علمی پژوهشی
مهندسی ژنتیک و انتقال ژن
حسین ملکی؛ علی هاتف سلمانیان؛ جعفر امانی؛ علاء الدین کردنائیج؛ محیات جعفری
دوره 2، شماره 3 ، اسفند 1392، صفحه 1-9
چکیده
باکتری E.coli O157:H7 یک پاتوژن مهم انسان و حیوان است که در انسان موجب بروز اسهال خونریزی دهنده و سندرم اورمی همولتیک (HUS) میشود. اتصال به سلولهای میزبان اولین گام در تثبیت این باکتری است که بهواسطه سیستم ترشحی نوع III (T3SS) و از طریق میانکش بین پروتئینهای ترشحی صورت میگیرد. در این میان EspA بهعنوان جزء اصلی تشکیلدهنده سیستم ترشحی ...
بیشتر
باکتری E.coli O157:H7 یک پاتوژن مهم انسان و حیوان است که در انسان موجب بروز اسهال خونریزی دهنده و سندرم اورمی همولتیک (HUS) میشود. اتصال به سلولهای میزبان اولین گام در تثبیت این باکتری است که بهواسطه سیستم ترشحی نوع III (T3SS) و از طریق میانکش بین پروتئینهای ترشحی صورت میگیرد. در این میان EspA بهعنوان جزء اصلی تشکیلدهنده سیستم ترشحی است و ارتباط تنگاتنگی با اتصال اولیه باکتری به سلول میزبان و تشکیل بیوفیلم باکتریایی دارد. EspA به سبب ساختار خود و قرارگرفتن در غشاء باکتری، یک ایمنیزای قوی میباشد. Tirنیز پروتئینی است که پس از بیان در باکتری و از طریق T3SS به سلول میزبان منتقل و در غشاء آن مستقر میشود و نقش مهمی در اتصال باکتری به میزبان دارد. هدف از این تحقیق ساخت سازه ژنی که دارای فاکتورهای فوق الذکر (EspA-Tir) بوده و انتقال آن به درون گیاه هدف میباشد. در راستای ساخت واکسن خوراکی کارا بر علیه باکتری اشریشیا کلی O157:H7. پس از بررسیهای بیوانفورماتیکی سازه ژنی دو قسمتی و espA-tir توسط رابط جداکننده پپتیدی به یکدیگر متصل و ژن آنها بهطور مصنوعی ساخته شد. پس از بهینهسازی کدونها براساس گیاه تنباکو، تحت کنترل پروموتر CaMV35S در ناقل بیانی گیاه کلون گردید. سپس تراریختی و باززایی گیاه تنباکو با آن انجام گرفت. آنالیزهای انجامشده مشخص کرد که ژنهای مربوطه در گیاه موردنظر وارد و بیان میگردد
علمی پژوهشی
اصلاح نباتات مولکولی
آرش زین الدینی؛ محسن فرشادفر؛ هوشمند صفری؛ فرزاد مرادی؛ هومن شیروانی
دوره 2، شماره 3 ، اسفند 1392، صفحه 11-21
چکیده
گونه¬های جنس نعناع از خانواده (Lamiaecae) به عنوان گیاهانی با ارزش دارویی و اقتصادی محسوب می¬شوند. به منظور تعیین تنوع ژنتیکی 15 ژنوتیپ متعلق به سه گونه M.longifolia ، M.pulegium و M.Sp. ، از 10 آغازگر ISSR استفاده شد. میانگین درصد چندشکلی تعیین شده در مجموع ژنوتیپ¬های مورد بررسی شده 70/94 بود. آغازگرIS11 ، IS9 با دارا بودن بهترین پارامتر¬های نشانگری به ...
بیشتر
گونه¬های جنس نعناع از خانواده (Lamiaecae) به عنوان گیاهانی با ارزش دارویی و اقتصادی محسوب می¬شوند. به منظور تعیین تنوع ژنتیکی 15 ژنوتیپ متعلق به سه گونه M.longifolia ، M.pulegium و M.Sp. ، از 10 آغازگر ISSR استفاده شد. میانگین درصد چندشکلی تعیین شده در مجموع ژنوتیپ¬های مورد بررسی شده 70/94 بود. آغازگرIS11 ، IS9 با دارا بودن بهترین پارامتر¬های نشانگری به عنوان بهترین آغازگرها جهت بررسی تنوع ژنتیکی در این تحقیق معرفی شدند. پایین بودن میزان تشابه براساس ضریب تشابه جاکارد (17/0 تا 56/0) نشان از بالا بودن تنوع در ژنوتیپ¬های مورد مطالعه داشت. نتایج تجزیه خوشه¬ای براساس ضریب تشابه جاکارد و روش UPGMA، ژنوتیپ¬های مورد بررسی را در 3 گروه که تجزیه به مختصات اصلی نیز آن را تأئید کرد گروه¬بندی نمود. تجزیه واریانس مولکولی نشان¬ داد تنوع درون گونه¬ای بیشتر (98%) در مقایسه با تنوع بین گونه¬ای (2%) بود. میانگین تنوع ژنتیکی نی (H) و شاخص اطلاعاتی شانون (I) نشان دادند که بیشترین تنوع ژنتیکی در درون گونه¬هایM.longifolia (165/0H= و 46/0=I) و کمترین تنوع ژنتیکی در درون گونه-های M.Sp. (102/0H= و 194/0=I) دیده می¬شود. نتایج این مطالعه نشان داد که به طور کلی در جمعیت¬های وحشی، علاوه بر فاصله جغرافیایی و جریان ژنی بین جمعیت¬ها، شرایط اکولوژیکی نیز تعیین کننده فاصله ژنتیکی می¬باشد. همچنین به دلیل وجود دورگ¬گیری بین گونه¬ای در دوران تکامل نعناع، شباهت بین گونه¬ای بیشتر از از شباهت درون گونه¬ای می-باشد.
