بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
خسرو مفاخری؛ مصطفی ولی زاده؛ سیدابوالقاسم محمدی
چکیده
تنش‌های غیر زنده به‌خصوص تنش کم‌آبی در گیاهان باعث ایجاد تنش اکسایشی و تولید گونه‌های فعال اکسیژن (ROS) و در نتیجه آسیب جدی به DNA، پروتئین و ساختار درونی گیاهان می‌شوند. گیاهان به‌منظور مقابله با این تنش‌ها دارای مکانیسم‌ها و سیستم‌های دفاع آنزیمی و غیر آنزیمی هستند. هم اکنون باتوجه به تغییرات اقلیمی، تنش کم‌آبی یکی از مشکلات اصلی ...
بیشتر
تنش‌های غیر زنده به‌خصوص تنش کم‌آبی در گیاهان باعث ایجاد تنش اکسایشی و تولید گونه‌های فعال اکسیژن (ROS) و در نتیجه آسیب جدی به DNA، پروتئین و ساختار درونی گیاهان می‌شوند. گیاهان به‌منظور مقابله با این تنش‌ها دارای مکانیسم‌ها و سیستم‌های دفاع آنزیمی و غیر آنزیمی هستند. هم اکنون باتوجه به تغییرات اقلیمی، تنش کم‌آبی یکی از مشکلات اصلی تولید در بخش کشاورزی است. باتوجه به اهمیت مطالعات مولکولی و پاسخهای مولکولی و آنزیمی گیاهان تحت شرایط تنش‌های غیر زنده، بیان نسبی ژن‌های کاتالاز و DREB-2 با تکنیک واکنش زنجیره‌ای پلیمراز زمان واقعی (Real Time-PCR) و فعالیت آنزیمی کاتالاز در دو ژنوتیپ SC706 و SC260 ذرت تحت تنش کم‌آبی موردمطالعه قرار گرفته است. آزمایش در شرایط مزرعه‌ای و به‌صورت اسپلیت‌پلات در قالب طرح پایه بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار و در سه شرایط آبیاری نرمال، تنش ملایم و تنش شدید کم‌آبی اجرا شد. نتایج آنالیز بیان نسبی ژن‌ها اختلاف معنی‌داری بین تیمارها را نشان داد به‌صورتی‌که با افزایش شدت تنش کم‌آبی نسبت به آبیاری نرمال بر میزان فعالیت آنزیمی و بیان نسبی ژن‌های مورد بررسی افزوده شد. تحت تنش کم‌آبی شدید و ملایم نسبت به آبیاری نرمال ژن DREB-2 به‌ترتیب با 690 و 211 درصد بیشترین درصد افزایش را نشان دادند. در این مطالعه براساس فعالیت آنزیم کاتالاز و میزان بیان ژن‌های CAT، DREB-2 ژنوتیپ SC706 نسبت به SC260 از عملکرد بالاتر، رفتار فیزیولوژیکی-مولکولی مناسب‌تر و بیان بیشتر ژن‌ها برخوردار بودند که نشان دهنده تحمل بیشتر ژنوتیپ SC706 نسبت بهSC260 تحت شرایط تنش‌های اعمال شده در این بررسی میباشد که می‌توان از این نتایج در برنامه‌های به‌نژادی مولکولی ذرت بهره گرفت.
بیوانفورماتیک
بهمن پناهی؛ بنت الهدی قویدل؛ پویا شاهگلی
چکیده
پروتئین‌های گروه دهیدرین (Dehydrin: DHN)، گروهی از پروتئین‌های مهم دخیل در پاسخ به تنش‌های غیر زیستی مانند سرما و خشکی در گیاهان هستند. این پروتئینها به گروهی از پروتئین‌های محافظت‌کننده از سایر پروتئینها به نام type II Late embryogenesis abundant تعلق دارند. با توجه به اهمیت پروتئین‌های گروه دهیدرین در گیاهان، در این تحقیق روابط تکاملی این گروه ...
بیشتر
پروتئین‌های گروه دهیدرین (Dehydrin: DHN)، گروهی از پروتئین‌های مهم دخیل در پاسخ به تنش‌های غیر زیستی مانند سرما و خشکی در گیاهان هستند. این پروتئینها به گروهی از پروتئین‌های محافظت‌کننده از سایر پروتئینها به نام type II Late embryogenesis abundant تعلق دارند. با توجه به اهمیت پروتئین‌های گروه دهیدرین در گیاهان، در این تحقیق روابط تکاملی این گروه در گیاهان مختلف موردبررسی قرار گرفت. بدین منظور توالی‌های پروتئین‌های دهیدرین گیاهان مختلف از سایت NCBI استخراج و هم‌ردیف گردید. نتایج وجود نواحی حفاظت‌شده ازجمله موتیف K و S که به ترتیب در واکنش با دیگر پروتئین‌های تحت تنش و محافظت از آن‌ها و همچنین انتقال پروتئین‌های گروه دهیدرین از سیتوپلاسم به هسته نقش دارند را در بین ژن‌های مورد بررسی نشان داد. درخت فیلوژنی بر پایه نواحی حفاظت‌شده و با روش Neighbor Joining رسم گردید و توالی خطی و درصد اسیدآمینه‌های موجود در ساختار این پروتئینها به‌همراه توالی مکمل ژنومی آن‌ها نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که پروتئین‌های گروه دهیدرین دولپه‌ای و تک‌لپه‌ای‌ها به دو گروه مجزا تفکیک‌شده و در هر گروه نیز بر اساس نزدیکی و دوری جنس‌های مختلف گیاهی در کلاسترهای مجزا قرار گرفتند. همچنین گیاهان تک و دولپه ازلحاظ توالی خطی اسیدآمینه و درصد آن‌ها هم اختلاف بالایی را نشان دادند. از طرفی، بررسی توالی ژنومی این گیاهان نشان‌دهنده وجود ساختارهای حفاظت‌شده و مشابه بود.
بیوانفورماتیک
سولماز عزیزی؛ ناصر زارع
چکیده
لیپواکسیژنازها (LOX) دی‌اکسیژنازهای دارای آهن غیرهم بوده و در مسیر آپوپتوتید (مرگ برنامه‌ریزی‌شده سلول)، پاسخ گیاهان به تنش‌های زیستی و غیرزیستی نقش دارند. در این مطالعه 95 ژن همولوگ LOX در چهار گونه از خانواده بقولات (نخود، سویا، لوبیا و یونجه یکساله) شناسایی شد که این ژن‌ها بر اساس روابط فیلوژنتیکی با آرابیدوپسیس، برنج، ارزن و جو ...
