علمی پژوهشی
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
سروش صابری محمودآبادی؛ سعیدرضا وصال؛ عبدالرضا باقری؛ سعید ملک زاده شفارودی
چکیده
نخود دومین حبوبات مهم مناطق خشک و نیمهخشک جهان بوده و اغلب بهصورت دیم کشتشده و تنش خشکی عملکرد آن را تا 50%کاهش میدهد. در این پژوهش میزان تنوع ژنتیکی 9 ژنوتیپ نخود منتخب متحمل به خشکی 2 رقم حساس رایج، با استفاده از 11 آغازگر SSR و 6 آغازگر CAPS تعیین و 10 آغازگرهای SSR مؤثر، دوباره در جمعیت تصادفی ژنوتیپهای کاندیدای متحمل به سرما بررسی ...
بیشتر
نخود دومین حبوبات مهم مناطق خشک و نیمهخشک جهان بوده و اغلب بهصورت دیم کشتشده و تنش خشکی عملکرد آن را تا 50%کاهش میدهد. در این پژوهش میزان تنوع ژنتیکی 9 ژنوتیپ نخود منتخب متحمل به خشکی 2 رقم حساس رایج، با استفاده از 11 آغازگر SSR و 6 آغازگر CAPS تعیین و 10 آغازگرهای SSR مؤثر، دوباره در جمعیت تصادفی ژنوتیپهای کاندیدای متحمل به سرما بررسی شد. آنالیز باندهای SSR در آزمایش نهایی درمجموع 40 آلل تولید کرد که 37 آلل چند شکل بودند. میانگین تعداد آللهای چند شکل به ازای هر مکان ژنی 9/3 و در دامنه 9-2 بود. محتوای اطلاعات چند شکل (PIC) نیز بین 21/0 تا 85/0 متغیر بود. آنالیز خوشهای بر اساس الگوریتم UPGMA و ضریب تشابه جاکارد، ژنوتیپها را در 9 گروه شامل چهار گروه از ژنوتیپهای متحمل به خشکی، دو گروه حساس و سه گروه دیگر متعلق به جمعیت تصادفی تفکیک نمود. چندشکلیهای SSR و CAPS نشان دادند که دو ژنوتیپ MCC544 و MCC392 در گروه متحملها متمایزتر و تفاوت ژنتیکی آنها با بقیه ژنوتیپهای متحمل به خشکی بیشتر بود، درحالیکه MCC537 و MCC696 نیز با قرابت بالا در گروه دیگری قرار گرفتند و MCC80 حد وسط ژنوتیپهای متحمل قرار گرفت. MCC427 با رقم رایج کشور MCC358 در یک گروه و رقم بینالمللی MCC252 با MCC302، در گروه نسبتاً حساس به خشکی قرار گرفتند. همچنین شباهت ژنتیکی میان ژنوتیپهای جمعیت منتخب متحمل به خشکی و نیز متحمل به سرما وجود نداشت که میتواند به دلیل عدم وجود اثر پلئوتروپی ژنها در این نوع تنشها بوده و برای اهداف بهنژادی نخود نیز میتواند بااهمیت باشد.
علمی پژوهشی
بیوتکنولوژی گیاهان دارویی
علی قنبری؛ محمد رضا عظیمی؛ علیرضا رفیعی؛ پوریا بی پروا؛ محمد علی ابراهیم زاده
چکیده
فلاونوئیدهای گیاهی، پاسخهای مثبتی به تغییرات جغرافیایی بهخصوص ارتفاع از سطح دریا نشان میدهند و با توجه به اینکه گیاه دارویی علف مار (Capparis spinosa) در رویشگاههای مختلف از لحاظ اکولوژیکی پراکنش دارد، لذا در این پژوهش تأثیر ارتفاع بر روی محتوای فلاونوئیدهای ضد سرطانی روتین و کوئرستین در گیاه دارویی علف مار مورد مطالعه قرار گرفت بدینصورت ...
