دانشگاه پیام نورفصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی2252-078361320160528Evaluation of chitinase and β-1,3glucanase expression profile in Pseudomonas flourescens and salicylic acid treated wheat against Septoria tritici bloch (STB)بررسی بیان ژنهای کیتیناز و گلوکاناز در گندم تیمار شده با اسیدسالیسیلیک و باکتری Pseudomonas flourescens در برهمکنش با قارچ عامل سوختگی برگ گندم1122657FAالهامزمانیدانشجوی دکتری گروه بیماریشناسی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایرانفروغسنجریاناستادیار گروه زیست فراوردههای گیاهی، پژوهشکده زیستفناوری کشاورزی، پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیستفناوری، تهران، ایران0000-0002-6826-0648ابراهیممحمدی گل تپهاستاد گروه بیماری شناسی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایرانناصرصفاییدانشیار گروه بیماری شناسی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.Journal Article20160131Induced resistance is one the ways by which plants cope with the biotic stresses. Pathogenesis-related proteins (PRs), including chitinase and β-1,3-glucanase are synthesized by plant in response to pathogenic infection. In present work, we have carried out inoculation experiment in wheat to investigate the effect of salicylic acid (SA) and Pseudomonas flourescens on Septoria tritici Bloch (STB) symptoms. Subsequently, the expression profiles of chitinase and β-1,3-glucanase were analyzed with semi-quantitative RT-PCR at 0, 4, 14 and 24 days after inoculation in both treated and control plants. Results showed that the expression of both chitinase and β-1,3-glucanase genes increased in interaction with Z. tritici and the application of SA and P. flourescens. On the other hand, the application together had no significant effect on gene expression. Briefly, it can be concluded that increment of chitinase and β-1,3-glucanase expression level with the application of SA and P. flourescens would play role induction of plant defense against STB.القاء مقاومت به بیمارگرها از جمله راهکارهای مقابله با تنشهای زیستی در گیاهان میباشد. آنزیمهای کیتیناز و بتا 1و3 گلوکوناز از جمله پروتئین-های دفاعی قابلالقاء هستند که در پاسخ بهعوامل بیماریزا توسط گیاه، تولید میشوند. در این تحقیق، در ابتدا تاثیر تیمار اسیدسالیسیلیک و باکتری Pseudomonas flourescens در کاهش علایم بیماری سوختگی برگ گندم مورد بررسی قرار گرفت. سپس تغییرات بیان ژنهای کیتیناز و بتا 1و3 گلوکوناز در نمونههای گیاهی تیمار شده و کنترل در روزهای 0، 4، 14 و 24 سیکل بیماری بهروش RT-PCR نیمه کمی بررسی شدند. نتایج نشاندهندۀ افزایش بیان هر دو ژن در روز چهارم پس از تلقیح بیمارگر بود و کاربرد اسیدسالیسیک و باکتری بیوکنترل بهصورت جداگانه توانست بیان آنها را افزایش دهد، ولی کاربرد همزمان هر دو تیمار، کاهش معنیداری از نظر آماری ایجاد نکرد. بر اساس نتایج، افزایش بیان آنزیمهای کیتیناز و بتا-1و3 گلوکوناز با کاربرد اسیدسالیسیک و باکتری بیوکنترل P. flourescens میتواند در القاء مقاومت میزبانی در مقابله با بیماری سوختگی برگ گندم نقش داشته باشد.https://cropbiotech.journals.pnu.ac.ir/article_2657_c2bd5aedf64c8fbb138b5cc946e9179c.pdfدانشگاه پیام نورفصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی2252-078361320160620Effects of some factors on microspore embryogenesis and plantlet regeneration in Brassica napus L.