علمی پژوهشی
بیوانفورماتیک
هاجر نصراللهی؛ فرشید طلعت؛ ایرج برنوسی؛ مهدی بدری انرجان
دوره 6، شماره 4 ، اسفند 1396، صفحه 1-12
چکیده
هشت ژنوم دیپلوئید شامل ژنوم‌های A، B، C، D، E، F، G و K در جنس گوسیپیوم Gossypium شناسایی شده اند. ژنوم A فقط به دو گونه herbaceum و arboreum پنبه های دنیای قدیم محدود شده است و این ژنوم از G. herbaceumبه گونه‌های دیگر انتقال پیدا کرده است. به منظور توالی یابی ژنوم کلروپلاست G. herbaceum (A1) و مقایسه آن با دو گونه G. hirsutum (AD1) و G. barbadense (AD2) توالی‌های ژنوم سه گونه از سایت ...
بیشتر
هشت ژنوم دیپلوئید شامل ژنوم‌های A، B، C، D، E، F، G و K در جنس گوسیپیوم Gossypium شناسایی شده اند. ژنوم A فقط به دو گونه herbaceum و arboreum پنبه های دنیای قدیم محدود شده است و این ژنوم از G. herbaceumبه گونه‌های دیگر انتقال پیدا کرده است. به منظور توالی یابی ژنوم کلروپلاست G. herbaceum (A1) و مقایسه آن با دو گونه G. hirsutum (AD1) و G. barbadense (AD2) توالی‌های ژنوم سه گونه از سایت مرکز ملی اطلاعات بیوتکنولوژی برداشت شده است. موقعیت هر کدام از ژن‌ها، تعداد نوکلئوتید‌ها، نواحی بین ژنی و اینترون‌ها مشخص گردید. ژنوم کلروپلاست G. herbaceum دارای 160140 جفت‌‌باز بوده و ساختمان چهاربعدی حفاظت شده دارد. نواحی تک نسخه‌ای ژنوم کلروپلاست، توسط دو ناحیه تکرار معکوس از هم جدا شده که ناحیه تک نسخه‌ای بزرگ دارای 88709 جفت باز، ناحیه تک نسخه‌ای کوچک 20221 جفت باز بوده و هر ناحیه تکرار معکوس 25605 جفت باز دارد. ژنوم پلاستیدی 114 ژن تک نسخه‌ای و 19 ژن دو نسخه‌ای دارد که ژن‌های تک نسخه‌ای شامل 79 ژن رمزکننده پروتئین، 4 ژن rRNA ریبوزومی و 31 ژن tRNA است. نتایج نشان داد میان ژن‌های پلاستیدی فقط 18 ژن دارای 2-1 اینترون هستند که در مقایسه با ژنوم کلروپلاست دو گونه آلوتتراپلوئیدی ژن ycf15 تنها ژن دو
نسخه‌ای موجود در G. herbaceum بود. در G. herbaceum و G. barbadense ژن rpl22 وجود داشت ولی ژن ycf15 در
G. barbadense، ژن های rpl22 و ycf15 در G. hirsutum از دست رفته اند. با وجود میزان بالای حفاظت SSRها در ژنوم کلروپلاست این SSRها به دلیل بازده بالا در مقابل SSR ژنومی برای آنالیز تنوع ژنتیکی مفید هستند.
علمی پژوهشی
اصلاح نباتات مولکولی
سحر فرجی؛ سید حمیدرضا هاشمی پطرودی؛ حمید نجفی زرینی؛ غلامعلی رنجبر
دوره 6، شماره 4 ، اسفند 1396، صفحه 13-27
چکیده
شوری، یکی از خطرناک ترین عوامل محیطی محدودکننده تولید در گیاهان زراعی است، به‌طوری‌که به واسطه متوقف کردن مکانیسم‌های مختلف گیاه، شرایط را برای حیات آن دشوار می‌‌سازد و در نهایت منجر به مرگ آن می‌شود. ژن‌ها به جهت ایجاد پاسخ‌های مقاومتی به تنش در مسیرهای مختلف فیزیولوژیکی دارای اهمیت فراوان می‌باشند. ژن رمزدهنده پروتئین‌های ...
