علمی پژوهشی
بیوتکنولوژی بیماریهای گیاهی
هانیه عابدین پور؛ ناد علی بابائیان جلودار؛ علی دهستانی کلاگر؛ قربانعلی نعمت زاده
چکیده
سفیدک داخلی (Pseudoperonospora cubensis (P. cubensis یکی از مهمترین بیماریهای گیاه خیار است که موجب کاهش تولید آن در جهان میشود. با وجود در دسترس بودن بعضی از قارچکشها برای کاهش خسارت این بیماری، تمایل به استفاده از محصولات طبیعی جدید و قابل اطمینان افزایش یافته است. در این پژوهش اثر دو ماده اسید سالیسیلیک (SA) و اسید آزلائیک (AZA) با غلظت یک میلیمولار ...
بیشتر
سفیدک داخلی (Pseudoperonospora cubensis (P. cubensis یکی از مهمترین بیماریهای گیاه خیار است که موجب کاهش تولید آن در جهان میشود. با وجود در دسترس بودن بعضی از قارچکشها برای کاهش خسارت این بیماری، تمایل به استفاده از محصولات طبیعی جدید و قابل اطمینان افزایش یافته است. در این پژوهش اثر دو ماده اسید سالیسیلیک (SA) و اسید آزلائیک (AZA) با غلظت یک میلیمولار بر برخی خصوصیات بیوشیمیایی و بیان برخی ژنهای دفاعی در گیاه خیار بهصورت آزمایش اسپلیت - فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار مورد مطالعه قرار گرفت. بررسی بیان ژن نشان داد با وجود اینکه بعد از مایهزنی گیاهان با قارچ، بیان هر دو ژن کیتیناز بتا-1 و 3- گلوکاناز بهطور معنیداری افزایش یافت، مقدار بیان ژن کیتیناز در گیاهان تیمارشده با SA و سطح بیان ژن بتا-1 و 3- گلوکاناز در گیاهان تیمارشده با AZA بیشتر بود. همچنین نتایج این بررسی نشان داد که مقدار کلروفیل a، b و فلاونوئید در گیاهان تیمارشده با AZA و SA در 6 ساعت بعد از مایهزنی با قارچ در مقایسه با شاهد بیشتر بود. مقدار فنل کل هم در گیاهان تیمارشده با SA و AZA نسبت به شاهد بیمار بهترتیب درساعات 6 و 72 بعد از تیمار افزایش یافته بود. این نتایج نشان میدهد که پیش تیمار گیاهان خیار با القاگرهای SA و AZA موجب پاسخهای سریعتر و افزایش کارایی سیستم دفاعی در برابر بیماری سفیدک داخلی میشود.
علمی پژوهشی
بیوانفورماتیک
مژده عرب؛ حمید نجفی زرینی؛ قربانعلی نعمت زاده؛ سید حمیدرضا هاشمی پطرودی
چکیده
پروتئینهای شبهکالسینئورین B (CBLs) بهعنوان یک مولکول پیامرسان ثانویه زیرخانواده گروه حسگرهای کلسیم بوده، و در تنظیم فرآیندهای فیزیولوژیکی و رشد و نمو گیاهان نقش مهمی دارند. در این مطالعه به منظور بررسی اینسیلیکو و مقایسه خصوصیات پروتئینهای دخیل در پیام رسانی کلسیم در گیاهان شورپسند و شیرینپسند، اعضای زیرخانواده ژنی CBL ...
