علمی پژوهشی
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
محمد محسن زاده گلفزانی؛ مریم پسندیده ارجمند؛ مجتبی کردرستمی؛ حبیب اله سمیع زاده لاهیجی؛ سید حسن حسنی کومله؛ محمد حسین رضادوست
چکیده
افزایش تولید رادیکال‌های فعال اکسیژن در سطح سلولی در شرایط سمیت ناشی از آهن یکی از مهم‌ترین عوامل محدودکننده تولید برنج در زمین‌های کشاورزی است. در این پژوهش، تغییرات میزان بیان نسبی ژن‌های سوپراکسید‌دیسموتاز (SOD)، گلوتاتیون پراکسیداز (GPX1) و مونودهیدروآسکوربات ردوکتاز (MDHR) در دو ژنوتیپ Pokkali (متحمل) و IR64 (حساس) برنج در سطوح 0 (شاهد)، ...
بیشتر
افزایش تولید رادیکال‌های فعال اکسیژن در سطح سلولی در شرایط سمیت ناشی از آهن یکی از مهم‌ترین عوامل محدودکننده تولید برنج در زمین‌های کشاورزی است. در این پژوهش، تغییرات میزان بیان نسبی ژن‌های سوپراکسید‌دیسموتاز (SOD)، گلوتاتیون پراکسیداز (GPX1) و مونودهیدروآسکوربات ردوکتاز (MDHR) در دو ژنوتیپ Pokkali (متحمل) و IR64 (حساس) برنج در سطوح 0 (شاهد)، 100، 250، 400 و 500 میلی گرم در لیتر آهن (Fe-EDTA) در شرایط هیدروپونیک به مدت 2 هفته در مرحله چهاربرگی بررسی شد. نتایج نشان داد بیان نسبی همه ژن‌های مورد بررسی در همه سطوح تنش در ژنوتیپ Pokkali بیش-تر از IR64 بود. با افزایش سطح تنش میزان بیان ژن SOD در IR64 افزایش و سپس کاهش یافت. همچنین با افزایش تنش میزان بیان ژن GPX1 در ژنوتیپ IR64 روندی صعودی و در ژنوتیپ Pokkali روندی نزولی داشت. بیان ژن MDHR در ژنوتیپ IR64 در ابتدا روند نزولی و سپس صعودی داشت. در حالی که بیان این ژن در ژنوتیپ Pokkali دارای روند کاهشی بود. به نظر میرسد که بیش بیانی نسبی ژن-های مورد بررسی در ژنوتیپ Pokkali نسبت به IR64 و همچنین تفاوت در روند تغییرات بیان ژن در سطوح مختلف تنش آهن میتواند از طریق کاهش میزان رادیکال‌های فعال اکسیژن اثر چشمگیری بر میزان مقاوت گیاه به سمیت ناشی از آهن داشته باشد.
علمی پژوهشی
ژنتیک مولکولی و مهندسی ژنتیک
هادی کریم بیگی؛ فرهاد نظریان فیروزآبادی؛ صابر گلکاری؛ احمد اسماعیلی؛ مسعود علیرضایی
چکیده
هیستامین، یک آمین بیوژنیک مهم، توسط بسیاری از ارگانیسم‌ها تولید می‌شود و نقشهای متنوعی در حیات و زندگی جانداران دارد. ذخیره هیستامین در غذا به خصوص در محصولات غذایی کنسرو شده مانند تن ماهی، سلامتی انسان‌ها را تهدید و به بدن فرد آسیب می‌رساند. دی آمین اکسیداز یا هیستامیناز، هیستامین موجود در بدن انسان را تجزیه و از اثرات مضر آن ...