بیشتر
شوری، یکی از خطرناک ترین عوامل محیطی محدودکننده تولید در گیاهان زراعی است، به‌طوری‌که به واسطه متوقف کردن مکانیسم‌های مختلف گیاه، شرایط را برای حیات آن دشوار می‌‌سازد و در نهایت منجر به مرگ آن می‌شود. ژن‌ها به جهت ایجاد پاسخ‌های مقاومتی به تنش در مسیرهای مختلف فیزیولوژیکی دارای اهمیت فراوان می‌باشند. ژن رمزدهنده پروتئین‌های Chromodomain Helicase DNA (PICKLE, PKL) از این قبیل می‌باشد که بیان سایر ژن‌های عامل مقاومت را تنظیم می‌کند. مطالعه ژنتیکی رونوشت‌ها در هالوفیت Aeluropus littoralis، به عنوان یک منبع ژنتیکی بسیار با ارزش، زمینه‌ای را برای بهبود ژنتیکی گیاهان حساس به شوری فراهم می‌کند. از این رو در مطالعه حاضر، خصوصیات بیوشیمیایی، دومین‌های عملکردی، روابط فیلوژنتیکی، و نیز عناصر تنظیمی cis موجود در ناحیه پروموتر توالی کاندید با استفاده از روش‌های بیوانفورماتیکی بررسی شدند. نتایج نشان دادند که ژن مذکور احتمالاً در مکانیسم‌های عامل مقاومت به شرایط محرک محیطی نقش مهمی را ایفا می‌‌‌نماید. برای بررسی بیشتر این موضوع، آزمون بیان ژن کاندید نیز، در پاسخ به شرایط نرمال، تنش شوری و ریکاوری به روش qReal-Time PCR انجام پذیرفت. نتایج حاصل از بررسی تعداد رونوشت‌های mRNA ژن مورد نظر، تحت شرایط تنش شوری و ریکاوری در بافت‌های مختلف گیاه A. littoralis، نیز تاییدکننده این مطلب بود. بنابراین انجام مطالعات بیشتر در زمینه ژن PKL در گیاهان می‌تواند اطلاعات ارزشمندی را جهت درک هرچه بیشتر مکانیسم‌های پاسخ به تنش فراهم آورد.
علمی پژوهشی
بیوانفورماتیک
امید جزایری؛ طاهره السادات آقاجان زاده؛ تئو الزنگا
دوره 6، شماره 4 ، اسفند 1396، صفحه 29-40
چکیده
اهمیت تغذیه‌ای گلوکوزینولات‌ها در انسان‌ها، حیوانات و اثرات آنها در بهبود سرطان، بیماری‌های قلبی-عروقی، عصبی و نقش دفاعی آنها درگیاهان علیه آفت‌ها و پاتوژن‌ها موجب گردیده است تا مسیر بیوسنتز گلوکوزینولات‌ها گزینه مناسبی جهت مطالعات ژنتیکی قرار گیرند. در شرایط تنشی، بیوسنتز گلوکوزینولات‌ها به‌وسیله مجموعه‌ای از فاکتورهای ...
بیشتر
اهمیت تغذیه‌ای گلوکوزینولات‌ها در انسان‌ها، حیوانات و اثرات آنها در بهبود سرطان، بیماری‌های قلبی-عروقی، عصبی و نقش دفاعی آنها درگیاهان علیه آفت‌ها و پاتوژن‌ها موجب گردیده است تا مسیر بیوسنتز گلوکوزینولات‌ها گزینه مناسبی جهت مطالعات ژنتیکی قرار گیرند. در شرایط تنشی، بیوسنتز گلوکوزینولات‌ها به‌وسیله مجموعه‌ای از فاکتورهای رونویسی تحت کنترل مثبت یا منفی قرار می‌گیرند. شبه رسپتورهای کینازی در واقع پروتئین‌هایی هستند که به عنوان گیرنده‌های سطحی سلول، پیام‌های محیطی را دریافت می‌کنند. هدف از تحقیق حاضر مطالعه نقش تنظیمی ژن AT2G37050 در ارتباط با بیوسنتز گلیکوزینولاتها می‌باشد. به دنبال مطالعات پروتئومیک قبلی انجام شده بر روی گیاه آرابیدوپسیس تالیانای جهش‌یافته که ژن شبه رسپتور کینازی AT2G37050 آن از کار افتاده، مشخص گردید که 22 پروتئین در گیاه جهش‌یافته وجود دارند درحالی که