. نیمی از اعضای این خانواده روی کروموزوم 2 و بقیه روی کروموزوم‌های 1، 4، 5 و 6 قرار داشتند. تعداد اینترون در اعضای این خانواده از صفر تا 8 متغیر بود. 19 نوع عامل سیس شامل عوامل مؤثر در پاسخ به تنش‌های غیرزیستی، بر روی پروموتر اعضای خانواده ژنی HvSnRK2 شناخته شد. بیان ژن HvSnRK2.6 توسط خشکی، شوری و سرما القا شده و به‎نظر می‌رسد در انتقال پیام این تنش‌ها و ایجاد تحمل به آنها نقش مهمی ایفا کند. امید است بتوان از این ژن برای اصلاح و دست‌ورزی گیاهان در جهت تحمل به تنش‌های غیرزیستی به‎ویژه خشکی بهره برد.

ژنومیکس

ارزیابی تنوع ژنتیکی ژنوتیپ‌های ایرانی و غیر ایرانی جو با استفاده از نشانگرهای SSR

فرزان لاهوت؛ مهرشاد زین العابدینی؛ جابر کریمی؛ مریم شهبازی؛ بهزاد صادق زاده

دوره 5، شماره 3 ، آذر 1395، ، صفحه 25-35

چکیده

بررسی تنوع ژنتیکی بهترین راه برای استفاده از ظرفیت ژنتیکی موجود در گیاه جو جهت برنامه‌های به‌نژادی می‌باشد. در این بررسی تنوع ژنتیکی 63 ژنوتیپ ایرانی و غیر ایرانی جو تشریح شده است. از 30 جفت نشانگر ریزماهواره استفاده شده، 29 جفت چندشکلی مشاهده شد. در مجموع 225 آلل برای مکان‌های ژنی مختلف با میانگین 2/7 برای هر آغازگر شناسایی گردید. بیشترین ... بیشتر

ژنومیکس

نقشه یابی ارتباطی در گیاهان

رضا عطایی؛ مجید غلامحسینی؛ ولی اله محمدی

دوره 6، شماره 3 ، آبان 1396، ، صفحه 25-37

چکیده

تنوع فنوتیپی موجود در بسیاری از صفات مهم در گیاهان تحت تأثیر چندین جایگاه ژنی، عوامل محیطی و اثرات متقابل این دو می‌باشد. نقشه‌یابی ارتباطی یکی از روش‌هایی است که در دهه‌های اخیر برای مطالعه ژنتیکی و تعیین تعداد مکانهای ژنی کنترل کننده صفات کمی پیشنهاد شده است. این روش برای اولین بار در ژنتیک انسانی و برای صفاتی کیفی (مانند بیماری‌های ... بیشتر تنوع فنوتیپی موجود در بسیاری از صفات مهم در گیاهان تحت تأثیر چندین جایگاه ژنی، عوامل محیطی و اثرات متقابل این دو می‌باشد. نقشه‌یابی ارتباطی یکی از روش‌هایی است که در دهه‌های اخیر برای مطالعه ژنتیکی و تعیین تعداد مکانهای ژنی کنترل کننده صفات کمی پیشنهاد شده است. این روش برای اولین بار در ژنتیک انسانی و برای صفاتی کیفی (مانند بیماری‌های ژنتیکی) مورد استفاده قرار گرفت اما امروزه به دلیل پیشرفت‌های چشمگیر در تکنولوژی توالی‌یابی DNA، علاقمندی برای شناسایی ژن‌های جدید و بهبود روش‌های آماری استفاده از آن در جمعیت‌های گیاهی رو به افزایش است. نقشه‌یابی ارتباطی روشی هدفمند برای شناسایی ارتباط آماری بین آلل‌های نشانگری و صفات کمی بر اساس عدم تعادل لینکاژی است. برخلاف نقشه‌یابی لینکاژی، این روش با بهره‌گیری از تنوع موجود در جمعیت‌های طبیعی و لحاظ کردن تمامی وقایعی که در طول تکامل افراد رخ داده است، ارتباط بین تنوع فنوتیپی و چندشکلی موجود در ژنوم را شناسایی می‌کند و روشی امیدوارکننده برای غلبه بر محدودیت‌های نقشه‌یابی لینکاژی است. علی‌رغم اینکه نقشه‌یابی ارتباطی از توان آماری بالایی برخوردار است اما کاربرد این روش در جمعیت‌های دارای ساختار، در گونه‌های با میزان کم عدم تعادل لینکاژی و در صفاتی که توسط آلل‌های نادر کنترل می‌شود بسیار پیچیده و دشوار است. در این مقاله وضعیت کلی نقشه‌یابی ارتباطی، نحوه کاربرد آن در جمعیت و محدودیت‌های آن در گیاهان مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده

بررسی بیان ژن های AlSOS1 و AlNHX در گیاه هالوفیت Aeluropus littoralis Parl. تحت تنش کلرید سدیم

ولی اله قاسمی عمران؛ عبدالرضا باقری؛ قربانعلی نعمت زاده؛ امین میر شمسی؛ نادعلی بابائیان جلودار

دوره 1، شماره 2 ، شهریور 1391، ، صفحه 27-37

چکیده

شوری و به طور عمده کلرید سدیم، از رشد گیاهان جلوگیری نموده و سبب کاهش تولیدات کشاورزی می‌گردد. در ‏گیاهان عالی دفع و حجره بندی سدیم بواسطه آنتی پورترهای موجود در غشاهای پلاسمایی و واکوئلی انجام می شود. ‏در این مطالعه، الگوی بیان ژن‌های ‏AlNHX‏ و ‏AlSOS1‎‏ در پاسخ به تیمار شوری 250 میلی مولار کلرید سدیم در ‏زمان های 6 ساعت، 1، 3، 8 و 17 روز ... بیشتر شوری و به طور عمده کلرید سدیم، از رشد گیاهان جلوگیری نموده و سبب کاهش تولیدات کشاورزی می‌گردد. در ‏گیاهان عالی دفع و حجره بندی سدیم بواسطه آنتی پورترهای موجود در غشاهای پلاسمایی و واکوئلی انجام می شود. ‏در این مطالعه، الگوی بیان ژن‌های ‏AlNHX‏ و ‏AlSOS1‎‏ در پاسخ به تیمار شوری 250 میلی مولار کلرید سدیم در ‏زمان های 6 ساعت، 1، 3، 8 و 17 روز پس از اعمال تنش با استفاده از تکنیک ‏Real Time-PCR‏ در گیاه ‏Auleropus‏ مورد بررسی قرار گرفت. سطوح نسخه برداری دو ژن در پاسخ به تنش در همه بافت ها افزایش یافت. ‏بیان ژن ‏AlSOS1‎‏ در بافت برگ پس از 6 ساعت افزایش یافت و بیان ژنAlNHX‏ پس از 24 ساعت از اعمال تنش ‏به بالاترین میزان خود رسید. در بافت گره و میانگره سطوح نسخه برداری هر دو ژن، 24 ساعت پس از اعمال تنش به ‏شدت افزایش یافت و سپس در 3 و 8 روز بعد از اعمال تنش به تدریج کاهش یافت تا در نهایت 17 روز پس از تنش ‏به حالت پایدار برابر با شاهد(بدون تنش)بازگشت. میزان بیان هر دو ژن در بافت های ریشه به آهستگی بعد از اعمال ‏تنش افزایش یافت و پس از 3 روز به میزان حداکثر رسید و این میزان بیان تا 8 روز پس از تنش ادامه یافت و در ژن ‏‎ ‎AlNHX‏ پس از 17 روز به حالت پایدار برابر با شاهد بازگشت، در حالی که در مورد ژن‎ AlSOS1‎‏ پس از 17 روز ‏همچنان بیان دو برابر شاهد بود