بیشتر
فلاونوئیدهای گیاهی، پاسخهای مثبتی به تغییرات جغرافیایی بهخصوص ارتفاع از سطح دریا نشان میدهند و با توجه به اینکه گیاه دارویی علف مار (Capparis spinosa) در رویشگاههای مختلف از لحاظ اکولوژیکی پراکنش دارد، لذا در این پژوهش تأثیر ارتفاع بر روی محتوای فلاونوئیدهای ضد سرطانی روتین و کوئرستین در گیاه دارویی علف مار مورد مطالعه قرار گرفت بدینصورت که از سه منطقه کوهستانی شهرستان آمل (نمارستاق، دلارستاق و بهرستاق) در چهار ارتفاع با اختلاف ارتفاعهای 150 متری از هم (حداقل 850 و حداکثر 1650 متر) و با سه تکرار در قالب طرح کاملاً تصادفی در تابستان نمونهبرداری انجام شد و از طریق روش اسپکتوفتومتری و HPLC، فلاونوئید کل، روتین و کوئرستین اندازهگیری و بررسی گردید. نتایج از نظر صفات مورد اندازهگیری، اختلاف معنیداری را در مناطق مختلف نشان داد (01/0p≤ و 05/0p≤)، بهنحویکه بیشترین میزان فلاونوئید، روتین و کوئرستین در ارتفاع 1650 متر منطقه سوم (بهرستاق) به ترتیب با 17/0±51/4 میکرومول، 28/0±62/24 و 18/0±91/4 میلیگرم بر گرم وزنتر بهدست آمد. لذا منطقه و ارتفاع کاملاً بر میزان متابولیتهای دارویی علف مار تأثیر مثبت داشت. همچنین معادله خطوط رگرسیون و ضرایب تبیین (91/0r²=، 74/0r²= و 78/0r²=) نشان داد میزان فلاونوئید، روتین و کوئرستین در ارتفاعهای مختلف مناطق نمارستاق، دلارستاق و بهرستاق با افزایش ارتفاع از سطح دریا روندی افزایشی داشته و شیب خط رگرسیون برای هر سه صفت مثبت بود. بنابراین طبیعت بهترین الگو برای بهدست آوردن فلاونوئیدهای ضدسرطانی غلیظتر و با ماهیت مطلوبتر در گیاهان است.
علمی پژوهشی
فیزیولوژی مولکولی
محمد علی اعظمی؛ سمیعه غفوری؛ محمدباقر حسن پور اقدم
چکیده
گیاه سنبلالطیب (Valeriana officinalis L.) از خانواده Valerianaceae بهعنوان گیاه دارویی ارزشمند همواره مورد توجه بوده است که از آن برای درمان بیماریهای عصبی استفاده میشود. پژوهش بهصورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی شامل سویههای باکتری (R1000, LBA9402, C58, A4, GM, ATTCC15834)، سن ریزنمونه جهت تلقیح (10، 20 و 30 روز) و ریزنمونههای مختلف گیاه سنبلالطیب ...
بیشتر
گیاه سنبلالطیب (Valeriana officinalis L.) از خانواده Valerianaceae بهعنوان گیاه دارویی ارزشمند همواره مورد توجه بوده است که از آن برای درمان بیماریهای عصبی استفاده میشود. پژوهش بهصورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی شامل سویههای باکتری (R1000, LBA9402, C58, A4, GM, ATTCC15834)، سن ریزنمونه جهت تلقیح (10، 20 و 30 روز) و ریزنمونههای مختلف گیاه سنبلالطیب (برگ و ریشه) در سه تکرار انجام گرفت. جهت کشت باکتریها از محیط کشت MYA جامد و جهت تهیه سوسپانسیون باکتری بهمنظور تلقیح از محیط MYA مایع حاوی آنتیبیوتیک ریفامپسین با غلظت 50 میلیگرم در لیتر استفاده گردید. دو روش تلقیح (روش غوطهوری و تزریق) بر درصد ریشهزایی ریزنمونهها مورد ارزیابی قرار گرفت و روش تزریق در القای ریشه مویین بر ریزنمونهها مؤثر واقع نشد. پس از مشخص شدن بهترین سویه و بهترین ریزنمونه، جهت پرآوری ریشههای مویین کلونها در محیط کشت جامد MS ،1/2 MS و MS + 0.2 mg/L NAA کشت گردیدند، مشاهده شد که ریشههای قرار داده شده در محیط کشت MS بیشترین زیستتوده را داشتند. سویه ATCC15834و A4 رشد یافته در محیط MYA روی ریز نمونه برگی 30 روزه مناسبترین سویهها بودند. بیشترین طول ریشه و تعداد ریشه مویین در القای با سویه A4 دیده شد. ریشههای مویین القاء شده در محیط کشت MS حاوی 3 درصد ساکارز در دمای 25 درجه سانتیگراد بیشترین میزان رشد ریشههای مویین را نشان داد. نتایج نشان داد که کاربرد سویههای ATTCC15834, R1000, LBA9402 و A4 باعث القای ریشههای مویین در گیاه سنبلالطیب شد و دو سویه دیگر در القای ریشههای مویین ناکارآمد بودند.
