دانشگاه پیام نورفصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی2252-0783113620220220Identification of miRNAs and their target genes in Trachyspermum ammiشناسایی microRNA و ژنهای هدف مرتبط در گیاه دارویی Trachyspermum ammi L.115858710.30473/cb.2022.62162.1862FAعلیرضاپی ریزدانشجوی کارشناسیارشد اصلاحنباتات، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.لیلانژادصادقیاستادیار، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.دارویشنباتی احمدیدانشیار، گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران.Journal Article20211218MicroRNAs are main groups of small, non-coding molecules that regulate gene expression in animals and plants. Ajwain (Trachyspermum ammi) is plants known for their medicinal properties. To date, no miRNAs have beenidentified in T. ammi. Therefore, in the present study, a computational approach based on homology search through Blastx algorithm against mirbase database was used to predict miRNA and their target genes. The parameters of GC percentage, minimum folding free energy, minimum folding free energy index and secondary structure were determined and the sequences of miRNA precursor candidate were identified. In order to investigate the expression of selected genes using Real time PCR, an experiment was performed in a completely randomized design on the ajwain Arak ecotype at three levels of 0, 12 and 24 hours after methyl jasmonate application. A total of nine miRNAs including miR156, miR160, miR166, miR168, miR171, miR172, miR396, miR477 and miR827 were identified. It was estimated that they regulate 931 of T. ammi genes, which belong to several gene families with different biological functions. Jasmonate and its derivatives are plant signaling molecules. Therefore, miR160 and miR166 expression was evaluated by Real time PCR technique. The results showed that pri-miR160 and pri-miR166 was up-regulated in response to methyl jasmonate treatment, that indicated pri-miR160 and pri-miR166 were associated with hormone transfer.microRNA (میکروارنا)، دستهای از مولکولهای کوچک و غیر کد کننده بوده که بیان ژن را در حیوانات و گیاهان تنظیم میکند. زنیان (Trachyspermum ammi)، گیاه شناخته شدهای از نظر خواص دارویی میباشد. تاکنون گزارشی از شناسایی میکروارنا برای گیاه دارویی زنیان در پایگاه داده mirbase ثبت نشده است. از این رو در مطالعه حاضر بهمنظور پیشبینی میکروارنا و ژنهای هدف، از رویکرد محاسباتی مبتنی بر جستجوی همسانی از طریق الگوریتم Blastx در برابر پایگاه داده mirbase استفاده شد. پارامترهای درصد باز GC، حداقل انرژی آزاد تاخوردگی، شاخص حداقل انرژی آزاد تاخوردگی و ساختار ثانویه صورت گرفت و توالیهای کاندید پیشساز میکروارنا شناسایی شدند. بهمنظور بررسی بیان ژنهای منتخب با استفاده از PCR time Real یک آزمایش در قالب طرح کاملاً تصادفی در گلدان روی اکوتیپ اراک زنیان در سه سطح صفر، 12 و 24 ساعت پس از اعمال متیل جاسمونات صورت گرفت. در مجموع تعداد نه میکروارنای mi156، miR160، miR166، miR168، miR171، miR172، miR396، miR477 وmiR827 شناسایی شد. نتایج تخمینی نشان داد که آنها 931 ژن متعلق به چندین خانواده ژنی با عملکردهای بیولوژیکی متفاوت در زنیان را تنظیم میکنند. جاسمونات و مشتقات آن مولکولهای سیگنال دهنده گیاهی هستند. از این رو، بیان miR160 و miR166 با تکنیک PCR time Real مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که pri-miR160 و pri-miR166 در پاسخ به تیمار متیل جاسمونات افزایش پیدا میکنند. این موضوع نشان میدهد که pri-miR160 و pri-miR166 با انتقال هورمون مرتبط است.https://cropbiotech.journals.pnu.ac.ir/article_8587_b6acebeba6d830be39564ff636e5b643.pdfدانشگاه پیام نورفصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی2252-0783113620220318Bioinformatics analysis of CBL gene family members in Sesamum indicum under drought stressبررسی بیوانفورماتیکی اعضای خانواده ژنی CBL در گیاه کنجد (Sesamum indicum) تحت تنش خشکی1731858810.30473/cb.2022.62549.1867FAمژدهعربدانشجوی دکتری بیوتکنولوژی کشاورزی، پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیستفناوری، تهران، ایران.