بیشتر
لیپواکسیژنازها (LOX) دی‌اکسیژنازهای دارای آهن غیرهم بوده و در مسیر آپوپتوتید (مرگ برنامه‌ریزی‌شده سلول)، پاسخ گیاهان به تنش‌های زیستی و غیرزیستی نقش دارند. در این مطالعه 95 ژن همولوگ LOX در چهار گونه از خانواده بقولات (نخود، سویا، لوبیا و یونجه یکساله) شناسایی شد که این ژن‌ها بر اساس روابط فیلوژنتیکی با آرابیدوپسیس، برنج، ارزن و جو به زیرگروه‌های 9-LOX، 13-LOX تیپ یک و 13-LOX تیپ دو تقسیم می‌شوند. ژن‌های LOX به‌صورت غیریکنواخت بر روی کروموزوم‌ها پخش شده‌اند. آنزیم‌های کد شده به‌وسیله این ژن‌ها در سیتوپلاسم و کلروپلاست فعال هستند. این ژن‌ها غنی از اینترون دارای شش‌تا نه اینترون بوده و دارای ساختار ژنی و فاز اینترونی حفاظت‌شده هستند. ژن‌های LOX مورد مطالعه دارای دارای دمین‌های حفاظت‌شده لیپواکسیژناز و PLAT/LH2 هستند. وجود چندین عنصر تنظیمی سیس پاسخ به هورمون‌ها و تنش‌ها نظیر ERE، MYB و MYC در پروموتر ژن‌های LOX نشان‌دهنده نقش این ژن‌ها در نمو گیاه و پاسخ آن‌ها به تنش‌های محیطی میباشد. افزون بر این، انواع مولکول‌های miRNA شناسایی‌شده بیان پس از رونویسی ژن‌های LOX را از طریق برش یا ممانعت از ترجمه تنظیم می‌کند. آنالیز بیان ژن‌ها بر پایه دادههای ترانسکریپتومیکس نشان داد که الگوی بیان ژن‌های LOX سویا در شرایط تنش‌های غیرزیستی متفاوت بوده و ژن‌های GmLOX4، GmLOX21، GmLOX25، GmLOX5، GmLOX22، GmLOX24، GmLOX14، GmLOX16، GmLOX7 و GmLOX26 بیان بالایی در پاسخ به شوری، خشکی، سرما و گرما دارند که بر نقش آن‌ها در افزایش تحمل سویا به تنش‌های غیرزیستی دلالت دارد. این مطالعه اطلاعات ارزشمندی را برای درک بهتر کارکردهای ژن‌های LOX و کشفیات بیشتر خانواده ژنی LOX بقولات فراهم می‌کند.
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
زهره حاجی برات؛ عباس سعیدی؛ محمدرضا غفاری؛ مهرشاد زین العابدینی
چکیده
گیاهان بسته به نوع و رشد گیاه، از استراتژی‌های مختلفی برای مقابله با استرس غیر زنده استفاده می‌کنند. تنش خشکی یکی از مهمترین تنش‌های غیر زنده میباشد که بر عملکرد محصولات کشاورزی تأثیر می‌گذارد. علاوه بر این، تنش خشکی یکی از اصلی ترین عوامل محدود کننده در رشد گیاه است و می تواند تنفس و فتوسنتز را مهار کند و بنابراین بر رشد و متابولیسم ...
بیشتر
گیاهان بسته به نوع و رشد گیاه، از استراتژی‌های مختلفی برای مقابله با استرس غیر زنده استفاده می‌کنند. تنش خشکی یکی از مهمترین تنش‌های غیر زنده میباشد که بر عملکرد محصولات کشاورزی تأثیر می‌گذارد. علاوه بر این، تنش خشکی یکی از اصلی ترین عوامل محدود کننده در رشد گیاه است و می تواند تنفس و فتوسنتز را مهار کند و بنابراین بر رشد و متابولیسم فیزیولوژیکی گیاهان تأثیر گذارد. گیاهان چندین مکانیسم مانند تغییرات مورفولوژیک کنند. خشکیُ پیری برگ را تسریع و بیان هزاران ژن را تغییر داده و بر میزان پروتئین دانه و عملکرد دانه تأثیر می‌گذارد. با این حال، تنوع ژنوتیپی برای تحمل ناشی از خشکی در جو وجود دارد. در این بررسی ، این رویکردها می‌توانند به بهبود ژنوتیپ‌های جو در پاسخ به تنش خشکی از طریق اصلاح و صفات فیزیولوژیکی ، مهندسی ژنتیک و انتخاب به کمک نشانگر (MAS) کمک کنند. ژن ها و پروتئین های دخیل در پاسخ به تحمل خشکی را با استفاده از پروتئومیکس، ترنسکریپتومبکس و رویکردهای متابولومیکس در این مطالعه آورده شد. همچنین،QTL (مکان صفات کمی) های معرفی شده مربوط به عملکرد و صفات سبزماندگاری و فیزیولوژیکی موجود در این مطالعه می‌توانند برای بهبود جو در تحمل خشکی در آینده استفاده شوند. ابزارهای امیکس قدرتمندی برای تجزیه و تحلیل واکنش های گیاه به محرک های مختلف محیطی وجود دارد. به‌ویژه مطالعات مقایسه‌ای ژرم‌پلاسم‌های متنوع ژنتیکی که در معرض شرایط نامطلوب مانند خشکی قرار می‌گیرند، بینش‌های ارزشمندی را در مورد پاسخهای گیاه به تنش ارائه می‌دهند و ارزیابی مناسب داده های امیکس می تواند به فرآیند کشف نشانگرهای زیستی کمک کند.
بیوتکنولوژی بیماریهای گیاهی
بهزاد نعیمی نظام آباد؛ فاختک طلیعی؛ عباس بیابانی؛ حسین صبوری؛ معصومه خیرگو
چکیده
بیماریهای قارچی برگ گندم از جمله مهمترین عوامل کاهش عملکرد این محصول استراتژیک می‌باشند. بنابراین شناسایی منابع مقاومت به بیماریهای مهم قارچی گندم از اهمیت بالایی برای افزایش عملکرد این محصول برخوردار است. به منظور شناسایی نشانگرهای حاوی اطلاعاتCBDP و SCoT برای بیماریهای زنگ‌برگی، سفیدک پودری و سپتوریوز برگی، 63 ژنوتیپ گندم ...
