علمی پژوهشی
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
زهرا ابراهیمی پور؛ رضا درویش زاده؛ سرور ارژنگ
چکیده
غلظت بالای نمک در آب و خاک یکی از عمدهترین عوامل محدود کننده رشد و تولید گیاهان در سراسر جهان است. در این مطالعه، میزان نشت یونی و تغییرات بیان نسبی ژنهای SOS1، P5CS1 و PMP3-6 در ریشه و برگ لاینهای متحمل و حساس ذرت تحت شرایط نرمال و تنش شوری dS/m8، در زمانهای 24 ساعت (کوتاه مدت) و 7 روز (بلند مدت) بعد از اعمال تنش در قالب طرح کاملاً تصادفی با ...
بیشتر
غلظت بالای نمک در آب و خاک یکی از عمدهترین عوامل محدود کننده رشد و تولید گیاهان در سراسر جهان است. در این مطالعه، میزان نشت یونی و تغییرات بیان نسبی ژنهای SOS1، P5CS1 و PMP3-6 در ریشه و برگ لاینهای متحمل و حساس ذرت تحت شرایط نرمال و تنش شوری dS/m8، در زمانهای 24 ساعت (کوتاه مدت) و 7 روز (بلند مدت) بعد از اعمال تنش در قالب طرح کاملاً تصادفی با دو تکرار زیستی و 3 تکرار تکنیکی در سال 1398 با فناوری واکنش زنجیره ای پلی مراز در زمان واقعی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد میزان نشت یونی در لاین حساس در بلند مدت بیشتر از لاین متحمل بود. بیشترین میزان بیان نسبی دو ژن P5CS1 و PMP3-6 در شرایط تنش شوری (dS/m 8) در بافت ریشه لاین متحمل مشاهده شد. در مقابل بیشترین میزان بیان نسبی ژن SOS1 در بافت برگ لاین حساس در کوتاه مدت مشاهده شد. محاسبه همبستگی بین بیان نسبی ژنها نشان داد بین بیان نسبی ژنهای P5CS1 و PMP3-6 همبستگی مثبت و معنیداری (05/0P≤) وجود دارد. احتمالاً بیان بالای ژنهای P5CS1 و PMP3-6 در ریشه لاین متحمل اندکی بعد از اعمال تنش شوری (کوتاه مدت) گیاه را در تنظیم فشار اسمزی و جلوگیری از ورود زیاد سدیم به درون گیاه یاری نموده و باعت افزایش تحمل گیاه به تنش شوری می شود. نتایج این پژوهش میتواند در برنامههای بهنژادی ذرت برای تولید ارقام مقاوم به شوری مفید واقع شود.
علمی پژوهشی
کشت بافت و ریزازدیادی
رقیه شریف پور؛ محمد علی اعظمی؛ محمدباقر حسنپور اقدم
چکیده
گیاه دارویی استویا Stevia rebaudiana Bertoni درختچه چند ساله کوچکی از خانواده Asteraceae است که بومی جنوب آمریکا، بهویژه برزیل و پاراگوئه، میباشد. این پژوهش بهمنظور بررسی تأثیر عوامل مختلف در القا و رشد ریشههای مویین توسط آگروباکتریوم رایزوژنز در گیاه استویا صورت گرفت. بذور استویا در شرایط درونشیشهای کشت شدند. پس از جوانهزنی و رشد گیاهچهها، ...