پروتئومیکس

آنالیز ترانسکریپتوم بافت برگ ارقام جو متفاوت در تشکیل زیست توده در مرحله زایشی

محمد رضا غفاری؛ نیکولاس فون ویرن؛ کلاوس هامبک؛ فلیپ فرانکن

دوره 5، شماره 1 ، خرداد 1395، ، صفحه 27-39

چکیده

کشف همبستگی میان تجمع زیست‌توده در گیاه و عملکرد، پیش نیاز درک ارتباط بین داده های امیکس و میزان رشد در گیاهان است. برای جستجوی این ارتباط بین ترانسکریپت‌ها و نقش تنظیمی آنها در تشکیل زیست‌توده لیگنوسلولزی در فاز زایشی جو، پروفایل ترانسکریپت‌ها دو هفته پس از گلدهی در 3 لاین جو بهاره مورد استفاده قرار گرفت. یک ریزآرایه سفارشی (custom ... بیشتر

بیوانفورماتیک

شناسایی و تحلیل فیلوژنتیکی و بیانی چپرون‌های هیستونی کلاس NAP در ذرت (Zea mays)

امین عابدی عابدی؛ رضا شیرزادیان خرم آباد؛ محمد مهدی سوهانی

دوره 6، شماره 2 ، شهریور 1396، ، صفحه 27-40

چکیده

در یوکاریوت‌ها DNA ژنومی در ترکیب با پروتئین‌های هیستونی کروماتین را ایجاد می‌کند. چپرون‌های هیستونی از طریق تغییر دسترسی به DNA بر میزان رونویسی ژن‌ها تأثیر می‌گذارند. بر خلاف مخمر و جانوران، در مورد چپرون‌های هیستونی گیاهی اطلاعات کمی وجود دارد. در این رابطه، خانواده nucleosome assembly protein (NAP) در تمام یوکاریوت‌ها حفاظت شده بوده و جزء ... بیشتر در یوکاریوت‌ها DNA ژنومی در ترکیب با پروتئین‌های هیستونی کروماتین را ایجاد می‌کند. چپرون‌های هیستونی از طریق تغییر دسترسی به DNA بر میزان رونویسی ژن‌ها تأثیر می‌گذارند. بر خلاف مخمر و جانوران، در مورد چپرون‌های هیستونی گیاهی اطلاعات کمی وجود دارد. در این رابطه، خانواده nucleosome assembly protein (NAP) در تمام یوکاریوت‌ها حفاظت شده بوده و جزء جدایی ناپذیر در پایداری، حفظ و پویایی کرماتین یوکاریوتی می‌باشد. این پروتئین ها در انتقال هیستون‌ها به هسته، تشکیل نوکلئوزوم و القاء سیالیت کروماتین نقش داشته و لذا رونویسی بسیاری از ژن‌ها را تحت تأثیر قرار می‌دهد. در این مطالعه با استفاده از روش‌های بیوانفورماتیکی، 6 ژن شبه NAP (ZmNPL1 تا ZmNAPL6) در ذرت شناسایی شد. آنالیز فیلوژنتیکی نشان داد که این ژن‌های NAPL همانند ژن‌های NAPL آرابیدوپسیس و برنج به دو زیر گروه تقسیم شده و رابطه تکاملی نزدیکتری با ژن‌های NAPL برنج داشتند. این ژن‌ها دارای 3 تا 11 اینترون بوده و بر روی 5 کروموزوم از 10 کروموزوم ذرت قرار گرفته‌اند. آنالیز بیانی بر پایه ریزآرایه نشان دهنده تنظیم دقیق رونویسی ژن‌های ZmNAPL در طول نمو ذرت می‌باشد. این امر حاکی از نقش مهم این ژن‌ها در برنامه ریزی مرتبط با فرآیندهای نموی ذرت بود. این مطالعه اولین گزارش در مورد شناسایی و بررسی روابط تکاملی، ساختاری و بیانی ژن‌های NAPL ذرت بوده و نتایج بدست آمده از آن اطلاعات پایه برای تحقیقات آتی در مورد کارکرد ژن-های NAPL ذرت را مهیا می‌سازد.

