فصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی

بیوانفورماتیک

بازسازی شبکه‌های ژنی و برهم کنش پروتئینی دخیل در پاسخ به تنش خشکی در برنج

احسان پورعابد؛ زهرا سادات شبر

دوره 6، شماره 2 ، شهریور 1396، ، صفحه 73-92

چکیده

برنج یکی از ارزشمندترین محصولات کشاورزی است. یکی از تأثیرگذارترین عوامل محدود کننده این محصول استراتژیک تنش خشکی می‌باشد. نظر به چند ژنی بودن تحمل به خشکی، هدف پژوهش حاضر بازسازی شبکه ژنی درگیر و شناسایی ژن‌های کلیدی مربوطه در برنج با استفاده از تجزیه و تحلیل داده‌های ریزآرایه بوده است. به همین منظور با استفاده از نرم‌افزار تحت ... بیشتر برنج یکی از ارزشمندترین محصولات کشاورزی است. یکی از تأثیرگذارترین عوامل محدود کننده این محصول استراتژیک تنش خشکی می‌باشد. نظر به چند ژنی بودن تحمل به خشکی، هدف پژوهش حاضر بازسازی شبکه ژنی درگیر و شناسایی ژن‌های کلیدی مربوطه در برنج با استفاده از تجزیه و تحلیل داده‌های ریزآرایه بوده است. به همین منظور با استفاده از نرم‌افزار تحت وب Genevestigator تمامی ژن‌های دارای تغییر بیان بالاتر و مساوی 5/2 و پایین‌تر و مساوی 5/2- در حالت تنش خشکی نسبت به شرایط نرمال در بین تمامی آزمایشات ریزآرایه انجام شده در برنج شناسایی شدند. در مجموع 101 ژن با تغییر بیان ≥5/2 و ≤5/2- شناسایی شد و شبکه تنظیم ژنی و برهم‌کنش پروتئینی برای آن‌ها رسم گردید. ژن‌های قطب (ژن‌های دارای بیشترین برهم‌کنش) با استفاده از 9 الگوریتم محاسباتی Cyto-Hubba در نرم‌افزار Cytoscape شناسایی شدند. این امر منجر به شناسایی 14 ژن غیر تکراری شد که به عنوان مؤثرترین ژن‌ها در پاسخ به تنش خشکی در نظر گرفته شدند و شبکه هم‌بیانی آن‌ها رسم گردید. بر اساس بررسی هستی‌شناسی ژن‌های دارای بیان افتراقی، ژن‌های هم بیان با آنها و ژن‌های قطب، تنظیم رونویسی از گروه‌های اصلی بود که نشان دهنده اهمیت عوامل رونویسی در مکانیسم تحمل به خشکی می‌باشد. در میان عوامل رونویسی می‌توان به عوامل پاسخ دهنده به تنش خشکی همچون خانواده‌های ژنی AP2، bZIP، WRKY، MYB و عوامل متصل شونده به عناصر پاسخ دهنده به ABA، اشاره نمود. امید است نتایج به‌دست آمده در راستای یافتن راهکارهایی هدفمند جهت افزایش تحمل به خشکی مفید واقع گردد.

اصلاح نباتات مولکولی

بررسی تحمل به تنش شوری و تنوع آللی نشانگرهای ریزماهواره مرتبط با شوری در ژنوتیپ های گندم ایرانی

اشکبوس امینی؛ حبیب اله قزوینی؛ رضا امیرنیا

دوره 5، شماره 4 ، اسفند 1395، ، صفحه 75-89

چکیده

به منظور بررسی تنوع آللی نشانگرهای ریزماهواره مرتبط با نواحی QTLهای دخیل در تحمل به شوری و ارتباط این نشانگرها با عملکرد تحت شرایط نرمال و تنش شوری در گندم‌های ایرانی، تعداد 25 ژنوتیپ گندم نان (شامل ارقام و لاین‌های بومی و اصلاح شده متحمل تا حساس) با استفاده از 45 جفت آغازگر ریزماهواره مرتبط با شوری مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج مقایسه ... بیشتر به منظور بررسی تنوع آللی نشانگرهای ریزماهواره مرتبط با نواحی QTLهای دخیل در تحمل به شوری و ارتباط این نشانگرها با عملکرد تحت شرایط نرمال و تنش شوری در گندم‌های ایرانی، تعداد 25 ژنوتیپ گندم نان (شامل ارقام و لاین‌های بومی و اصلاح شده متحمل تا حساس) با استفاده از 45 جفت آغازگر ریزماهواره مرتبط با شوری مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج مقایسه میانگین عملکرد دانه در هر دو شرایط محیطی حاکی از وجود اختلاف معنی دار بین ژنوتیپ‌ها بود. در شرایط تنش ژنوتیپ‌های شماره 25 (Pishtaz/Karchia) و 16 (Sissons/3/ Alvd//Aldan/Ias58) به ترتیب بیشترین و کمترین عملکرد دانه را نشان دادند. بر اساس میانگین عملکرد دانه (در شرایط تنش و بدون تنش) و شاخص‌های تحمل و حساسیت به تنش ژنوتیپ‌ها به گروه‌های متحمل، نیمه متحمل و حساس تقسیم شدند. بر اساس نتایج ارزیابی مولکولی از بین 45 نشانگر SSR مورد استفاده، تعداد 27 نشانگر، الگوی نواربندی چندشکل (پلی‌مورف) نشان دادند. در این نشانگرها در مجموع 95 آلل مشاهده شد که 89 آلل دارای چندشکلی بودند به طوریکه تعداد آلل برای هر آغازگر از دو تا هفت آلل متغیر و میانگین تعداد آلل 52/3 برای هر جفت نشانگر بود. محتوای اطلاعات چندشکلی (PIC) برای نشانگرهای مختلف از 077/0 تا 454/0 با میانگین 258/0 و میزان شاخص نشانگر (MI) از 15/0 تا 19/1 با میانگین 79/0 بود. تجزیه خوشه ای بر اساس داده‌های مولکولی، ضمن هم‌خوانی نسبی با نتایج حاصله از ارزیابی مزرعه-ای به خوبی توانست ژنوتیپ‌های متحمل و حساس را از هم تفکیک نماید و با گروه‌بندی بر اساس تجزیه به بردارهای اصلی با استفاده از نشانگرهای مولکولی نیز مطابقت زیادی داشت. نتایج حاصله نشان داد که نشانگرهایgwm291، gpw345، wmc249، barc353.1، cfa2170.2، gwm339 و wmc326 به‌طور نسبی از PIC و MI بیشتری برخوردار بوده و در نتیجه از قدرت تفکیک بالاتری در مقایسه با سایر آغازگرها برخوردار می باشند و می توانند به عنوان نشانگرهای مفید جهت بررسی تنوع ژنتیکی و برنامه‌های به‌نژادی برای تنش شوری استفاده شوند.

بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده

شناسایی و بررسی خوشه‌ژنی پارالوگ DEVIL در گیاه آلوروپوس لیتورالیس به روش ژنومیکس مقایسه‌ای