بیشتر
گیاه دارویی استویا Stevia rebaudiana Bertoni درختچه چند ساله کوچکی از خانواده Asteraceae است که بومی جنوب آمریکا، بهویژه برزیل و پاراگوئه، میباشد. این پژوهش بهمنظور بررسی تأثیر عوامل مختلف در القا و رشد ریشههای مویین توسط آگروباکتریوم رایزوژنز در گیاه استویا صورت گرفت. بذور استویا در شرایط درونشیشهای کشت شدند. پس از جوانهزنی و رشد گیاهچهها، ریزنمونههای قطعات ریشه، ساقه و برگ در سنین 30، 60 و 90 روزه از گیاهچههای درون شیشهای بهدست آمد. سویههای ATCC15834، R1000 وC58 آگروباکتریوم رایزوژنز (حاوی صفر و 100 میکرومولار استوسرینگون) در دو محیط کشت NYA و LB با روش غوطهوری و اسپری بهمدت 72 ساعت در دمای 27 درجه سانتیگراد همکشت گردیدند. ریزنمونههای تلقیح شده بعد از حذف باکتری اضافی به محیط 1/2MS و MS جامد حاوی 400 میلیگرم بر لیتر آنتیبیوتیک سفوتاکسیم منتقل گردیدند. بهمنظور بهینهسازی محیطکشتهای مختلف بر رشد ریشههای مویین در محیط کشت مایع، از محیط1/2MS با غلظتهای 5/1% و 3 % ساکارز و IBA 2/0 میلیگرم بر لیتر استفاده شد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد هر سه سویه آگروباکتریوم بر القای ریشه مویین در ریزنمونه برگ استویا مناسب بودند ولی، سویه ATCC15834 قابلیت بیشتری در القای ریشههای مویین داشت. بیشترین میزان فراوانی ریشه مویین در محیط سوسپانسیون NYA و محیط همکشتی 1/2MS بود. همچنین در مرحله پرآوری ریشههای مویین محیط 1/2MS دارای 5/1درصد ساکارز مناسب-ترین محیط شناخته شد. لاینهای حاصل از سویه ATCC15834 استویا، کلون برگ (C2 LA) پررشدترین لاین بود.
علمی پژوهشی
بیوتکنولوژی بیماریهای گیاهی
ندا اصغری؛ داود کولیوند؛ امید عینی
چکیده
ویروس موزاییک خیار Cucumber mosaic virus (CMV) گونه شاخص جنس Cucumovirus از خانواده Bromoviridae است. در این تحقیق بیان برخی ژنهای مرتبط با رشد و نمو و متیلاسیون در یک رقم حساس گوجهفرنگی آلوده به ویروس موزاییک خیار بررسی شد. برای آلودهسازی گوجهفرنگی از همسانههای آلودهگر جدایه استاندارد Fny ویروس موزاییک خیار استفاده شد. بدین منظور پس از تهیه نسخههای ...
بیشتر
ویروس موزاییک خیار Cucumber mosaic virus (CMV) گونه شاخص جنس Cucumovirus از خانواده Bromoviridae است. در این تحقیق بیان برخی ژنهای مرتبط با رشد و نمو و متیلاسیون در یک رقم حساس گوجهفرنگی آلوده به ویروس موزاییک خیار بررسی شد. برای آلودهسازی گوجهفرنگی از همسانههای آلودهگر جدایه استاندارد Fny ویروس موزاییک خیار استفاده شد. بدین منظور پس از تهیه نسخههای رونویسی شده از همسانههای آلودهگر آرانای یک، دو و سه ویروس موزاییک خیار، رونوشتها ابتدا روی توتون در مرحله چهاربرگی مایهزنی شدند و پس از ظهور علائم و ایجاد آلودگی، عصاره گیاه توتون آلوده بهصورت مکانیکی روی گوجه فرنگی در مرحله چهاربرگی مایهزنی شد. پس از بروز علائم در چندین مرحله از گیاهان آلوده در فاصلههای زمانی 7، 14 و 21 روز پس از مایهزنی، نمونهبرداری از برگهای آلوده انجام گرفت. پس از استخراج آرانای کل از گیاهان دارای علائم حضور ویروس با استفاده از آغازگرهای اختصاصی ویروس منطبق بر بخشی از ژن پروتئین پوششی تأیید شد. بیان برخی از ژنهای مرتبط با دفاع و متیلاسیون مانند Hsp90، AGO1 وAGO4 توسط Real Time PCR اندازهگیری شد. نتایج نشان داد که میزان بیان برخی از ژنها مانند HSP90 در گوجهفرنگیهای آلوده کاهش یافته بود. همچنین بیان ژن AGO1، در روز هفتم و چهاردهم پس از آلودگی در مقایسه با گیاه سالم افزایش یافت، در حالیکه در روز 21 پس از آلودگی میزان بیان این ژن نسبت به گیاه سالم کاهش یافت. بیان AGO4 در گیاهان آلوده به ویروس موزاییک خیار، در روز هفتم نسبت به گیاه سالم کاهش اما در روز 14و 21 روز پس از آلودگی، افزایش بیان نشان داد. تغییرات بیان ژن در AGO احتمالاً میتواند ناشی از تاخیر در القای این ژن توسط ویروس در مرحله اول بروز علایم باشد.