سید کمالکاظمی تباردانشیار گروه بیوتکنولوژی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.0000-0002-0928-9416سید حمیدرضاهاشمی پطرودیاستادیار گروه مهندسی ژنتیک و بیولوژی، پژوهشکده ژنتیک و زیستفناوری کشاورزی طبرستان، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ایران.0000-0002-0870-1691Journal Article20211216Calcineurin B-like proteins (CBLs) are a subfamily of calcium sensors that play a role in various plant cell processes and molecular functions. In sesame (Sesamum indicum), in silico analysis of the CBL gene family was performed to identify CBL proteins involved in calcium signaling. Using their orthologic relationships with Arabidopsis homolog genes, the nine SiCBL genes were identified and subdivided into six groups: SiCBL1, SiCBL2, SiCBL3, SiCBL4, SiCBL8, SiCBL10. The molecular weight of SiCBL proteins ranged from 24.4 to 37.9 kDa, the Isoelectric acid pH range, the instability index ranged from 33.99 to 47.46 percent, the aliphatic index ranged from 80.29 to 10.89, and the GRAVY ranged from -0.420 to 0.061. Prediction of post-translational modifications revealed that palmitoylation motif was observed in all siCBL, however majority of them did not have myristoylaton motif. In term of gene structure, 11% of SiCBL genes had nine exons, 11% had eight exons and 77% had seven exons. The RNA-seq pattern of the SiCBL subfamily under PEG treatment revealed that, whereas members of this gene family had generally similar expression patterns in both susceptible and tolerant cultivars, due to functional Convergence, each member of this gene family had a distinct expression pattern. Future research on the expression of SiCBL and SiCIPK gene family genes under various abiotic conditions could aid in understanding the mechanism of expression control of SOS-related genes.یکی از زیرخانوادههای ژنی حسگرهای کلسیم، پروتئینهای شبهکالسینئورین B (CBLs) بوده که بهعنوان یک مولکول پیامرسان ثانویه در بسیاری از فرایندهای بیولوژیکی و عملکردهای مولکولی سلولهای گیاهی نقش ایفا میکنند. در این تحقیق، بررسی گستره ژنومی زیرخانواده ژنی CBL در گیاه کنجد مورد بررسی قرار گرفت. تعداد نه ژن SiCBL در ژنوم کنجد شناسایی گردید که بر پایه روابط اورتولوگی با ژنهای گیاه مدل آرابیدوپسیس، در قالب شش گروه پروتئینی SiCBL1، SiCBL2، SiCBL3، SiCBL4، SiCBL8 و SiCBL10 طبقهبندی شدند. وزن مولکولی پروتئینهای SiCBL در محدوده 4/24 الی 9/37 کیلو دالتون، محدوده pH ایزوالکتریک اسیدی، شاخص ناپایداری 99/33 الی 46/47 درصد و شاخص آلیفاتیک 29/80 الی 89/106 و GRAVY در محدوده 420/0- الی 061/0 متغیر بود. پیشبینی تغییرات پس از ترجمه توالی پروتئینی CBL نشان داد موتیف پالمیتوئیلاسیون در همه پروتئینهای CBL گیاه کنجد مشاهده شد، در حالیکه اکثر آنها فاقد موتیف میریستویلاسیون بودند. در بررسی ساختار ژنی، 11 درصد ژنهای SiCBL دارای نه اگزون، 11 درصد دارای هشت اگزون و 77 درصد دارای هفت اگزون بودند. تجزیه و تحلیل الگوی RNA-seq زیرخانواده SiCBL تحت تیمار PEG نشان داد اگرچه اعضای این خانواده در دو رقم حساس و متحمل، الگوی بیان به نسبت مشابهای داشتند ولی هر یک از اعضای این خانواده ژنی بهدلیل انشقاق عملکردی، از الگوی بیان منحصربفردی برخوردار بودند. مطالعات تکمیلی بیان ژنهای خانواده ژنی SiCBL و SiCIPK تحت تنشهای غیر زیستی مختلف در تحقیقات آتی میتواند در درک مکانیسم تنظیمات بیان ژنهای مرتبط با مسیر SOS مفید باشد.https://cropbiotech.journals.pnu.ac.ir/article_8588_067a3f11b9d883925896723fdec3e438.pdfدانشگاه پیام نورفصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی2252-0783113620220318Estimating Breeding Value of Agro-biological Traits in Maize Using IRAP and REMAP Markersبرآورد ارزش اصلاحی صفات زراعی ذرت با استفاده از نشانگرهای IRAP و REMAP3348849010.30473/cb.2022.62429.1865FAسحرقهرمانی قهرمانلودانشجوی کارشناسیارشد بیوتکنولوژی کشاورزی، گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران.رضادرویش زادهاستاد، گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران.0000-0001-5991-4411Journal Article20211207Maize is the third most important cereal after wheat and rice in the world and is a major seed source for many people in Africa, Latin America and Asia. Knowledge on function and extent of genes effect is one of the necessities to achieve high yielding cultivars. In this regard, molecular marker technology has eliminated the need to know the pedigree of genotypes for estimating the kinship matrix to evaluate genotypes breeding values. In this research, 97 genotypes of maize were evaluated in a randomized complete block design (RCBD) with 6 replications for agronomical traits. In the molecular experiment, the molecular profiles of the genotypes were prepared with 28 pairs of Inter-retro transposon amplified polymorphism (IRAP) and Retro transposon-microsatellite amplified polymorphism )REMAP( primers. Estimation the breeding valueofstudied traits in maize genotypes was done through the best linear unbiased prediction (BLUP) in the mixed linear model framewo rk by integrating molecular data based calculated kinship matrix. Considering the sum of estimated breeding values ranks for the studied traits, genotypes P3L11, P10L9, P9L6, P19L5 Kahia and (Paternal) OH43 / 1042 had the highest ranks. Positive breeding value shows that these genotypes have the greatest potential in transmitting the value of traits to the next generation. Genotype P14L2 with positive and high breeding value for leaf length, leaf area, cob weight and leaf area index and P16L6 Kahia with positive and high breeding value for plant height to cob height, cob length and grain weight in the plant, can be introduced as desirable parents to improve these traits in maize breeding programs.ذرت بعد از گندم و برنج جزو سومین غله مهم در سراسر جهان بوده و یک دانه اصلی برای بسیاری از مردمان در آفریقا، آمریکای لاتین و آسیا به حساب میآید. اطلاع از نحوه عمل و میزان اثر ژنها یکی از ضرورتها جهت دستیابی به ارقام با بازدهی بالاست. در این راستا فنآوری نشانگرهای مولکولی نیاز به اطلاع از شجره ژنوتیپها جهت برآورد ماتریس خویشاوندی لازم برای برآورد ارزشهای اصلاحی ژنوتیپها را برطرف نموده است. در این پژوهش، تعداد 97 ژنوتیپ ذرت در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با شش تکرار به لحاظ 17 صفات مختلف زراعی ارزیابی شدند. در آزمایش مولکولی پروفیل مولکولی ژنوتیپها با استفاده از 28 جفت ترکیب آغازگری چندشکلی در تکثیر بین رتروترنسپوزونها (IRAP) و چندشکلی در تکثیر بین ریزماهواره و رتروترنسپوزون (REMAP) تهیه شد. ارزش اصلاحی ژنوتیپها در ارتباط با هر یک از صفات موردمطالعه به روش بهترین پیشبینی نا اریب خطی (BLUP) در قالب مدل خطی مخلوط (MLM) با بهرهمندی از ماتریس خویشاوندی یا Kinship محاسبه شده بر اساس دادههای مولکولی، برآورد شد. با در نظر گرفتن مجموع ارزشهای اصلاحی برآورد شده برای صفات موردمطالعه، ژنوتیپهایP3L11 ، P10L9، P9L6، P19L5 Kahia و (Paternal)OH43/1042 بالاترین رتبه را داشتند. ارزش اصلاحی مثبت نشان میدهد این ژنوتیپها بیشترین توان در انتقال ارزش صفات به نسل بعد را دارند. ژنوتیپ P14L2 با دارا بودن ارزش اصلاحی مثبت و بالا برای صفات طول برگ، نسبت سطح برگ، وزن چوببلال و شاخص سطح برگ و ژنوتیپ P16L6 Kahia با داشتن ارزش اصلاحی مثبت و بالا برای صفات ارتفاع بوته تا بلال، طول چوببلال و وزن دانه در بوته میتوانند بهعنوان والدین مطلوب برای اصلاح این صفات در برنامههای بهنژادی ذرت معرفی شوند.https://cropbiotech.journals.pnu.ac.ir/article_8490_270f10fcb67b9367afbb4f12ab2c873d.pdfدانشگاه پیام نورفصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی2252-0783113620220319Identificatioan and investigation of DRO1 gene in rice cultivar Hashemi and its simultaneous transfer with OsCKX4 gene to improve root structureشناسایی و مطالعه ژن DRO1 در برنج رقم هاشمی و انتقال همزمان آن با ژن OsCKX4 بهمنظور مهندسی ریشه4962859010.30473/cb.2022.62378.1866FAزهراقربانزادهدانشجوی دکتری، همکار طرح، پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی (ABRII)، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران.مهربانوکاظمیالموتیدانشآموخته کارشناسی ارشد، کارشناس پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی (ABRII)، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران.لیلاپورهنگدانشآموخته کارشناسی ارشد، کارشناس پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی (ABRII)، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران.سید محمدموسوی پاکزاددانشآموخته کارشناسی، کارشناس پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی (ABRII)، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران.الههمعتمددانشآموخته کارشناسی ارشد، کارشناس پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی (ABRII)، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران.موناماپارپژوهشگر پسادکتری، پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی (ABRII)، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران.علی اکبرعبادیاستادیار، مؤسسه تحقیقات برنج کشور (RRII)، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، رشت، ایران.0000-0003-1344-5810محمدرضاغفاریاستادیار، پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی (ABRII)، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران.0000-0002-9214-2828قاسمحسینی سالکدهاستاد، پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی (ABRII)، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران.بهزادقرهیاضیاستاد، پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی (ABRII)، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران.مطهرهمحسن پوراستادیار، پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی (ABRII)، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران.0000-0002-6247-8806Journal Article20211220Improvement of the root architecture lead to higher grain yield and seed quality. This is achieved via improvement of the plant growth, better establishment in soil, higher absorption of water and nutrition resulting in the biosynthesis of the essential amino acids and hormones. It increases the efficiency of the nutrition usage and the stress tolerance. Drought conditions are a serious challenge in Iran; therefore, improving crop tolerance has a major importance. In this study, we investigate the presence of DRO1 gene, which is involved in the modification of the root growth angle, in rice cultivar Hashemi and compared to the Kinandang Patong cultivar. We further analyze the simultaneous presence of DRO1 and a second gene, OsCKX4, which is involved in the improvement of root structure. DRO1 and OsCKX4 are cloned together in a single construct under the control of the ubiquitin and the root specific promoters, respectively. The resulting construct, pUhrCkDro is transformed into the Agrobacterium tumefactions strain EHA105 and used for the gene transformation into Hashemi cultivar. Putative transgenic plants, survived on 50 mg. L−1 Hygromycin during tissue culture steps, are transplanted into the Yoshida solution and then into the pots until they set seeds. Construct specific and gene specific PCR analysis are used to confirm the transgenic plants. Transgenic plants show stronger root structure compared to the non-transgenic ones. Molecular analysis in the T1 and T2 generations leads to the homozygous events. The multi-genic construct used in this study, can be introduced into other crops for the aim of root structure improvement and drought tolerance. It is hoped that the production of transgenic rice with enhanced root structure results in improving drought tolerance, reducing water consumption and enhancing yield under drought stress conditions.