بیشتر
بیماریهای قارچی برگ گندم از جمله مهمترین عوامل کاهش عملکرد این محصول استراتژیک می‌باشند. بنابراین شناسایی منابع مقاومت به بیماریهای مهم قارچی گندم از اهمیت بالایی برای افزایش عملکرد این محصول برخوردار است. به منظور شناسایی نشانگرهای حاوی اطلاعاتCBDP و SCoT برای بیماریهای زنگ‌برگی، سفیدک پودری و سپتوریوز برگی، 63 ژنوتیپ گندم به صورت طرح اگمنت در ایستگاه تحقیقات کشاورزی عراقی محله(گرگان)، در سال زراعی 98-1397 کاشته شدند. ژنوتیپ‌ها با استفاده از تجزیه خوشه‌ای و براساس روش UPGMA به سه گروه دستهبندی شدند که این گروهها به ترتیب 24، 17 و 22 عضو داشتند. از بین ژنوتیپ‌های مورد بررسی ژنوتیپ‌های شماره 49 و 60 مقاومت بالایی نسبت به هر سه بیماری نشان دادند. نتایج تجزیه ارتباط نشان داد که در مجموع از 16 جفت آغازگر به کار رفته، 99 آلل تکثیر شدند که از بین آن‌ها 43 الل چندشکلی نشان دادند. بیشترین درصد چندشکلی مربوط به آغازگر نوع SCoT و کمترین آن مربوط به آغازگر CBDP بود. و نشانگرهای SCoT11-2 و CBDP 10-2 با هر سه بیماری ارتباط معنی‌داری نشان دادند. همچنین نشانگر SCoT21-3 با دو بیماری سفیدک پودری و زنگ قهوهای ارتباط معنی‌داری (05/0P
بیوانفورماتیک
حدیث برون؛ امیر سیاهپوش؛ سید محسن سهرابی؛ محمد رضا نیکبخت؛ جواد قاسمیان یادگاری؛ محسن محمدی؛ سید سجاد سهرابی
چکیده
پپتیدهای ضد میکروبی یکی از مهمترین سدهای دفاعی گیاهان در مقابل طیف وسیعی از پاتوژن‌ها به شمار می‌روند. در این بین، اسنیکین‌ها توجه ویژه‌ای را به خود جلب می‌کنند، زیرا یکی از مهمترین پپتیدهای غنی از سیستئین در میان پپتیدهای ضد میکروبی گیاهی هستند. در مطالعه حاضر، برخی از اعضای خانواده ژنی اسنیکین در گیاه پیاز از طریق روش‌های ...
بیشتر
پپتیدهای ضد میکروبی یکی از مهمترین سدهای دفاعی گیاهان در مقابل طیف وسیعی از پاتوژن‌ها به شمار می‌روند. در این بین، اسنیکین‌ها توجه ویژه‌ای را به خود جلب می‌کنند، زیرا یکی از مهمترین پپتیدهای غنی از سیستئین در میان پپتیدهای ضد میکروبی گیاهی هستند. در مطالعه حاضر، برخی از اعضای خانواده ژنی اسنیکین در گیاه پیاز از طریق روش‌های بیوانفورماتیکی و آزمایشگاهی شناسایی و تعیین خصوصیت شدند. بدین منظور تمام توالی‌های پروتئینی اسنیکین‌های گیاهی از پایگاه NCBI دریافت شدند. توالی مورد توافق اسنکین با هم‌ترازی چندگانه توالی‌های دریافت شده ایجاد شد. سپس توالی مورد توافق اسنکین با استفاده از ابزار tBLASTn در برابر ترنسکریپتوم گیاه پیاز هم‌ترازی موضعی شد. توالی‌های حاصل از tBLASTn، سرهم‌بندی شده و برای تعیین چارچوب خوانش باز کامل و پیش‌بینی دمین‌های عملکردی، سیگنال پپتید، محل تجمع سلولی، خصوصیات فیزیکوشیمیایی، فراوانی اسیدهای آمینه و فعالیت ضد میکروبی مورد بررسی قرار گرفتند. با استفاده از واکنش PCR توالی کد کننده کامل اسنیکین‌ها تکثیر شد. در نهایت، وجود هفت ژن اسنیکین با چارچوب‌های خوانش باز با طول متوسط 323 جفت باز در گیاه پیاز تأیید شد. تجزیه و تحلیل‌های بیوانفورماتیکی، شباهت بالای ژن‌های اسنیکین پیاز با همولوگ‌های اسنیکن در سایر گونه‌های گیاهی، از نظر توالی نوکلئوتیدی و پروتئینی و همچنین خصوصیات ساختاری را نشان داد. نتایج همچنین نشان داد که تمامی اسنیکین‌های شناسایی شده در گیاه پیاز دارای خاصیت ضد میکروبی بالقوه بودند. با توجه به اثرات ضد میکروبی بالقوه در پپتیدهای شناسایی شده، می‌توان با تولید این پپتیدها در سیستم‌های بیانی مختلف از آن‌ها به عنوان عوامل ضد میکروبی جدید در مقابله با پاتوژن‌های انسانی، دامی و گیاهی استفاده کرد.
مهدیه شجاعی؛ راضیه سرآبادانی
چکیده
اختلالات سیستم ایمنی یکی از دلایل ابتلای افراد به بیماری اتیسم است. TNF و IL-6 از نشانگرهای مهم بیماری اتیسم می‌باشند. افزایش بیش از اندازه این سایتوکاین‌ها در مغز و خون بیماران اتیسمی علاوه بر اختلالات سیستم ایمنی، زمینه‌ساز بسیاری از ناهنجاری‌های رفتاری شایع در مبتلایان به این بیماری میباشد. در این پژوهش، سل‌لاین عصبی 1321N1 و سل‌لاین ...
بیشتر
اختلالات سیستم ایمنی یکی از دلایل ابتلای افراد به بیماری اتیسم است. TNF و IL-6 از نشانگرهای مهم بیماری اتیسم می‌باشند. افزایش بیش از اندازه این سایتوکاین‌ها در مغز و خون بیماران اتیسمی علاوه بر اختلالات سیستم ایمنی، زمینه‌ساز بسیاری از ناهنجاری‌های رفتاری شایع در مبتلایان به این بیماری میباشد. در این پژوهش، سل‌لاین عصبی 1321N1 و سل‌لاین HFF به‌عنوان سلول‌های نرمال تحت القای سیستم ایمنی قرار گرفتند تا فاکتورهای ایمنی در بالاترین سطح از فعالیت خود قرار گیرد، سپس سلول‌ها با سه غلظت 1، 5/1 و 2 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر از عصاره کلم‌بروکلی تیمار شدند و در سه بازه زمانی 1، 2 و 3 روزه توسط تست الایزا مورد آنالیز قرار گرفتند و اثر سولفورافان موجود در عصاره کلم‌بروکلی بر روی دو فاکتور TNF و IL-6 بررسی شد. نتایج مقایسه نمونه بدون تیمار با عصاره کلم‌بروکلی و نمونه تیمار شده با 2 میلی‌گرم از عصاره کلم‌بروکلی به‌مدت 3 روز، نشان داد که دو فاکتور TNFαو IL-6 تحت‌تاثیر عصاره کلم‌بروکلی کاهش یافت. همچنین مشاهده شد که غلظت بالاتر عصاره و زمان بیشتر تیمار دهی اثر بخشی بیشتری در کاهش دو فاکتور مذکور داشت. به‌طور کلی نتایج آزمایش حاضر تاثیر عصاره کلم‌بروکلی بر کاهش التهاب سیستم ایمنی که به‌واسطه این دو فاکتور ایجاد شدند، را پیشنهاد می‌دهد.
فیزیولوژی مولکولی
شیما جمالی راد؛ محمدرضا عظیمی؛ نیر اعظم خوش‌خلق سیما؛ محمد رضا غفاری
چکیده
Suaeda salsa یک شبه هالوفیت یکساله با ارزش غذایی و تحمل شوری بالا بوده که به عنوان یک گیاه روغنی، دارویی و خوراکی بسیار حائز اهمیت میباشد. در حال حاضر مطالعات محدودی در زمینه بررسی تنوع متابولیکی در گیاه S. salsa وجود دارد. در این مطالعه برای درک شاخص تحمل به شوری با استفاده از بررسی تنوع متابولیکی پروفایل اسیدهای آمینه در گیاه S. salsa در غلظت‌های ...