سید حمیدرضا هاشمی پطرودی؛ قربانعلی نعمت زاده؛ مارکوس کولمن

دوره 8، شماره 1 ، اردیبهشت 1398، ، صفحه 75-87

https://doi.org/10.30473/cb.2019.42249.1747

چکیده

یکی از راهبردهای متداول جهت پیش‌بینی عملکرد ژن‌ها، تجزیه و تحلیل گستره ژنومی و شناسایی خوشه‌های ارتولوگ و پارالوگ در گونه‌های مختلف می‌باشد. با توجه به اهمیت ژن‌های پارالوگ در سازگاری یک گونه به شرایط خاص محیطی، در این تحقیق شناسایی ژن‌های پارالوگ در گیاه هالوفیت آلوروپوس لیتورالیس مدنظر قرار گرفت. بدین منظور پروتئوم این گیاه ... بیشتر یکی از راهبردهای متداول جهت پیش‌بینی عملکرد ژن‌ها، تجزیه و تحلیل گستره ژنومی و شناسایی خوشه‌های ارتولوگ و پارالوگ در گونه‌های مختلف می‌باشد. با توجه به اهمیت ژن‌های پارالوگ در سازگاری یک گونه به شرایط خاص محیطی، در این تحقیق شناسایی ژن‌های پارالوگ در گیاه هالوفیت آلوروپوس لیتورالیس مدنظر قرار گرفت. بدین منظور پروتئوم این گیاه با برخی از گیاهان تیره گندمیان نظیر برنج، چمن‌جاوری و سورگوم در گستره ژنومی مقایسه شد. بر مبنای آنالیز OrthoMCL، بررسی مقایسه‌ای تعداد 15916 ژن آلوروپوس با توالی پروتئوم دیگر گیاهان، منجر به شناسایی بیش از 10312 گروه‌ ژنی اورتولوگ گردید که در همه گونه‌های مورد بررسی مشترک بوده، در حالیکه70 گروه‌ ژنی پارالوگ به گیاه آلوروپوس اختصاص پیدا نمود. مستندسازی این خوشه‌ها بر مبنای ژن‌انتولوژی حاکی از کارکرد آنها در مسیرهای مهم زیستی نظیر فرایندهای سلولی، فرایندهای متابولیکی DNA، سازماندهی کروماتین، پاسخ به محرک‌های محیطی، رشد و چرخه سلولی بوده است. بررسی بزرگترین گروه‌ این مجموعه، منجر به شناسایی خانواده‌ای از پلی‌پپتیدهای کوچک با اندازه 72-39 اسید آمینه به نام DEVIL‌ (DVL) گردید. بررسی موتیف‌های این گروه‌ ژنی نشان داد 3 موتیف مختلف با مجموع 10 جایگاه در این گروه‌ پروتئینی وجود دارد. نمودار Heatmap بر مبنای آنالیز ترانسکریپتوم نشان داد، الگوی متنوعی از بیان ژن در خانواده ژنی DVL وجود داشته که گواهی بر بازآرایی وظایف این ژن‌ها در فرایندهای زیستی و کارکردهای مولکولی سلول می‌باشد. بررسی عملکردی پپتیدهای فیتوهورمونی AlDVL در مطالعات آتی می‌تواند به شناسایی نقش احتمالی آنها در مکانیسم‌های دخیل در تحمل به تنش خشکی و شوری سودمند باشد.

بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده

جداسازی ژن Phosphoglycerate Dehydrogenase از گیاه هالوفیت Aeluropus littoralis و بررسی عملکرد جهش یافته T-DNA آن در گیاه مدل Arabidopsis thaliana

سید حمیدرضا هاشمی پطرودی؛ حمیدرضا قربانی؛ مارکوس کولمن

دوره 7، شماره 3 ، آبان 1397، ، صفحه 79-92

https://doi.org/10.30473/cb.2018.5151

چکیده

تحلیل داده‌های زیستی نقش مهمی در بررسی ژن‌ها در پاسخ به تنش‌ها دارد. هالوفیت Aeluropus littoralis، منبع ژنتیکی ارزشمندی در شناسایی ژن‌های دخیل در تحمل گیاه به تنش‌ها می‌باشد. در مطالعه حاضر، ژن فسفوگلیسرات دهیدروژناز (PGDH) به عنوان اولین آنزیم مؤثر در تولید سرین، بر اساس توالی EST ثبت شده از گیاه آلوروپوس در شرایط تنش شوری و با استفاده از روش ... بیشتر تحلیل داده‌های زیستی نقش مهمی در بررسی ژن‌ها در پاسخ به تنش‌ها دارد. هالوفیت Aeluropus littoralis، منبع ژنتیکی ارزشمندی در شناسایی ژن‌های دخیل در تحمل گیاه به تنش‌ها می‌باشد. در مطالعه حاضر، ژن فسفوگلیسرات دهیدروژناز (PGDH) به عنوان اولین آنزیم مؤثر در تولید سرین، بر اساس توالی EST ثبت شده از گیاه آلوروپوس در شرایط تنش شوری و با استفاده از روش RLM-RACE جداسازی شد. با همپوشانی توالی ناحیه َ3 و EST، قطعه‌ای به طول bp 1506 شامل ناحیه ORF به طول 1268 و ناحیه 3UTR به طول 238 نوکلئوتید بدست آمد. بررسی فیلوژنتیکی AlPGDH با دیگر ژن‌های اورتولوگ در گیاهان مختلف انجام و همولوگ‌های ژن PGDH شناسایی شد. درخت فیلوژنتیکی بیانگر قرابت بالای ژن AlPGDH با گیاهان تک‌لپه و خانواده غلات مانند سورگوم، ارزن دم‌روباهی و برنج بود. بررسی شبکه هم‌بیانی ژن AtPGDH، بیانگر نقش مؤثر ژن PGDH در مسیرهای بیوسنتزی از جمله تولید آمینو اسیدها، تولید متابولیت‌های ثانویه و مسیر متابولیسم گلایسین، سرین و ترئونین بوده و آنالیز بیانی این‌سیلیکو آن نیز حاکی از افزایش بیان ژن AtPGDH در تنش‌های مختلف می‌باشد. بررسی فنوتیپی جهش‌یافته خاموش شده (آرابیدوپسیس) این ژن در تنش‌های کلرید سدیم و PEG حاکی از کاهش شدید خصوصیات رشدی گیاهان جهش‌یافته نسبت به کنترل بود که می‌تواند تأییدی بر نقش ژن در تنظیمات پاسخ به تنش‌های شوری و خشکی باشد. یافته‌های این تحقیق، خصوصیات عملکردی ژن PGDH، تغییرات فنوتیپی گیاهان جهش‌یافته pgdh در مواجهه با تنش شوری و خشکی و نقش احتمالی آن را در افزایش تحمل گیاه به تنش‌ها ارائه می‌نماید.

ژنتیک مولکولی و مهندسی ژنتیک

اثر ملاتونین بر خصوصیات بیوشیمایی و مقدار بیان ژن‌های مرتبط با فعالیت آنزیم‌های آنتی‌‌اکسیدانت در گندم نان (Triticum aestivum L.) در شرایط تنش کم‌آبی

معروف خلیلی؛ محمد حسو محمد؛ حمزه حمزه

دوره 11، شماره 4 ، اسفند 1401، ، صفحه 83-99

https://doi.org/10.30473/cb.2023.67180.1903

چکیده

با هدف اثر سطوح مختلف ملاتونین بر خصوصیات بیوشیمیایی و مقدار بیان ژن‌های مرتبط با فعالیت آنزیم‌های آنتی‌‌اکسیدان در گندم نان، آزمایشی به‌صورت اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی اجرا شد. سطوح آبیاری نرمال ( (FC= 80 درصد)، تنش ملایم (FC= 60 درصد) و تنش شدید (FC= 40 درصد) به کرت‌های اصلی و محلول‌پاشی ملاتونین (صفر ، 50، 100، 150 و 200 μM) ... بیشتر با هدف اثر سطوح مختلف ملاتونین بر خصوصیات بیوشیمیایی و مقدار بیان ژن‌های مرتبط با فعالیت آنزیم‌های آنتی‌‌اکسیدان در گندم نان، آزمایشی به‌صورت اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی اجرا شد. سطوح آبیاری نرمال ( (FC= 80 درصد)، تنش ملایم (FC= 60 درصد) و تنش شدید (FC= 40 درصد) به کرت‌های اصلی و محلول‌پاشی ملاتونین (صفر ، 50، 100، 150 و 200 μM) به کرت‌های فرعی اختصاص یافتند. نتایج نشان داد با تشدید تنش کم‌‌آبی بر محتوی فلانوئید و مقدار فعالیت آنزیم آسکروبات پراکسیداز افزوده شد و سطح μM‌‌100 ملاتونین بالاترین محتوی فلانوئید، مقدار فعالیت آنزیم آسکروبات پراکسیداز را به خود اختصاص داد. مقایسه میانگین تیمارهای برهمکنش نشان داد بالاترین محتوی پرولین، فنل، سوپر اکسید دیسموتاز و کاتالاز به تیمار محلول‌‌پاشی μM 100 ملاتونین تحت شرایط تنش شدید کم‌آبی اختصاص یافت. همچنین کمترین مقدار مالون‌‌دی‌‌آلدهید برای تیمار محلول‌‌پاشی μM50 ملاتونین تحت شرایط آبیاری نرمال مشاهده شد. بالاترین محتوی کلروفیل a، کلروفیل b، کارتنوئید و عملکرد دانه در تیمار محلول‌‌پاشی 100 میکرومولار ملاتونین و شرایط آبیاری نرمال ثبت شد. در این بررسی حداکثر بیان ژن‌‌های سوپر اکسید دیسموتاز، آسکروبات پراکسیداز، پلی فنل اکسیداز و کاتالاز در تیمار محلول‌‌پاشی سطوح 100 و 150 μM ملاتونین تحت شرایط تنش شدید اختصاص یافت. محلول‌‌پاشی ملاتونین به خصوص سطح μM 100 توانست با بهبود خصوصیات بیوشیمیایی و آنتی اکسیدانی اثر تنش کم‌آبی را بر عملکرد دانه تعدیل نماید.