مطالعه برخی عوامل مؤثر بر جنینزایی میکروسپورها و باززایی گیاهچهها در کلزا (Brassica napus L.)13262735FAپیمانشریفیدانشیار دانشگاه آزاد اسلامی، واحد رشت، گروه زراعت و اصلاح نباتات، رشت، ایران0000-0000-0000-0000احمدمعینیدانشیار گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشکدة کشاورزی، تهران، ایران.Journal Article20160315The effect of some factors on embryogenesis from isolated microspore and plantlet regeneration from microspore-derived embryos was studied separately in Brassica napus. Experiments carried out in factorial based on completely randomized design. The first factor in all of the experiments was cultivars contained Global, Option and PF7045/91. The microspores were isolated from 3-4 mm buds and cultured on NLN-13 medium. Cultures incubated at 30˚C and darkness for 14 days, and then transferred to shaker in the growth chamber at 25˚C. In regeneration experiment, embryos with 20-25 days old were transferred to B5 medium and nearly 20-25 days after transferring embryos, normal regenerated plantlets, abnormal regenerated plantlets, rooted embryos and non differentiated embryos were counted. In the first embryogenesis experiments, the effects of medium volume, cultivar and interaction effects of two factors were significant. In Global cultivar, the highest values of embryos (695.5 per Petri) were observed in 12.5 ml medium volume. In the second embryogenesis experiment, the interaction between activated charcoal and cultivar on embryogenesis was significant. In the third embryogenesis experiment, the form of carbohydrate had a significant effect on embryo yield. In the first experiment of plantlet regeneration, GA3 had significant effect on normal regenerated plantlets, abnormal regenerated plantlets, rooted embryos and non differentiated embryos and the interaction between GA3 and cultivar was significant for normal regenerated plantlets. In the second experiment of plantlet regeneration, the interaction between gelling agent and cultivar was significant on normal regenerated plantlets.برخی عوامل موثر بر جنینزایی در کشت میکروسپورهای جداشده کلزا و باززایی گیاهچهها از جنینهای حاصله در آزمایشهایی جداگانه بررسی شدند. آزمایشها به صورت فاکتوریل دو فاکتوره و در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی انجام شدند. در تمام آزمایشها، ارقام در سه سطح شامل گلوبال (Global)، اپشن (Option) و پیاف (PF7045/91) فاکتور اول را تشکیل میدادند. میکروسپورها از غنچههای به طول 4-3 میلیمتر جدا و در محیط کشت NLN-13 کشت شدند. میکروسپورهای کشتشـده به مدت ۱۴ روز در معرض تنش دمایی ۳۰ درجه سانتیگراد و در شرایط تاریکی قرار گرفتند و پس از آن به اتاق رشدی با دمای ۲۵ درجه سانتیگراد و در داخل یک لرزاننده منتقل گردیدند. برای باززایی، جنینهای 35-25 روزه به محیط کشت جامد B5 منتقل شدند و بعد از حدود 20 تا 25 روز، گیاهچههای طبیعی، گیاهچههای غیر طبیعی، جنینهای ریشهدار و جنینهای تغییرنکرده شمارش شدند. در آزمایش اول جنینزایی اثر حجم محیط کشت، رقم و نیز اثرمتقابل آنها معنیدار بود. در رقم گلوبال، حجم 5/12 میلیلیتر محیط کشت با متوسط تولید 5/695 جنین در هر پتریدیش، بیشترین میزان جنینزایی را داشت. در آزمایش دوم جنینزایی، اثر زغال فعال و اثرمتقابل دو فاکتور معنیدار بود. در آزمایش سوم جنینزایی منابع مختلف هیدرات کربن با هم اختلاف معنیدار داشتند. در آزمایش اول باززایی، اسید جیبرلیک اثر معنیدار بر تعداد جنینهای تغییرنکرده، گیاهچههای غیرطبیعی، گیاهچههای طبیعی و جنینهای ریشهدار داشت و اثرمتقابل اسید جیبرلیک و رقم بر گیاهچههای طبیعی معنیدار بود. در آزمایش دوم باززایی، اثرمتقابل عامل ژلی و رقم بر گیاهچههای طبیعی معنیدار بود.https://cropbiotech.journals.pnu.ac.ir/article_2735_c433bc3360f602b5ede1cb41136af266.pdfدانشگاه پیام نورفصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی2252-078361320160621Transcriptome analysis of leaf tissue in contrasting lines of barley for biomass formation at the reproductive stageآنالیز ترانسکریپتوم بافت برگ ارقام جو متفاوت در تشکیل زیست توده در مرحله زایشی27392894FAمحمد رضاغفاریدانشجوی دکتری، موسسه بیوشیمی و بیوتکنولوژی، دانشگاه هاله ویتنبرگ، هاله، آلمان.