علمی پژوهشی
پروتئومیکس
مریم جمشیدنیا؛ سید کمال کاظمی تبار؛ کریستین لایندرمایر؛ حمید نجفی زرینی
دوره 5، شماره 4 ، اسفند 1395، صفحه 1-12
چکیده
اخیراً بیان موقت ژن بهمنظور فراهم سازی روشهای بسیار سریع ارزیابی بافتهای گیاهی بهعنوان یک منبع تولید پروتیین در مقایسه با روش وقت گیر و پرهزینه تراریختی پایدار گیاهان گسترش یافته است. مطالعه حاضر بیان موقت پروتیین HDA19 را در دو گونه از گیاه tobacco (Nicotiana tabacum وNicotiana bentamiana) نشان میدهد. برای این منظور پرایمرهای اختصاصی برای واکنش ...
بیشتر
اخیراً بیان موقت ژن بهمنظور فراهم سازی روشهای بسیار سریع ارزیابی بافتهای گیاهی بهعنوان یک منبع تولید پروتیین در مقایسه با روش وقت گیر و پرهزینه تراریختی پایدار گیاهان گسترش یافته است. مطالعه حاضر بیان موقت پروتیین HDA19 را در دو گونه از گیاه tobacco (Nicotiana tabacum وNicotiana bentamiana) نشان میدهد. برای این منظور پرایمرهای اختصاصی برای واکنش زنجیره ای پلی مراز طراحی و برای همسانه سازی ژن HDA19 در وکتور بیانی pB2GW7 بهکار رفتند. سازه نوترکیب به Agrobacterium tumefaciens strain GV3101 انتقال یافت سپس برای تراریختی موقت گیاهان tobacco از طریق اگروباکتریوم استفاده شد. در نهایت وجود ژن هدف در لاینهای تراریخت اگروباکتریوم از طریق کلونی PCR تأیید گردید. از طرفی بیان پروتیین در لاینهای تراریخت توسط روش دات بلات و الایزا تأیید شد. اگرچه روش دات بلات و SDS-PAGE حاکی از تراریختی هر دو رقم بود ولی روش الایزا تولید پروتیین نوترکیب در گیاه تراریخت Nicotiana tabacum را تایید کرد که 400 میکروگرم در گرم وزن بافت تر برگ گیاه بود. با توجه به یافتههای فوق این گیاه میزبان مناسبی برای تولید HDA19 نوترکیب، نمایندهای از پروتیینهای هیستون داستیلاز، نسبت به Nicotiana bentamiana میباشد.
علمی پژوهشی
بیوانفورماتیک
امین عابدی؛ رضا شیرزادیان خرم آباد؛ محمد مهدی سوهانی
دوره 5، شماره 4 ، اسفند 1395، صفحه 13-29
چکیده
استریکتوسیدین سینتاز آنزیم کلیدی مسیر بیوسنتزی ایندول آلکالوئیدهای مونوترپنوئیدی است. پروتئینهای داری دمین Str_synth در گیاهان، باکتریها، حشرات و پستانداران شناسایی شدهاند و به علت نامشخص بودن نقش کارکردی آنها شبه استریکتوسیدین سینتاز نامیده میشوند. با تکمیل پروژه توالی یابی ژنوم آرابیدوپسیس و برنج، ژنهای شبه استریکتوسیدین ...
بیشتر
استریکتوسیدین سینتاز آنزیم کلیدی مسیر بیوسنتزی ایندول آلکالوئیدهای مونوترپنوئیدی است. پروتئینهای داری دمین Str_synth در گیاهان، باکتریها، حشرات و پستانداران شناسایی شدهاند و به علت نامشخص بودن نقش کارکردی آنها شبه استریکتوسیدین سینتاز نامیده میشوند. با تکمیل پروژه توالی یابی ژنوم آرابیدوپسیس و برنج، ژنهای شبه استریکتوسیدین سینتاز در این گیاهان نیز شناسایی شد. با این حال اطلاعات کافی در مورد ساختار ژن، تاریخچه تکاملی، نحوه گسترش و نقش کارکردی خانواده ژنی SSL برنج وجود ندارد. در این مطالعه بر اساس آنالیزهای بیوانفورماتیکی 23 ژن SSL در ژنوم برنج شناسایی شد. آنالیز فیلوژنتیکی پروتئینهای SSL برنج و آرابیدوپسیس مشخص کرد که این ژنها در چهار گروه قرار میگیرند و مسیر تکاملی این خانواده در برنج و آرابیدوپسیس متفاوت است. ژنهای OsSSL دارای صفر تا پنج اینترون بوده و در 10 کروموزوم از 12 کروموزوم برنج با تراکم متفاوت قرار داشته و مضاعفشدگی پشت سر هم عامل اصلی گسترش این خانواده ژنی است. آنالیز پیشبر نشان داد که چندین عنصر تنظیمی cis پاسخ به تنشها و هورمونها در ناحیه تنظیمی وجود دارد که نشان دهنده نقش این ژنها در پاسخ به تنشها می-باشد. آنالیز بیان ژنهای OsSSL بر اساس دادههای ریزآرایه نشان داد که تعداد اندکی از این ژنها در بافتها و نیز تنشهای غیر زیستی بیان بالایی دارند. این مطالعه اولین گزارش در مورد خانواده ژنی SSL در برنج بوده و میتواند یک چهارچوب برای بررسی کارکردهای بیولوژیکی ژنهای SSL در برنج و گیاهان دیگر فراهم میکند.