علمی پژوهشی
ژنتیک مولکولی و مهندسی ژنتیک
فاطمه پیراسته بروجنی؛ محمدرضا نقوی؛ علیرضا عباسی؛ حسن سلطانلو؛ مجتبی رنجبر؛ سارا رییسی
دوره 2، شماره 3 ، اسفند 1392، صفحه 23-31
چکیده
گونه های آرتمیزیا به دلیل داشتن ترکیبات مختلف ترپنوییدی از جمله مهمترین گیاهان دارویی محسوب می گردد. آرتمیزینین، سسکویی ترپنی با خاصیت ضدمالاریای و ضد سرطانی و تری ترپن های اسکوالن و بتاآمیرین از ترکیبات دارویی مهمی هستند که توسط گونه های آرتمیزیا تولید می شوند. از آن جا که فارنسیل دی فسفات پیش ماده تمام تری ترپن ها و سسکویی ترپن ها ...
بیشتر
گونه های آرتمیزیا به دلیل داشتن ترکیبات مختلف ترپنوییدی از جمله مهمترین گیاهان دارویی محسوب می گردد. آرتمیزینین، سسکویی ترپنی با خاصیت ضدمالاریای و ضد سرطانی و تری ترپن های اسکوالن و بتاآمیرین از ترکیبات دارویی مهمی هستند که توسط گونه های آرتمیزیا تولید می شوند. از آن جا که فارنسیل دی فسفات پیش ماده تمام تری ترپن ها و سسکویی ترپن ها است، بیان ژن فارنسیل دی فسفات سنتاز (FDS) به همراه اسکوالن سنتاز (SQS) و بتاآمیرین سنتاز (BAS) در هفت گونه آرتمیزیای بومی ایران در سه مرحله رشدی مختلف با استفاده از واکنش زنجیره ای پلیمراز در زمان واقعی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین میزان ترکیب آرتمیزینین توسط روش HPLC اندازه گیری شد. نتایج نشان داد از بین گونه های مورد مطالعه، گونه A. annua در مرحله جوانه های گل بیشترین میزان آرتمیزینین و گونه A. diffusa و A. spicigeria در مرحله رویشی کمترین میزان این ترکیب را دارند. همچنین بیان ژن FDS در این گونه ها تفاوت قابل توجهی نداشته و با وجود نقش مؤثر آن در مسیر بیوسنتزی آرتمیزینین دستکاری آن برای دستیابی به آرتمیزینین بیشتر، مناسب نیست. به علاوه هرچه بیان ژن SQS پایین تر باشد به میزان بالاتری از آرتمیزینین دست پیدا خواهیم کرد اما عکس آن صادق نیست. همچنین بافت گل گونه A. scoparia بهترین منبع دستیابی به ترکیبات اسکوالن و بتاآمیرین شناسایی شد.
علمی پژوهشی
بیوتکنولوژی بیماریهای گیاهی
سمیرا شهبازی؛ حسین اهری مصطفوی؛ محمدعلی ابراهیمی؛ حامد عسکری؛ سید مهیار میرمجلسی؛ مهسا کریمی
دوره 2، شماره 3 ، اسفند 1392، صفحه 33-40
چکیده
قارچ تریکودرما به عنوان یک عامل کنترل بیولوژیک موفق شناخته شده است. گونه های آنتاگونیست تریکودرما قادرند دامنه وسیعی از قارچ های پاتوژن گیاهی را کنترل نمایند. بالاترین میزان تولید آنزیم های تجزیه کننده دیواره (کیتیناز و گلوکاناز) را در بین میکروارگانیسم ها به این جنس تعلق دارد. کیتینازها نقش موثری در فرآیند مایکوپارازیتسم قارچهای ...
بیشتر
قارچ تریکودرما به عنوان یک عامل کنترل بیولوژیک موفق شناخته شده است. گونه های آنتاگونیست تریکودرما قادرند دامنه وسیعی از قارچ های پاتوژن گیاهی را کنترل نمایند. بالاترین میزان تولید آنزیم های تجزیه کننده دیواره (کیتیناز و گلوکاناز) را در بین میکروارگانیسم ها به این جنس تعلق دارد. کیتینازها نقش موثری در فرآیند مایکوپارازیتسم قارچهای بیمارگر گیاهی دارند..لذا پتانسیل بیوکنترلی جدایه هایی که توانایی تولید این آنزیم ها در آنها بیشتر است بالاتر خواهد بود. کاربرد روش های مهندسی ژنتیک و ایجاد موتاسیون مستقیم در ژنوم T. harzianum به منظور افزایش پتانسیل آنتاگونیستی این قارچ از طریق افزایش فعالیت کیتینازها دارای مزیت هایی می باشد. در این مطالعه القای جهش در T. harzianum با دز 250 گری اشعه گاما انجام و سپس فعالیت کیتینازی 20 جدایه حاصل اندازه گیری شد. 15 جدایه، میزان فعالیت بالاتری نسبت به جدایه شاهد داشتند. بر این اساس می توان روش القای موتاسیون در افزایش پتانسیل آنتاگونیستی جدایه های بومی قارچ تریکودرما در ایران را به منظور دست یابی به منابع بیوکنترل موثر و کارا توصیه نمود.