علمی پژوهشی
بیوتکنولوژی بیماریهای گیاهی
ندا خوش خطی؛ امید عینی؛ داود کولیوند
چکیده
با توجه به اهمیت اقتصادی ویروس کوتولگی بوته گوجهفرنگی (TBSV-Tomato bushy stunt virus) در مزارع سراسر جهان، در این پژوهش ارتباط میان قارچ مایکوریزایی Rhizoglomus irregulare و ویروس کوتولگی بوته گیاه گوجهفرنگی بررسی گردید. به این منظور، در زمان نشاکاری گوجهفرنگی، مایه تلقیح مایکوریزا در بستر کشت گیاه اضافه گردید. پس از چهار هفته TBSVبصورت مکانیکی به تیمارها ...
بیشتر
با توجه به اهمیت اقتصادی ویروس کوتولگی بوته گوجهفرنگی (TBSV-Tomato bushy stunt virus) در مزارع سراسر جهان، در این پژوهش ارتباط میان قارچ مایکوریزایی Rhizoglomus irregulare و ویروس کوتولگی بوته گیاه گوجهفرنگی بررسی گردید. به این منظور، در زمان نشاکاری گوجهفرنگی، مایه تلقیح مایکوریزا در بستر کشت گیاه اضافه گردید. پس از چهار هفته TBSVبصورت مکانیکی به تیمارها مایهزنی شد و بررسی شدت علایم بیماری و نمونهبرداری از آن در نقطههای زمانی 19، 25 و 31 روز بعد از مایهزنی انجام گردید. تیمارها شامل گیاهان شاهد (C)، گیاهان آلوده به TBSV (V)، گیاهان مایکوریزایی (M) و گیاهان مایکوریزایی آلوده به ویروس TBSV (MV) بودند. نتایج بررسی علائم ویروسی، با استفاده از شاخص شدت بیماری، بیانگر کاهش شدت بیماری در گیاهان MV در مقایسه با گیاهان V بود. در تأیید این نتایج، میزان تکثیر ویروس نیز در گیاهان MV کاهش معنیداری نشان داد و این کاهش در مراحل پیشرفتهتر بیماری مشخصتر بود. بررسی بیان ژنهای مرتبط با متیلاسیون شامل MET1، HEN1 و ADK توسط تکنیک Real-time PCR نشان داد که این ژنها در گیاهان MV در مقایسه با گیاهان V بصورت معنیدار افزایش بیان داشتهاند. افزایش بیان ژنهای مرتبط با متیلاسیون در گیاهان MV نشان میدهد که مقاومت به ویروس احتمالاً از مسیر متیلاسیون اتفاق میافتد و علاوه بر این تأیید کننده تکثیرکمتر ویروس در گیاهان گوجهفرنگی تلقیح شده با مایکوریزا میباشد.
علمی پژوهشی
اصلاح نباتات مولکولی
مرتضی اولادی قادیکلائی؛ قربانعلی نعمت زاده؛ غلامعلی رنجبر؛ سیدحمید رضا هاشمی
چکیده
انتخاب به کمک نشانگر (MAS) نوعی گزینش بوده که تحت تأثیر محیط نیست. موفقیت برنامههای بهنژادی بر پایه MAS به انتخاب و اعتبارسنجی آغازگرهای مورد استفاده بستگی دارد. در این تحقیق، جهت اعتبارسنجی ژن (های) مرتبط با تنش شوری و ارزیابی تنوع آللی این آغازگرها در لاینهای موتانت برنج، الگوی باندی 18 نشانگر SSR، بر روی نمونه برگی 14 لاین موتانت (M9) ...