نیکولاسفون ویرناستاد، بخش تغذیه ملکولی، دانشگاه هاله ویتنبرگ، هاله، آلمانکلاوسهامبکاستاد، موسسه بیوشیمی و بیوتکنولوژی، دانشگاه هاله ویتنبرگ، هاله، آلمان.فلیپفرانکناستاد، بخش ریزازدیادی، موسسه گیاهان زینتی و سبزی صیفی، ایرفورت، آلمانJournal Article20160120Deciphering of network correlation operating in the plant biomass accumulation and yield production is a pre-requisite for understanding the relationships between omics data and growth rate in plants. To investigate the relationship among transcripts and their regulation for lignocellulose biomass formation at the generative stage of barley, transcript profiling was applied on three contrasting spring barley lines two weeks after flowering. A custom barley cDNA Microarray (Agilent Technologies, Germany) containing 56000 barley oligonucleotides was used for transcriptome analysis on flag leaves of spring barley. The network correlation of transcripts involved in secondary and RNA metabolism revealed a higher number of positive than negative correlations of which a signal molecule, ABH1-Cap binding protein showed the highest node degree centrality. Statistical test showed a strong positive interrelation between ABH1-Cap binding protein and a key gene of phenylpropanoid pathway, Cinnamoyl-CoA reductase. The integrated data suggested Cinnamoyl-CoA reductase (CCR) might be used as putative biomarker for engineering of lignocellulose biomass improvement at the generative stage in barley.کشف همبستگی میان تجمع زیستتوده در گیاه و عملکرد، پیش نیاز درک ارتباط بین داده های امیکس و میزان رشد در گیاهان است. برای جستجوی این ارتباط بین ترانسکریپتها و نقش تنظیمی آنها در تشکیل زیستتوده لیگنوسلولزی در فاز زایشی جو، پروفایل ترانسکریپتها دو هفته پس از گلدهی در 3 لاین جو بهاره مورد استفاده قرار گرفت. یک ریزآرایه سفارشی (custom microarray) متشکل از 56000 اولیگونوکلئوتید برای آنالیز ترانسکریپتوم برگ پرچم در مرحله زایشی استفاده شد. شبکه ی همبستگی ترانسکریپتهای درگیر در متابولیسم ثانویه و متابولیسم RNA، دارای تعداد بیشتری همبستگی مثبت نسبت به منفی بود که از این بین یک سیگنال ملکول،ABH1-Cap binding protein بالاترین میزان اتصال را به دیگر ترانسکریپتها نشان داد. آنالیز آماری یک همبستگی مثبت بین ABH1-Cap binding protein و یک ژن کلیدی مسیر فنیل پروپانویید، به نام Cinnamoyl-COA reductase نشان داد. تلفیق داده های بدست آمده پیشنهاد کننده ی این موضوع هستند که ژن (CCR) Cinnamoyl-COA reductase ممکن است بتوانند بهعنوان بیومارکر برای مهندسی اصلاح زیستتوده لیگنوسلولزی در فاز زایشی جو استفاده شود.https://cropbiotech.journals.pnu.ac.ir/article_2894_bbdcfc30dd557b62f6b8cbd055005b8d.pdfدانشگاه پیام نورفصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی2252-078361320160620Identifying QTLs associated with salinity tolerance in the early stages of germination of barleyشناسایی QTLهای مرتبط با تحمل شوری در مراحل اولیه جوانهزنی جو41552895FAمعروفخلیلیاستادیار گروه اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی، دانشگاه پیام نور، تهرانرحیممحمدیاندانشجوی کارشناسیارشد بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشگاه پیام نور، تهرانJournal Article20160103Salinity is one of the main osmotic stresses that limit plants growth and development through