علمی پژوهشی
پروتئومیکس
معروف خلیلی؛ محمد رضا نقوی
دوره 5، شماره 4 ، اسفند 1395، صفحه 31-44
چکیده
در این پژوهش، تجزیه پروتئوم از طریق الکتروفورز دوبعدی و رنگ-آمیزی آبی کوماسی برای دو رقم گندم بهاره شامل کویر بهعنوان رقم متحمل و بهار بهعنوان رقم حساس انجام شد. بعد از کمّی کردن لکه-ها توسط نرمافزارSame spot progenesis ، تعداد 10 لکه پروتئینی مشترک تکرارپذیر دارای تفاوت معنیدار بین شرایط شاهد و تنش خشکی در دو رقم کویر و بهار تشخیص داده ...
بیشتر
در این پژوهش، تجزیه پروتئوم از طریق الکتروفورز دوبعدی و رنگ-آمیزی آبی کوماسی برای دو رقم گندم بهاره شامل کویر بهعنوان رقم متحمل و بهار بهعنوان رقم حساس انجام شد. بعد از کمّی کردن لکه-ها توسط نرمافزارSame spot progenesis ، تعداد 10 لکه پروتئینی مشترک تکرارپذیر دارای تفاوت معنیدار بین شرایط شاهد و تنش خشکی در دو رقم کویر و بهار تشخیص داده شد. با استفاده از طیفسنجی جرمی MALDI-TOF/TOFاز بین پروتئینهای مشترک، نه لکه پروتئینی مشترک شناسایی و نوع فعالیت آنها و نحوه عمل این پروتئینها در سلول مشخص شد. بر اساس نتایج بدست آمده پروتئینهای دخیل در واکنش نوری (سه لکه پروتئینی شاملChlorophyll a-b binding protein 8، Cytochrome b6-f complex iron-sulfur subunit, chloroplasti و Peptidyl-prolyl cis-trans isomerase CYP38) و چرخه کالوین (دو لکه پروتئینی شامل Fructose-1,6-bisphosphatase و ribulose-bisphosphate carboxylase small chain precursor) در هر دو رقم بیشترین گروههای عملکردی پروتئین و به عبارتی مهمترین پروتئین-های مشترک جهت حفظ کارایی گندم تحت شرایط تنش خشکی بودند. از آنجایی که این پروتئینها در هر دو رقم متحمل و حساس تغییر بیان نشان دادند، بنظر میرسد که حساسترین پروتئینها در پاسخ به تنش خشکی در گندم بهاره باشند. در مجموع، نتایج این پژوهش نشان داد که حفظ کارایی فتوسنتز تحت تنش خشکی از اهمیت بالایی برخوردار است.
علمی پژوهشی
ژنومیکس
آتنا شادمهر؛ حسین رامشینی؛ مهرشاد زین العابدینی؛ مسعود پرویزی آلمانی؛ محمدرضا غفاری؛ علی ایزدی دربندی؛ مریم فارسی؛ محمود فولادوند
دوره 5، شماره 4 ، اسفند 1395، صفحه 45-59
چکیده
با توجه به پتانسیلهای موجود در گیاه نیشکر از لحاظ تولید انرژی و قند، بهترین راه برای استفاده از ظرفیتهای موجود در گیاه نیشکر، بررسی تنوع ژنتیکی واریتههای موجود جهت به کارگیری در برنامههای به نژادی میباشد. با مطالعه 30 جفت آغازگر ریزماهواره روی 160 واریته نیشکر، 169 آلل، با میانگین 6/5 آلل برای هر آغازگر حاصل شد. تعداد آلل موثر بین ...