در گیاه نوع وحشی (کنترل) حضور ندارند. مطالعات بیوانفورماتیکی حاضر، برگرفته از منابع مستخرج از الگوریتم GeneMANIA به کمک نرم‌افزار Cytoscape نشان داده است که بین سه پروتئین TSK-associating protein1 (TSA1)،AT3G47570 و AT1G08750 با پروتئین های درگیر در بیوسنتز گلوکوزینولات‌ها و همچنین تنظیم‌کننده‌های بیوسنتز گلوکوزینولات‌ها ارتباطات بیولوژیکی از نوع هم بیانی ژنی، برهم کنش پروتئین- پروتئین و قرار گیری در یک مکان مشترک درون سلولی (هم مکانی) وجود دارد. از طرفی دیگر، با توجه به اینکه گلوکوزینولات‌ها به عنوان ترکیبات ثانویه سولفوردار در آرابیدوپسیس تالیانا و گیاهان خانواده کلم شناخته شده‌اند، وجود ارتباط زیستی بین ژن TSA1 و AT3G47570 با ژن‌ها/ پروتئین‌های ناقل سولفور و مسیر احیای سولفور، بر نقش این دو ژن در ارتباط با بیوسنتز گلوکوزینولات‌ها قوت بیشتری بخشیده است.
علمی پژوهشی
اصلاح نباتات مولکولی
لیدا فریدونی؛ علی اشرف مهرابی؛ هوشمند صفری
دوره 6، شماره 4 ، اسفند 1396، صفحه 41-53
چکیده
هدف از تحقیق حاضر بررسی روابط بین ژنوم‌های D، S و U در سه گونه‌ی دیپلوئید از جنس گندم‌نیای وحشی (Aegilops) با ژنوم A در دو گونه‌ی دیپلوئید از جنس گندم (Triricum) با استفاده از 15 آغازگر ISSR می‌باشد. آغازگرهای ISSR توانستند 105 مکان را شناسایی کنند، که 6 مکان یک شکل و 99 مکان چندشکل بودند. میانگین تعداد مکان تولید شده 7 بود و متوسط تعداد مکان چند شکل 60/6 ...
بیشتر
هدف از تحقیق حاضر بررسی روابط بین ژنوم‌های D، S و U در سه گونه‌ی دیپلوئید از جنس گندم‌نیای وحشی (Aegilops) با ژنوم A در دو گونه‌ی دیپلوئید از جنس گندم (Triricum) با استفاده از 15 آغازگر ISSR می‌باشد. آغازگرهای ISSR توانستند 105 مکان را شناسایی کنند، که 6 مکان یک شکل و 99 مکان چندشکل بودند. میانگین تعداد مکان تولید شده 7 بود و متوسط تعداد مکان چند شکل 60/6 بود. آغازگرهای IS13، IS6 وUBC865 به عنوان آغازگرهای برتر در شناسایی تنوع ژنتیکی در بین جمعیت‌های مورد بررسی معرفی شدند. در بین گونه‌های هر دو جنس تنوع ژنتیکی بالایی بر اساس نشانگر مورد استفاده وجود داشت و سهم بالای واریانس بین گونه‌ای نسبت به واریانس درون گونه‌ای نشان داد که گونه‌ها بر اساس نشانگر مورد بررسی کاملاً تفرق داشتند. نتایج ماتریس تشابه، تجزیه خوشه‌ای و تجزیه به مختصات اصلی نشان داد که دو جنس از هم تفکیک شده‌اند و در گونه‌های جنس گندم‌نیای وحشی گونه Ae. umbellulata (ژنوم U) بیشترین فاصله را با دیگر گونه‌ها داشت و دو گونه Ae. strangulate و Ae. tauschii (ژنوم D) کمترین فاصله را داشتند و در مرحله بعد با گونه Ae. speltoides (ژنوم S) هم گروه شدند. بنابراین ژنوم D فاصله کمتری با ژنوم S نشان داد و ژنوم U بیشترین فاصله را با دو ژنوم دیگر براساس نشانگر مورد بررسی داشت. ژنوم A متعلق به جنس گندم نیز بیشترین فاصله را با سه ژنوم جنس گندم‌نیای وحشی داشت. اما در بین ژنوم‌های متعلق به جنس گندم‌نیای وحشی، ژنوم U دارای فاصله کمتری با ژنوم A بود.