بیشتر
Suaeda salsa یک شبه هالوفیت یکساله با ارزش غذایی و تحمل شوری بالا بوده که به عنوان یک گیاه روغنی، دارویی و خوراکی بسیار حائز اهمیت میباشد. در حال حاضر مطالعات محدودی در زمینه بررسی تنوع متابولیکی در گیاه S. salsa وجود دارد. در این مطالعه برای درک شاخص تحمل به شوری با استفاده از بررسی تنوع متابولیکی پروفایل اسیدهای آمینه در گیاه S. salsa در غلظت‌های 0، 200 و 800 میلی مولار NaCl مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج بررسی فیزیولوژیک نشان داد، شوری به صورت معنی‌داری، محتوای سدیم (Na+) را در اندامهای هوایی گیاه تحت تأثیر قرار می‌دهد، به طوریکه میزان آن در اندامهای هوایی گیاه S. salsa در مقایسه با شاهد افزایش معنی‌داری نشان داد. علاوه بر این تجزیه به مولفههای اصلی نتایج نشان داد که تفاوت در تنوع متابولیکی قادر است 96 درصد از تغییرات فنوتیپی در گیاه S. salsa را تحت شوری توجیه نماید. مقایسه پروفایل اسیدهای آمینه در سطوح مختلف شوری نشان داد پرولین، متیونین، سترولین و لیزین بیشترین تجمع را تحت تنش 800 میلی مولار دارا می‌باشند. با توجه به نقش مهم این اسیدهای آمینه در کنترل تنش شوری مطالعات بیشتر برای کشف مکانیزمهای سازگاری تحمل به شوری در گیاه S. salsa ضروری است.
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
مهرانه تسلیمی؛ عاطفه صبوری؛ امین عابدی
چکیده
خشکی از مهمترین عوامل محدود کننده برای تولید اقتصادی محصولات زراعی به خصوص برنج در دنیا است. به منظور شناسایی نشانگرهای مرتبط با عملکرد و صفات زراعی برنج تحت تنش خشکی، تعداد 40 رگه خویش‌آمیخته برنج از نسل نهم (F9) حاصل از تلاقی ارقام شاه-پسند×IR28 در مزرعه تحقیقاتی مؤسسه تحقیقات برنج کشور (رشت) در بهار و تابستان 1397 در قالب طرح بلوک‌های ...
بیشتر
خشکی از مهمترین عوامل محدود کننده برای تولید اقتصادی محصولات زراعی به خصوص برنج در دنیا است. به منظور شناسایی نشانگرهای مرتبط با عملکرد و صفات زراعی برنج تحت تنش خشکی، تعداد 40 رگه خویش‌آمیخته برنج از نسل نهم (F9) حاصل از تلاقی ارقام شاه-پسند×IR28 در مزرعه تحقیقاتی مؤسسه تحقیقات برنج کشور (رشت) در بهار و تابستان 1397 در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار مورد بررسی قرار گرفتند. در این راستا، چندشکلی110 نشانگر SSR و EST-SSR بین والدین جمعیت ارزیابی و 41 نشانگر، چندشکل مناسبی نشان دادند. نتایج به دست آمده از تجزیه رگرسیونی تحت شرایط بدون تنش و تنش به ترتیب 24 و 22 نشانگر معنی دار شناسایی نمود. بیشترین ضریب تبیین (R2) در شرایط بدون تنش مربوط به نشانگر RM3496 برای تعداد روز تا گلدهی (8/24 درصد) و در شرایط تنش، مربوط به نشانگر RMES6-1 برای صفت میزان خروج خوشه از غلاف (1/28 درصد) بود. نشانگرهای RM211 و RM6697 به ترتیب در شرایط بدون تنش و تنش خشکی، بیشترین ارتباط معنی‌دار را با صفات مختلف از جمله طول خوشه، طول برگ پرچم، تعداد دانه بارور درخوشه، تعداد دانه کل درخوشه و وزن دانه بارور درخوشه داشتند. بر اساس جستجوهای بیوانفورماتیکی، بیشترین الگوی بیان در شرایط تنش خشکی مربوط به ژن با کد دسترسی LOC_Os01g43370 بود. از نشانگرهای آگاهی‌بخش و ژن‌های شناسایی شده توسط روش‌های بیوانفورماتیکی، می‌توان پس از تآیید اعتبار، برای انتخاب به کمک نشانگر، جهت انتقال ژن و بهبود عملکرد برنج در شرایط تنش خشکی مورد استفاده قرار داد.
بیوانفورماتیک
پریسا رمضانپور؛ حمید نجفی زرینی؛ سیدحمید رضا هاشمی؛ غلامعلی رنجبر
چکیده
ژن‌های خانواده زینک‌فینگر CCCH (C3HZNF)، کد کننده پروتئین‌هایی با سه سیستئین و یک هیستیدین می‌باشند. پروتئین‌های این خانواده دسته مهمی از فاکتورهای رونویسی زینک فینگر بوده که در فعالیت‌های مختلف از جمله رشد و نمو گیاه و پاسخ به تنش‌های زیستی و غیر زیستی و در واقع در مقاومت به تنش‌ها موثر می‌باشند. در این مقاله از دادههای پروتئینی ...
بیشتر
ژن‌های خانواده زینک‌فینگر CCCH (C3HZNF)، کد کننده پروتئین‌هایی با سه سیستئین و یک هیستیدین می‌باشند. پروتئین‌های این خانواده دسته مهمی از فاکتورهای رونویسی زینک فینگر بوده که در فعالیت‌های مختلف از جمله رشد و نمو گیاه و پاسخ به تنش‌های زیستی و غیر زیستی و در واقع در مقاومت به تنش‌ها موثر می‌باشند. در این مقاله از دادههای پروتئینی C3HZNF دو گیاه آرابیدوپسیس و برنج برای تجزیه و تحلیل روابط فیلوژنتیک، ساختار اگزون/ اینترون، سازماندهی موتیف‌ها/ دامنه ها استفاده شد. این بررسی‌ها نشان از همولوژی بالای این ژن‌ها با ژن‌های CCCH در برنج داشتند. تجزیه و تحلیل ساختار ژنی نشان داد که AtC3Hها دارای تعداد اگزون‌های متغیری می‌باشند، اما به طور کلی ژن‌هایی با 1 و 7 اگزون، بیشترین تعداد را در بر می‌گیرند. بررسی ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی پروتئین‌های این خانواده نشان داد که AtC3H36 پایدارترین پروتئین در بین اعضای این خانواده میباشد همچنین بیشترین نقطه ایزوالکتریک متعلق به پروتئین AtC3H7 (96/9) است. مشاهدات نشان داد اعضای این خانواده ژنی دارای 1 تا 6 دمین Znf C3H و مجموعا 17 دمین عملکردی می‌باشند. مقایسه‌ی فیلوژنی بین پروتئین‌های C3H در برنج و Arabidopsis نشان داد که این پروتئینها از حفاظت شدگی بالایی برخوردارند. در آنالیز فیلوژنتیکی مقایسه‌ای AtC3H وOsC3H، ژن‌های اورتولوگ در یک گروه قرار گرفتند. به عنوان مثال،OsC3H8 همولوژی نزدیکی با HUA1 در Arabidopsis (AtC3H37) نشان داد، که این ژن در توسعه گل نقش دارد. این مطالعه اطلاعات ارزشمندی در مورد خانواده مهم ژنی CCCH zinc finger در گیاه آرابیدوپسیس و برنج ارائه می‌دهد. این اطلاعات می‌تواند در درک نحوه عمل این ژن‌ها برای کمک به مقاومت گیاه در هنگام مواجه با تنش-های زیستی و غیر زیستی کمک کننده باشد.