اصلاح نباتات مولکولی

بررسی ارتباط ارزیابی تنوع مورفولوژیک و مولکولی در ژنوتیپ‌های گلرنگ

محمدصالح شاه وردی؛ محمد محسن زاده گلفزانی؛ حبیب الله سمیع زاده لاهیجی

دوره 11، شماره 2 ، شهریور 1401، ، صفحه 93-110

https://doi.org/10.30473/cb.2023.66492.1896

چکیده

این آزمایش با هدف بررسی تنوع ژنتیکی و گروه‌بندی ژنوتیپ‌های گلرنگ با استفاده از نشانگرهای ISSR و رتروترانسپوزون و صفات زراعی در سال 1394 در آزمایشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی دانشگاه گیلان و موسسه اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج انجام شد. تعداد 28 ژنوتیپ گلرنگ با استفاده از 7 نشانگر ISSR، سه نشانگر رتروترانسپوزون و 12 نشانگر ترکیبی ISSR و رتروترانسپوزون، ... بیشتر این آزمایش با هدف بررسی تنوع ژنتیکی و گروه‌بندی ژنوتیپ‌های گلرنگ با استفاده از نشانگرهای ISSR و رتروترانسپوزون و صفات زراعی در سال 1394 در آزمایشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی دانشگاه گیلان و موسسه اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج انجام شد. تعداد 28 ژنوتیپ گلرنگ با استفاده از 7 نشانگر ISSR، سه نشانگر رتروترانسپوزون و 12 نشانگر ترکیبی ISSR و رتروترانسپوزون، و همچنین تعداد هشت صفت مختلف مورفولوژی با روش‌های مختلف آماری ارزیابی شد. از 22 آغازگر 117 نوار چند شکل ایجاد شد. از بین آغازگرها، آغازگر‌های UBC827 و TOS1 با تعداد 13 نوار بیش‌ترین تعداد نوار و آغازگرهای UBC811 و UBC822 ترکیبی با TOS1 با تعداد پنج نوار کمترین تعداد نوار را برای آغازگرهای ISSR و رتروترانسپوزون نشان داد. درصد چندشکلی به دست آمده برای نشانگرهای ISSR، رتروترانسپوزون و آغازگرهای ترکیبی ISSR و رتروترانسپوزون از 46/38 تا 88/88 درصد متغیر بود و میانگین درصد چندشکلی برابر با 62 درصد بدست آمد. بالا بودن معیارهای تنوع ژنی نی، شاخص شانون، میزان PIC و تعداد آلل مؤثر برای آغازگرهای UBC810، UBC811 و آغازگرهای ترکیبی TOS-2+HB-12، TOS1+HB12 و TOS1+ UBC822 نشان‌دهنده کارایی بالای این آغازگرها در ارزیابی تنوع ژنتیکی در این تحقیق می‌باشد. در بررسی ژنوتیپ‌ها براساس صفات مورفولوژی به روش UPGMA و معیار فاصله اقلیدسی 28 ژنوتیب در چهار گروه قرار گرفتند. صحت گروهبندی حاصل از تجزیه خوشه‌ای توسط تجزیه تابع تشخیص کانونی به روش خطی فیشر با 1/82 درصد برای صفات مورفولوژی تأیید شد. تجزیه به مختصات اصلی در بررسی مولکولی نیز نشان داد که 12 بردار اول در مجموع 47/63 درصد تنوع کل را توجیه کردند. آزمون منتل ارتباط بین دو ماتریس داده مولکولی و مورفولوژی را 214/0 نشان داد که نشان‌دهنده‌ی ارتباط کم بین دو داده است. در مجموع نتایج نشان داد که تنوع ژنتیکی قابل ملاحظه‌ای وجود دارد که می‌تواند جهت گزینش ژنوتیپ‌هایی مطلوب در برنامه‌های به نژادی گلرنگ مورد استفاده قرار گیرد.

بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده

شناسایی و بررسی ارتباط عناصر تنظیمی ناحیه پروموتری خانواده ژنی DLV با بیان ژن در گیاه آلوروپوس لیتورالیس

مریم چاله کائی؛ علی دهستانی؛ علیرضا عباسی؛ سید حمیدرضا هاشمی پطرودی

دوره 9، شماره 4 ، اسفند 1399، ، صفحه 95-109

https://doi.org/10.30473/cb.2021.58873.1836

چکیده

در این پژوهش نوع و فراوانی عناصر تنظیمی در نواحی پروموتری خانواده ژنی DVL در گیاه آلوروپوس لیتورالیس مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین بیان ژن AlDVL8 به‌عنوان یکی از اعضای این خانواده تحت تیمار تنش شوری، هورمون‌های ‌اسید‌سالیسیلیک، ‌اسید‌‌جیبرلیک و سیتوکینین اندازه‌گیری شد. نتایج بررسی پروموتری حاکی از آن بود که این خانواده ژنی عناصر ... بیشتر در این پژوهش نوع و فراوانی عناصر تنظیمی در نواحی پروموتری خانواده ژنی DVL در گیاه آلوروپوس لیتورالیس مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین بیان ژن AlDVL8 به‌عنوان یکی از اعضای این خانواده تحت تیمار تنش شوری، هورمون‌های ‌اسید‌سالیسیلیک، ‌اسید‌‌جیبرلیک و سیتوکینین اندازه‌گیری شد. نتایج بررسی پروموتری حاکی از آن بود که این خانواده ژنی عناصر تنظیمی متفاوتی برای پاسخ به انواع تنش‌ها و هورمون‌ها دارا می‌باشد. برخی از این عناصر تنظیمی در ناحیه پروموتری تمامی ژن‌ها موجودند که احتمالاً بیانگر نقش عمومی DVLها است. همچنین، گروهی از عناصر تنظیمی تنها در ناحیه پروموتری بعضی از ژن‌ها موجودند که می‌توانند مرتبط با فعالیت اختصاصی آن‌ها باشند. تیمارهای اعمال شده به غیر از سیتوکینین سبب افزایش بیان ژن در ‌اندام‌هوایی در زمان‌های 3، 12 و 24 ساعت و کاهش بیان در زمان 6 ساعت پس از اعمال تنش شد. تیمار سیتوکینین در همه زمان‌ها بیان ژن را در ‌اندام هوایی افزایش داد. در بافت ریشه تقریباً روند معکوس بیان ژن دیده شد، به صورتی که در زمان 6 ساعت افزایش بیان ژن و در زمان 12 و 24 ساعت کاهش بیان در تمامی تیمارها مشاهده شد. نتایج این تحقیق نشان داد که بیان ژن AlDVL8 در ‌اندام هوایی و زمینی با تیمارهای آزمایشی القا شد و بیان آن در دو بافت به‌صورت معکوس بود. با توجه به تغییرات هورمون‌ها طی تنش و القای بیان این خانواده ژنی و وجود عناصر پاسخ‌‌دهنده به تنش در نواحی پروموتری این ژن‌ها، این خانواده ژنی می‌تواند به‌عنوان کاندیدی برای تحمل به تنش‌ها پیشنهاد گردد.