علمی پژوهشی
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
ژیلا محمدی؛ علیرضا مطلبی آذر؛ فریبرز زارع نهندی؛ علیرضا تاری نژاد؛ غلامرضا گوهری
دوره 6، شماره 4 ، اسفند 1396، صفحه 55-63
چکیده
این مطالعه با هدف بررسی نقش نیتریک‌اکسید بر میزان بیان ژن بتائین آلدئیددهیدروژناز و سنتز گلایسین‌بتائین در سیب‌زمینی رقم آگریا تحت تنش شوری در شرایط درون شیشه‌ای انجام شد. تیمار‌های آزمایش شامل چهار سطح سدیم‌نیترو پروساید به عنوان دهنده نیتریک‌اکسید (0، 3-10، 4-10 و 5-10 میلی‌مولار) و دو سطح سدیم‌کلرید (0 و 70 میلی‌مولار) بود. در این ...
بیشتر
این مطالعه با هدف بررسی نقش نیتریک‌اکسید بر میزان بیان ژن بتائین آلدئیددهیدروژناز و سنتز گلایسین‌بتائین در سیب‌زمینی رقم آگریا تحت تنش شوری در شرایط درون شیشه‌ای انجام شد. تیمار‌های آزمایش شامل چهار سطح سدیم‌نیترو پروساید به عنوان دهنده نیتریک‌اکسید (0، 3-10، 4-10 و 5-10 میلی‌مولار) و دو سطح سدیم‌کلرید (0 و 70 میلی‌مولار) بود. در این تحقیق از محیط کشت MS استفاده گردید و پس از اعمال تنش شوری از سدیم‌نیترو پروساید جهت تیمار ریزنمونه‌ها به منظور افزایش احتمالی بیان ژن بتائین آلدئید دهیدروژناز (ژن مسئول سنتز گلایسین‌بتائین) استفاده شد. چهار هفته بعد از اعمال تیمار، RNA کل از بافت‌های نمونه‌های تیمار شده استخراج شد و به منظور ارزیابی نسبی بیان ژن بتائین آلدئید دهیدروژناز از روش RT-PCR نیمه‌کمی استفاده گردید. بررسی بیان ژن بتائین آلدئید دهیدروژناز نشان داد که میزان بیان این ژن در گیاهچه‌های تحت تنش شوری افزایش داشته، در حالی‌که تیمار سدیم‌نیترو پروساید در شرایط تنش شوری میزان بیان آن را کاهش داد. همچنین میزان گلایسین‌بتائین در بافت‌های نمونه‌های گیاهی رشد یافته در شرایط معمولی با به کار بردن سدیم‌نیترو پروساید افزایش نشان داد، درحالی‌که سدیم‌نیتروپروساید تأثیر منفی روی محتوای گلایسین‌بتائین گیاهچه‌ها تحت شرایط تنش شوری داشته است.
علمی پژوهشی
فیزیولوژی مولکولی
طیبه بساکی؛ بابک پیکرستان؛ سید مجتبی خیام نکوبی
دوره 6، شماره 4 ، اسفند 1396، صفحه 65-74
چکیده
این آزمایش به‌صورت کرت‌های خردشده در قالب بلوک‌های کامل تصادفی در چهار تکرار در سال 1394و 1395 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه پیام نور واحد میلاجرد اجرا شد. سطوح قطع آبیاری شامل S0: آبیاری کامل، S1: قطع آبیاری در مرحله 8 برگی، S2: قطع آبیاری در مرحله پرشدن دانه به‌عنوان کرت‌های اصلی و شش هیبرید مختلف ذرت شیرین شامل KSC.403، KSC.404، Chase، Obsession، Basin، Merit ...