بیوتکنولوژی بیماریهای گیاهی
محمدرضا شیرافکن؛ سمیرا شهبازی؛ محمدعلی ابراهیمی؛ حمید سبحانیان؛ عنایت الله یزدان پناه
چکیده
باکتری‌های محرک رشد یا پروبیوتیک گیاه، بخش مؤثری از کشاورزی زیست سازگار و پایدارنـد. در این تحقیق، تغییرات برخی شاخصهای رویشـی و فیزیولوژیکـی گیاه کاهو و کنترل زیستی عامل بیماری مرگ گیاهچه (P. ultimum)، تحت تیمار با دو سویه باکتری محرک رشد (lipoferum A. و A. brasilense) و سویه B. subtilis) ) و دو موتانت شمارههای چهارصدونوزده و شش‌صد (B. subtilis حاصل از پرتوتابی ...
بیشتر
باکتری‌های محرک رشد یا پروبیوتیک گیاه، بخش مؤثری از کشاورزی زیست سازگار و پایدارنـد. در این تحقیق، تغییرات برخی شاخصهای رویشـی و فیزیولوژیکـی گیاه کاهو و کنترل زیستی عامل بیماری مرگ گیاهچه (P. ultimum)، تحت تیمار با دو سویه باکتری محرک رشد (lipoferum A. و A. brasilense) و سویه B. subtilis) ) و دو موتانت شمارههای چهارصدونوزده و شش‌صد (B. subtilis حاصل از پرتوتابی با پرتو گاما به عنوان سویه‌های بیوکنترلی، در شرایط گلخانهای در قالب طرح کاملاً تصادفی بررسی شد. نتایج تحقیق نشان داد کلیه شاخصهای رویشی و فیزیولوژیک کاهو در اثر تیمار با باکتری‌ها A. (lipoferum, A.brasilense, Bacillus subtilis) در سطح 5% تفاوت معنی‌داری با شاهد داشتند. در تیمارهای آلوده باP. ultimum ، شاخصهای درصد بوته میری و شدت بروز بیماری در اثر تیمار با موتانت‌هایB. subtilis کاهش معنی‌داری یافت؛ اما سویه‌های Azospirillum ازنظر بیوکنترلی مؤثر نبودند. مقایسه شاخصهای فیزیولوژیک در گیاهان آلوده به بیمـارگر نشان داد آنزیم‌های پراکسیـداز، پلی‌فنل‌اکسیـداز و پرولیـن در اثر تیمار با موتانت‌هایB. subtilis افزایش و مالون‌دی‌آلدئید کاهش داشته است. درمجموع، القاء جهش با پرتوی گاما در باکتریB. subtilis به‌دلیل بهبود فعالیت آنتاگونیستی، توانسته بدون تأثیر نامطلوب بر رشد و فیـزیولوژی گیاه کاهو، به بهبود توانایـی بیـوکنترل موتانت‌هایB. subtilis کمک کند؛ به شرطی که کارایی این موتانت‌ها در بیوکنترل شبه‌قارچ P. ultimum و القاء شاخصهای فیزیولوژیک مرتبط با مقاومت در گیاه کاهو بالاتراز Azospirillum باشد.
بیوانفورماتیک
مژده عرب؛ حمید نجفی زرینی؛ قربانعلی نعمت زاده؛ سید حمیدرضا هاشمی پطرودی
چکیده
پروتئین‌های شبه‌کالسینئورین B (CBL) یکی از اجزای کلیدی حسگرهای کلسیم بوده که در فرایندهای مختلف رشد و نموی و همچنین تنش‌های محیطی مشارکت دارند. در این تحقیق به دلیل نقش و کارکرد ژن‌های CBL در هدایت پیام در تنش‌های غیرزیستی و زیستی، شناسایی عناصر سیس این خانواده ژنی در گیاهان Oryza sativa (OsCBL)، Arabidopsis thaliana (AtCBL) و A. littoralis (AlCBL) مدنظر قرار گرفت. ...
بیشتر
پروتئین‌های شبه‌کالسینئورین B (CBL) یکی از اجزای کلیدی حسگرهای کلسیم بوده که در فرایندهای مختلف رشد و نموی و همچنین تنش‌های محیطی مشارکت دارند. در این تحقیق به دلیل نقش و کارکرد ژن‌های CBL در هدایت پیام در تنش‌های غیرزیستی و زیستی، شناسایی عناصر سیس این خانواده ژنی در گیاهان Oryza sativa (OsCBL)، Arabidopsis thaliana (AtCBL) و A. littoralis (AlCBL) مدنظر قرار گرفت. در مکان‌یابی ده ژن AtCBL، ده ژن OsCBL و شش ژن AlCBL، پروتئین‌های AtCBL4، AtCBL10، AlCBL4.2، AlCBL4.3 و AlCBL10 در غشای پلاسمایی قرار گرفتند. بر اساس درخت فیلوژنتیکی، 26 ژن CBL مورد بررسی به دو گروه اصلی تقسیم شدند به نحوی‌که تقریبا همه CBLها در مجاورت با ژن‌های ارتولوگشان طبقه‌بندی شدند. در بررسی مقایسه‌ای ساختار ژنی خانواده ژنی CBLها مشاهده گردید که حدود 66 درصد ژن‌های AlCBL، 60 درصد ژن‌های AtCBL و 80 درصد ژن‌های OsCBL دارای هشت اگزون و هفت اینترون بودند. شناسایی و طبقه‌بندی عناصر تنظیمی سیس در هشت گروه مختلف صورت گرفت که از مهمترین عناصر سیس مرتبط به تنش می‌توان به موتیف‌های ABRE، ARE، موتیف-GC،MBS ، DRE، STRE و LTR اشاره نمود. تنوع مشاهده شده در بیان اعضای خانواده ژنی به‌دلیل وجود مکانیسم‌های تنظیمی متفاوت در تنظیمات بیان این ژن‌ها بوده که به دلیل وجود عناصر تنظیمی اختصاصی بافت و اختصاصی تنش در پروموتر اعضای این خانواده است. بررسی عملکردی ژن AlCBL4.2 به دلیل دارا بودن شش موتیف as-1 با توجه به ماهیت بیان اختصاصی و بیان افزاینده این موتیف می‌تواند اطلاعات با اهمیتی را در خصوص فرایندهای تنظیمی این ژن ارائه نماید.