changes in osmotic and ionic balances. In order to mapping of genomic regions of controlling quantitative trait locus (QTLs), related to salinity tolerance in grain barley and assessment of associated indices, an experiment was conducted during 2015 using 72 double haploid lines of barley along with their parents (Stepto and Morex) in randomized complete block design (RCBD) with two replications, at three conditions including normal and two salinity levels of NaCl (100 and 200 mM NaCl). Investigated traits in this study were coefficient of velocity of germination, final germination percentage, mean germination time, germination rate index and average germination speed. QTL analysis using composite interval mapping (CIM) was performed based on mean of three environments. Overall, for different traits 47 QTL with LOD≥2.5 was identified and 7 additive-by-additive significant epistatic effects were observed. Total phenotypic variance explained by the QTLs varied from 29.97 to 77.15 percent, which the lowest related to germination rate index under stress conditions of 200 mM and the highest related to coefficient of velocity of germination in normal conditions. The highest LOD (8.27) was obtained for coefficient of velocity of germination on chromosome of 4Hb under 100 mM stress conditions. Stable QTLs in three environments as well as linked markers could be used in the marker assisted selection (MAS) to improve germination characteristics under salinity conditions at different trials replicated over years.شوری یکی از اصلیترین تنشهای اسمزی است که رشد و تولید گیاهان را از طریق تغییر در تعادل یونی و اسمزی محدود میکند. بهمنظور مکانیابی نواحی ژنومی کنترل کننده صفات کمی (QTLS) مرتبط با تحمل به شوری در دانة جو و ارزیابی شاخصهای مربوطه، آزمایشی در سال 1394 با استفاده از 72 لاین هاپلوئید مضاعف بههمراه والدین آنها (استپتو و مورکس) در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با دو تکرار در سه شرایط شامل وضعیت نرمال و دو سطح شوری (100 و 200 میلی مولار NaCl) اجرا گردید. صفات مورد بررسی در این تحقیق عبارت بودند از ضریب سرعت جوانهزنی، درصد جوانهزنی نهایی، میانگین زمان جوانهزنی، شاخص میزان جوانهزنی و میانگین سرعت جوانهزنی. تجزیه QTL بهروش مکانیابی فاصلهای مرکب (CIM) بر اساس میانگین در هر سه محیط انجام گرفت. در مجموع 47 عدد QTL با 5/2≤LOD برای صفات مختلف شناسایی و 7 اثر اپیستازی افزایشی × افزایشی معنی دار بهدست آمد. واریانس فنوتیپی کل توجیه شده بوسیلة این QTLها از 97/29 تا 15/77 درصد متغیر بود که کمترین آن برای صفت شاخص میزان جوانهزنی در شرایط تنش 200 میلی مولار و بیشترین آن مربوط به صفت ضریب سرعت جوانهزنی در شرایط نرمال بود. بیشترین 27/8=LOD برای شاخص ضریب سرعت جوانهزنی روی کروموزوم 4Hb در شرایط تنش 100 میلی مولار بهدست آمد. از QTLهای پایدار در هر سه محیط و نشانگرهای جفت شده با آنها در روش گزینش بهکمک نشانگر (MAS) میتوان برای بهبود صفات جوانهزنی در شرایط شوری پس از آزمایش و تکرار در چند سال استفاده کرد.https://cropbiotech.journals.pnu.ac.ir/article_2895_8f33ed656bcf2f5341cdc57ad02290dc.pdfدانشگاه پیام نورفصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی2252-078361320160620Evaluation of Mutual Effect of Ectoine(s) producing Streptomyces and wheat at salt conditionsبررسی تاثیر متقابل استرپتومایسسهای تولید کننده اکتوئین(ها) و گندم در شرایط تنش شوری57682896FAعلیرضااکبریدانش آموخته کارشناسارشد بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده مهندسی کشاورزی، دانشگاه شاهرود، شاهرودشاهرخقرنجیکاستادیار اصلاح نباتات مولکولی، دانشکده مهندسی