علمی پژوهشی
بیوانفورماتیک
ناصر محمدیان روشن
چکیده
عوامل تنظیمکننده رشد (Growth Regulatory Factor, GRF) از فاکتورهای رونویسی اختصاصی در گیاهان هستند دارای دو دمین حفاظت شده QLQ و WRC میباشند. اعضاء این خانواده ژنی در فرآیندهای مختلف زیستی مانند رشد و نمو و پاسخ به تنشهای محیطی و هورمون نقش دارند. در این مطالعه ژنهای خانواده GRF گندم شناسایی و بهصورت بیوانفورماتیکی بررسی شدند. شناسایی ژنهای ...
بیشتر
عوامل تنظیمکننده رشد (Growth Regulatory Factor, GRF) از فاکتورهای رونویسی اختصاصی در گیاهان هستند دارای دو دمین حفاظت شده QLQ و WRC میباشند. اعضاء این خانواده ژنی در فرآیندهای مختلف زیستی مانند رشد و نمو و پاسخ به تنشهای محیطی و هورمون نقش دارند. در این مطالعه ژنهای خانواده GRF گندم شناسایی و بهصورت بیوانفورماتیکی بررسی شدند. شناسایی ژنهای GRF با استفاده از BlastP انجام و در ادامه روابط تکاملی، موتیفهای حفاظت شده، پیشبر، miRNA هستیشناسی و بیان ژنهای شناسایی شده مطالعه شد. در این مطالعه 30 ژن TaGRF (TaGRF1-30) بر اساس جستجوی پایگاه داده ژنوم گندم شناسایی شدند که بر روی 12 کروموزوم قرار داشتند و بر اساس روابط فیلوژنتیکی در 6 زیرگروه دستهبندی شدند. ژنهای TaGRF هر زیرگروه از نظر ساختار ژنی مشابه و تمامی آنها دارای دو موتیف حفاظت شده (WRC و QLQ) و 2 تا 5 اگزون بودند. با توجه به شناسایی عناصر تنظیمی پاسخ در تنشها، هورمونها و مراحل رشد و نمو در ناحیه پیشبر، این ژنها در بسیاری از فرآیندهای زیستی گندم نقش دارند. همچنین 26 ژن TaGRF دارای جایگاه هدف برای miRNA396 بودند. اطلاعات RNA-seq پایگاه داده expVIP نشان داد که ژنهای TaGRF1، TaGRF4 و TaGRF7 تظاهر بالایی در مراحل رویشی و زایشی در بافتهای ریشه، ساقه، برگ، سنبله و دانه داشتند. همچنین این دادهها نشان داد که تمامی ژنهای GRF گندم بهجز TaGRF16 در مرحله زایشی سنبله تظاهر داشتند. نتایج این مطالعه اطلاعات تکاملی و کارکردی موردنیاز برای طراحی مطالعات کارکردی این خانواده ژنی را فراهم میسازد.