بهبود ساختار ریشه منجر به افزایش عملکرد دانه و کیفیت بالاتر بذر میشود و این امر از طریق بهبود رشد گیاه، استقرار بهتر در خاک، جذب بیشتر آب و تغذیه و بیوسنتز اسیدهای آمینه و هورمونها حاصل شده و باعث افزایش کارایی استفاده از مواد مغذی و تحمل تنش در گیاه میشود. خشکسالی یک چالش جدی در کشور است و بنابراین تولید محصولات متحمل به خشکی دارای اهمیت خواهد بود. در این پژوهش حضور ژن DRO1 (تغییر دهنده ساختار ریشه برنج) که در تغییر زاویه رشد ریشه نقش دارد در برنج رقم هاشمی بررسی و با توالی مشابه آن در برنج رقم Kinandang Patong مورد مقایسه قرار گرفت. سپس این ژن در کنار ژن OsCKX4 (مؤثر در بهبود ساختار ریشه) قرار داده شد. ژنهای OsCKX4 و DRO1 برگرفته از ارقام خودرو برنج طی مراحلی بهترتیب تحت پیشبرنده مختص ریشه و پیشبرنده دائمی همسانهسازی و در ناحیه T-DNA حامل دوگانه اگروباکتریومی قرار داده شدند. سازه حاصل موسوم به pUhrCkDro به اگروباکتریوم سویه EHA105 منتقل و برای انتقال ژن به برنج رقم هاشمی مورداستفاده قرار گرفت. پس از انجام مراحل انتقال ژن، گیاهان باززا شده حاصل در محیط انتخابی حاوی 50 میلیگرم بر لیتر هیگرومایسین در مراحل مختلف کالوسزایی، باززایی و ریشهزایی زنده مانده و رشد کرده و به محلول یوشیدا و سپس به گلدان منتقل شدند. گیاهان تراریخته احتمالی توسط واکنش زنجیرهای پلیمراز تایید قرار و رخدادهای مستقل مشخص شدند. مقایسه فنوتیپ ریشه با گیاه شاهد تفاوت ظاهری در ساختار ریشه نشان داد. گیاهان تراریخته حاصل در گلخانه تراریخته پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی بذرگیری و در نسلهای T1 و T2 تحت آزمونهای مولکولی برای تشخیص رخدادهای خالص قرار گرفتند. با توجه به نتایج این پژوهش احتمالاً سازه چند ژنی حاصل میتواند با هدف تغییر ساختار ریشه و تحمل به خشکی برای انتقال ژن به سایر گیاهان نیز مؤثر واقع شود. امید است تولید برنج تراریخته با ساختار ریشه قویتر منجر به تحمل خشکی، کاهش مصرف آب و بهبود عملکرد در شرایط تنش خشکی شود.https://cropbiotech.journals.pnu.ac.ir/article_8590_8bcae7ecc3e100c344ca6f2f78a9ff5b.pdfدانشگاه پیام نورفصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی2252-0783113620220316The effect of ultrasonic stress on the amount of total phenolic content and antioxidant activity in the Securigera Securidaca L. leaves and callusتأثیر تنش فراصوت بر مقدار فنل کل و فعالیت آنتیاکسیدانی در برگ و کالوس گیاه Securigera securidaca L.6373859110.30473/cb.2022.61147.1857FAمنافراجی هریسدانشجوی دکتری رشته بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد سبزوار، سبزوار، ایران.محمدرضاواعظی کاخکیاستادیار، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران.0000-0001-6378-8331نسرینملانیادانشیار، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران.محمدآرمیندانشیار، دانشگاه آزاد اسلامی سبزوار، سبزوار، ایران.Journal Article20211012Abiotic stress and callus formation can increase total phenolic content and antioxidant activity. The aim of this study was to increase the amount of total phenol and antioxidant activity in Securigera securidaca L. and its calli by ultrasonic stress in vitro conditions. The plants were grown in the greenhouse. Callus formation was performed with MS culture medium containing α-naphthalene acetic acid (2.2 mg/L) and 6-Benzylaminopurine (8.8 mg/L). Ultrasonic stress was applied to the main plants for 10, 20 and 30 minutes in 15 days in vitro conditions; in addition, the ultrasonic stress was applied to the calli for 10 minutes at the same time. The samples were collected on the first, fifth, tenth and fifteenth days. The samples were then dried in an oven, then their ethanolic extract was prepared. Total phenol content and antioxidant activity tests were performed by Folin-Ciocalteu