بیشتر
پروتئینهای شبهکالسینئورین B (CBLs) بهعنوان یک مولکول پیامرسان ثانویه زیرخانواده گروه حسگرهای کلسیم بوده، و در تنظیم فرآیندهای فیزیولوژیکی و رشد و نمو گیاهان نقش مهمی دارند. در این مطالعه به منظور بررسی اینسیلیکو و مقایسه خصوصیات پروتئینهای دخیل در پیام رسانی کلسیم در گیاهان شورپسند و شیرینپسند، اعضای زیرخانواده ژنی CBL در دو گیاه آلوروپوس لیتورالیس و آرابیدوپسیس تالیانا مورد مطالعه قرار گرفت. بر اساس همولوژی توالی و روابط اورتولوژی با ژنهای آرابیدوپسیس، شش ژن شناسایی شده در ژنوم آلوروپوس در قالب سه گروه پروتئینی AlCBL4، AlCBL2 وAlCBL10 دستهبندی شدند. بررسی خانواده ژنی AlCBL بر مبنای همردیفی چندگانه در گیاه آلوروپوس لیتورالیس موید حضور چهار دمین EF-hand در تمام این ژنها بوده که ساختاری را برای اتصال یون کلسیم فراهم مینماید. شباهت بالای خصوصیات فیزیکوشیمیایی اکثر پروتئینهای آلوروپوس به آرابیدوپسیس و داشتن رابطه قوی اورتولوژی با یکدیگر ممکن است دلالت بر محفوظ ماندن کارکرد و عملکرد این ژنها در فرایند تکاملی بوده باشد. تجزیه و تحلیل الگوهای بیانی AtCBLs در اندامهای مختلف و تحت تنشهای غیر زنده مختلف نشان داد به دلیل انشقاق عملکردی و ساختاری، این ژنها از الگوی بیان منحصربفردی برخوردارند. الگوی بیانی متفاوت در دادههای ترانسکریپتوم AlCBLs نیز دلیلی بر الگوی عملکردی متفاوت این ژنهاست. نتایج بدست آمده در این تحقیق میتواند اطلاعات ارزشمندی در مورد نقش این خانواده ژنی و سازوکارهای عملکردی آنها در تحمل به تنشهای غیر زیستی برای مطالعات آتی مهیا سازد.
علمی پژوهشی
مهندسی ژنتیک و انتقال ژن
سعید سهیلی وند؛ امیر موسوی؛ محمدرضا صفرنژاد
چکیده
انتقال ژن به لیموترش (Citrus aurantifolia L.)، بهعنوان یکی از گیاهان چوبی سرسخت، چالشبرانگیز است. تأکید این مطالعه بر عوامل مهمی است که در افزایش موفقیت انتقال ژن و کاستن شیمری شدن شاخسارههای تراریخته، مؤثر هستند. ریزنمونههای اپیکوتیل و میانگره، با سه سویه اگروباگتریوم (LBA4404، GV3101 و GV3850)، حامل پلاسمیدهای pBI121 و pCAMBIA3301 دارای ژن گزارشگر ...
بیشتر
انتقال ژن به لیموترش (Citrus aurantifolia L.)، بهعنوان یکی از گیاهان چوبی سرسخت، چالشبرانگیز است. تأکید این مطالعه بر عوامل مهمی است که در افزایش موفقیت انتقال ژن و کاستن شیمری شدن شاخسارههای تراریخته، مؤثر هستند. ریزنمونههای اپیکوتیل و میانگره، با سه سویه اگروباگتریوم (LBA4404، GV3101 و GV3850)، حامل پلاسمیدهای pBI121 و pCAMBIA3301 دارای ژن گزارشگر بتا گالاکتوزیداز (GUS)، جهت بررسی عوامل دخیل در انتقال ژن، استفاده شدند. فاکتورهای اصلی همچون OD600 اگروباکتریوم (3/0، 5/0 و 1)، زمان تلقیح ریزنمونه (5 ثانیه، 10 دقیقه و 30 دقیقه)، مدت همکشتی (2 و 3 روزه) و انتخاب نوع و میزان عامل انتخابگرهای فسفینوترایسین (1، 3، 5 و 10 میلیگرم در لیتر) و کانامایسین (25، 50، 75 و 100 میلیگرم در لیتر) ارزیابی شدند. بدین منظور، بازدهی تراریختی با استفاده از واکنش زنجیرهای پلیمراز و میزان حالت شیمری شاخسارههای تراریخته بهکمک آزمون هیستوشیمیایی GUS، تأیید گردیدند. نتایج نشان داد که اگروباکتریوم سویه LBA4404، با OD600 5/0 و زمان تلقیح پنج ثانیه برای اپیکوتیل و 10 دقیقه برای میانگره با همکشتی دو روزه، مناسبترین تیمارها برای هر دو ریزنمونه بودند. فراوانی انتقال ژن بین 93/0% در ریزنمونه میانگره روی محیط DKW حاوی 1 میلیگرم در لیتر فسفینوترایسین و 29/14 درصد، در ریزنمونه اپیکوتیل روی محیط DKW حاوی 50 میلیگرم در لیتر کانامایسین حاصل شد. همچنین مشخص گردید، بهکار بردن سطوح بالای عامل انتخابگر، بازدهی تراریزش را با کاهش پدیده شیمری و جلوگیری از فرار شاخسارههای غیرتراریخته، بهبود میبخشد. یافتههای این مطالعه، راهکارهای مؤثری را در باززایی شاخسارههای تراریخته غیرشیمری در لیموترش، ارائه میدهد.