بیشتر
هیستامین، یک آمین بیوژنیک مهم، توسط بسیاری از ارگانیسم‌ها تولید می‌شود و نقشهای متنوعی در حیات و زندگی جانداران دارد. ذخیره هیستامین در غذا به خصوص در محصولات غذایی کنسرو شده مانند تن ماهی، سلامتی انسان‌ها را تهدید و به بدن فرد آسیب می‌رساند. دی آمین اکسیداز یا هیستامیناز، هیستامین موجود در بدن انسان را تجزیه و از اثرات مضر آن می‌کاهد. در این مطالعه cDNA کدکننده کامل یک آنزیم آمینواکسیداز، از نخود توده بومی گریت جداسازی شد و در پایگاه GenBank به شماره دسترسی Ku058599 ثبت گردید. به‌علاوه این توالی در یک پلاسمید بیانی همسانه سازی شد. cDNA جداسازی شده دارای یک ORF با طول bp2013، پروتئینی با 670 اسید آمینه و وزن مولکولی KDa 7/75 را تولید می‌کند. نتایج آنالیزهای هم ردیفی توالی چندگانه این پروتئین نشان داد که جایگاه‌های فعال و اسید آمینه‌های مهم در هیستامیناز باکتری ای‌کولای، نخود زراعی و نخود بومی گریت بسیار حفاظت شده هستند. بررسی‌های بیوانفورماتیکی نشان داد که هیستامیناز توده بومی گریت با هیستامیناز نخود موجود در پایگاه Genbank (CAA08855) در 4 اسید آمینه با هم اختلاف داشتند. نتایج حاصل از آنالیز فیلوژنتیکی هیستامینازهای موجودات مختلف نشان داد که هیستامیناز نخود توده بومی گریت با هیستامینازهای گیاهان و مخصوصا خانواده لگومینوزها با بوت استرپ 99% در یک گروه قرار گرفتند.
علمی پژوهشی
بیوانفورماتیک
خزر ادریسی مریان؛ حبیب الله سمیع زاده؛ سید حسن حسنی کومله؛ ناصر فرخی
چکیده
سرما تنش مهمی است که تولید و پراکندگی جغرافیایی بسیاری از گیاهان زراعی از جمله کلزا به عنوان یک گیاه روغنی مهم را محدود می‌کند. در این مقاله عناصر سیس شناخته شده که تنظیم‌کننده پاسخ مولکولی گیاه به تنش سرما هستند، برای شناسایی ژن‌های دخیل در تحمل سرما استفاده شدند. از تعداد 62384 یونیژن از پایگاه داده Brassica Genome Gateway، تعداد 56 عدد ژن مسئول ...
بیشتر
سرما تنش مهمی است که تولید و پراکندگی جغرافیایی بسیاری از گیاهان زراعی از جمله کلزا به عنوان یک گیاه روغنی مهم را محدود می‌کند. در این مقاله عناصر سیس شناخته شده که تنظیم‌کننده پاسخ مولکولی گیاه به تنش سرما هستند، برای شناسایی ژن‌های دخیل در تحمل سرما استفاده شدند. از تعداد 62384 یونیژن از پایگاه داده Brassica Genome Gateway، تعداد 56 عدد ژن مسئول سرما شناسایی شدند. برای اعتبارسنجی ژن‌های شناسایی شده آنالیز پروموتر، هستی‌شناسی، هم‌بیانی، برهمکنش پروتئین-پروتئین و آنالیز بیان ژن به صورت پیش‌بینی محاسباتی انجام شد. نتایج حاکی از حضور عناصر سیس معمول پاسخ به سرما در ناحیه پروموتر تمامی ژن‌های شناسایی شده بود که در مسیرهای مختلف زیستی مانند چرخه کالوین، تنفس سلولی و مسیرهای انتقال پیام در بخش‌های مختلف سلول قرار داشتند. بررسی هم‌بیانی ژن‌های شناسایی‌شده، اثر متقابل ژن‌ها را با همبستگی بالای 64/0 نشان داد. بررسی پروموتر، شبکه برهمکنش پروتئین-پروتئین و بررسی فاکتورهای رونویسی دخیل در تنظیم رونویسی56 عدد ژن شناسایی شده و 98 عدد ژن هم‌بیان آنها حاکی از سازوکار مولکولی و مسیرهای مشابه و مشترک پاسخ به تنش سرما در گیاه است و ژن‌های کاندید جهت بهره‌برداری در برنامه‌های اصلاحی و مهندسی ژنتیک کلزا را معرفی می‌کند.