بیشتر
انتخاب به کمک نشانگر (MAS) نوعی گزینش بوده که تحت تأثیر محیط نیست. موفقیت برنامههای بهنژادی بر پایه MAS به انتخاب و اعتبارسنجی آغازگرهای مورد استفاده بستگی دارد. در این تحقیق، جهت اعتبارسنجی ژن (های) مرتبط با تنش شوری و ارزیابی تنوع آللی این آغازگرها در لاینهای موتانت برنج، الگوی باندی 18 نشانگر SSR، بر روی نمونه برگی 14 لاین موتانت (M9) برنج، به همراه 2 شاهد حساس (IR29 و سپیدرود) و 2 شاهد متحمل (Nonabokra و دیلمانی) در سال 1398 در پژوهشکده ژنتیک و زیست فناوری کشاورزی طبرستان بررسی شد. 11 آغازگر بر مبنای تحلیل الگوی باندی در ارقام حساس/ متحمل انتخاب گردیدند. آنالیز مولکولی دادهها نشان داد که بیشترین محتوای اطلاعات چندشکلی(PIC) مربوط به آغازگرهای OsMAPK4، OsCML11 وOsCPK17 بهترتیب به میزان 46/0، 46/0 و 38/0 بود. بالاترین شاخص نشانگر(MI) مربوط به دو آغازگر OsMAPK4 و OsCML11، به میزان 23/0 بود. آغازگر OsCAX (D) دارای کمترین PIC و MI بهترتیب به میزان 05/0 و 11/0 بود. لاینهای موتانت مورد مطالعه توسط تجزیه کلاستر و بای پلات به ترتیب به 3 و 4 گروه تقسیم شدند. سه آغازگر OsCML11، OsMAPK4 وOsCPK17 بهترتیب بر روی کروموزومهای 1، 6 و 7 بهعنوان کاراترین آغازگرها در شناسایی میزان تنوع ژنتیکی بین ژنوتیپهای برنج مورد ارزیابی در این مطالعه شناسایی شدند. نظر به اینکه آغازگرهای نامبرده پیوستگی بسیار بالایی با ژنهای مقاومت به شوری دارند میتوان پیشبینی کرد که لاینهای G1 (M9-P1-7-2-1)، G8 (M9-P3-21-1-1) و G9
(M9- P6-7-1-1) تحمل بالایی به تنش شوری داشته باشند.
علمی پژوهشی
بیوانفورماتیک
علی رضا لادن مقدم
چکیده
برازینواستروئیدها (Brassinosteroids) هورمونهای استروئیدی گیاهی هستند که کارکرد متنوعی در تنظیم طیف وسیعی از فرآیندهای رشد و نموی و همچنین پاسخ به تنشهای زیستی و غیرزیستی ایفا میکنند. عوامل رونویسی BES1 در تنظیم بیان ژنهای واکنشگر به برازینواستروئید نقش حیاتی دارند. تکمیل توالییابی ژنوم انگور محققان را قادر ساخته است که خانوادههای ...
بیشتر
برازینواستروئیدها (Brassinosteroids) هورمونهای استروئیدی گیاهی هستند که کارکرد متنوعی در تنظیم طیف وسیعی از فرآیندهای رشد و نموی و همچنین پاسخ به تنشهای زیستی و غیرزیستی ایفا میکنند. عوامل رونویسی BES1 در تنظیم بیان ژنهای واکنشگر به برازینواستروئید نقش حیاتی دارند. تکمیل توالییابی ژنوم انگور محققان را قادر ساخته است که خانوادههای ژنی را در گستره ژنوم انگور شناسایی و مطالعه کنند. لذا در این تحقیق ژنهای خانواده BES1 شناسایی و مطالعه شد. ویژگیهای فیزیکوشیمیایی، درخت فیلوژنی، ساختار ژنی، موتیفهای حفاظت شده، عناصر تنظیمی، تنظیم بیان پس از رونویسی و پروفایل بیانی ژنهای شناسایی شده انجام شد. نتایج نشان داد که انگور دارای هفت ژن BES1 میباشد که بر اساس آنالیز فیلوژنتیکی در 3 زیر گروه قرار میگیرند. هر زیرگروه موتیفهای حفاظت شده داشته که نشان دهنده روابط ژنتیکی نزدیک در بین اعضاء هر زیر گروه است. بر اساس جایگاه کروموزومی 1، 1، 2، 1، 1 و 1 ژن به ترتیب بر روی کروموزومهای 2، 4، 10، 15، 18 و 19 قرار دارند. آنالیز ناحیه پیشبر ژنهای BES1 نشان داد که این ژنها دارای عناصر پاسخ به هورمونها، تنشها و نیز اختصاصی بافت میباشند. همچنین ژنهای VvBES1-1، VvBES1-3 و VvBES1-5 دارای جایگاه اتصال مولکولهای miRNA هستند. پروفایل بیانی این ژنها بر اساس دادههای ریزآرایه حاکی از الگوی بیانی متفاوت ژن-های BES1 انگور در بافتها در مراحل نموی مختلف میباشد. مطالعه این خانواده اساس تئوریتیکال لازم برای درک تکامل و کارکرد خانواده ژنی BES1 در انگور را مهیا میکند.