کشت بافت و ریزازدیادی

بررسی عکس العمل ریزنمونه و تنظیم کننده های رشدی بر کالوس زایی، ریشه زایی و باززایی درون شیشه ای زیره سیاه ایرانی (Bunium persicum (Boiss.) B. Fedtsch)

عبدالرضا باقری؛ فرشته مشیری؛ سارا خسروی نیا

دوره 2، شماره 3 ، اسفند 1392، ، صفحه 53-61

چکیده

زیره سیاه گیاهی چند ساله با خواص دارویی با ارزش است. به منظور غلبه بر موانع اصلاحی موجود در شرایط مزرعه، دستیابی به روش‌های باززایی مؤثر، امکان دستورزی ژنتیکی و بهبود صفات را در این گیاه فراهم می‌کند. تحقیق حاضر با هدف دستیابی به یک پروتکل باززایی معتبر جهت استفاده از آن در برنامه‌های مهندسی ژنتیک این گیاه انجام شد. پس از بهینه سازی ... بیشتر زیره سیاه گیاهی چند ساله با خواص دارویی با ارزش است. به منظور غلبه بر موانع اصلاحی موجود در شرایط مزرعه، دستیابی به روش‌های باززایی مؤثر، امکان دستورزی ژنتیکی و بهبود صفات را در این گیاه فراهم می‌کند. تحقیق حاضر با هدف دستیابی به یک پروتکل باززایی معتبر جهت استفاده از آن در برنامه‌های مهندسی ژنتیک این گیاه انجام شد. پس از بهینه سازی شرایط ضدعفونی و جوانه زنی بذر، در محیط کشت پایه MS، گیاهچه های لپه ای حاصل شدند. القای کالوس، ریشه زایی و باززایی ریزنمونه‌های مختلف این گیاهچه ها، در محیط کشت پایه MS حاوی غلظت های متفاوت از تنظیم کننده‌های رشدی BAP، NAA و IAA، بصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با 3 تکرار مورد بررسی قرار گرفتند. با کشت ریزنمونه‌ها در تیمارهای مختلف محیط کشت، فراوانی کالوس زایی، ریشه زایی و باززایی از ریزنمونه ریشه چه افزایش معنی داری داشت. تنظیم کننده های رشدی BAP و NAA بر القای کالوس و تداوم رشد آن موثر بودند. بیشترین فراوانی کالوس دهی و وزن خشک توده کالوس در غلظت های 5/0 یا 1 میلی گرم در لیترBAP و NAA مشاهده شد. فراوانی ریشه زایی غالبا متأثر از تنظیم کننده رشد NAA با غلظت 1 میلی گرم در لیتر بود. همچنین IAAدر باززایی تک مرحله‌ای موثر شناخته شد. به نحوی که با افزودن 5/0 میلی گرم در لیتر IAA به محیط کشت، کالوس دهی به میزان قابل توجهی کاهش یافته و باززایی ساقه از هر سه ریزنمونه گره لپه ای، هیپوکوتیل و ریشه‌چه مشاهده شد.

کشت بافت و ریزازدیادی

اثرات موتاژن EMS بر القاء جنین‌زایی میکروسپور و باززایی گیاهان هاپلوئید در کلزا (.Brassica napus L)

مریم توکلی؛ مهران عنایتی شریعت پناهی

دوره 2، شماره 2 ، شهریور 1392، ، صفحه 61-68

چکیده

تحقیق حاضر با هدف بهینه سازی بکارگیری تکنیک موتاسیون در جنین زایی میکروسپورهای کلزا انجام شد. هیبریدهای Hyola 401 و Hyola 420 به عنوان مواد گیاهی و موتاژن شیمیایی EMS (اتیل متان سولفونات) استفاده گردیدند. استوک EMS برای غلظت های 1/0، 2/0 و 3/0 درصد با استفاده از محیط کشت NLN13 تهیه و میکروسپورها در غلظت های مورد نظر و با زمان های 30 ، 60 و 90 دقیقه تیمار شدند. ... بیشتر

مهندسی ‍ژنتیک و انتقال ژن

بیان گذرای ژن در گیاهان و کاربردهای آن در کشاورزی مولکولی و شناسایی عملکرد ژن‌ها

کتایون زمانی

دوره 7، شماره 2 ، شهریور 1397، ، صفحه 65-79

چکیده

تراریختی گذرای گیاهان روشی مفید و در برخی موارد جایگزینی مناسب برای تراریختی پایدار به ویژه در غلات، گیاهان درختی و گیاهانی است که باززایی و یا تراریختی آنها با مشکل مواجه است. در این روش در زمانی کوتاه تعداد زیادی از نسخه‌های تراژن وارد سلول گیاهی شده، رونویسی و ترجمه می‌شوند و چون توالی DNA در ژنوم میزبان وارد نمی‌شود، بیان ژن تحت ... بیشتر تراریختی گذرای گیاهان روشی مفید و در برخی موارد جایگزینی مناسب برای تراریختی پایدار به ویژه در غلات، گیاهان درختی و گیاهانی است که باززایی و یا تراریختی آنها با مشکل مواجه است. در این روش در زمانی کوتاه تعداد زیادی از نسخه‌های تراژن وارد سلول گیاهی شده، رونویسی و ترجمه می‌شوند و چون توالی DNA در ژنوم میزبان وارد نمی‌شود، بیان ژن تحت تاثیر محل درج و تغییرات اپی‌ژنتیکی قرار نمیگیرد. تراریختی گذرا روشی مفید و کارآمد در مطالعات بررسی عملکرد ژن‌ها مانند بیش بیان ژن، خاموش کردن ژن، شبکه بیانی ژن‌ها، تعیین محل استقرار پروتئین، بررسی پروموتر، شناسایی مسیرهای بیوسنتزی و ... است. همچنین استفاده از این روش در صنایع بیوتکنولوژی همچون تولید پروتئین‌های نوترکیب (پلنتی‌بادی‌ها، واکسن‏ها و ترکیبات دارویی) رشد فزاینده‌ای داشته است. انتقال ژن در گیاهان با روش‌های مختلفی انجام می‌شود که در بسیاری از موارد این روش‌ها با هم همپوشانی داشته و از تلفیق آنها برای بیان‌گذرا استفاده می‌شود. در مقاله حاضر انواع روش‌های انتقال و بیان‌گذرای ژن، مزایا و معایب آنها و آخرین پیشرفت‌ها در ارتباط با بیان‌گذرا در گیاهان مدل و زراعی مطرح شده است. همچنین قابلیت‌ها و محدودیت‌های این روش‌ها در تحقیقات و صنعت مورد بررسی قرار گرفته است.

مهندسی ‍ژنتیک و انتقال ژن

بررسی ایمنولوژیک و عملکرد استیل ترانسفراز مخمری (AYT1) در سم زدایی مایکوتوکسین دی اکسی نیوالنول در گیاهان توتون تراریخت

سمیرا شهبازی؛ ناصر صفایی؛ امیر موسوی؛ فروغ سنجریان؛ عزیزاله علیزاده

دوره 1، شماره 2 ، شهریور 1391، ، صفحه 73-85

چکیده

بیماری بلایت فوزاریومی سنبله گندم که به وسیله قارچ Fusarium graminearum ایجاد می شود, قادر است علاوه بر کاهش چشمگیر عملکرد, خسارت غیر مستقیمی را نیز از طریق تجمع مایکوتوکسین ها (تریکوتسین ها) در دانه های برداشت شده وارد سازد که محصول را برای تغذیه انسان و دام نامناسب می نماید. تریکوتسین ها (مانند دی اکسی نیوالنول یا DON) ممانعت کنندگان سنتز پروتئین ... بیشتر بیماری بلایت فوزاریومی سنبله گندم که به وسیله قارچ Fusarium graminearum ایجاد می شود, قادر است علاوه بر کاهش چشمگیر عملکرد, خسارت غیر مستقیمی را نیز از طریق تجمع مایکوتوکسین ها (تریکوتسین ها) در دانه های برداشت شده وارد سازد که محصول را برای تغذیه انسان و دام نامناسب می نماید. تریکوتسین ها (مانند دی اکسی نیوالنول یا DON) ممانعت کنندگان سنتز پروتئین در یوکاریوت ها می باشند. محصول ژن AYT1 در مخمر S. cerevisiaeتوانایی 3- O- استیلاسیون تریکوتسین ها را داراست و می تواند DON را به فرم استیله که از سمیت پایین تری برخوردار است تبدیل کند. استیلاسیون یکی از مکانیسم های سم زدایی و ایجاد مقاومت به مایکوتوکسین هاست, در این مطالعه AYT1 (استیل ترانس فراز مخمری) با استفاده از اگروباکتریوم به گیاه مدل توتون انتقال داده شد تا امکان ایجاد مقاومت نسبی به بیماریFHB, مورد بررسی قرار گیرد. به منظور سهولت پیگیری بیان تراژن مذکور اپی توپ c-Myc با استفاده از تکنیک PCR-Tagging به آن افزوده شد. پس از آنالیز های مولکولی و تایید تراریختی, مطالعات ایمنولوژیک با روشهای لکه گذاری و الیزا بر روی لاینهای تراریخت برای بررسی بیانAYT1-cMyc1 انجام شد. علاوه بر آن فعالیت استیل ترانس فرازی تراژن مذکور بر روی DON با تکنیک کروماتوگرافی لایه نازک مشاهده شد. گیاهان تراریخت تحمل نسبی به غلظت 10ppm مایکوتوکسین در ارزیابی های درون شیشه ای نشان دادند.