ژنومیکس
پریسا دریانی؛ هادی هادی درزی رامندی؛ سارا دژستان؛ زهرا سادات شبر
چکیده
آرایش سیستم ریشه و صفات مرتبط با آن برای جذب رطوبت از خاک‌های عمیق اهمیت زیادی دارند. اطلاعات مربوط به QTLهای مرتبط با آرایش سیستم ریشه‌ای برنج از مقالات و پایگاه دادههای مرتبط جمع‌آوری شدند. متاآنالیز در سطح کل ژنوم روی این QTLها با استفاده از دادههای 28 مطالعه مستقل مکان‌یابی QTL در 38 جمعیت مختلف برنج انجام شد. از میان 312 ناحیه QTL که ...
بیشتر
آرایش سیستم ریشه و صفات مرتبط با آن برای جذب رطوبت از خاک‌های عمیق اهمیت زیادی دارند. اطلاعات مربوط به QTLهای مرتبط با آرایش سیستم ریشه‌ای برنج از مقالات و پایگاه دادههای مرتبط جمع‌آوری شدند. متاآنالیز در سطح کل ژنوم روی این QTLها با استفاده از دادههای 28 مطالعه مستقل مکان‌یابی QTL در 38 جمعیت مختلف برنج انجام شد. از میان 312 ناحیه QTL که روی نقشه ژنتیکی مرجع قرار گرفتند، 84 و 228 ناحیه QTL به‌ترتیب در شرایط عادی رطوبتی و تنش خشکی شناسایی‌شده بودند. پس از انتقالQTL ها روی نقشه توافقی، متاآنالیز QTL با به کارگیری نرم‌افزار BioMercator انجام شد. در مجموع تعداد 69 ناحیه MQTL معنی‌دار روی 12 کروموزوم برنج شناسایی شدند. نواحی MQTL شامل 5 تا 32 QTL اولیه و منعکس‌کننده QTLهای متعدد برای سه تا پنج صفت مرتبط با آرایش ریشه بودند. پس از بررسی فواصل اطمینان و تعداد QTLهای اولیه برای هر یک از نواحی MQTL، 23 ناحیه به‌عنوان مهمترین نواحی MQTL گزینش و ژن‌های واقع در محدوده این MQTLها شناسایی شدند. از جمله ژن‌های کاندیدای دخیل در آرایش سیستم ریشه برنج که در نواحی MQTL قرار داشتند می‌توان به ژن‌هایی از خانواده‌های WRKY، ARF، IAA، EXPA، WOX، HOX، YUCCA، RHL و NAC اشاره کرد. جایگاه 60 MQTL با موقعیتSNPهای گزارش‌شده در مطالعات ارتباطی کل ژنوم (GWAS) برای صفات ریختی ریشه در برنج همپوشانی داشتند. ژن‌های منتخب امیدبخش و نواحی MQTL می‌توانند برای مهندسی ژنتیک و به‌نژادی مبتنی بر MQTL با هدف بهبود پتانسیل عملکرد، پایداری و کارایی در محیط‌های مواجه با کم‌آبی در برنج مورد استفاده قرار گیرند.
بیوتکنولوژی گیاهان دارویی
مهدیه شجاعی؛ راضیه سرآبادانی
چکیده
التهاب، پاسخ طبیعی سیستم ایمنی بدن در برابر آسیب یا بیماری به عنوان یک مکانیسم دفاعی، در بدن است. سیستم ایمنی بدن سلول‌های آسیب دیده، محرک‌ها و پاتوژن‌ها را شناسایی کرده و روند بهبودی را آغاز می‌کند که این روند ممکن است باعث بروز التهاب در بدن شود. گاهی اوقات التهاب طولانی مدت و پاسخهای ایمنی بیش از حد معمول، باعث بروز عوارض و ...
بیشتر
التهاب، پاسخ طبیعی سیستم ایمنی بدن در برابر آسیب یا بیماری به عنوان یک مکانیسم دفاعی، در بدن است. سیستم ایمنی بدن سلول‌های آسیب دیده، محرک‌ها و پاتوژن‌ها را شناسایی کرده و روند بهبودی را آغاز می‌کند که این روند ممکن است باعث بروز التهاب در بدن شود. گاهی اوقات التهاب طولانی مدت و پاسخهای ایمنی بیش از حد معمول، باعث بروز عوارض و آسیب‌های بیشتر و بروز بیماریهای مزمن می‌شود. در این پژوهش عصاره Brassica oleracea استخراج و وجود سولفورافان با روش GC-MSو MTTدر آن تأیید شد. میزان سمیت عصاره استخراج شده بر لاین‌های سلولی، رد شد، بر بیان ژن‌های STAT3 و NF-KB مؤثر در مسیر التهاب سیستم ایمنی مورد بررسی قرار گرفت. از دو ژن GAPDH و β-actin به عنوان ژن‌های کنترل داخلی، در لاین سلولی عصبی 1321N1 و لاین سلولی HFF به عنوان سلول نرمال استفاده شد. سلول‌ها با دو میلی‌گرم از عصاره به مدت سه روز تیمار شدند و تغییرات سیستم ایمنی نیز در بیان ژن‌ها، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که سولفورافان باعث کاهش بیان ژن‌های NF-KB و STAT3 شد و هر دو ژن از مهمترین واسطه‌های التهاب می‌باشند. بر اساس نتایج بدست آمده در این پژوهش، استفاده از ماده مؤثره سولفورافان می‌تواند در کاهش علل ایجاد مشکلات بیماران دارای التهاب سیستم ایمنی مؤثر باشد.
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
زهرا حاجی برات؛ عباس سعیدی؛ احمد موسی پور گرجی؛ مهرشاد زین العابدینی؛ محمدرضا غفاری؛ رحیم احمدوند
چکیده
ویروس‌های Potato virus Y (PVY) و Potato virus X (PVX) از مهمترین عوامل آلوده‌کننده سیب‌زمینی هستند که باعث کاهش عملکرد و کیفیت غده می‌شوند. در این مطالعه، آزمایشی برای بررسی تأثیر ویروس‌های مذکور بر عملکرد غده و سطح مقاومت 33 ژنوتیپ سیب‌زمینی در کرج انجام شد. آزمایش به‌صورت طرح کاملا تصادفی در قالب فاکتوریل میباشد و در دو سطح ویروس در سه تکرار ...