علمی پژوهشی
کشاورزی مولکولی
سید جواد داورپناه؛ مجید دانا؛ غلامرضا بخشی خانیکی؛ امیر عباس مختاریه
چکیده
لاکازها گروهی از گلیکوپروتئینها با ویژگی پلیفنلاکسیدازی هستند که می‌توانند ترکیبات گوناگونی را اکسید نمایند. این گروه آنزیمی در گیاهان، قارچ‌ها، حشرات و باکتری‌ها بیان می‌شوند و دارای نقشهای مهمی در فعالیت‌های زیستی و کاربردهای گوناگونی در صنایع غذایی، دارویی، نساجی و حتی نظامی می‌باشند. با توجه به ساختار این آنزیم و این‌که ...
بیشتر
لاکازها گروهی از گلیکوپروتئینها با ویژگی پلیفنلاکسیدازی هستند که می‌توانند ترکیبات گوناگونی را اکسید نمایند. این گروه آنزیمی در گیاهان، قارچ‌ها، حشرات و باکتری‌ها بیان می‌شوند و دارای نقشهای مهمی در فعالیت‌های زیستی و کاربردهای گوناگونی در صنایع غذایی، دارویی، نساجی و حتی نظامی می‌باشند. با توجه به ساختار این آنزیم و این‌که تشکیلات بیان پروتئین در گیاهان قادر به تولید کامل پروتئین‌ها ازجمله گلیکوپروتئینها می‌باشند به جهت کاربرد در پالایش زیستی، سازه‌ای طراحی گردید که لاکاز II قارچی تحت کنترل پیشرانه باکتریایی ویژه بیان در ریشه مانوپین سنتاز و تشدیدکننده ترجمه Tobacco Etch Virus در گیاه توتون بیان شود. افزودن سیگنال پپتید اندوکیتیناز اسیدی Q توتون به ابتدای آنزیم باعث ترشح آن به فضای آپوپلاستی می‌شود. با استفاده از واکنش زنجیره‌ای پلیمراز، تراریختی گیاهان توتون توسط ژن لاکاز به‌وسیله آگروباکتریوم تأیید گردید. نتایج نیمهکمی بیان ترانسکریپتومیک لاکاز در ریشه و برگ تراریختهای مفروض نشانگر بیان متمایز آن در ریشه و برگ بود که ناشی از کارکرد متمایز پیشرانه باکتریایی مانوپین سنتاز می‌باشد. نتیجه وسترن بلاتینگ تولید پروتئین بالغ در ریشه را تأیید کرد. وجود این پروتئین به‌صورت تک سایز نشانه عملکرد صحیح سیگنال پپتید و ترشح آن به فضای آپوپلاستی در ریشه توتون می‌باشد. با توجه به کاربرد این گیاهان جهت استخراج آنزیم یا پالایش زیستی می‌توان تراریختهای موردنظر را بر اساس میزان پروتئین و فعالیت آنزیمی غربالگری و گزینش نمود.
علمی پژوهشی
اصلاح نباتات مولکولی
سمیرا بختیاری؛ حسین صبوری؛ مهدی ملاشاهی؛ حسین حسینی مقدم
چکیده
جو (L. vulgare Hordeum) یک گیاه مدل برای پژوهش‌های ژنتیکی و فیزیولوژیکی بوده و سازگاری بالایی بـه شـرایط مختلـف نـشان می‌دهد. به منظور مکان‌یابی QTLهای ژنومی کنترل‌کننده صفات زراعی جو آزمایشی در سال زراعی 1396 - 1395 با 104 خانواده به همراه والدین آنها ( بادیا و کویر) در مزرعه تحقیقاتی دانشکده گنبدکاووس در قالب طرح اگمنت اجرا گردید. بیوماس، وزن ...