کشاورزی، دانشگاه شاهرودپریساکوبازاستادیار فیزیولوژی گیاهی، پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی ایران، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایرانابراهیمکریمیکارشناس ارشد بیماریشناسی گیاهی، پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی ایران، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایراناکرمصادقیاستادیار ژنتیک مولکولی، پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی ایران، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران0000-0001-9181-4787Journal Article20151128Soil microorganisms with potential for alleviation of salt stress in combination with plant growth promotion would be a promising approach in sustainable agriculture. In the present study, interaction of two varieties of bread wheat (Triticum aestivum L.), Pishtaz and Zarrin and three salt tolerant ectoines producing bacteria including S. Cellulosae, S. rimosus C-2012 and Streptomyces Strain S2 was undertaken in normal and salt conditions. Diversity and distribution of 16S rRNA gene of rhizospheric bacteria in soil inoculated with Streptomyces in salt and normal conditions were studied by denaturing gradient gel electrophoresis (PCR-DGGE) method. Results showed that bacterial cell free extract of all strains reduced root length but S2 and C-2012 increased plant dry weight related to control. Soil treatment with strain C-2012 increased Pishtaz root and shoot fresh and dry weight and Zarrin root fresh and dry weight in normal conditions. At salt conditions, plant growth promotion of C-2012 limited to increase Pishtaz root fresh and dry weight and Zarrin leaf area. Root extract of wheat plantlets increased C-2012 population (cfu) and decreased mycellial aggregation. The effect of Pishtaz root extract on bacterial cfu was more than Zarrin. Based on PCR-DGGE data, the diversity of 16S rRNA gene in rhizosphere changed when Streptomyces or salt was added to soil. PCR-DGGE profiles of 16S rRNA gene in rhizosphere of wheat varieties were also different. Our observations certify that beneficial role of salt tolerant Streptomyces for wheat growth promotion at normal or saline conditions is plant variety dependent.میکروارگانیسمهای خاک با توانایی تخفیف اثرات تنش شوری و تحریک رشد گیاه میتوانند راهکاری امیدبخش در کشاورزی پایدار باشند. در این مطالعه رابطه متقابل دو رقم گندم نان (پیشتاز و زرین) و سه گونه استرپتومایسس مقاوم به نمک تولید کننده اکتوئین(ها) در شرایط تنش شوری و بدون تنش بررسی شد. با استفاده از روش PCR-DGGE تنوع و توزیع ژنهای 16S rRNA باکتریهای رایزوسفری در خاک تلقیح شده و نشده با استرپتومایسس در شرایط شور و غیر شور مطالعه شد. نتایج نشان داد عصاره بدون سلول هر سه باکتری طول ریشه را کاهش و عصاره باکتری S2 و 2012 C- وزن خشک گیاه را نسبت به شاهد افزایش داد. تیمار خاک با باکتری 2012 C- وزن تر و خشک ریشه و ساقه رقم پیشتاز و وزن تر و خشک ریشه رقم زرین را در شرایط غیر تنش افزایش داد. در شرایط تنش اثر محرک رشدی این باکتری به افزایش وزن تر و خشک ریشه پیشتاز و سطح برگ زرین محدود شد. عصاره ریشه گندم موجب افزایش جمعیت باکتری 2012 C- و کاهش تجمع میسلیومهای باکتری شد. تأثیر عصاره ریشه پیشتاز بر جمعیت باکتری بیشتر از زرین بود. بر اساس نتایج PCR-DGGE تنوع ژن16S rRNA رایزوسفری با افزودن باکتری و یا نمک به خاک تغییر کرد. پروفایل ژنی حاصل در رایزوسفر ارقام مختلف گندم نیز متفاوت بود. نتایج نشان داد نقش مثبت استرپتومایسس مقاوم به نمک برای تحریک رشد گندم در شرایط تنش و غیر تنش به رقم وابسته است.https://cropbiotech.journals.pnu.ac.ir/article_2896_6d2b6ab7cb29868c0f5317e1c20a45b3.pdfدانشگاه