بیشتر
ویروس‌های Potato virus Y (PVY) و Potato virus X (PVX) از مهمترین عوامل آلوده‌کننده سیب‌زمینی هستند که باعث کاهش عملکرد و کیفیت غده می‌شوند. در این مطالعه، آزمایشی برای بررسی تأثیر ویروس‌های مذکور بر عملکرد غده و سطح مقاومت 33 ژنوتیپ سیب‌زمینی در کرج انجام شد. آزمایش به‌صورت طرح کاملا تصادفی در قالب فاکتوریل میباشد و در دو سطح ویروس در سه تکرار اجرا شد. نتایج نشان داد که آلودگی ویروسی تأثیر معنی‌داری بر میانگین عملکرد غده، عملکرد بذری (اندازه غده 35-55 میلی‌متر)، عملکرد خوراکی (اندازه غده بزرگتر از55 میلی‌متر) و عملکرد غیرقابل‌فروش (اندازه غده کوچک‌تر از 35 میلی‌متر) دارد. براساس تجزیه خوشه‌ایی ویروس PVY، خوشه هفتم بیشترین ژنوتیپ‌های مقاوم به ویروس PVY به لحاظ میانگین جذب نوری و میانگین عملکرد در نظر گرفته‌شد و درحالی‌که خوشه ششم دارای ژنوتیپ‌های حساس به ویروس PVY شناسایی شدند. بر مبنای تجزیه خوشه‌ای ویروسPVX، خوشه اول بیشترین ژنوتیپ‌های مقاوم به لحاظ میانگین عملکرد و جذب نوری درنظرگرفته‌شد و خوشه سوم دارای بیشترین ژنوتیپ‌های حساس به ویروس PVX هستند. نتایج این مطالعه نشان داد که ژنوتیپ G23 با میانگین جذب نوری 01/0 و 032/0 و میانگین عملکرد 1/4 کیلوگرم بر متر مربع، به ترتیب ژنوتیپ مقاوم به PVY و PVX میباشد. انتخاب همزمان ژنوتیپ‌ها با عملکرد بالا و مقاوم در برابر هر دو ویروس به تسریع در برنامه‌های اصلاح سیب‌زمینی کمک می‌کند.
بیوتکنولوژی میکروبی در گیاهان زراعی
علی اکبر باباجانپور بورا؛ غلامعلی رنجبر؛ سید حمیدرضا هاشمی پطرودی؛ حمید نجفی زرینی؛ قربانعلی نعمت زاده
چکیده
سیانوباکتری‌ها به دلیل تثبیت بیولوژیکی نیتروژن، و تولید مواد تقویت‌کننده رشد نقش مهمی در بهبود حاصلخیزی خاک و افزایش بهره‌وری محصولات ارگانیک دارند. این تحقیق تأثیر سویه‌های مختلف سیانوباکتری (هشت سویه) بر رشد سه رقم برنج (فجر، روشن و طارم) در مرحله جوانهزنی، بررسی شد. با توجه به فرم ترجیحی جذب نیتروژن در برنج‌های غرقاب (آمونیوم)، ...
بیشتر
سیانوباکتری‌ها به دلیل تثبیت بیولوژیکی نیتروژن، و تولید مواد تقویت‌کننده رشد نقش مهمی در بهبود حاصلخیزی خاک و افزایش بهره‌وری محصولات ارگانیک دارند. این تحقیق تأثیر سویه‌های مختلف سیانوباکتری (هشت سویه) بر رشد سه رقم برنج (فجر، روشن و طارم) در مرحله جوانهزنی، بررسی شد. با توجه به فرم ترجیحی جذب نیتروژن در برنج‌های غرقاب (آمونیوم)، مطالعه خانواده ژنی انتقال دهنده‌های آمونیوم (AMT) مدنظر قرار گرفت. در این آزمایش اثر سیانوباکتری بر صفت‌های درصد جوانهزنی، سرعت جوانهزنی، طول ریشه‌چه، نسبت طول ریشه‌چه به ساقه‌چه، وزن خشک تک بوته و وزن تر تک بوته مورد مطالعه معنی‌دار بود. بهبود شاخصهای جوانهزنی در همکشتی دو رقم پرمحصول روشن و فجر با هشت سویه سیانوباکتر، نسبت به رقم کیفی طارم هاشمی معنی‌دار بود. میزان برون‌ریزش ازت در هر هشت سویه متفاوت بوده و بالاترین میزان برون‌ریزش نیترات و آمونیوم در سویه شماره 7 به ترتیب به مقدار 08/0 و 010/0 میکروگرم بر میلی‌لیتر مشاهده شد. در بررسی بیوانفورماتیکی، 12 مکان ژنی و 15 ایزوفرم OsAMT در ژنوم گیاه برنج شناسایی شد. بررسی اعضای خانواده ژنی OsAMT در پایگاه‌های اختصاصی دمین نشان داد که همه ژن‌های مورد بررسی (بجز OsAMT 3.4) دارای دمین پروتئینی انتقال‌دهنده آمونیوم می‌باشند. بررسی ساختار ژنی و روابط تکاملی OsAMTها نشان داد، همه OsAMTها در سه گروه طبقه‌بندی‌شده که هر گروه از الگوهای موتیف و ساختارهای اگزون/اینترون مشابه برخوردارند. شناسایی ژن‌های فعال و غیرفعال OsAMT در آنالیز این‌سیلیکو می‌تواند در مطالعات بررسی ژنومیکس عملکردی خانواده ژنی انتقال‌دهنده آمونیوم برنج خصوصاً در شرایط همکشتی با سویه‌های سیانوباکتر راهگشا باشد.
بیوانفورماتیک
سحر فرجی؛ قربانعلی نعمت زاده؛ سیدکمال کاظمی تبار؛ علی پاکدین پاریزی
چکیده
ریزجلبک Arthrospira platensis یک پروکاریوت فتوسنتزکننده ارزشمند با مصارف صنعتی و غذایی متعدد میباشد. آنزیم‌های اسید چرب دساچوراز (FADs) مسئول تولید اسیدهای چرب غیراشباع تک و چندگانه هستند. در مطالعه حاضر با استفاده از راهکارهای بیوانفورماتیکی، ژنوم A. platensis C1 به منظور شناسایی ژن‌های خانواده ApFAD بررسی شد. تعداد 8 ژن ApFAD در ژنوم اسپیرولینا ...
بیشتر
ریزجلبک Arthrospira platensis یک پروکاریوت فتوسنتزکننده ارزشمند با مصارف صنعتی و غذایی متعدد میباشد. آنزیم‌های اسید چرب دساچوراز (FADs) مسئول تولید اسیدهای چرب غیراشباع تک و چندگانه هستند. در مطالعه حاضر با استفاده از راهکارهای بیوانفورماتیکی، ژنوم A. platensis C1 به منظور شناسایی ژن‌های خانواده ApFAD بررسی شد. تعداد 8 ژن ApFAD در ژنوم اسپیرولینا شناسایی و به گروه‌های Omega، Sphingolipid، CrtR_beta-carotene-hydroxylase و Acyl-CoA، طبقه‌بندی شدند. چهار موتیف هیستیدینی حفاظت شده که برای اتصال به ساختارهای دای-آهن و فعالیت‌های کاتالیزوری ضروری هستند، شناسایی شدند. بررسی تغییرات پس از ترجمه پروتئین‌های ApFAD طیف گسترده‌ای از تغییرات گلیکوزیلاسیون و فسفریلاسیون را نشان داد. بررسی نواحی پروموتری ژن FAD انواع مختلفی از عناصر تنظیمی سیس پاسخگو به فیتوهورمون‌ها و شرایط تنش، به‌ویژه در دساچورازهای امگا (ApFAD-6) و آسیل-لیپید (ApFAD-3) را نمایان ساخت. همچنین، شبکه‌های برهم‌کنش پروتئین-پروتئین تعامل بین ApFADها و ژن‌های دخیل در مقابله با تنش به واسطه فرآیند بیوسنتزی متابولیت‌های ثانویه و نیز انتقال الکترون را نشان دادند. آنالیز دادههای RNA-seq ژن‌های ارتولوگ در آرابیدوپسیس، پتانسیل ژن‌های گروه امگا و آسیل-لیپید در اسپیرولینا، مانند ژن‌های ApFAD-3، ApFAD-6 و ApFAD-7، را در پاسخ به تنش‌های محیطی مختلف نشان داد. بطورکلی، نتایج این تحقیق می‌تواند به درک و شناخت کاملتر عملکرد ژن‌های FAD در اسپیرولینا کمک کرده و زمینه را برای دستورزی این ژن‌ها با هدف افزایش محتوای اسیدهای چرب غیراشباع و بهبود ارزش تغذیه‌ای روغن‌ها و نیز افزایش تحمل گیاهان به تنش‌های محیطی مختلف فراهم نماید.