بیشتر
این آزمایش به‌صورت کرت‌های خردشده در قالب بلوک‌های کامل تصادفی در چهار تکرار در سال 1394و 1395 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه پیام نور واحد میلاجرد اجرا شد. سطوح قطع آبیاری شامل S0: آبیاری کامل، S1: قطع آبیاری در مرحله 8 برگی، S2: قطع آبیاری در مرحله پرشدن دانه به‌عنوان کرت‌های اصلی و شش هیبرید مختلف ذرت شیرین شامل KSC.403، KSC.404، Chase، Obsession، Basin، Merit در کرت‌های فرعی قرار گرفتند. نتایج تأثیر متقابل تیمارها نشان داد بیشترین مقدار عملکرد دانه به تیمار آبیاری کامل در هیبرید Obsession با میانگین 8912 کیلوگرم در هکتار و کمترین عملکرد دانه به تیمار قطع آبیاری در مرحله 8 برگی در هیبرید Meritبا 7102 کیلوگرم در هکتار به دست آمد که اختلاف 48/25 درصدی داشتند. بیشترین کارآیی مصرف آب در شیوه قطع آبیاری در مرحله 8 برگی در هیبرید Obsession با میانگین 65/0 کیلوگرم در مترمکعب و کمترین در شیوه آبیاری کامل در هیبرید Merit با میانگین 19/0 کیلوگرم در مترمکعب به دست آمد که اختلاف 226 درصدی بین آنها مشاهده شد. بیشترین مقدار پرولین برگ به تیمار قطع آبیاری در مرحله 8 برگی در هیبرید Merit با میانگین 12/33 میلی‌گرم بر گرم و کمترین به تیمار آبیاری کامل در هیبرید Obsession با 11/22 میلی‌گرم بر گرم تعلق گرفت که در سطح 1% اختلاف معنی‌دار داشتند. بر طبق نتایج تحقیق، در شرایط کم‌آبی منطقه، استفاده از الگوی قطع آبیاری در مرحله دانه‌بندی با کاهش 29 درصدی آب مصرفی و افت ناچیز 3 درصدی عملکرد دانه، در ارقام ذرت شیرین به‌خصوص در ارقام Basin و Obsession برای منطقه میلاجرد در استان مرکزی قابل توصیه است.
علمی پژوهشی
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
مریم صادقی؛ رضا حاجی حسینی؛ قاسم عطایی؛ محسن مردی
دوره 6، شماره 4 ، اسفند 1396، صفحه 75-85
چکیده
بیماری سپتوریوز برگی گندم که بوسیله قارچ Mycosphaerella graminicola ایجاد می‌شود یکی از عوامل مهم کاهش عملکرد گندم در ایران و جهان به شمار می‌رود. با این وجود در حال حاضر مقاومت به تنش زیستی تسهیل شده توسط ژن‌های کاندیدای مقاومت به تنش‌های زیستی یکی از معیارهای انتخاب مهم در برنامه‌های اصلاح گندم است. در این مطالعه پنج ژن متعلق به پنج خانواده ...
بیشتر
بیماری سپتوریوز برگی گندم که بوسیله قارچ Mycosphaerella graminicola ایجاد می‌شود یکی از عوامل مهم کاهش عملکرد گندم در ایران و جهان به شمار می‌رود. با این وجود در حال حاضر مقاومت به تنش زیستی تسهیل شده توسط ژن‌های کاندیدای مقاومت به تنش‌های زیستی یکی از معیارهای انتخاب مهم در برنامه‌های اصلاح گندم است. در این مطالعه پنج ژن متعلق به پنج خانواده ژنی کاندیدای مختلف مقاومت به بیماری مورد بررسی قرار گرفتند. آغازگرهای اختصاصی با استفاده از نرم افزار Molecular Beacon طراحی شدند. بیان افتراقی این ژن‌ها در زمانهای صفر، سه، شش، دوازده و بیست و چهار ساعت بعد از آلودگی در رقم مقاوم ونگشوبای و حساس فلات با استفاده از واکنش کمی زنجیره پلیمراز (Real Time PCR) بررسی شد. نتایج نشان داد که سطح بیان ژن Bsi inhibitors protease 12 ساعت بعد از آلودگی در گیاه مقاوم در مقایسه با حساس ۲۴ برابر بیشتر بود. همچنین بیان دو ژن (PR-1) protein related–Pathogenesis و (Per) Peroxidase در ساعات اولیه پس از آلودگی و در گیاه مقاوم افزایش یافتند. تفاوت الگوی بیان ژن‌های وابسته به ساز و کارهای مقاومت در ارقام مقاوم و حساس گندم مهمترین مرحله مطالعاتی جهت گزینش ارقام جدید در سیستمهای اصلاح سنتی و مدرن می‌باشد.