مروری
ژنتیک مولکولی و مهندسی ژنتیک
زهرا فتحی؛ کتایون زمانی؛ محمد علی ملبوبی
چکیده
فسفیت شکل احیا شدهای از فسفات است، که در آن یک اتم اکسیژن با هیدروژن جایگزین شده و این جایگزینی، بر عملکرد آن در موجودات زنده تأثیر قابل توجهی دارد. فسفیت به راحتی از طریق ناقلهای فسفات به سلولهای گیاهی وارد میشود. با اینحال، گیاهان توانایی استفاده از فسفیت را بهعنوان منبع فسفر ندارند و این ویژگی باعث ایجاد محدودیت در استفاده ...
بیشتر
فسفیت شکل احیا شدهای از فسفات است، که در آن یک اتم اکسیژن با هیدروژن جایگزین شده و این جایگزینی، بر عملکرد آن در موجودات زنده تأثیر قابل توجهی دارد. فسفیت به راحتی از طریق ناقلهای فسفات به سلولهای گیاهی وارد میشود. با اینحال، گیاهان توانایی استفاده از فسفیت را بهعنوان منبع فسفر ندارند و این ویژگی باعث ایجاد محدودیت در استفاده از این ماده بهعنوان کود شده است؛ و لیکن فسفیت بهعنوان قارچکش و محرک زیستی در کشاورزی کاربرد داشته است. برخی باکتریها قابلیت اکسیداسیون فسفیت به فسفات، جهت انجام عملکردهای مختلف سلولی را دارا هستند. در دهه گذشته، سازوکار مولکولی این اکسیداسیون روشن شده است که توسط آنزیم فسفیت اکسیدوردوکتاز یا فسفیت دهیدروژناز انجام میشود. فسفیت در مقادیر بسیار زیاد در صنایع شیمیایی گوناگون بهعنوان یک محصول جانبی یا پسماند تولید میشود که بازیافت نمیشود. شناسایی آنزیم فسفیت دهیدروژناز که قادر به اکسیداسیون فسفیت به فسفات است مسیری جدید برای استفاده از این پسماندها گشوده است. بهتازگی نیز گزارشهایی مبنی بر تولید گیاهان تراریخته بیانکننده ژن ptxD (Phosphite-NAD+ oxidoreductase) منتشر شده است. در عمل، ژن ptxD میتواند خود بهعنوان یک ژن انتخابگر برای انتخاب گیاهان تراریخته بهکار رود. با تولید این گیاهان تراریخته فسفیت قابلیت استفاده بهعنوان علفکش و حتی کود فسفره را خواهد داشت.
علمی پژوهشی
بیوتکنولوژی گیاهان دارویی
حسین هنری؛ احد هدایتی؛ زهرا مشیری؛ محمدعلی ابراهیمی؛ افسانه منوچهری
چکیده
غاسول صابونی (Saponaria officinalis)، یک گیاه چند ساله از خانوده میخک است. سیستم کشت ریشههای موئین جایگزین مناسبی جهت بهبود تولید ترکیبات با ارزش دارویی میباشد. کاربرد گسترده فناوری نانو در کشت ریشههای موئین، بستری مناسب جهت تولید عناصر فعال میباشد. در این مطالعه، تأثیر غلظتهای مختلف نانوذرات تیتانیوم دیاکسید (0، 10، 20، 30 و 50 میلیگرم ...