علمی پژوهشی
اصلاح نباتات مولکولی
منیره رحیمی؛ روهام عشقی؛ فرشاد ابراهیم پور
دوره 2، شماره 3 ، اسفند 1392، صفحه 41-48
چکیده
تنش خشکی مهمترین عامل محدود کننده تولید و پایداری عملکرد گیاه جو در کشت های دیم محسوب می شود. در این تحقیق برای شناسایی نواحی ژنومی کنترل کننده صفت عملکرد و اجزاء آن در شرایط تنش رطوبتی از روش اصلاحی تلاقی برگشتی پیشرفته استفاده شد. به این منظور یک جمعیتBC3 حاصل از تلاقی جو بهاره شش ردیفه (H.vulgare) Azhul و لاین جوی وحشی (H.spontaneum) Spontaneum I مورد ...
بیشتر
تنش خشکی مهمترین عامل محدود کننده تولید و پایداری عملکرد گیاه جو در کشت های دیم محسوب می شود. در این تحقیق برای شناسایی نواحی ژنومی کنترل کننده صفت عملکرد و اجزاء آن در شرایط تنش رطوبتی از روش اصلاحی تلاقی برگشتی پیشرفته استفاده شد. به این منظور یک جمعیتBC3 حاصل از تلاقی جو بهاره شش ردیفه (H.vulgare) Azhul و لاین جوی وحشی (H.spontaneum) Spontaneum I مورد استفاده قرار گرفت. نقشه پیوستگی توسط 170 نشانگر مولکولی ریزماهواره که طولی در حدود 7/1008 سانتی مورگان از ژنوم جو را پوشش داد، تهیه شد. برای 10 صفت زراعی، 27 جایگاه ژنومی شناسایی شد. این نواحی توانستند دامنه ای از 7/5 تا 8/34 درصد از واریانس فنوتیپی صفات مورد بررسی را توجیه نمایند. دامنه مقادیرLOD این جایگاه ها نیز از 3 تا 4/12 در نوسان بود. در مجموع 12 مکان ژنی جدید که والد آنها جوی وحشی بود، شناسایی شد که در میان آنها 10 جایگاه باعث افزایش عملکرد در شرایط تنش خشکی می شدند. از این جایگاه ها چهار QTL بزرگ اثر بر روی کروموزوم های 1H،2H ، 3H و7H شناسایی شد که به میزان قابل توجهی موجب بهبود صفات محتوای کلروفیل، تعداد روز تا رسیدگی، طول برگ پرچم و تعداد پنجه در شرایط تنش رطوبتی شدند. در مجموع نتایج این مطالعه نشان داد که جوی Hordeum spontaneum ، جد وحشی جوی زراعی، منبعی متنوع و مناسب برای استفاده در برنامه های اصلاحی جو می باشد.
علمی پژوهشی
بیوانفورماتیک
ریحانه ابراهیمی؛ بهروز شیران؛ اسماعیل ابراهیمی؛ حسین فلاحی
دوره 2، شماره 3 ، اسفند 1392، صفحه 49-51
چکیده
microRNAها، RNAهایی کوچک به طول تقریبی 21-22 نوکلئوتید هستند که توسط ژنوم موجود کد شده، هیچ نوع پروتئینی را کد نمیکنند و به عنوان تنظیم کننده¬های منفی بیان ژن در مرحله پس از رونویسی در گیاهان و جانوران شناخته شده¬اند. دما یکی از مهم¬ترین فاکتورهای آب و هوایی موثر بر کشاورزی محسوب می¬شود و دمای بالا اثرات نامساعدی بر رشد، نمو و عملکرد ...
بیشتر
microRNAها، RNAهایی کوچک به طول تقریبی 21-22 نوکلئوتید هستند که توسط ژنوم موجود کد شده، هیچ نوع پروتئینی را کد نمیکنند و به عنوان تنظیم کننده¬های منفی بیان ژن در مرحله پس از رونویسی در گیاهان و جانوران شناخته شده¬اند. دما یکی از مهم¬ترین فاکتورهای آب و هوایی موثر بر کشاورزی محسوب می¬شود و دمای بالا اثرات نامساعدی بر رشد، نمو و عملکرد محصولات زراعی گیاهان می¬گذارد. در این پژوهش الگوی بیانmiR398 و ژن هدف آن NtGT5b در بافت برگ و ریشه گیاه آفتابگردان زراعی در شرایط کنترل و تحت تنش گرما با دمای 42 درجه سانتی¬گراد در زمان های 5/1، 3 و 6 ساعت با استفاده از روش qRT-PCR بررسی گردید. نتایج حاصل از این آزمایش تفاوت الگوی بیان این miRNA را در دو بافت برگ و ریشه و در خلال تنش ملایم، متوسط و شدید گرما نشان داد. تنش گرما سبب افزایش بیان سریع miR398 و کاهش میزان رونوشت همانند ژن هدف NtGT5bدر بافت برگ شد، که نشان-دهنده ایجاد مقاومت این بافت در مواجهه با تنش گرما است. وجود الگوهای بیانی متفاوت miRNA در بافت¬های برگ و ریشه در سطوح مختلف تنش میتواند بیانگر جابهجایی علامت¬های القا شده پس از تنش گرما به بافت برگ و ریشه رخ داده باشد. بررسی شبکه miR398 نشان داد که این miRNA بواسطه حضور ژن¬های مهم نظیر فاکتور¬های رونویسی AFO و INO قابلیت تغییر الگوی بیان ژن را در بسیاری از شبکه¬های رشد، نمو و پاسخ به تنش در گیاهان دارند.