پیام نورفصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی2252-078361320160619Expression analysis of some candidate genes involved in the male sterility of wheat under drought stress during meiosisبررسی بیان برخی ژنهای کاندید دخیل در نرعقیمی گندم در شرایط تنش خشکی در مرحله میوز69772897FAسجادزارعدانشجوی دکتری اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم آبادزهرا ساداتشبراستادیار بخش زیست شناسی سیستمها، پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی ایران، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج0000-0002-7011-5415رضافتوتاستادیار گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان، زنجان0000-0002-0515-7969Journal Article20160310Defects in pollen carbohydrate metabolism plays an important role in inducing male sterility in wheat plants under drought stress. In order to examine the expression of four genes (Inv1, Inv3, Raftin a and AGP) involved in carbohydrate metabolism under drought condition in two contrasting cultivars, a factorial experiment was established via randomized complete block design. Cultivars (Dezful 10/ Shiraz) were selected as the first factor and drought at meiosis stage (control/stress) as the second factor. After preparation of anther samples at meiosis stage, expression of genes was analyzed through real-time PCR. Expression of Inv, Inv3 Raftin a and AGP genes under drought stress showed no significant change compared to well-watered (control) condition at drought sensitive cultivar (Shiraz) while they significantly increased at the tolerant one (Dezful 10), by 35, 22, 65 and 9.8 fold change respectively. On the other hand, the percentage of decrease in the fertile florets under drought stress in the tolerant cultivar was significantly less than the sensitive one. Based on the achieved results, the tolerance of Dezful 10 to drought stress can be partially due to the induction of starch accumulation related genes. Also, induction of these genes in sensitive cultivars may reduce their male sterility under drought stress, through compensating a normal level of starch accumulation at pollens.نقص در متابولیسم کربوهیدرات در دانههای گرده در حال نمو، نقش مهمی را در القای نرعقیمی در گیاه گندم تحت تنش خشکی ایفا می کند. در این راستا به منظور بررسی بیان چهار ژن دخیل در متابولیسم کربوهیدرات (Inv1 و Inv3، Raftin a و AGP) در شرایط تنش خشکی در دو رقم گندم متحمل به خشکی (دزفول 10) و حساس (شیراز)، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در گلخانه انجام شد. اعمال تنش خشکی در مرحله میوز دانه گرده صورت گرفت. در شرایط تنش درصد گلچههای بارور کاهش یافت، این کاهش درصد گلچهها در رقم متحمل دزفول 10 کمتر دیده شد. پس از تهیه نمونه بساک در مرحله میوز، الگوی بیان ژنهای مورد نظر با روش Real-time PCR مورد بررسی قرار گرفت. بیان ژنهای Inv1، Inv3، Raftin a و AGP در رقم حساس شیراز در شرایط تنش خشکی نسبت به شاهد افزایش بیان معنی-داری نداشت، در حالی که بیان این چهار ژن در رقم متحمل دزفول 10 در شرایط تنش نسبت به رقم شیراز در شرایط آبیاری کافی به طور معنیداری (به ترتیب 35، 22، 65 و 8/9 برابر) افزایش نشان داد. بر اساس نتایج بدست آمده به نظر میرسد که بخشی از تحمل به تنش خشکی در رقم دزفول 10 میتواند به علت القای ژنهای دخیل در تجمع نشاسته باشد. همچنین احتمال میرود با القای این ژنها در سایر ارقام در شرایط تنش بتوان میزان تجمع نشاسته را در حالت نرمال نگاه داشته و از عقیمی دانه گرده کاست.https://cropbiotech.journals.pnu.ac.ir/article_2897_9657eab831e390b83ae56f5fa24cdef1.pdf