and Wu methods respectively on the leaves of the main plant and its calli. The results showed that the amount of total phenol in the 30 minutes on the first day of ultrasonic treatment is higher than the control. In all treatments, antioxidant activity was reduced compared to the control sample. The highest amount of phenol was observed in calli in ultrasonic stress treatment on the 15th day. Antioxidant activity was reduced in calli under ultrasonic stress compared to the control sample. Therefore, it can be concluded that ultrasonic stress in the samples of this experiment increased the amount of phenolic but did not affect the antioxidant activity. Callus formation and ultrasonic stress also increase total phenol content simultaneously.تنشهای غیر زیستی و کالوسزایی میتوانند سبب افزایش ترکیبات فنلی شوند. هدف از این پژوهش افزایش مقدار فنلکل و فعالیت آنتیاکسیدانی در گیاه دارویی عدسالملک (Securigera securidaca) و کالوسهای حاصل از آن بهوسیله تنش فراصوت، در شرایط درون آزمایشگاهی بود. گیاهان در گلخانه رشد کردند. کالوسزایی با محیط کشت MS حاوی 2/2 میلیگرم بر لیتر آلفا نفتالیک استیک اسید و 8/8 میلیگرم از 6-بنزیل آمینو پورین انجام شد. تنش فراصوت بر روی گیاه اصلی بهمدت 10، 20 و 30 دقیقه و در طی 15 روز، در شرایط درون آزمایشگاهی اعمال شد. تنش فراصوت بر روی کالوس بهمدت 10 دقیقه و بهمدت 15 روز صورت گرفت. نمونهها در روزهای گوناگون (روز اول، پنجم، دهم و پانزدهم) جمعآوری شدند. سپس نمونهها در آون خشک و عصاره اتانولی از آنها تهیه شد. آزمونهای تعیین مقدار فنلکل و فعالیت آنتیاکسیدانی بهوسیله روشهای Folin-Ciocalteu و Wu بر روی برگهای گیاه اصلی و کالوس آن انجام شد. نتایج نشان دادند بیشترین مقدار فنل کل در گیاه در تنش فراصوت، در روز اول و تیمار 30 دقیقه بود. در تمامی تیمارها، فعالیت آنتیاکسیدانی نسبت به نمونه شاهد کاهش یافته بود. بیشترین مقدار فنلکل در کالوسهای در تیمار تنش فراصوت، در روز پانزدهم مشاهده شد. فعالیت آنتیاکسیدانی در کالوسهای در تنش فراصوت نسبت به نمونه کنترل کاهش یافت؛ بنابراین میتوان نتیجه گرفت که تنش فراصوت در نمونههای این آزمایش سبب افزایش مقدار فنلکل شد اما بر فعالیت آنتیاکسیدانی تأثیری نداشت. همچنین کالوسزایی و تنش فراصوت بهطور همزمان سبب افزایش مقدار فنلکل میگردد.https://cropbiotech.journals.pnu.ac.ir/article_8591_3459825ee930cdd6aede645505235166.pdfدانشگاه پیام نورفصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی2252-0783113620220319Evaluation of Catalase and DREB-2 Gene Expression in Maize (Zea mays L.) Genotypes under Water Deficit Stress Conditionبررسی بیان ژنهای کاتالاز و DREB-2 تحت تنش کمآبی در ژنوتیپهای ذرت7593859210.30473/cb.2022.62784.1869FAخسرومفاخریدانشآموخته دکتری اصلاح نباتات (ژنتیک مولکولی و مهندسی ژنتیک)، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.مصطفیولی زادهاستاد گروه بهنژادی و بیوتکنولوژی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.سیدابوالقاسممحمدیاستاد گروه بهنژادی و بیوتکنولوژی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز- تبریز- ایران0000-0001-5518-0094Journal Article20211201Abiotic stresses, especially water deficit stress in plants, cause oxidative stress and as a result, they produce reactive oxygen species (ROS) and cause serious damage to the DNA, protein and internal structure of plants. Plants have enzymatic and non-enzymatic defense mechanisms and systems to deal with these stresses. Currently due to climate changes, Water deficit stress is one of the problems of agricultural production. Given the importance of molecular studies and molecular and enzymatic responses of plants under abiotic stress conditions, therefore, relative expression of catalase and DREB-2 genes were studied by RT-PCR and catalase enzymatic activity were studied in SC706 and SC260 genotypes. The experiment was performed as a split plot based on a randomized complete block design