علمی پژوهشی
کشت بافت و ریزازدیادی
عبدالرضا باقری؛ فرشته مشیری؛ سارا خسروی نیا
دوره 2، شماره 3 ، اسفند 1392، صفحه 53-61
چکیده
زیره سیاه گیاهی چند ساله با خواص دارویی با ارزش است. به منظور غلبه بر موانع اصلاحی موجود در شرایط مزرعه، دستیابی به روشهای باززایی مؤثر، امکان دستورزی ژنتیکی و بهبود صفات را در این گیاه فراهم میکند. تحقیق حاضر با هدف دستیابی به یک پروتکل باززایی معتبر جهت استفاده از آن در برنامههای مهندسی ژنتیک این گیاه انجام شد. پس از بهینه سازی ...
بیشتر
زیره سیاه گیاهی چند ساله با خواص دارویی با ارزش است. به منظور غلبه بر موانع اصلاحی موجود در شرایط مزرعه، دستیابی به روشهای باززایی مؤثر، امکان دستورزی ژنتیکی و بهبود صفات را در این گیاه فراهم میکند. تحقیق حاضر با هدف دستیابی به یک پروتکل باززایی معتبر جهت استفاده از آن در برنامههای مهندسی ژنتیک این گیاه انجام شد. پس از بهینه سازی شرایط ضدعفونی و جوانه زنی بذر، در محیط کشت پایه MS، گیاهچه های لپه ای حاصل شدند. القای کالوس، ریشه زایی و باززایی ریزنمونههای مختلف این گیاهچه ها، در محیط کشت پایه MS حاوی غلظت های متفاوت از تنظیم کنندههای رشدی BAP، NAA و IAA، بصورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با 3 تکرار مورد بررسی قرار گرفتند. با کشت ریزنمونهها در تیمارهای مختلف محیط کشت، فراوانی کالوس زایی، ریشه زایی و باززایی از ریزنمونه ریشه چه افزایش معنی داری داشت. تنظیم کننده های رشدی BAP و NAA بر القای کالوس و تداوم رشد آن موثر بودند. بیشترین فراوانی کالوس دهی و وزن خشک توده کالوس در غلظت های 5/0 یا 1 میلی گرم در لیترBAP و NAA مشاهده شد. فراوانی ریشه زایی غالبا متأثر از تنظیم کننده رشد NAA با غلظت 1 میلی گرم در لیتر بود. همچنین IAAدر باززایی تک مرحلهای موثر شناخته شد. به نحوی که با افزودن 5/0 میلی گرم در لیتر IAA به محیط کشت، کالوس دهی به میزان قابل توجهی کاهش یافته و باززایی ساقه از هر سه ریزنمونه گره لپه ای، هیپوکوتیل و ریشهچه مشاهده شد.
علمی پژوهشی
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
سعید نواب پور؛ شهاب میرکریمی؛ ابوالفضل مازندرانی
دوره 2، شماره 3 ، اسفند 1392، صفحه 63-73
چکیده
بیماری پوسیدگی ذغالی از مهمترین بیماریهای قارچی سویا بویژه در مناطق شمالی کشور است و هر ساله به خصوص در سالهای خشک و کم باران باعث آلودگی مزارع سویا، کاهش کمیت و کیفیت محصول میگردد. در حال حاضر تحقیقات کمی در رابطه با فعالیتهای سیستم دفاعی آنزیمی و غیر آنزیمی در پاسخ به این بیماری در داخل و خارج کشور صورت گرفته است. در این ...
بیشتر
بیماری پوسیدگی ذغالی از مهمترین بیماریهای قارچی سویا بویژه در مناطق شمالی کشور است و هر ساله به خصوص در سالهای خشک و کم باران باعث آلودگی مزارع سویا، کاهش کمیت و کیفیت محصول میگردد. در حال حاضر تحقیقات کمی در رابطه با فعالیتهای سیستم دفاعی آنزیمی و غیر آنزیمی در پاسخ به این بیماری در داخل و خارج کشور صورت گرفته است. در این تحقیق میزان رادیکالهای سوپر اکسید و پر اکسید هیدروژن، مقادیر آنزیمهای سوپر اکسید دیسموتاز و کاتالاز، تغیرات اسید اسکوربیک، آلفا توکوفرول، کاروتنوئید و میزان شاخص اکسیداسیون سلولی در پنج ژنوتیپ سویا (شامل Black williams × lan، Sahar × K188، DPX × Fora، ساری و کتول) تحت شرایط بدون بیماری (شاهد) و بیماری در مراحل زایشی (گلدهی، غلافبندی و پرشدن دانه) اندازه گیری شد. عموماً میزان رادیکالهای سوپر اکسید و پر اکسید هیدروژن در خلال رشد زایشی افزایش نشان داد به طوریکه بیشترین مقدار در مرحله پرشدن دانه حاصل شد. با توجه به نقش مثبت آنزیم های پاد اکسیدان در کنترل پیشرفت بیماری پوسیدگی ذغالی، رقم کتول و تلاقی DPX × Fora با حداکثر فعالیت آنزیمهای پاد اکسیدان (سوپر اکسید دیسموتاز و کاتالاز) تحت تیمار بیماری پوسیدگی ذغالی وضعیت بهتری نسبت به سایر ژنوتیپها نشان دادند که بیانگر تحمل بیشتر آنها بود.
علمی پژوهشی
محسن اسماعیل زاده مقدم؛ فاطمه صمدی خوزانی؛ آقافخر میر لوحی؛ بدرالدین ابراهیم سید طباطبائی
دوره 2، شماره 3 ، اسفند 1392، صفحه 75-83
چکیده
گندمهای پوشینهدار جزء نخستین گندمهای اهلیشده هستند. این گندمها دارای صفات مطلوب زراعی از قبیل تحمل به تنشهای غیرزنده و زنده ،کمیت و کیفیت پروتئین دانه بالا و تجمع مواد ریزمغذی هستند که لازم است جهت استفاده از پتانسیل موجود در آنها برای به نژادی گندم، رابطه قرابتی آنها با سایرگندمها تعیین شود. در این مطالعه جهت ...