علمی پژوهشی
نانوبیوتکنولوژی کشاورزی
منصوره رحمتیان؛ مهدی دادمهر؛ ابوالفضل توسلی
چکیده
نانوذرات به دلیل خصوصیات متمایز خود استفاده گسترده ای در علوم مختلف از جمله بیوتکنولوژی، پزشکی و غیره دارند. بیش از نیمی از سهم تولید نانوذرات در دنیا به نانوذرات نقره اختصاص یافته که عمدتا به دلیل خاصیت ضد باکتری آنها می باشد. در روشهای مرسوم شیمیایی برای سنتز نانوذرات نقره معمولا از ترکیبات احیا کننده ای استفاده می شود که سازگار ...
بیشتر
نانوذرات به دلیل خصوصیات متمایز خود استفاده گسترده ای در علوم مختلف از جمله بیوتکنولوژی، پزشکی و غیره دارند. بیش از نیمی از سهم تولید نانوذرات در دنیا به نانوذرات نقره اختصاص یافته که عمدتا به دلیل خاصیت ضد باکتری آنها می باشد. در روشهای مرسوم شیمیایی برای سنتز نانوذرات نقره معمولا از ترکیبات احیا کننده ای استفاده می شود که سازگار با محیط زیست نبوده و گاهی سمی می باشند . توسعه روش های سنتز زیستی برای تهیه زیستی نانوذرات بسیار مهم و حیاتی به نظر میرسد. در این تحقیق از عصاره گیاهان اکالیپتوس (Eucalyptus obliqua ) و نعناع (Mentha spicata) به عنوان عامل احیا کننده برای تولید بیولوژیک نانوذرات نقره استفاده گردید. با افزودن عصاره گیاهی به محلول نیترات نقره در دما و زمانهای مختلف تولید نانوذرات نقره بررسی شد. تغییر رنگ از زرد کمرنگ به قهوهای تیره نشان دهنده تشکیل نانوذرات نقره بود. همچنین وجود پیک جذبی (SPR) قوی در طول موج بین 420 تا 460 با استفاده از دستگاه طیفسنجی UV/Visible نیز تأییدی بر تولید نانوذرات نقره بود. تشکیل این نانوذرات نیز توسط میکروسکوپ الکترونی SEM تأیید شد و نشان داده شد، نانوذرات تولید شده به وسیله گیاه نعناع در شرایط یکسان نسبت به اکالیپتوس بیشتر و پایدارتر بوده و این گیاه قابلیت بیشتری برای تولید نانوذرات نقره دارا بود. مورفولوژی ذرات سنتز شده بهوسیله میکروسکوپ الکترونی عبوری TEM نیز تعیین و نانوذرات تشکیل شده کروی با اندازه 10 تا 20 نانومتر قابل مشاهده بودند. این نانوذرات نقره به عنوان ماده ضد باکتری دارای کاربردهای فراوانی در پزشکی و صنعت میباشند.
علمی پژوهشی
اصلاح نباتات مولکولی
مریم رسول زاده اقدم؛ رضا درویش زاده؛ ابراهیم سپهر؛ هادی علیپور
چکیده
در راستای اصلاح ارقام زراعی فسفر-کارا، 100 ژنوتیپ آفتابگردان روغنی از نقاط مختلف جهان در دو شرایط بهینه و کمبود فسفر (mg/kg 2/7) بر اساس صفات مختلف زراعی در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در شرایط گلدانی در دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه ارومیه در سال زراعی 1396 ارزیابی شدند. در آزمایش مولکولی پروفیل مولکولی افراد با 30 جفت آغازگر ...
