علمی پژوهشی
بیوانفورماتیک
مژده عرب؛ حمید نجفی زرینی؛ قربانعلی نعمت زاده؛ سید حمیدرضا هاشمی پطرودی
چکیده
پروتئین کیناز وابسته به کلسیم (CPK) به عنوان عضوی از ابرخانواده کینازهای Ser/Thr، نقشی حیاتی در پاسخ و سازگاری به تنش دارد. گیاه هالوفیت، Aeluropus littoralis، به عنوان یک مدل ارزشمند برای بهبود منابع ژنتیکی گیاهان زراعی و تحقیقات ژنومیکس تنش مورد توجه می‌باشد. به منظور شناسایی خانواده ژنی CPK در گیاه آلوروپوس لیتورالیس (AlCPK)، از داده‌های ژنومی ...
بیشتر
پروتئین کیناز وابسته به کلسیم (CPK) به عنوان عضوی از ابرخانواده کینازهای Ser/Thr، نقشی حیاتی در پاسخ و سازگاری به تنش دارد. گیاه هالوفیت، Aeluropus littoralis، به عنوان یک مدل ارزشمند برای بهبود منابع ژنتیکی گیاهان زراعی و تحقیقات ژنومیکس تنش مورد توجه می‌باشد. به منظور شناسایی خانواده ژنی CPK در گیاه آلوروپوس لیتورالیس (AlCPK)، از داده‌های ژنومی برای تجزیه و تحلیل روابط فیلوژنتیک، ساختار اگزون/ اینترون، سازماندهی موتیف‌ها/ دامنه‌ها و پیش‌بینی شبکه‌های برهم‌کنش پروتئین- پروتئین استفاده شد. 14 ژن AlCPK در این گیاه شناسایی شد که از همولوژی بالایی با نه ژن آرابیدوپسیس تالیانا برخوردار بودند. بررسی اعضای خانواده ژنی AlCPK در پایگاه‌های اختصاصی دمین نشان داد که همه ژن‌های مورد بررسی (به‌جز AlCPK29.2) با توجه به دارا بودن چند دمین EF-hand و Kinase به خانواده ژنی CPK تعلق دارند. پروتئین AlCPK29.2 دارای کمترین وزن مولکولی و شاخص آلیفاتیک، بیشترین شاخص ناپایداری و هیدروپاتی در بین پروتئین‌های مورد بررسی بوده است. تجزیه و تحلیل ساختار ژنی نشان داد که بیشتر AlCPKها ( 8/69 %) بیش از هفت اگزون برخوردارند. پروتئین AlCPK8 دارای دو موتیف میریستویلاسیون و دو موتیف پالمیتوئیلاسیون بود، پروتئین CPK34.1 فاقد موتیف میریستویلاسیون و پالمیتوئیلاسیون و پروتئین AlCPK5.1 دارای سه موتیف پالمیتوئیلاسیون می‌باشد. بیان مقایسه‌ای 34 عضو خانواده ژنی AtCPK در پنج تنش غیرزنده نشان داد که اعضای خانواده ژنی در سطوح مختلف کنترل و تنش از بیان متفاوتی برخوردار بودند که می‌تواند دلیلی بر بیان بافت- اختصاصی و البته تنش- اختصاصی اعضای این خانواده باشد. ژن ABF4 به عنوان یکی از اجزای پیام‌رسان ABA، در بررسی تعاملات پروتئین-پروتئین اعضای خانواده AlCPK شناسایی گردید. نتایج این تحقیق می‌تواند در مطالعات بیان ژن‌های AlCIPK تحت تنش‌های غیرزیستی مختلف به منظور شناسایی عملکردها و سازکارهای پاسخ به تنش سودمند باشد.
علمی پژوهشی
ژنتیک مولکولی و مهندسی ژنتیک
پریسا دریانی؛ فاطمه فرزانه پیرآلقر؛ ناصر زارع؛ زهرا سادات شبر؛ رسول اصغری زکریا
چکیده
خانواده‌ی ژنی WRKY رمزکننده گروه بزرگی از عوامل رونویسی هستند که در تنظیم ژن‌های پاسخ‌دهنده به تنش‌های زیستی و غیرزیستی دخیل می‌باشند. برای گردآوری اعضاء این خانواده ژنی در برنج ژاپونیکا (Oryza sativa ssp. Japonica)، جستجوی چندگانه در پایگاه‌های اطلاعاتی مختلف مرتبط انجام شد. به منظور شناسایی اعضای جدید،tblastn بر اساس توالی‌های حفاظتشدهی ...