کشت بافت و ریزازدیادی

بررسی اثر تنش های دمایی و گرسنگی بر جنین زایی میکروسپور درکشت میکروسپورهای جدا شده دو رقم رز (Rosa hybrida L.) تتراپلوئید

مریم دهستانی اردکانی؛ محسن کافی؛ مهران عنایتی شریعت پناهی؛ مریم جعفرخانی کرمانی؛ محمدرضا فتاحی مقدم؛ مهناز عروجلو

دوره 2، شماره 1 ، اسفند 1391، ، صفحه 73-83

چکیده

کشت میکروسپور یکی از روش های کارآمد تولید گیاهان هاپلوئید می باشد. در پژوهش حاضر، سیستم کشت میکروسپور در دو رقم تتراپلوئید رز (‘Apollo’ و ‘Amarosa’) مورد بررسی قرار گرفت. عواملی شامل محیط جداسازی میکروسپورها (AB و B)، محیط القای جنین زایی در میکروسپورها (AT3) به همراه منابع مختلف کربوهیدرات (ساکارز، مالتوز یا گلوکز) و آمینو اسید لاکتالبومین ... بیشتر کشت میکروسپور یکی از روش های کارآمد تولید گیاهان هاپلوئید می باشد. در پژوهش حاضر، سیستم کشت میکروسپور در دو رقم تتراپلوئید رز (‘Apollo’ و ‘Amarosa’) مورد بررسی قرار گرفت. عواملی شامل محیط جداسازی میکروسپورها (AB و B)، محیط القای جنین زایی در میکروسپورها (AT3) به همراه منابع مختلف کربوهیدرات (ساکارز، مالتوز یا گلوکز) و آمینو اسید لاکتالبومین هیدرولیزات مورد مطالعه قرار گرفتند. اثر تنش های گرسنگی و دمایی به تنهایی و یا به صورت توام با مدت زمان های گوناگون بر تقسیمات متقارن (اسپروفیتی) مورد ارزیابی قرار گرفت. از میکروسپورها در مراحل مختلف نموی جهت کشت استفاده شد اما بیشتر آنها در مرحله انتهای تک سلولی بودند. به منظور حذف آلودگی های باکتریایی و قارچی، غنچه ها قبل از کشت با اتانول 70 درصد به مدت 15، 30 و 60 ثانیه یا هیپوکلریت سدیم (5/3 درصد) به مدت 5، 10 و 15 دقیقه ضدعفونی سطحی شدند. بهترین روش ضدعفونی غنچه ها تیمار با هیپوکلریت سدیم (5/3 درصد) به مدت 10 دقیقه تشخیص داده شد. دو محیط جداسازی تفاوت معنی داری در زنده مانی میکروسپورها نشان ندادند. در میان محیط های القایی مورد بررسی، در رقم ‘Amarosa’، بالاترین میزان زنده مانی میکروسپورها در محیط AT3 به همراه قند گلوکز به دست آمد. محیط های کشت القایی در رقم ‘Apollo’، تفاوت معنی داری در زنده مانی میکروسپورها نشان ندادند. ترکیبی از تنش های گرسنگی و سرمایی به مدت سه روز موجب القای جنین در رقم ‘Amarosa’ گردید. در پژوهش حاضر برای اولین بار جنین زایی میکروسپورهای رز گزارش می گردد.

بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده

شناسایی و جداسازی رونوشت‌های پاسخگو به پتاسیم کلراید از گیاه آلوروپوس لیتورالیس

سیده فرزانه فاطمی اردستانی؛ قربانعلی نعمت زاده؛ حسین عسکری؛ حمیدرضا هاشمی

دوره 3، شماره 2 ، شهریور 1393، ، صفحه 73-83

چکیده

شوری خاک با ایجاد تنش اسمزی و بر هم زدن تعادل یونی تولیدات گیاهی را محدود میکند و منجر به خسارت در سطح مولکولی و نهایتاً مرگ سلول میگردد. در این تحقیق آنالیز بیان ژن مبتنی بر تکنیک cDNA-AFLP جهت مقایسه پروفایل بیانی ناشی از تنش شوری KCl در سه سطح 0 (شاهد)، 200 و 400 میلی مولار در گیاه آلوروپوس لیتورالیس که نزدیکترین خانواده به غلات میباشد، ... بیشتر

بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده

بررسی کمی بیان ژن‌های کاندیدای مقاومت به بیماری سپتوریوز برگی در گندم آلوده با قارچ Mycosphaerella graminicola

مریم صادقی؛ رضا حاجی حسینی؛ قاسم عطایی؛ محسن مردی

دوره 6، شماره 4 ، اسفند 1396، ، صفحه 75-85

چکیده

بیماری سپتوریوز برگی گندم که بوسیله قارچ Mycosphaerella graminicola ایجاد می‌شود یکی از عوامل مهم کاهش عملکرد گندم در ایران و جهان به شمار می‌رود. با این وجود در حال حاضر مقاومت به تنش زیستی تسهیل شده توسط ژن‌های کاندیدای مقاومت به تنش‌های زیستی یکی از معیارهای انتخاب مهم در برنامه‌های اصلاح گندم است. در این مطالعه پنج ژن متعلق به پنج خانواده ... بیشتر

بررسی نرعقیمی در ارقام تجاری چغندرقند

عاطفه نصیری؛ اصغر میرزایی اصل؛ محسن آقایی زاده؛ علی دلجو؛ باقر محمودی

دوره 1، شماره 1 ، اسفند 1390، ، صفحه 77-83

چکیده

در چغندر چندین نوع سیستم نرعقیمی سیتوپلاسمی معرفی شده است. در بین سیستم¬های نرعقیمی شناخته شده، تاکنون سیستم نرعقیمی سیتوپلاسمی آون در تولید ارقام هیبرید تجاری گزارش شده است. کشف این سیستم نرعقیمی در جمعیت¬های زراعی چغندرقند توسط آون، در توسعه ارقام هیبرید نقش به¬سزایی داشته و روند اصلاحی چغندرقند را تغییر داده است. گیاهان ... بیشتر