بیشتر
با توجه به پتانسیلهای موجود در گیاه نیشکر از لحاظ تولید انرژی و قند، بهترین راه برای استفاده از ظرفیتهای موجود در گیاه نیشکر، بررسی تنوع ژنتیکی واریتههای موجود جهت به کارگیری در برنامههای به نژادی میباشد. با مطالعه 30 جفت آغازگر ریزماهواره روی 160 واریته نیشکر، 169 آلل، با میانگین 6/5 آلل برای هر آغازگر حاصل شد. تعداد آلل موثر بین 06/1 برای مکان ژنی AP-SSR03 و 921/1 در مکان ژنی SMC119CG با میانگین 508/1 آلل برآورد شد. میزان محتوای چند شکلی آغازگرها بین 06/0 (برای جایگاه AP-SSR03) تا 5/0 (برای جایگاه SMC851MS) متغیر بود. تجزیه به مختصات اصلی (PCoA)، 6 گروه را مشخص نمود، به طوریکه سه مولفه اول 86/14 درصد از واریانس کل را توجیه مینمایند. تجزیه خوشهای با روش مبتنی بر فاصله Neihbour-Joining و تجزیه ساختار جمعیت با روش مبتنی بر مدل Bayesian انجام شد. بهترین تعداد زیر جمعیت 6 عدد شناسایی شد، که در اکثر زیرجمعیتها افرد بر اساس مناطق جغرافیایی از یکدیگر تفکیک نشدند. نتایج گروهبندی حاصل از روش مبتنی بر مدل Bayesian، ارتباط فیلوژنی و تجزیه به مختصات اصلی با هم مطابقت زیادی نشان دادند. نتایج واریانس ژنتیکی نشان داد که تنوع افراد درون جمعیتها بیشتر از تنوع بین جمعیتها میباشد. بنابراین در برنامههای اصلاحی نیشکر به منظور انتخاب والدین مناسب، انتخاب درون جمعیتها میتواند انجام شود. اطلاعات به دست آمده در مطالعه حاضر، در برنامههای بهنژادی به منظور حفاظت و مدیریت چنین مجموعه ژنتیکی با ارزشی در جهت کشت نیشکر برای استفاده از قند و انژی زیستی، مفید میباشد.
علمی پژوهشی
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
امین آزادی؛ محسن مردی؛ اسلام مجیدی؛ سید ابوالقاسم محمدی؛ فواد مرادی
دوره 5، شماره 4 ، اسفند 1395، صفحه 61-73
چکیده
تاکنون QTLهای زیادی برای عملکرد و اجزای آن در گندم نان در شرایط نرمال شناسایی شده است. به منظور شناسایی QTLهای مرتبط با غلظت سدیم و پتاسیم در گندم نان تحت شرایط تنش شوری، از جمعیت 186 لاین اینبرد نوترکیب حاصل از تلاقی دو والد سوپرهد 2 و روشن استفاده شد. اعمال تیمارهای تنش شوری با استفاده از سیستم هیدروپونیک و در داخل گلخانه صورت پذیرفت. ...
بیشتر
تاکنون QTLهای زیادی برای عملکرد و اجزای آن در گندم نان در شرایط نرمال شناسایی شده است. به منظور شناسایی QTLهای مرتبط با غلظت سدیم و پتاسیم در گندم نان تحت شرایط تنش شوری، از جمعیت 186 لاین اینبرد نوترکیب حاصل از تلاقی دو والد سوپرهد 2 و روشن استفاده شد. اعمال تیمارهای تنش شوری با استفاده از سیستم هیدروپونیک و در داخل گلخانه صورت پذیرفت. شرایط نرمال (10 میلیمولار NaCl) و تنش شوری (150 میلیمولار NaCl) در نظر گرفته شد و اعمال تنش به صورت مرحلهای صورت پذیرفت. نقشه ژنتیکی شامل 428 نشانگر دارت و 23 نشانگر ریز ماهواره بود. سه QTL برای هر یک از صفات غلظت سدیم و پتاسیم و یک QTL برای نسبت پتاسیم به سدیم بر روی کروموزومهایA 4، B2، B3، B7 وD2 با استفاده از روش مکانیابی فاصلهای مرکب شناسایی گردید. QNa.abrii-3B، با LOD برابر 9/5، در حدود 3/8 درصد از تغییرات واریانس فنوتیپی غلظت سدیم را در شرایط تنش شوری توجیه میکرد و نشانگر gwm247 لینکاژ شدید با این QTL نشان داد. همچنین دو QTL برای غلظت سدیم بر روی کروموزومهای B2 و D2 شناسایی شدند و QNa.abrii-2D حدود 2/9 درصد واریانس فنوتیپی این صفت را در شرایط تنش شوری توجیه میکرد. با ادامه تحقیقات در آینده، احتمال شناسایی QNa.abrii-2B و QNa.abrii-2D به عنوان گروه دو همیولوگی در گندم، در کنار ژن Nax1 وجود دارد.
علمی پژوهشی
اصلاح نباتات مولکولی
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.