بیشتر
خانواده‌ی ژنی WRKY رمزکننده گروه بزرگی از عوامل رونویسی هستند که در تنظیم ژن‌های پاسخ‌دهنده به تنش‌های زیستی و غیرزیستی دخیل می‌باشند. برای گردآوری اعضاء این خانواده ژنی در برنج ژاپونیکا (Oryza sativa ssp. Japonica)، جستجوی چندگانه در پایگاه‌های اطلاعاتی مختلف مرتبط انجام شد. به منظور شناسایی اعضای جدید،tblastn بر اساس توالی‌های حفاظتشدهی خانواده ژنیWRKY برنج در پایگاه اطلاعاتی NCBI و جستجو بر اساس مدل مخفی مارکوف صورت گرفت. همردیف سازی توالی‌های پروتئینی با استفاده از نرم افزار ClustalW و آنالیز درخت فیلوژنتیکی با استفاده از نرمافزار MEGA10 انجام گردید. براساس نتایج بهدست آمده، 165 عضو از خانواده‌ی ژنی WRKY در برنج یافت شد که 63 عضو جدید بودند. توالی‌های موجود بر مبنای تعداد دمین‌های WRKY و ساختار انگشت روی در سه گروه اصلی دسته‌بندی شدند. بر این اساس 21 پروتئین در گروه I، 53 پروتئین با ساختار انگشت روی Cx7Cx23HxC در گروه III و 82 پروتئین با ساختار انگشت روی Cx4-5Cx22-23HxH در گروه II قرار گرفتند. مکان هر ژن روی کروموزوم مشخص شد. گروه‌های مختلف خانواده ژنی WRKY بر روی کروموزوم‌های مختلف برنج توزیع شده‌اند. بیشترین تعداد ژن OsWRKY روی کروموزوم یک (32 عضو) قرار داشتند. به دنبال بررسی‌های تکمیلی و تعیین ژن‌های کاندید امیدبخش دخیل در تحمل به هر یک از تنش‌ها، می توان از آنها در راستای افزایش تحمل به تنش‌های مورد نظر و تامین امنیت غذایی با استفاده از راهکارهای مهندسی ژنتیک یا اصلاح مولکولی بهره برد.
مروری
اصلاح نباتات مولکولی
علیرضا نبی پور؛ رضا درویش زاده؛ احمد صرافی
چکیده
دانه‌های روغنی بی‌شک از راهبردی‌ترین محصولات کشاورزی هستند که تولید آنها جزو نیازهای زیربنایی برای ایجاد امنیت غذایی هر جامعه محسوب می‌شود. آفتابگردان با نام علمی Helianthus annuus L. گیاهی یکساله، یک‌پایه، دولپه از تیره‌ی مرکبان (Composite) می‌باشد. این جنس دارای گونه‌های دیپلوئید، تتراپلوئید و هگزاپلوئید است که آفتابگردان زراعی جزو ...
بیشتر
دانه‌های روغنی بی‌شک از راهبردی‌ترین محصولات کشاورزی هستند که تولید آنها جزو نیازهای زیربنایی برای ایجاد امنیت غذایی هر جامعه محسوب می‌شود. آفتابگردان با نام علمی Helianthus annuus L. گیاهی یکساله، یک‌پایه، دولپه از تیره‌ی مرکبان (Composite) می‌باشد. این جنس دارای گونه‌های دیپلوئید، تتراپلوئید و هگزاپلوئید است که آفتابگردان زراعی جزو گونه‌های دیپلوئید با تعداد کروموزم پایه 17=x می‌باشد. آفتابگردان به‌طورعمده به‌خاطر روغن خوراکی آن کشت می‌شود. تنش‌های محیطی از قبیل خشکی، شوری، دمای غیرمعمول، مسمومیت با فلزات سنگین و تابش فرابنفش از تهدیدات جدی برای رشد، سوخت و ساز و بهره‌وری گیاهان می‌باشند. در سال‌های اخیر، پیشرفت‌های شگفت‌آور در زمینه‌های زیست‌فناوری، مهندسی ژنتیک و علوم کامپیوتر باعث شده است تا برنامه‌های به‌نژادی از سرعت، دقت و کارایی بسیار بالاتری نسبت به گذشته برخوردار باشند. تکنیک‌های جدید در صورتی که به‌طور مناسب در برنامه‌های به‌نژادی وارد شوند باعث افزایش چشم‌گیر سرعت و دقت این برنامه‌ها شده و می‌توانند هزینه‌ها را به‌میزان فوق‌العاده‌ای کاهش دهند. در این مقاله به‌طور مختصر ضمن اشاره به روش‌های به‌نژادی متداول، به روش‌های نوین و کاربرد آنها در اصلاح آفتابگردان پرداخته می‌شود. در 10 سال اخیر علم ژنومیک اطلاعات ژنتیکی صفات کمّی را توسعه داده و گزینش به کمک نشانگر تبدیل به یک ابزار کاربردی شده است.
علمی پژوهشی
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
علمی پژوهشی
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.
علمی پژوهشی
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.