بیشتر
در راستای اصلاح ارقام زراعی فسفر-کارا، 100 ژنوتیپ آفتابگردان روغنی از نقاط مختلف جهان در دو شرایط بهینه و کمبود فسفر (mg/kg 2/7) بر اساس صفات مختلف زراعی در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در شرایط گلدانی در دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه ارومیه در سال زراعی 1396 ارزیابی شدند. در آزمایش مولکولی پروفیل مولکولی افراد با 30 جفت آغازگر میکروستلایت (SSR) تهیه گردید. نتایج نشان داد میانگین همهی صفات از جمله قطر ساقه، عرض برگ، سطح برگ، قطر طبق، میزان کلروفیل و وزن هزار دانه در شرایط کمبود فسفر در مقایسه با شرایط بهینه به طور معنیدار کاهش یافته است که نشان دهنده تأثیر منفی کمبود فسفر روی صفات مورد بررسی است. میزان دامنه میزان اطلاعات چند شکل (PIC) در ژنوتیپهای مورد مطالعه بین 055/0 برای آغازگر ORS718 تا 687/0 برای آغازگر HA3040 متغیر بود. در تجزیه ساختار جمعیت بر اساس 30 مکان میکروستلایت (SSR)، 2 زیر جمعیت احتمالی (2K=) در پانل ارتباطی شناسایی شد. حدود 15/1 درصد از جفت مکانهای SSR مورد مطالعه به طور معنیدار در عدم تعادل پیوستگی بودند (P0.01). در تجزیه ارتباطی صفات بر اساس نشانگرهای SSR با استفاده از مدل خطی مخلوط 17 مکان SSR در هر یک از شرایط بهینه و کمبود فسفر با صفات مورد مطالعه پیوسته بودند. برخی از نشانگرها همچون P807، P608، P307، P718 و P878 بین صفات در شرایط بهینه و تنش کمبود فسفر مشترک بودند. نتایج بدست آمده از این مطالعه، اطلاعات ارزشمندی در زمینه گزینش به کمک نشانگر و مبنای ژنتیکی صفات مورد مطالعه در شرایط تنش کمبود فسفر ارائه می-دهد که میتوان از این اطلاعات در گزینش افراد طی برنامههای بهنژادی و تولید لاینهای خالص در جهت تحقق تولید ارقام هیبرید جدید آفتابگردان با میزان عملکرد بالا و کارایی فسفر بالا بهره برد.
علمی پژوهشی
اصلاح نباتات مولکولی
اشکبوس امینی؛ شیدا قدم خیر؛ ایرج برنوسی
چکیده
این مطالعه به منظور بررسی تنوع و واکنش 40 رقم و لاین پیشرفته گندم به تنش شوری و هم چنین بررسی ارتباط 27 نشانگر ریز ماهواره مرتبط با شوری با صفات مرفو-فیزیولوژیک اندازه گیری شده در دو محیط نرمال و تنش شوری در سال 97-1396 انجام گرفت. نتایج تجزیه واریانس در دو محیط نشان داد بین ژنوتیپهای مورد مطالعه از نظر کلیه صفات، اختلاف معنیداری وجود ...
بیشتر
این مطالعه به منظور بررسی تنوع و واکنش 40 رقم و لاین پیشرفته گندم به تنش شوری و هم چنین بررسی ارتباط 27 نشانگر ریز ماهواره مرتبط با شوری با صفات مرفو-فیزیولوژیک اندازه گیری شده در دو محیط نرمال و تنش شوری در سال 97-1396 انجام گرفت. نتایج تجزیه واریانس در دو محیط نشان داد بین ژنوتیپهای مورد مطالعه از نظر کلیه صفات، اختلاف معنیداری وجود داشت که نشان دهنده تنوع ژنتیکی بین ژنوتیپها بود. همچنین بر پایه نتایج تجزیه واریانس مرکب، اثر محیط برای تمام صفات و اثرمتقابل ژنوتیپ × محیط برای اکثر صفات معنیداری بهدست آمد و مشخص شد که واکنش ژنوتیپهای مورد ارزیابی در برابر تنش شوری متفاوت بود. در هر دو محیط عملکرد دانه و اجزای آن و عملکرد بیولوژیک بیشترین میزان تنوع را به خود اختصاص دادند. تجزیه خوشهای در محیط تنش شوری بر اساس صفاتی که اثرمتقابل ژنوتیپ در محیط