بیشتر
گندمهای پوشینهدار جزء نخستین گندمهای اهلیشده هستند. این گندمها دارای صفات مطلوب زراعی از قبیل تحمل به تنشهای غیرزنده و زنده ،کمیت و کیفیت پروتئین دانه بالا و تجمع مواد ریزمغذی هستند که لازم است جهت استفاده از پتانسیل موجود در آنها برای به نژادی گندم، رابطه قرابتی آنها با سایرگندمها تعیین شود. در این مطالعه جهت بررسی ارتباط دو ژنوتیپ گندم تتراپلوئید پوشینهدار زرنه و جونقان که از مناطقی در استان چهارمحال و بختیاری جمعآوری شده بودند با 28 ژنوتیپ دیگر با سطوح پلوئیدی متفاوت از 17 جفت آغازگر SSR مربوط به ژنوم A و B گندم استفاده شد. 17 جفت آغازگر بهکار رفته در این مطالعه، چندشکلی مناسبی از 2 تا 11 آلل نشان دادند و متوسط ارزش PIC، 53/0 بود. میانگین هتروزیگوسیتی بالا، تعداد آلل مشاهدهشده زیاد و متوسط PIC بالا برای کلیه مکانهای ژنی نشاندهنده چندشکلی بالای ایجادشده برای تفکیک ژنوتیپها بود. بر روی درخت فیلوژنی ترسیمشده دو ژنوتیپ پوشینهدار زرنه و جونقان به همراه دو ژنوتیپ T. dicoccoides در یک گروه قرار گرفتند و یک ژنوتیپ T. dicoccum که فرم اهلی شده T. dicoccoides است، در فاصله کمی از این گروه قرار گرفت. سه ژنوتیپ گندم دوروم در فاصله دورتری از T. dicoccum قرار گرفتند. با توجه به دندروگرام بهدست آمده از این بررسی به نظر میرسد که دو ژنوتیپ تتراپلوئید پوشینهدار، زرنه و جونقان دارای روابط ژنتیکی نزدیکی با T. dicoccoides هستند.
علمی پژوهشی
اصلاح نباتات مولکولی
معصومه حبیبی؛ اسدالله آبیار فینی؛ ندا میرآخورلی؛ محسن مردی
دوره 2، شماره 3 ، اسفند 1392، صفحه 85-92
چکیده
گندم نان (Triticum aestivum L.) یکی از مهمترین گیاهان زراعی در جهان میباشد که در معرض پاتوژنهای زیادی قرار میگیرد. مطالعات قبلی در ارتباط با الگوی بیان ژنها نشان داده است که علاوه بر ژنهای اصلی ایجادکننده مقاومت به بیماریها در گندم، ژنهای دفاعی دیگری ازجمله ژن کدکننده آنزیمهای S-Like RNase نیز تظاهر مییابد. در این تحقیق بهمنظور ...
بیشتر
گندم نان (Triticum aestivum L.) یکی از مهمترین گیاهان زراعی در جهان میباشد که در معرض پاتوژنهای زیادی قرار میگیرد. مطالعات قبلی در ارتباط با الگوی بیان ژنها نشان داده است که علاوه بر ژنهای اصلی ایجادکننده مقاومت به بیماریها در گندم، ژنهای دفاعی دیگری ازجمله ژن کدکننده آنزیمهای S-Like RNase نیز تظاهر مییابد. در این تحقیق بهمنظور بررسی الگوی بیانژن S-Like RNase، در مقابله با انواع بیماریهای قارچی گندم، مطالعات بیوانفورماتیکی و آزمایشگاهی انجام شد. در مطالعات بیوانفورماتیکی چندین کتابخانه ریزآرایه با تیمار بیماریهای قارچی فوزاریوم، بادزدگی و زنگ نواری گندم بررسی شدند و در مطالعات آزمایشگاهی سطح بیان ژن S-Like RNase در 8 زمان (صفر تا 6 روز) بعد از آلودگی با بیماری سپتوریوز برگی یکی از مخربترین بیماریهای گندم در رقم مقاوم Wangshuibai و حساس فلات با استفاده از روش RT-PCR نیمهکمی اندازهگیری شد. نتایج این تحقیق نشان داد که بیان این ژن در اثر آلودگی با بیماریهای قارچی در ارقام مقاوم بسته به نوع بیماری و رقم حداکثر در 24 ساعت اولیه بعد از آلودگی افزایش مییابد. با توجه به این نتایج می توان گفت این ژن در ایجاد مقاومت علیه بیماریهای قارچی نقش بهسزایی دارد و در کنار ژنهای اصلی ایجادکننده مقاومت باعث تشدید، حفظ و بهبود مقاومت خواهد شد. همچنین نتایج بلاست نوکلئوتیدی توالی این ژن در بانکژن، هویت ژن مربوطه را مورد تأیید قرار داد.
علمی پژوهشی
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
بهنام بخشی؛ محمدرضا بی همتا؛ سید قاسم حسینی سالکده؛ مسعود توحیدفر
دوره 2، شماره 3 ، اسفند 1392، صفحه 93-102
چکیده
تنش خشکی یکی از مهمترین تنشهای غیرزنده است که کشاورزی برنج در ایران را تهدید میکند. یکی از روشهای مفید برای ایجاد تحمل به تنش خشکی در گیاهان، تنظیم بیانژن پس از نسخهبرداری توسط miRNAها است. miRNAها، RNAهای تنظیمکننده کوچک 24-19 نوکلئوتیدی هستند که در تنظیم پاسخ گیاه به تنشهای زنده و غیرزنده نقش دارند. در این تحقیق، پنج miRNA ...