بیشتر
جو (L. vulgare Hordeum) یک گیاه مدل برای پژوهش‌های ژنتیکی و فیزیولوژیکی بوده و سازگاری بالایی بـه شـرایط مختلـف نـشان می‌دهد. به منظور مکان‌یابی QTLهای ژنومی کنترل‌کننده صفات زراعی جو آزمایشی در سال زراعی 1396 - 1395 با 104 خانواده به همراه والدین آنها ( بادیا و کویر) در مزرعه تحقیقاتی دانشکده گنبدکاووس در قالب طرح اگمنت اجرا گردید. بیوماس، وزن سنبله، تعداد سنبله، طول سنبله، عملکرد دانه، طول پدانکل، قطر ساقه، طول پرچم، عرض پرچم، وزن پرچم، تعداد دانه، وزن دانه، طول ریشک برای کلیه خانواده‌ها اندازه‌گیری شد. برای اشباع نقشه پیوستگی از 19 نشانگر ISSR (در مجموع93 آلل) در 7 گروه پیوستگی متعلق به 7 کروموزوم جو با سانتی‌مورگانی برابر با 5/617 و فاصله بین دو نشانگر مجاور برابر با 41/5 سانتی‌مورگان منتسب شد. برای صفات زراعی مورد بررسی در مجموع 21 جایگاه واجد QTL مکان‌یابی گردید. برای تعداد خوشه، پنج QTL روی کروموزوم‌های 3، 4، 5 و 7، برای طول سنبله دو QTLروی کروموزم‌های 4 و7، برای طول پدانکل در کروموزم 3، برای قطر ساقه دو QTL روی کروموزم‌های 1، 4، 6 و 7 برای طول پرچم با سه QTL روی کروموزم‌های 3 و4 و همچنین برای طول ریشک یک QTL بزرگ اثر ردیابی شد. QTLهای بزرگ اثر کنترل‌کننده صفات موردنظر و نشانگرهای پیوسته با آنها می‌توانند در برنامه‌های انتخاب به کمک نشانگر مورد استفاده قرار گیرند.
علمی پژوهشی
پروتئومیکس
محمدرضا نقوی؛ معروف خلیلی
چکیده
به منظور بررسی مکانسیم تحمل به تنش شوری در ارقام گندم، آزمایشی فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار در محیط گلخانه انجام شد. عوامل این آزمایش شامل تنش شوری از نوع کلریدسدیم در چهار سطح صفر (شاهد)، 100، 200 و 300 میلی‌مول و دو رقم گندم نیک‌نژاد و پیشتاز بترتیب بعنوان نماینده‌ای از ارقام متحمل و حساس بودند. نمونه‌های برگی، دو ...
بیشتر
به منظور بررسی مکانسیم تحمل به تنش شوری در ارقام گندم، آزمایشی فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار در محیط گلخانه انجام شد. عوامل این آزمایش شامل تنش شوری از نوع کلریدسدیم در چهار سطح صفر (شاهد)، 100، 200 و 300 میلی‌مول و دو رقم گندم نیک‌نژاد و پیشتاز بترتیب بعنوان نماینده‌ای از ارقام متحمل و حساس بودند. نمونه‌های برگی، دو هفته پس از اعمال تنش شوری تهیه شدند. سپس استخراج پروتئین از بافت برگی صورت گرفت و الکتروفورز دوبعدی در گیاهان شاهد و تحت تیمارهای تنش شوری انجام شد. مقایسه نتایج تجزیه پروتئوم در سطوح تنش نشان داد که تعداد 15 لکه پروتئینی تکرارپذیر با تغییر بیان متفاوت بین دو رقم متحمل و حساس مشترک بوده و تعداد پنج لکه پروتئینی منحصر به هر رقم متحمل و حساس تحت تنش تغییر بیان معنی‌دار داشتند. لکه‌های پروتئینی با استفاده از طیف‌سنجی جرمی شناسایی شدند و نتایج نشان داد که پروتئین‌های مشترک شناسایی شده بیشتر در گروه‌های عملکردی شامل دفاع آنتی‌اکسیدانی و چرخه کالوین طبقه‌بندی شدند. در حالی که سایر پروتئین‌ها در هر رقم بیشتر در فعالیت آنتی-اکسیدانی نقش داشتند. در مجموع نتایج نشان داد که بین دو رقم مورد مطالعه از لحاظ پاسخ مورفو-فیزیولوژیکی به تنش شوری تفاوت معنی‌دار وجود دارد و رقم متحمل نیک‌نژاد پاسخ پروتئینی مناسبتری تحت تنش نشان می‌دهد.