آنها معنیدار شده بود ژنوتیپها را در 3 گروه متحمل، نیمه متحمل و حساس تقسیمبندی نمود. مطالعه ساختار جمعیت به عنوان پیشنیازی برای انجام تجزیه ارتباط نشان داد که 2 زیرگروه احتمالی (2=K) در جمعیت مورد مطالعه وجود دارد که نتایج حاصل از رسم بایپلات نیز آن را تأیید کرد. نتایج تجزیه ارتباط از طریق مدل خطی مخلوط (MLM) با استفاده از ماتریس ساختار جمعیت انجام شد. بر اساس نتایج مشاهده شده،29 مکان ارتباط معنیداری با صفات ارزیابی شده در محیط نرمال داشتند در حالیکه در محیط تنش شوری این تعداد به 40 مکان افزایش یافت. وجود نشانگرهای مشترک در میان برخی از صفات بررسی شده مانند ارتباط معنیدار نشانگر S16-1 با 3 صفت در محیط نرمال و با 5 صفت در محیط شوری میتواند ناشی از آثار پلیوتروپی این نشانگرها و احتمالاً پیوستگی مکانهای ژنومی کنترلکننده این صفات باشد. نشانگر S11-4 به عنوان نشانگر مشترک مرتبط با عملکرد بیولوژیک در هر دو شرایط محیطی (نرمال و تنش ) و نشانگرهای S6-3 و S12-1 بهعنوان نشانگرهای مرتبط با عملکرد دانه در شرایط شوری شناخته شدند. در نهایت با توجه به نتایج کسب شده، در صورت تأیید نتایج در سایر زمینههای ژنتیکی میتوان از این نشانگرها در برنامههای اصلاحی بهرهبرداری نمود.
علمی پژوهشی
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
بهناز دولت آبادی؛ غلامعلی رنجبر؛ حمید نجفی زرینی؛ سید حمیدرضا هاشمی پطرودی
چکیده
دهیدرینها (DHNs) متعلق به گروه دوم پروتئینهای LEA میباشند که اعضای آن در اواخر دوره جنینزایی در بذر و در پاسخ به تنشهای غیرزیستی مانند شوری، خشکی و سرما در بافت رویشی تجمع مییابند. این پروتئینها بر اساس توالی و تعداد قطعات K (لیزین)، S (سرین) و Y (تیروزین) به پنج زیرگروه SKn، YnSKn، KnS، Kn و YnKn طبقهبندی میشوند. در این مطالعه، 5 ژن کدکننده ...
بیشتر
دهیدرینها (DHNs) متعلق به گروه دوم پروتئینهای LEA میباشند که اعضای آن در اواخر دوره جنینزایی در بذر و در پاسخ به تنشهای غیرزیستی مانند شوری، خشکی و سرما در بافت رویشی تجمع مییابند. این پروتئینها بر اساس توالی و تعداد قطعات K (لیزین)، S (سرین) و Y (تیروزین) به پنج زیرگروه SKn، YnSKn، KnS، Kn و YnKn طبقهبندی میشوند. در این مطالعه، 5 ژن کدکننده پروتئین دهیدرین (DHN) در ژنوم آلوروپوس لیتورالیس (Aeluropus littoralis) بهعنوان یک گیاه هالوفیت متعلق به خانواده گندمیان شناسایی و خصوصیات فیزیکوشیمیایی، جایگاه سلولی، موتیفهای حفاظتشده و ساختار ژنی آنها تعیین و روابط تکاملی بین این پروتئینها در سایر گونهها نیز مدنظر قرار گرفت. پروتئینهای AlDHN بر اساس دامنههای بسیار حفاظتشده K، S و Y در زیرگروه YnSKn قرار گرفتند. الگوی بیان ژن AlDHN.5 بهعنوان همولوگ ژن RAB18 ارابیدوپسیس (AT5G66400) در دو بافت برگ و ریشه تحت تنشهای شوری، خشکی، سرما و تیمار آبسیزیک اسید، مورد بررسی قرار گرفت. آنالیز الگوی بیان این ژن در دو بافت برگ و ریشه نشان داد که این ژن در تنشهای شوری، خشکی، سرما و هورمون ABA در بافت برگ در مقایسه با ریشه بیشتر بیان میشود. این نتایج، نشاندهنده نقش مهم دهیدرینها، در پاسخ به تنشهای غیر زیستی میباشد. این مطالعه پایه و اساس مطالعات بیشتر در مورد تنظیم بیان این ژنها در شرایط مختلف محیطی میباشد.