بیشتر
تنش خشکی یکی از مهمترین تنشهای غیرزنده است که کشاورزی برنج در ایران را تهدید میکند. یکی از روشهای مفید برای ایجاد تحمل به تنش خشکی در گیاهان، تنظیم بیانژن پس از نسخهبرداری توسط miRNAها است. miRNAها، RNAهای تنظیمکننده کوچک 24-19 نوکلئوتیدی هستند که در تنظیم پاسخ گیاه به تنشهای زنده و غیرزنده نقش دارند. در این تحقیق، پنج miRNA برای بررسی ناحیه بالادست آنها و ارزیابی تغییر بیان در شرایط تنش خشکی در ریشه برنج انتخاب شدند. از این پنج miRNA، miR1425 و miR1880 اختصاصی برنج و miR162، miR169 و miR172 در بسیاری از گیاهان، حفاظت شده هستند. همچنین، ارزیابی ژنهای miRNA مورد بررسی نشان داد که بعضی از آنها مثل miR172، دارای عناصر تنظیمکننده مهمی مثل DRE و ABRE در بالادست خود هستند. بررسی تغییر بیان miRNAهای مورد ارزیابی در این تحقیق با استفاده از Realtime-PCR کمی انجام شد. نتایج بررسی تغییر بیان نشان داد که در شرایط تنش خشکی در ریشه miR169 افزایش بیان و miR172 کاهش بیان داشته است؛ اما سایر miRNAهای مورد ارزیابی تغییر معنیداری نداشتهاند. NF-YA و AP2 بهعنوان مهمترین ژنهای هدف miR169 و miR172 میتوانند نقش مهمی را در پاسخ به تنش خشکی ایفا کنند.
علمی پژوهشی
اصلاح نباتات مولکولی
احمد اسماعیلی؛ بهناز طالبی؛ رضا دریکوند؛ محمدعلی ابراهیمی؛ طهماسب حسینپور
دوره 2، شماره 3 ، اسفند 1392، صفحه 103-111
چکیده
در این آزمایش تنوع ژنتیکی 20 ژنوتیپ جو دیم با استفاده از 14 جفت نشانگر ریزماهواره مورد ارزیابی قرار گرفت. پس از استخراج DNA ژنومی و انجام واکنش زنجیرهای پلیمراز، آغازگرها در مجموع 266 باند چندشکل تولید نمودند که متوسط تعداد باند چندشکل به ازای هر آغازگر 19 بود. میانگین PICبرای کل آغازگرها 6/0 بهدست آمد و بیشترین میزان اطلاعات چندشکلی ...
بیشتر
در این آزمایش تنوع ژنتیکی 20 ژنوتیپ جو دیم با استفاده از 14 جفت نشانگر ریزماهواره مورد ارزیابی قرار گرفت. پس از استخراج DNA ژنومی و انجام واکنش زنجیرهای پلیمراز، آغازگرها در مجموع 266 باند چندشکل تولید نمودند که متوسط تعداد باند چندشکل به ازای هر آغازگر 19 بود. میانگین PICبرای کل آغازگرها 6/0 بهدست آمد و بیشترین میزان اطلاعات چندشکلی (PIC) مربوط به آغازگرهای Hvm60 و Hvm20 بهترتیب با مقادیر 88/0 و 73/0 و کمترین مقدار آن مربوط به آغازگر Bmac0032 با مقدار 32/0 بود. با محاسبه ضریب تشابه جاکارد، ارزشهای تشابه بین ژنوتیپها دامنهای از 3/0 تا 96/0 را داشتند. بیشترین تشابه ژنتیکی مربوط به ژنوتیپهای شماره 6 (رقم زراعی ایذه) و شماره 5 (لاین امید بخش) با 96/0 بود و کمترین تشابه مربوط به ژنوتیپهای شماره 13 (پوشینهدار و دو ردیفه) و شماره 10 (پوشینهدار و شش ردیفه) با 3/0 بود. در این پژوهش دندروگرام حاصل از تجزیه خوشهای به روش UPGMA و با استفاده از نرمافزار NTSYS رسم شد. با ترسیم خط برش در فاصله 75/0، ژنوتیپهای مورد مطالعه در 5 گروه اصلی قرار گرفتند. نتایج گروهبندی حاصل از تجزیه مختصات اصلی نسبتاً با گروهبندی تجزیه خوشهای مطابقت داشت. تفکیک بر اساس دادههای مولکولیSSR تا حدودی توانست ژنوتیپهای دو و شش ردیفه و همچنین ژنوتیپهای پوشینهدار و بدونپوشینه را از هم تفکیک نماید. همچنین وجود چند والد مشابه در شجره برخی ژنوتیپها (مثل 3 و 12 و یا 14 و 18) نیز در این گروهبندی تأثیر قابل توجهی داشت. در مجموع این نتایج مطالعه بر روی جو دیم با آغازگرهای SSR، نشان داد که این آغازگرها در گیاه جو کارایی بالایی دارند و نشانگرهای مورد استفاده توانستند تمامی ژنوتیپها را بهخوبی از هم جدا کنند.
علمی پژوهشی
اصلاح نباتات مولکولی
احسان محسنی فرد؛ محمد فارسی؛ سید قاسم حسینی سالکده؛ امین میرشمسی کاخکی؛ مریم شهبازی
دوره 2، شماره 3 ، اسفند 1392، صفحه 105-115
چکیده
MicroRNA (miRNA)ها در بسیاری از فرایندهای مرتبط با تکثیر، رشد و نمو و پاسخ گیاه به تنش¬های زنده و غیرزنده نقش دارند. فاکتورهای رونویسی SPL که توسط miRNAها کنترل می¬شوند، اختصاصی گیاهان بوده و در بسیاری از فرایندهای مرتبط با نمو بافت، پاسخ به تنش¬های زنده و غیرزنده و تحریک و فعال¬سازی سایر فاکتورهای رونویسی و پروتئین¬های غشایی نقش دارند. ...