بیوانفورماتیک
شایان کاظمی-لیف‌شاگرد؛ عاطفه صبوری؛ زهرا پزشکیان؛ محمد مهدی سوهانی
چکیده
برنج، به‌عنوان غذای اصلی قشر وسیعی از مردم دنیا، نقشی مهم و استراتژیک در سراسر جهان ایفا می‌کند. در فرآیند تولید برنج، تغییر در میزان عناصر در دسترس این گیاه از جمله نیتروژن، می‌تواند عملکرد این گیاه را به طور قابل توجهی تحت تأثیر قرار دهد. نیتروژن با تأثیر قابل توجه بر فرآیندهای مختلف فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی در سلول‌های گیاهی، ...
بیشتر
برنج، به‌عنوان غذای اصلی قشر وسیعی از مردم دنیا، نقشی مهم و استراتژیک در سراسر جهان ایفا می‌کند. در فرآیند تولید برنج، تغییر در میزان عناصر در دسترس این گیاه از جمله نیتروژن، می‌تواند عملکرد این گیاه را به طور قابل توجهی تحت تأثیر قرار دهد. نیتروژن با تأثیر قابل توجه بر فرآیندهای مختلف فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی در سلول‌های گیاهی، نقش مهمی در تولید برنج ایفا می‌کند و بر رشد، نمو و عملکرد آن تأثیر می‌گذارد. با توجه به اهمیت نقش نیتروژن، هدف از این تحقیق، شناسایی ژن‌ها، مطالعه مسیرهای بیولوژیکی و برهمکنش‌های پروتئین-پروتئین مهم در برنج در واکنش به تنش کمبود نیتروژن بود. مجموعه داده بیان ریزآرایه از پایگاه داده NCBI استخراج و ژن‌های با بیان متفاوت بین تیمار شاهد و حالت تنش شناسایی شد. عملکردهای مولکولی و مسیرها و فرآیندهای بیولوژیکی مرتبط با این ژن‌ها با استفاده از ابزار برخط DAVID مورد بررسی و شناسایی قرار گرفت. به کمک نرم‌افزار Cytoscape پس از ترسیم شبکه ژنی، تعداد ده ژن به‌عنوان ژن‌های کلیدی در شبکه، انتخاب شدند. نتایج نشان داد فرآیند مواجهه و پاسخ گیاه به تنش در ساعات ابتدایی اعمال تنش، شامل مسیرهای سیگنال دهی و تولید آمینواسیدها است. در شرایط کمبود نیتروژن در خاک، بیان ژن‌های دخیل در فرآیند انتقال یون آهن و بیوسنتز آمینواسیدها به طور معنی‌داری افزایش می‌یابد. سنتز ناقل‌های یون آهن در فرآیند فتوسنتز برگ گیاه دخیل بوده و به نحوی موجب ایجاد تعادل و پایداری تولیدات فتوسنتزی می‌شود. انتظار می‌رود که از این ژن‌های کلیدی، بتوان در برنامه‌های به‌نژادی استفاده کرد.
بیوتکنولوژی میکروبی در گیاهان زراعی
مجید عزیزی؛ سعید سهیلی وند
چکیده
تجارت جهانی جلبک‌ها، 8/19 میلیارد دلار در سال 2021 بوده و پیش‌بینی می‌شود در سال 2028 با نرخ رشد مرکب سالیانه 5/10 درصد به به 36 میلیارد دلار برسد. جلبک‌های سبز یوکاریوتی و سیانوباکتری‌های پروکاریوتی گرم منفی در صنایع دارویی، غذایی، آرایشی، آبزی‌پروری، جیره غذایی طیور و سوخت‌های زیستی کاربرد گسترده‌ای دارند. همچنین، جلبک‌ها ...
بیشتر
تجارت جهانی جلبک‌ها، 8/19 میلیارد دلار در سال 2021 بوده و پیش‌بینی می‌شود در سال 2028 با نرخ رشد مرکب سالیانه 5/10 درصد به به 36 میلیارد دلار برسد. جلبک‌های سبز یوکاریوتی و سیانوباکتری‌های پروکاریوتی گرم منفی در صنایع دارویی، غذایی، آرایشی، آبزی‌پروری، جیره غذایی طیور و سوخت‌های زیستی کاربرد گسترده‌ای دارند. همچنین، جلبک‌ها به واسطه افزایش دسترسی به مواد مغذی، حفظ کربن آلی و حاصلخیزی خاک، افزایش رشد و عملکرد گیاه و تحریک فعالیت میکروبی خاک؛ در کشاورزی مبتنی بر توسعه پایدار کاربرد دارند. سیانوباکتری‌های تولیدکننده هتروسیت که نسبت به دامنه وسیعی از شرایط محیطی سازگار شده اند، گروه ویژه‌ای از پروکاریوت‌های فتوسنتزکننده هستند که قادرند نیتروژن اتمسفری را توسط سیستم آنزیمی نیتروژناژ تثبیت کنند. علاوه بر این، جلبک‌های سبز و سیانوباکتری‌ها با تولید متابولیت‌هایی مانند هورمون‌های رشد، پلی ساکاریدها و ترکیبات ضد میکروبی نقش مهمی در کلونیزه شدن آن‌ها در فیلوسفر و ریزوسفر گیاهان و تکثیر جوامع میکروبی و یوکاریوتی در خاک دارند. در حال حاضر، توسعه کنسرسیوم سیانوباکتری‌ها با باکتری‌ها یا قارچ‌ها یا ریزجلبک‌ها و بیوفیلم‌های مبتنی بر آن‌ها دامنه استفاده از جلبک‌ها را توسعه بخشیده است. این بررسی به کاربرد جلبک‌ها در تولید محصولات زراعی، چالش‌های کاربرد جلبک‌ها و جنبه‌های تجاری آن‌ها در بخش کشاورزی تمرکز دارد.