اصلاح نباتات مولکولی

تغییرات آللی، تجزیه ارتباط و تنوع هاپلوتایپی برای نشانگرهای ریزماهواره ی پیوسته به ژن های تحمل به اسیدیته خاک در جو

محسن رضایی؛ حسین صبوری؛ عبدالطیف قلیزاده؛ رحمت الله محمدی گنبد

دوره 7، شماره 2 ، شهریور 1397، ، صفحه 27-39

چکیده

خاک‌های اسیدی یک تهدید جدی برای تولید گیاهان زراعی در سرتاسر جهان محسوب می‌شوند. به منظور بررسی آلل‌های مرتبط با تحمل به اسیدیته خاک در گیاه جو و همچنین گروه‌های هاپلوتایپ اثرگذار، آزمایش فنوتیپی در گلدان‌های حاوی خاک اسیدی و در قالب طرح اگمنت با 96 ژنوتیپ و 4 شاهد اجرا شد و 27 صفت بر روی بوته‌ها مورد ارزیابی قرار گرفت. برای بررسی ... بیشتر خاک‌های اسیدی یک تهدید جدی برای تولید گیاهان زراعی در سرتاسر جهان محسوب می‌شوند. به منظور بررسی آلل‌های مرتبط با تحمل به اسیدیته خاک در گیاه جو و همچنین گروه‌های هاپلوتایپ اثرگذار، آزمایش فنوتیپی در گلدان‌های حاوی خاک اسیدی و در قالب طرح اگمنت با 96 ژنوتیپ و 4 شاهد اجرا شد و 27 صفت بر روی بوته‌ها مورد ارزیابی قرار گرفت. برای بررسی تنوع آللی و هاپلوتایپی، ژنوتیپ‌های مورد آزمایش به وسیله 7 نشانگر ریز‌ماهواره مرتبط با تحمل به اسیدیته خاک تعیین ژنوتیپ شدند. بررسی تنوع آللی نشان داد که بیشترین محتوی اطلاعات چند شکل و تنوع ژنی به ترتیب 429/3، 441/0 و 490/0 بوده که به نشانگر HvMATE-21indel تعلق داشت و نشانگر Cit7 دارای کمترین مقدار بود. همچنین نتایج بررسی هاپلوتایپی 41 گروه هاپلوتایپ را نشان داد. گروه 16 که شامل ژنوتیپ 6 بود با عملکرد 017/2 گرم در هر بوته بیشترین عملکرد و مقاومت در برابر اسیدیته خاک را داشت. تجزیه ارتباط بین داده‌های مولکولی و فنوتیپی بیان گر این موضوع بود که از میان 20 آلل مؤثر بر صفات مورد ارزیابی آلل Do-D با اثرگذاری بر روی سه صفت تعداد دانه در سنبله، تعداد خوشه بارور و عملکرد (در بوته) دارای بیشترین اثرگذاری بر روی عملکرد و اجزای آن بود. آلل Do-B نیز با R2 5/39 برای صفت تعداد سنبله در بوته بالاترین R2 در بین آلل‌های دخیل در صفات مربوط به عملکرد و اجزا عملکرد را دارا بود. از نشانگر-های مرتبط با هاپلوتایپ‌های متحمل و ژنوتیپ‌های متحمل در این مطالعه می‌توان در تحقیقات و برنامه‌های به‌نژادی استفاده نمود.

بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده

بررسی الگوی بیان ژن‌های عوامل رونویسی (MYB و WRKY) تحت تنش شوری در مرحله گیاهچه‌ای یونجه زراعی با استفاده از PCR در زمان واقعی

احمدعلی شوشی دزفولی؛ احمد کلانتر احمدی

دوره 7، شماره 3 ، آبان 1397، ، صفحه 27-41

https://doi.org/10.30473/cb.2018.5110

چکیده

یکی از عمده‌ترین مشکلات در تولید و گسترش سطح کشت یونجه در جهان و از جمله ایران، شوری است. در گیاهان شناخت کامل مکانیسم‌های تحمل و ژن‌های درگیر در شرایط تنش می‌تواند باعث بهبود تحمل تنش‌های مختلف در گیاهان زراعی با استفاده از روش‌هایی چون دستکاری ژنتیکی شود. یکی از مهم‌ترین روش‌های کنترل تنش در گیاهان، تنظیم در مرحله رونویسی ژن‌هاست. ... بیشتر یکی از عمده‌ترین مشکلات در تولید و گسترش سطح کشت یونجه در جهان و از جمله ایران، شوری است. در گیاهان شناخت کامل مکانیسم‌های تحمل و ژن‌های درگیر در شرایط تنش می‌تواند باعث بهبود تحمل تنش‌های مختلف در گیاهان زراعی با استفاده از روش‌هایی چون دستکاری ژنتیکی شود. یکی از مهم‌ترین روش‌های کنترل تنش در گیاهان، تنظیم در مرحله رونویسی ژن‌هاست. عوامل رونویسی از طریق اتصال به عناصر رونویسی در پروموتور DNA میزان بیان بسیاری از ژن‌ها را تنظیم می‌کنند و بنابراین اهمیت بسزایی در تحمل تنش شوری در گیاهان دارا می‌باشند. در این پژوهش میزان بیان 4 ژن از عوامل رونویسی MYB (MYB112 و MYB14) و WRKY (WRKY53 و WRKY70) تحت تنش شوری در بافت برگ و ریشه ژنوتیپ یزدی (به عنوان ژنوتیپ متحمل شوری) و ژنوتیپ دیابلورده (به عنوان ژنوتیپ حساس شوری) مورد مطالعه قرار گرفت. انتخاب ژن‌های مذکور بر اساس تجزیه آماری داده‌های ریزآرایه یک مطالعه مربوط به تأثیر تنش شوری بر گیاه یونجه یکساله (Medicago truncatula) بود. تنش شوری کوتاه مدت باعث ایچاد تنوع قابل ملاحظه در بیان ژن‌های مذکور در بافت برگ و ریشه دو ژنوتیپ یزدی و دیابلورده گردید. با کمک آنالیز qRT-PCR (PCR در زمان واقعی) مشخص شد که بیان بالاتر فاکتورهای رونویسی MYB112 و MYB14 تحمل بیشتر به تنش شوری را به‌همراه داشته است. این یافته می‌تواند به‌نژادگران نبات را برای استفاده از این عوامل رونویسی جهت انتخاب ژنوتیپ‌های متحمل به نمک در یونجه‌های زراعی یاری نماید.

نانوبیوتکنولوژی کشاورزی

طراحی و ساخت نانوزیست حسگر مبتنی بر فلورسانس برای تشخیص گیاهان تراریخته

مهدی دادمهر؛ سید مرتضی حسینی؛ بهناز کروژدهی

دوره 4، شماره 3 ، آذر 1394، ، صفحه 29-36

چکیده

تشخیص و تعیین کمیت دقیق حضور ژنهای خارجی در گیاهان تراریخته ژنتیکی دارای اهمیت زیادی برای اطمینان از اثربخشی روش انتقال ژن و همچنین تعیین تراریخته بودن گیاه مورد نظر دارد. به این منظور در این تحقیق از یک نانوزیست حسگر مبتنی بر فلورسانس برای تشخیص پروموتر ژن خارجی استفاده گردید. ژن مورد بررسی بخش غنی از گوانین پروموتر 35S CaMV تعیین گردید ... بیشتر

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