بیشتر
MicroRNA (miRNA)ها در بسیاری از فرایندهای مرتبط با تکثیر، رشد و نمو و پاسخ گیاه به تنش¬های زنده و غیرزنده نقش دارند. فاکتورهای رونویسی SPL که توسط miRNAها کنترل می¬شوند، اختصاصی گیاهان بوده و در بسیاری از فرایندهای مرتبط با نمو بافت، پاسخ به تنش¬های زنده و غیرزنده و تحریک و فعال¬سازی سایر فاکتورهای رونویسی و پروتئین¬های غشایی نقش دارند. در این تحقیق miRNAهای کنترل¬کننده تنظیم بیان فاکتورهای رونویسی SPL در برنج مشخص شدند. سپس تغییر بیان این miRNAها با استفاده از روش qRT-PCR و آغازگرهای Stem-Loop مورد بررسی قرارگرفت. نتایج نشان داد که در اندام هوایی در شرایط خشکی نسبت به نرمال، بیان miR529 کاهش و بیان miR535 افزایش یافته است؛ اما تغیر بیان معنی¬داری برای miR156 مشاهده نشد. در ریشه نیز miR535 افزایش بیان نشان داد؛ اما، miR529 و miR156 تغییر بیان معنی¬داری را در ریشه نشان ندادند. با وجود اینکه هر سه این miRNAها در کنترل ژن¬های یکسانی نقش دارند، واکنش متفاوت آنها در مواجهه با تنش خشکی نشان دهنده گستردگی شبکه¬های تنظیمی گیاه در برابر تغییر شرایط محیطی است. با توجه به نتایج می¬توان این گونه بیان کرد که miR156 و miR529 نسبت به miR535 نقش مهم¬تری را در تنظیم فرایندهای نموی و گلدهی با کنترل فاکتورهای رونویسی SPL دارند؛ در صورتی که miR535 و miR529 و به نسبت کمتر miR156 مسئول تنظیم بیان فاکتورهای رونویسیSPL در برابر تنش می¬باشند.
علمی پژوهشی
اصلاح نباتات مولکولی
حسین جعفری؛ محمد نقی انصاری؛ محمد علی ابراهمی؛ مهدی طاهری؛ ابراهیم دستکار
دوره 2، شماره 3 ، اسفند 1392، صفحه 117-127
چکیده
آنزیمهای کاتالاز و پراکسیداز دو آنزیم فعّال در شرایط تنش شوری هستند که اندازه گیری سطوح فعالیت آنها در ارقام حساس و متحمّل میتواند برای مکانیابی QTLهای دخیل در تحمّل به شوری مورد استفاده قرار گیرد. در این تحقیق ابتدا والدین چهار توده نقشهیابی جو برای مطالعه وجود تنوّع لازم در سطوح فعّالیتهای آنزیمهای کاتالاز ...
بیشتر
آنزیمهای کاتالاز و پراکسیداز دو آنزیم فعّال در شرایط تنش شوری هستند که اندازه گیری سطوح فعالیت آنها در ارقام حساس و متحمّل میتواند برای مکانیابی QTLهای دخیل در تحمّل به شوری مورد استفاده قرار گیرد. در این تحقیق ابتدا والدین چهار توده نقشهیابی جو برای مطالعه وجود تنوّع لازم در سطوح فعّالیتهای آنزیمهای کاتالاز و پراکسیداز مورد آزمایش قرار گرفتند. تنوّع قابل ملاحظهای از نظر فعّالیت دو آنزیم مذکور بین والدین جمعیّت OWB مشاهده شد. برای مکانیابی QTLهای دخیل در تحمّل به شوری، تعداد 94 لاین دابل هاپلوئید این جمعیّت مورد آزمایش قرار گرفت. در این مطالعه مقدار کمّی این دو آنزیم به عنوان صفت کمّی در دو سطح شوری ]صفر (شاهد) و 200 میلیمول [NaCl در افراد این جمعیّت اندازه گیری شد و متعاقباً آنالیزهای مربوط به مکانیابی QTLها بهوسیله نرمافزار MAPQTL 5 انجام گرفت. نتایج این تحقیق نشان داد که فعّالیت آنزیم کاتالاز در شرایط تنش شوری با دو QTL بزرگ اثر بر روی کروموزومهای (3H) 3 و (4H) 4 و دو QTL کوچکاثر بر روی کروموزومهای (1H)5 و (5H)7 کنترل میشود. برای آنزیم پراکسیداز QTL مکانیابی نشد. نتایج این تحقیق نشان داد که سطح فعّالیت آنزیم کاتالاز تحت تنش شوری میتواند به عنوان یک شاخص کمّی برای مکانیابی ژنهای دخیل در فرایند تحمّل به شوری مورد استفاده قرار گیرد.
علمی پژوهشی
اصلاح نباتات مولکولی
سعید باقری کیا؛ قاسم کریم زاده؛ محمد رضا نقوی
دوره 2، شماره 3 ، اسفند 1392، صفحه 129-138
چکیده
بازوی کروموزومی 1RS چاودار (Secale cereale L.) منبع با ارزشی برای بهبود ویژگیهای گندم (Triticum aestivum L.) است که با بازوی کوتاه کروموزوم گروه 1 گندم جابجا شده است (1AL.1RS, 1BL.1RS, 1DL.1RS). این بازو ژنهای مقاومت به زنگ؛ Lr26 برای زنگ قهوهای (Puccinia triticina)، Sr31 برای زنگ سیاه (P. graminis) و Yr9 برای زنگ زرد (P. striiformis) را حمل میکند. این ژنها در فاصله 6/6 سانتی مورگانی از Sec-1 ...