علمی پژوهشی
بیوتکنولوژی میکروبی در گیاهان زراعی
رقیه زارع؛ مهروز دزفولیان؛ زهرا امینی؛ ابراهیم کریمی؛ اکرم صادقی؛ راضیه رحمتی
چکیده
استفاده از تأثیر سینرژیستیک باکتری‌های تثبیت کننده نیتروژن و باکتری‌های محلول کننده فسفات از جدیدترین استراتژی‌های تولید کود زیستی است. نمونه‌های خاک رایزوسفری از گلخانه‌های تجاری خیار، گوجه‌فرنگی و فلفل دلمه‌ای واقع در استان‌های کرمان، یزد و اصفهان جمع‌آوری و با استفاده از محیط کشت‌های انتخابی برای Pseudomonas و Bacillus غربال شد. ...
بیشتر
استفاده از تأثیر سینرژیستیک باکتری‌های تثبیت کننده نیتروژن و باکتری‌های محلول کننده فسفات از جدیدترین استراتژی‌های تولید کود زیستی است. نمونه‌های خاک رایزوسفری از گلخانه‌های تجاری خیار، گوجه‌فرنگی و فلفل دلمه‌ای واقع در استان‌های کرمان، یزد و اصفهان جمع‌آوری و با استفاده از محیط کشت‌های انتخابی برای Pseudomonas و Bacillus غربال شد. تعداد 108 جدایه Pseudomonas و 92 جدایه Bacillus با صفات PGP جداسازی و شناسایی شد. پنجاه و سه درصد از جدایه‌های Pseudomonas و 25% از جدایه‌های Bacillus قادر به رشد بر روی محیط بدون نیتروژن بودند. نود و شش درصد از جدایه‌های Pseudomonas قادر به انحلال فسفات معدنی بودند و 70% از آنها اکسین تولید کردند در حالیکه هیچ یک از جدایه‌های Bacillus واجد این صفات نبودند. سی درصد از جدایه‌های هر دو جنس سیدروفور تولید کردند هر چند نسبت قطر هاله به کلنی جدایه‌های Pseudomonas بزرگ‌تر بود. تنها 5% از جدایه‌های Bacillus و 31% از جدایه‌های Pseudomonas از رشد بیمارگرPhytophthora melonis ممانعت کردند. بر اساس این نتایج، اگرچه جدایه‌های PGP از هر دو جنس در خاک رایزوسفری گلخانه‌های تجاری یافت شد اما این باکتری‌ها در صفات محرک رشدی متفاوت بودند. یک جدایه Pseudomonas بنام P3-57 و یک جدایه Bacillus به نام C1BY-1 با توان ممانعت از رشد بیمارگر به میزان 50% که از نظر صفات محرک رشدی تفاوت داشتند برای مطالعه در شرایط گلخانه انتخاب شدند. بررسی تبارشناسی توالی ژن 16S rRNA نشان داد که سویه P3-57 و C1BY-1 به ترتیب شباهت زیادی با P. putida و B. subtilis دارند.