اصلاح نباتات مولکولی

تنوع فنوتیپی و تجزیه ارتباط برای صفات مرتبط با تحمل به شوری در گندم

اشکبوس امینی؛ شیدا قدم خیر؛ ایرج برنوسی

دوره 9، شماره 3 ، آذر 1399، ، صفحه 81-99

https://doi.org/10.30473/cb.2021.54403.1817

چکیده

این مطالعه به منظور بررسی تنوع و واکنش 40 رقم و لاین پیشرفته گندم به تنش شوری و هم چنین بررسی ارتباط 27 نشانگر ریز ماهواره مرتبط با شوری با صفات مرفو-فیزیولوژیک اندازه گیری شده در دو محیط نرمال و تنش شوری در سال 97-1396 انجام گرفت. نتایج تجزیه واریانس در دو محیط نشان داد بین ژنوتیپ‌های مورد مطالعه از نظر کلیه صفات، اختلاف معنی‌داری وجود ... بیشتر این مطالعه به منظور بررسی تنوع و واکنش 40 رقم و لاین پیشرفته گندم به تنش شوری و هم چنین بررسی ارتباط 27 نشانگر ریز ماهواره مرتبط با شوری با صفات مرفو-فیزیولوژیک اندازه گیری شده در دو محیط نرمال و تنش شوری در سال 97-1396 انجام گرفت. نتایج تجزیه واریانس در دو محیط نشان داد بین ژنوتیپ‌های مورد مطالعه از نظر کلیه صفات، اختلاف معنی‌داری وجود داشت که نشان دهنده تنوع ژنتیکی بین ژنوتیپ‌ها بود. همچنین بر پایه نتایج تجزیه واریانس مرکب، اثر محیط برای تمام صفات و اثرمتقابل ژنوتیپ × محیط برای اکثر صفات معنی‌داری به‌دست آمد و مشخص شد که واکنش ژنوتیپ‌های مورد ارزیابی در برابر تنش شوری متفاوت بود. در هر دو محیط عملکرد دانه و اجزای آن و عملکرد بیولوژیک بیشترین میزان تنوع را به خود اختصاص دادند. تجزیه خوشه‌ای در محیط تنش شوری بر اساس صفاتی که اثرمتقابل ژنوتیپ در محیط آن‌ها معنی‌دار شده بود ژنوتیپ‌ها را در 3 گروه متحمل، نیمه متحمل و حساس تقسیم‌بندی نمود. مطالعه ساختار جمعیت به عنوان پیش‌نیازی برای انجام تجزیه ارتباط نشان داد که 2 زیرگروه احتمالی (2=K) در جمعیت مورد مطالعه وجود دارد که نتایج حاصل از رسم بای‌پلات نیز آن را تأیید کرد. نتایج تجزیه ارتباط از طریق مدل خطی مخلوط (MLM) با استفاده از ماتریس ساختار جمعیت انجام شد. بر اساس نتایج مشاهده شده،29 مکان ارتباط معنی‌داری با صفات ارزیابی شده در محیط نرمال داشتند در حالی‌که در محیط تنش شوری این تعداد به 40 مکان افزایش یافت. وجود نشانگرهای مشترک در میان برخی از صفات بررسی شده مانند ارتباط معنی‌دار نشانگر S16-1 با 3 صفت در محیط نرمال و با 5 صفت در محیط شوری می‌تواند ناشی از آثار پلیوتروپی این نشانگرها و احتمالاً پیوستگی مکان‌های ژنومی کنترل‌کننده این صفات باشد. نشانگر S11-4 به عنوان نشانگر مشترک مرتبط با عملکرد بیولوژیک در هر دو شرایط محیطی (نرمال و تنش ) و نشانگرهای S6-3 و S12-1 به‌عنوان نشانگرهای مرتبط با عملکرد دانه در شرایط شوری شناخته شدند. در نهایت با توجه به نتایج کسب شده، در صورت تأیید نتایج در سایر زمینه‌های ژنتیکی می‌توان از این نشانگرها در برنامه‌های اصلاحی بهره‌برداری نمود.

کشت بافت و ریزازدیادی

ریزازدیادی Rosa canina با استفاده از مریستم جانبی

ابراهیم بیرامی زاده؛ رقیه زارعی؛ زهره حاجی برات؛ زهرا حاجی برات؛ عباس سعیدی

دوره 6، شماره 2 ، شهریور 1396، ، صفحه 93-102

چکیده

شیوه کشت درون شیشه‌ای روش مناسبی برای تکثیر رقم‌های تجاری گل سرخ با یکنواختی بسیار بالا و عاری از بیماری می‌باشد، امروزه به عنوان راه‌گشای مطلوبی در جهت اصلاح از طریق دست‌ورزی ژنتیکی به‌شمار می‌رود. در این مطالعه قابلیت ساقه‌زایی و ریشه‌زایی نسترن در شرایط درون شیشه‌ای بررسی گردید. از جوانه‌های جانبی به عنوان ریز نمونه کشت ... بیشتر شیوه کشت درون شیشه‌ای روش مناسبی برای تکثیر رقم‌های تجاری گل سرخ با یکنواختی بسیار بالا و عاری از بیماری می‌باشد، امروزه به عنوان راه‌گشای مطلوبی در جهت اصلاح از طریق دست‌ورزی ژنتیکی به‌شمار می‌رود. در این مطالعه قابلیت ساقه‌زایی و ریشه‌زایی نسترن در شرایط درون شیشه‌ای بررسی گردید. از جوانه‌های جانبی به عنوان ریز نمونه کشت استفاده شد. آزمایش ساقه‌زایی با استفاده از فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی انجام شد. محیط کشت مورد استفاده در مرحله ساقه زایی غلظت‌های مختلف تنظیم کننده‌های کینتین (5/0،۰ میلی‌گرم در لیتر) و بنزوئیک اسید (5/0-۱-5/1-۲ میلی گرم در لیتر) بود. تجزیه واریانس برای صفات تعداد شاخساره و طول گیاهچه در سطح ۱% اختلاف معنی‌داری را نشان دادند. بیشترین تعداد شاخساره با غلظت‌های تنظیم کننده رشد (1 میلی‌گرم در لیتر) بنزوئیک اسید همراه با ( 5/0 میلی‌گرم در لیتر) کینتین مشاهده شد. بیشترین طول گیاهچه با استفاده از تنظیم‌کننده-های رشد ( 5/0 میلی‌گرم در لیتر) BA و همراه با (5/0 میلی‌گرم در لیتر) Kin به‌دست آمد. صفات تعداد ریشه، نسبت تعداد ریشه‌/طول ریشه و طول ریشه تفاوت معنی‌داری را در پاسخ به تیمارهای مختلف ریشه زایی نشان دادند. علاوه بر این، بهترین تیمار ریشه‌زایی در غلظت میلی گرم در لیتر 2/1 ایزوبنزوئیک اسید به‌دست آمد. تمامی گیاهچه‌ها سازگار شده و به گلخانه تجاری رز منتقل گردید.

بیوتکنولوژی میکروبی در گیاهان زراعی

جداسازی و شناسایی مولکولی جدایه‌های محرک رشد گیاهی جنس‌های Bacillus و Pseudomonas

رقیه زارع؛ مهروز دزفولیان؛ زهرا امینی؛ ابراهیم کریمی؛ اکرم صادقی؛ راضیه رحمتی

دوره 7، شماره 4 ، دی 1397، ، صفحه 95-109

https://doi.org/10.30473/cb.2019.44709.1770

چکیده

استفاده از تأثیر سینرژیستیک باکتری‌های تثبیت کننده نیتروژن و باکتری‌های محلول کننده فسفات از جدیدترین استراتژی‌های تولید کود زیستی است. نمونه‌های خاک رایزوسفری از گلخانه‌های تجاری خیار، گوجه‌فرنگی و فلفل دلمه‌ای واقع در استان‌های کرمان، یزد و اصفهان جمع‌آوری و با استفاده از محیط کشت‌های انتخابی برای Pseudomonas و Bacillus غربال شد. ... بیشتر استفاده از تأثیر سینرژیستیک باکتری‌های تثبیت کننده نیتروژن و باکتری‌های محلول کننده فسفات از جدیدترین استراتژی‌های تولید کود زیستی است. نمونه‌های خاک رایزوسفری از گلخانه‌های تجاری خیار، گوجه‌فرنگی و فلفل دلمه‌ای واقع در استان‌های کرمان، یزد و اصفهان جمع‌آوری و با استفاده از محیط کشت‌های انتخابی برای Pseudomonas و Bacillus غربال شد. تعداد 108 جدایه Pseudomonas و 92 جدایه Bacillus با صفات PGP جداسازی و شناسایی شد. پنجاه و سه درصد از جدایه‌های Pseudomonas و 25% از جدایه‌های Bacillus قادر به رشد بر روی محیط بدون نیتروژن بودند. نود و شش درصد از جدایه‌های Pseudomonas قادر به انحلال فسفات معدنی بودند و 70% از آن‌ها اکسین تولید کردند در حالیکه هیچ یک از جدایه‌های Bacillus واجد این صفات نبودند. سی درصد از جدایه‌های هر دو جنس سیدروفور تولید کردند هر چند نسبت قطر هاله به کلنی جدایه‌های Pseudomonas بزرگ‌تر بود. تنها 5% از جدایه‌های Bacillus و 31% از جدایه‌های Pseudomonas از رشد بیمارگرPhytophthora melonis ممانعت کردند. بر اساس این نتایج، اگرچه جدایه‌های PGP از هر دو جنس در خاک رایزوسفری گلخانه‌های تجاری یافت شد اما این باکتری‌ها در صفات محرک رشدی متفاوت بودند. یک جدایه Pseudomonas بنام P3-57 و یک جدایه Bacillus به نام C1BY-1 با توان ممانعت از رشد بیمارگر به میزان 50% که از نظر صفات محرک رشدی تفاوت داشتند برای مطالعه در شرایط گلخانه انتخاب شدند. بررسی تبارشناسی توالی ژن 16S rRNA نشان داد که سویه P3-57 و C1BY-1 به ترتیب شباهت زیادی با P. putida و B. subtilis دارند.