بیشتر
بازوی کروموزومی 1RS چاودار (Secale cereale L.) منبع با ارزشی برای بهبود ویژگیهای گندم (Triticum aestivum L.) است که با بازوی کوتاه کروموزوم گروه 1 گندم جابجا شده است (1AL.1RS, 1BL.1RS, 1DL.1RS). این بازو ژنهای مقاومت به زنگ؛ Lr26 برای زنگ قهوهای (Puccinia triticina)، Sr31 برای زنگ سیاه (P. graminis) و Yr9 برای زنگ زرد (P. striiformis) را حمل میکند. این ژنها در فاصله 6/6 سانتی مورگانی از Sec-1 قرار دارند. این پیوستگی نزدیک به عنوان نشانگری برای شناسایی ژنهای مقاومت به زنگ استفاده میشود. در این آزمایش حضور Sec-1، با استفاده از نشانگر اختصاصی چاودار O-SEC در گندم نان 66 رقم ایرانی و 70 اکسیشن بومی خارجی مورد بررسی قرار گرفت. ژنهای مقاومت به زنگهای فوق به واسطه حضور Sec-1، در 15 (23%) رقم ایرانی و 2 (3%) اکسیشن خارجی مورد تائید قرار گرفت. علاوه¬بر این از آنجایی که نشانگر اختصاصی O-SEC میتواند جابجاییهای 1AL.1RS و 1BL.1RS را تشخیص دهد، وجود ژنهای فوق در کروموزوم 1B، 14 (21%) رقم گندم ایرانی و 2 (3%) اکسیشن خارجی شناسایی شد. همچنین از میان همه ارقام و اکسیشنها وجود ژن های مقاومت در کروموزوم 1A رقم شعله تایید شد. به طور کلی حضور ژنهای مقاومت به زنگ در گندمهای ایرانی بیشتر از اکسیشنهای خارجی گندم مشاهده شد زیرا بسیاری از گندمهای ایرانی تجاری هستند و در شجره آنها ارقام حامل ژنهای مقاومت به زنگها وجود دارند. از نتایج این تحقیق میتوان در تولید ارقام جدید گندم در برنامههای اصلاحی استفاده نمود.
علمی پژوهشی
اصلاح نباتات مولکولی
احمدرضا معصومی؛ حسین عسکری؛ عباس سعیدی؛ مسعود سلطانی نجف آبادی
دوره 2، شماره 3 ، اسفند 1392، صفحه 139-146
چکیده
چکیدهشوری خاک و آب به عنوان یکی از عوامل محدود کننده¬ی کشت برنج در دنیا محسوب می¬شوند. این گیاه نسبت به شوری بسیار حساس است، اما حساسیت آن در مرحله¬ی گیاهچه¬ای و خوشه¬دهی بیشتر می¬باشد. مطالعه¬ی الگوی بیان ژنها به همراه آگاهی از پروتئین¬های کد شونده توسط آن¬ها، می¬تواند در ایجاد گیاهان مقاوم به تنش از جمله شوری نقش ...
بیشتر
چکیدهشوری خاک و آب به عنوان یکی از عوامل محدود کننده¬ی کشت برنج در دنیا محسوب می¬شوند. این گیاه نسبت به شوری بسیار حساس است، اما حساسیت آن در مرحله¬ی گیاهچه¬ای و خوشه¬دهی بیشتر می¬باشد. مطالعه¬ی الگوی بیان ژنها به همراه آگاهی از پروتئین¬های کد شونده توسط آن¬ها، می¬تواند در ایجاد گیاهان مقاوم به تنش از جمله شوری نقش مهمی داشته باشد. به همین منظور در این آزمایش تاثیر تنش شوری بر فرآیندهای فیزیولوژیکی و الگوی بیانی ژن کوماریل کوآنزیم¬آ-3-هیدروکسیلاز (C3H) گیاه برنج، بذور رقم (Oryza sativa cv. IR65192-4B)، در قالب طرح کاملاً تصادفی با 3 تکرار، با استفاده از تکنیک qRT-PCR مورد بررسی قرار گرفت و در نهایت وزن خشک و طول ریشه اندازه¬گیری شد. نتایج نشان داد که تنش شوری میانگین طول ریشه¬¬ها را در تیمار 100 میلی¬مولار کاهش داده است، اما در تیمار 50 میلی¬مولار و شاهد نزدیک به هم بوده و اختلاف معنی¬داری مشاهده نشد. از طرفی وزن خشک ریشه در شرایط تنش نسبت به شاهد معنی-دار بودند. همچنین آنالیز داده¬های بیان ژن C3H، نشان داد که بیان این ژن در سنین مختلف ریشه¬ی یک گیاه متفاوت و این تفاوت با مقایسه¬ی بیان یک سن در تیمارهای مختلف، نیز قابل مشاهده است. به طوری که ضعف کارکرد مولکولی ژن های درگیر در یک انشعاب می¬تواند منجر به از بین رفتن ارزش کارکرد موثر ژن¬ها در انشعابات دیگر شود. بنابراین به منظور ایجاد گیاهان مقاوم به شوری، بایستی این نکته به عنوان عاملی تعیین¬کننده در تعیین مقاومت کلی گیاه به تنش شوری در نظر گرفته شود.