with three replications and three irrigation conditions of (normal irrigation, intermediate stress and severe water deficit stress) under field condition. Results of relative expression analysis of genes showed a significant difference between the treatments so that by increasing the intensity of water stress compared to normal irrigation, the amount of enzyme activity and relative expression of the studied genes were increased. Under severe and intermediate water deficit stress, compared to normal irrigation, DREB-2 gene showed the highest increase with 690 and 211% respectively. In this study, based on the activity of catalase enzyme and the expression of CAT genes, DREB2 of SC706 genotype had higher performance than SC260, more appropriate physiological-molecular behavior and more expression of genes, which indicates more tolerance of SC706 genotype than SC260. The stress conditions applied in this study are the results that can be used in molecular breeding programs of maize.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.https://cropbiotech.journals.pnu.ac.ir/article_8592_8392e51bc3f84fd22b752e5a68df9e6f.pdfدانشگاه پیام نورفصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی2252-0783113620220220Identification of genomic regions associated with root system architecture in rice using meta˗analysis of QTLتعیین جایگاههای ژنومی مرتبط با آرایش سیستم ریشه برنج با استفاده از متاآنالیز QTL95118848910.30473/cb.2022.62126.1863FAپریسادریانیگروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایرانهادیهادی درزی رامندیگروه زیستشناسی سیستمها، پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران0000-0002-9330-3590سارادژستانگروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران0000-0003-3739-1343زهرا ساداتشبرگروه زیستشناسی سیستمها، پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران0000-0002-7011-5415Journal Article20210926The root system architecture and the related traits are important factors for moisture uptake from deep soils. Information on QTLs controlling rice root system architecture was collected from the related papers and databases. A genome-wide meta-analysis was conducted on the QTLs using data from 28 independent QTL mapping studies in 38 different rice populations. Among the 312 QTL regions that were mapped on the reference genetic map, 84 and 228 QTL regions were identified under normal moisture conditions and drought stress, respectively. After projection and displaying the QTLs on the reference consensus map, the meta-QTL analysis was performed using BioMercator software version 4.2. A total of 69 significant MQTLs regions were detected on the 12 rice chromosomes. The identified meta-QTL regions included 5-32 initial QTLs and reflecting multiple QTLs for 3-5 traits associated with root architecture. After evaluating the confidence intervals and the number of initial QTLs for each meta-QTL region, 23 meta-QTL regions were selected as the most important ones and the genes located in the MQTL regions were identified. WRKY, ARF, IAA, EXPA, WOX, HOX, YUCCA, RHL and NAC were among the important candidate genes involved in rice root system architecture, which were located in the MQTL regions. Interestingly, 60 MQTLs were co-located with SNP peak positions reported in rice genome-wide association studies (GWAS) for root morphological traits. The promising candidate genes and MQTLs can be used for genetic engineering and MQTL-assisted breeding of root traits to improve yield potential, stability and efficiency in water deficit environments for rice.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.https://cropbiotech.journals.pnu.ac.ir/article_8489_84241fae336c868f76e21e44943745d0.pdf