بیوانفورماتیک

بررسی بیان ژن‌های نیترات ترنسپورتر در پاسخ به سطح کمبود نیتروژن در گیاه آرابیدوپسیس

عباس سعیدی؛ زهره حاجی برات؛ محمدرضا غفاری؛ مهرشاد زین العابدینی

دوره 11، شماره 4 ، اسفند 1401، ، صفحه 101-109

https://doi.org/10.30473/cb.2023.67299.1904

چکیده

نیتروژن یکی از مهمترین اجزای بیومولکول‌‌ها، آمینواسیدها، نوکلئوتیدها، پروتئین‌‌ها، کلروفیل و بسیاری از هورمون‌های گیاهی است که اجزای ضروری و موردنیاز برای رشد و تکوین گیاه می‌‌باشد. در شرایط کمبود نیتروژن پاسخ‌‌های بسیار متفاوتی در فنوتیپ گیاهان نمایان ‌‌می‌شود. از جمله این تغییرات می‌‌توان به کاهش عملکرد، کلروز برگ، ... بیشتر نیتروژن یکی از مهمترین اجزای بیومولکول‌‌ها، آمینواسیدها، نوکلئوتیدها، پروتئین‌‌ها، کلروفیل و بسیاری از هورمون‌های گیاهی است که اجزای ضروری و موردنیاز برای رشد و تکوین گیاه می‌‌باشد. در شرایط کمبود نیتروژن پاسخ‌‌های بسیار متفاوتی در فنوتیپ گیاهان نمایان ‌‌می‌شود. از جمله این تغییرات می‌‌توان به کاهش عملکرد، کلروز برگ، رشد گیاه و تشکیل ساختار ریشه و غیره اشاره نمود. ‌‌در دهه گذشته، برای افزایش میزان بیومس و در نتیجه عملکرد گیاهان استفاده وسیعی از نیتروژن مورد توجه محققان قرار گرفته است. در این مطالعه، آنالیز بیان هفت ژن نیترات ترنسپورتر (NRT2) در پاسخ به تنش کمبود نیتروژن در 4 و 7 روز بعد از اعمال این تنش در گیاه آرابیدوپسیس بررسی شد. آنالیز بیان ژن‌هایNRT2.3 و NRT2.4 افزایش بیان در 7 روز بعد از اعمال تنش نیتروژن را نشان دادند. اما تمامی ژن‌ها در 4 روز بعد از اعمال تنش نیتروژن افزایش بیان معنی داری نشان ندادند. ژن NRT2.4 در مقایسه با سایر ژن‌ها هم 4 و هم 7 روز بعد از اعمال تنش نیتروژن افزایش معنی داری نشان داد. در مجموع، نتایج ما نشان داد که افزایش بیان نیترات ترنسپورتر در برگ به جذب نیتروژن برای رشد گیاه و تجمع نیتروژن در پاسخ به تنش کمبود نیتروژن طولانی‌مدت کمک می‌کند. این یافته‌ها‌‌ ممکن است باعث درک بهتر مکانیسم تحمل کم نیتروژن و در نتیجه افزایش دیگر ارقام با تنش کمبود نیتروژن شود.

بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده

ارزیابی تغییرات سیستم دفاعی آنزیمی و غیر آنزیمی ارقام سویا در واکنش به بیماری پوسیدگی ذغالی طی مراحل رشد

سعید نواب پور؛ شهاب میرکریمی؛ ابوالفضل مازندرانی

دوره 2، شماره 3 ، اسفند 1392، ، صفحه 63-73

چکیده

بیماری پوسیدگی ذغالی از مهم‌ترین بیماری‏های قارچی سویا بویژه در مناطق شمالی کشور است و هر ساله به خصوص در سال‎های خشک و کم باران باعث آلودگی مزارع سویا، کاهش کمیت و کیفیت محصول می‎گردد. در حال حاضر تحقیقات کمی در رابطه با فعالیت‌های سیستم دفاعی آنزیمی و غیر آنزیمی در پاسخ به این بیماری در داخل و خارج کشور صورت گرفته است. در این ... بیشتر بیماری پوسیدگی ذغالی از مهم‌ترین بیماری‏های قارچی سویا بویژه در مناطق شمالی کشور است و هر ساله به خصوص در سال‎های خشک و کم باران باعث آلودگی مزارع سویا، کاهش کمیت و کیفیت محصول می‎گردد. در حال حاضر تحقیقات کمی در رابطه با فعالیت‌های سیستم دفاعی آنزیمی و غیر آنزیمی در پاسخ به این بیماری در داخل و خارج کشور صورت گرفته است. در این تحقیق میزان رادیکال‌های سوپر اکسید و پر اکسید هیدروژن، مقادیر آنزیم‌های سوپر اکسید دیسموتاز و کاتالاز، تغیرات اسید اسکوربیک، آلفا توکوفرول، کاروتنوئید و میزان شاخص اکسیداسیون سلولی در پنج ژنوتیپ سویا (شامل Black williams × lan، Sahar × K188، DPX × Fora، ساری و کتول) تحت شرایط بدون بیماری (شاهد) و بیماری در مراحل زایشی (گلدهی، غلاف‏بندی و پرشدن دانه) اندازه گیری شد. عموماً میزان رادیکال‏های سوپر اکسید و پر اکسید هیدروژن در خلال رشد زایشی افزایش نشان داد به طوریکه بیشترین مقدار در مرحله پرشدن دانه حاصل شد. با توجه به نقش مثبت آنزیم های پاد اکسیدان در کنترل پیشرفت بیماری پوسیدگی ذغالی، رقم کتول و تلاقی DPX × Fora با حداکثر فعالیت آنزیم‌های پاد اکسیدان (سوپر اکسید دیسموتاز و کاتالاز) تحت تیمار بیماری پوسیدگی ذغالی وضعیت بهتری نسبت به سایر ژنوتیپ‎ها نشان دادند که بیانگر تحمل بیشتر آن‏ها بود.

اصلاح نباتات مولکولی

تأثیر سویه های مختلف اگروباکتریوم رایزوژنز بر میزان بیوسنتز ترکیبات فنولی و کلروژنیک‌اسید در ریشه‌های موئین گیاه کاسنی

سارا کبیرنتاج؛ الناز قطبی راوندی؛ فرخنده رضانژاد؛ بهزاد شاهین کلیبر

دوره 2، شماره 2 ، شهریور 1392، ، صفحه 69-76

چکیده

استفاده از Agrobacterium rhizogenes جهت ایجاد کشت ریشه‌های موئین، روشی مناسب برای افزایش تولید متابولیت‌های ثانویه به خصوص ترکیبات دارویی به‌روش in vitro در گونه‌های گیاهی مختلف می‌باشد. سیستم‌های ریشه‌موئین دارای رشد بسیار سریع بوده و به‌دلیل داشتن انشعابات و تار‌های کشنده فراوان و همچنین میزان بیشتر سنتز متابولیت‌ها ... بیشتر استفاده از Agrobacterium rhizogenes جهت ایجاد کشت ریشه‌های موئین، روشی مناسب برای افزایش تولید متابولیت‌های ثانویه به خصوص ترکیبات دارویی به‌روش in vitro در گونه‌های گیاهی مختلف می‌باشد. سیستم‌های ریشه‌موئین دارای رشد بسیار سریع بوده و به‌دلیل داشتن انشعابات و تار‌های کشنده فراوان و همچنین میزان بیشتر سنتز متابولیت‌ها در هر واحد بیوماس (زیست‌توده)، دارای ظرفیت بیوسنتزی مشابه و یا بیشتر از ریشه‌های طبیعی برای متابولیـت‌های ثانویه هستند. در این تحقیق ریشه‌های موئین در ریزنمونه‌های لپه‌ای به‌دست‌آمده از گیاهچه‌های 8 روزه‌ درون شیشه‌ای‌ کاسنی توسط سویه‌های A4، A13 و 15834 به‌روش سوسپانسیونی القاء شد. میزان ترکیبات فنولی کل و کلروژنیک‌اسید در کلون‌های ریشه موئین رشد یافته و ریشه‌های غیرتراریخته (شاهد) اندازه‌گیری شد. نتایج حاکی از عدم تولید کلروژنیک‌اسید در تمامی کلون‌های بررسی شده، افزایش معنی‌دار میزان ترکیبات فنولی کل در کلون‌های القاء‌شده توسط سویه‌های A4 و A13 و کاهش این ترکیبات در اثر القاء توسط سویه‌ 15834 می‌باشد. نتایج این مطالعه تأییدکننده تأثیر چشمگیر سویه‌های اگروباکتریوم رایزوژنز در تولید ترکیبات فنولی میباشد، به نحویکه با انتخاب سویه مناسب میتوان تولید این ترکیبات را در کشتهای ریشه موئین افزایش داد.

اصلاح نباتات مولکولی

مطالعه کاریوتیپی برخی از گونه های جنس اسپرس(Onobrychis)

فرنگیس قنواتی؛ حسن اسکندری؛ غلامرضا بخشی خانیکی

دوره 1، شماره 1 ، اسفند 1390، ، صفحه 85-95

چکیده

در این تحقیق چهارده جمعیت از بخش های Hymenobrychis، Lophobrychis و Onobrychis از جنس Onobrychis، جمع‌آوری شده از مناطق طبیعی ایران، با استفاده از مریستم انتهایی ریشه و اندازه‌گیری تعداد و ابعاد کروموزم‌ها درتقسیم میتوز و فرمول کاریوتیپی هر گونه ارزیابی شدند. تعداد کروموزوم پایه در گونه ها 7=x یا 8=x و نوع کروموزومها نیز از نوع متاسنتریک(m) تا ساب متاسنتریک(sm) ... بیشتر در این تحقیق چهارده جمعیت از بخش های Hymenobrychis، Lophobrychis و Onobrychis از جنس Onobrychis، جمع‌آوری شده از مناطق طبیعی ایران، با استفاده از مریستم انتهایی ریشه و اندازه‌گیری تعداد و ابعاد کروموزم‌ها درتقسیم میتوز و فرمول کاریوتیپی هر گونه ارزیابی شدند. تعداد کروموزوم پایه در گونه ها 7=x یا 8=x و نوع کروموزومها نیز از نوع متاسنتریک(m) تا ساب متاسنتریک(sm) بود. بیشترین میانگین طول ژنوم متعلق به گونهO. viciaefolia (157/48 میکرومتر) و کمترین آن متعلق به گونه O. amoana subsp. meshhedensis (409/14 میکرومتر) بود. نتایج تجزیه واریانس ویژگی های کروموزومی نشان داد که بین گونه¬های مورد مطالعه از نظر تمامی صفات در سطح احتمال یک درصد تفاوت معنی دار وجود داشت. بر خلاف سایر گونه ها که در کلاس A استبینز بودند، گونه O. michauxii 2 در کلاس B قرار گرفت و دارای کاریوتیپ نا متقارن تری بود. گونه O. amoena subsp. meshhedensis با داشتن فرمول کاریوتیپی m14، قرار گرفتن در کلاس A1، بیشترین طول نسبی کروموزوم (26/68 میکرومتر) ، کمترین عدم تقارن بین کروموزومی(12/0) و درصد فرم کلی بالا(19/41) به عنوان متقارن ترین گونه بود که نشان دهنده ابتدایی تر بودن این گونه از لحاظ تکاملی می باشد. در تجزیه به مولفه های اصلی، 2مولفه اول بیش از94/97 درصد از تنوع بین داده ها را توجیه نمودند. با توجه به گروه بندی گونه ها بر اساس پارامترهای کروموزومی بیشترین شباهت بین جمعیت های O. schahuensis 1 و O. chorassanica 1 و کمترین قرابت و نزدیکی بین گونه های O. schahuensis 1 و O. viciaefolia بود.

بیوتکنولوژی بیماریهای گیاهی

تغییر همزمان اسیدآمینه های Trp258 به Cys و His259 به Tyr در پروتئین ریبوزومی L3 در جهت افزایش تحمل به توکسین DON در گیاه تراریخت توتون

سمیرا شهباری؛ ناصر صفایی؛ امیر موسوی؛ فروغ سنجریان؛ عزیزاله علی زاده

دوره 2، شماره 1 ، اسفند 1391، ، صفحه 85-95

چکیده

یکی از مکانیسم هایی که در جهت کاهش تاثیرات توکسین داکسی نیوالنون DON شناسایی شده، دست ورزی جایگاه هدف آن پروتئین ریبوزومی L3 (RPL3) می باشد. در این پژوهش دو تغییر نقطه ای(اسید آمینه شماره 258 از تریپتوفان به سیستئین و شماره 259 از هیستیدین به تیروزین) در توالی cDNA ژن RPL3 گوجه فرنگی با استفاده از تکنیک جهش زایی با جایگاه مشخص (SDM) انچام پذیرفت. گیاه ... بیشتر

اصلاح نباتات مولکولی

ارزیابی تنوع ژنتیکی ژرم پلاسم نخود (Cicer arietinum L) با استفاده از نشانگر مولکولی SSR

زهره حاجی برات؛ عباس سعیدی؛ رضا طالبی؛ زهرا حاجی برات

دوره 3، شماره 2 ، شهریور 1393، ، صفحه 85-94

چکیده

شناخت تنوع ژنتیکی و طبقه‌بندی ذخایر توارثی (ژرم‌پلاسم) از فعالیت‌های مهم و ضروری در به‌نژادی و مدیریت حفظ ذخایر ژنتیکی گیاهان می‌باشد. در این آزمایش تنوع ژنتیکی 48 ژنوتیپ نخود با استفاده از 38 جفت نشانگر ریزماهواره مورد ارزیابی قرار گرفت. پس از استخراج DNA ژنومی و انجام واکنش زنجیره‌ای پلی‌مراز، آغازگرها در مجموع 117 باند چندشکل تولید ... بیشتر

ازدیاد درون شیشه ای واریته city of leads رز (Rosa hybrid Cv. City of leads) از طریق کشت جوانه جانبی

عباس سعیدی؛ ندا ایروانی؛ امیررضا زارع کاریزی

دوره 1، شماره 2 ، شهریور 1391، ، صفحه 87-95

چکیده

یک روش تکثیر درون شیشه‌ای کارآمد به منظور تکثیر گونه rosa hybrid واریته city of leads از طریق تکثیر جوانه جانبی بررسی گردید. در ابتدا ریزنمونه‌ها به منظور استقرار بر روی دو محیط کشت MS و van der salm در ترکیب با غلظت‌های مختلف هورمون‌های BA و NAA کشت گردیدند. بیشترین درصد استقرار ریزنمونه‌ها (100 درصد) و تعداد نوساقه‌ها (4/3 نوساقه در هر ریزنمونه) در محیط ... بیشتر یک روش تکثیر درون شیشه‌ای کارآمد به منظور تکثیر گونه rosa hybrid واریته city of leads از طریق تکثیر جوانه جانبی بررسی گردید. در ابتدا ریزنمونه‌ها به منظور استقرار بر روی دو محیط کشت MS و van der salm در ترکیب با غلظت‌های مختلف هورمون‌های BA و NAA کشت گردیدند. بیشترین درصد استقرار ریزنمونه‌ها (100 درصد) و تعداد نوساقه‌ها (4/3 نوساقه در هر ریزنمونه) در محیط van der salm حاوی 2 میلی‌گرم در لیتر BA همراه با 05/0 میلی‌گرم در لیتر NAA بدست آمد. در مرحله بعدی به منظور بهبود سرعت تکثیر، نوساقه‌ها بر روی محیط کشت van der salm حاوی غلظت‌های 0، 5/0، 25/1، 5/1 و 75/1 میلی‌گرم در لیتر BA به تنهایی و یا در ترکیب با 0، 03/0، 06/0 و 09/0 میلی‌گرم در لیتر NAA کشت گردیدند. بیشترین تعداد نوساقه‌ها (6/9 نوساقه در هر ریزنمونه) بر روی محیط حاوی 75/1 میلی‌گرم در لیترBA همراه با 03/0 میلی‌گرم در لیتر NAA تولید شد. رشد طولی نوساقه‌ها بر روی محیط van der salm حاوی 0، 10/0، 05/0 و 01/0 میلی‌گرم در لیتر BA به تنهایی و یا همراه با ، 03/0، 06/0 و 09/0 میلی‌گرم در لیتر NAA بررسی شد. بهترین تیمار جهت رشد طولی نوساقه‌ها تیمار حاوی 01/0 میلی‌گرم در لیتر BA در ترکیب با 09/0 میلی‌گرم در لیتر NAA بود. نوساقه‌ها به منظور ریشه‌زایی به محیط‌های ریشه‌زایی حاوی هورمون‌های IBA و NAA انتقال یافتند. بیشترین درصد ریشه‌زایی (0/93 درصد) در تیمار هورمونی حاوی 05/0 میلی‌گرم در لیتر NAA بدست آمد،

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