بیشتر
غاسول صابونی (Saponaria officinalis)، یک گیاه چند ساله از خانوده میخک است. سیستم کشت ریشههای موئین جایگزین مناسبی جهت بهبود تولید ترکیبات با ارزش دارویی میباشد. کاربرد گسترده فناوری نانو در کشت ریشههای موئین، بستری مناسب جهت تولید عناصر فعال میباشد. در این مطالعه، تأثیر غلظتهای مختلف نانوذرات تیتانیوم دیاکسید (0، 10، 20، 30 و 50 میلیگرم بر لیتر) در زمانهای (24 و 48 ساعت) بر میزان رشد، ظرفیت آنتیاکسیدانی، محتوای فنول و فلاونوئید کل، فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدانی، برخی از ترکیبات پلیفنول و میزان پروتئین SO6 در ریشههای موئین غاسول صابونی بررسی شد. بیشترین و کمترین میزان وزن تر ریشههای موئین (به ترتیب 09/3 و 96/0 گرم) به ترتیب در محیط کشتهای تیمار شده با 10 و 20 میلیگرم بر لیتر نانوذرات تیتانیوم دیاکسید و مدت زمان تیمار 48 و 24 ساعت مشاهده گردید. بیشترین میزان فنول کل (79/9 میلیگرم گالیک اسید بر گرم وزن تر) و فلاونوئید کل (06/1 میلیگرم کوئرستین بر گرم وزن تر) در ریشههای موئین تیمار شده با غلظتهای 50 و 30 میلیگرم بر لیتر نانوذرات تیتانیوم دیاکسید و به ترتیب مدت زمان تیمار 24 و 48 ساعت بهدست آمد. بیشترین میزان اکثر پلیفنولها از جمله رزمارینیک اسید، سینامیک اسید و روتین در مدت زمان تیمار 24 ساعت تولید شد. بیشترین میزان پروتئین SO6 در غلظت 50 میلیگرم بر لیتر و مدت زمان 48 ساعت بهدست آمد. با بهینهسازی آزمایشگاهی تولید ریشه مویین گیاه غاسول صابونی، می توان SO6 را در فرمانتور تولید نمود.
علمی پژوهشی
بیوتکنولوژی و تنش های زنده و غیرزنده
مریم چاله کائی؛ علی دهستانی؛ علیرضا عباسی؛ سید حمیدرضا هاشمی پطرودی
چکیده
در این پژوهش نوع و فراوانی عناصر تنظیمی در نواحی پروموتری خانواده ژنی DVL در گیاه آلوروپوس لیتورالیس مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین بیان ژن AlDVL8 بهعنوان یکی از اعضای این خانواده تحت تیمار تنش شوری، هورمونهای اسیدسالیسیلیک، اسیدجیبرلیک و سیتوکینین اندازهگیری شد. نتایج بررسی پروموتری حاکی از آن بود که این خانواده ژنی عناصر ...
بیشتر
در این پژوهش نوع و فراوانی عناصر تنظیمی در نواحی پروموتری خانواده ژنی DVL در گیاه آلوروپوس لیتورالیس مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین بیان ژن AlDVL8 بهعنوان یکی از اعضای این خانواده تحت تیمار تنش شوری، هورمونهای اسیدسالیسیلیک، اسیدجیبرلیک و سیتوکینین اندازهگیری شد. نتایج بررسی پروموتری حاکی از آن بود که این خانواده ژنی عناصر تنظیمی متفاوتی برای پاسخ به انواع تنشها و هورمونها دارا میباشد. برخی از این عناصر تنظیمی در ناحیه پروموتری تمامی ژنها موجودند که احتمالاً بیانگر نقش عمومی DVLها است. همچنین، گروهی از عناصر تنظیمی تنها در ناحیه پروموتری بعضی از ژنها موجودند که میتوانند مرتبط با فعالیت اختصاصی آنها باشند. تیمارهای اعمال شده به غیر از سیتوکینین سبب افزایش بیان ژن در اندامهوایی در زمانهای 3، 12 و 24 ساعت و کاهش بیان در زمان 6 ساعت پس از اعمال تنش شد. تیمار سیتوکینین در همه زمانها بیان ژن را در اندام هوایی افزایش داد. در بافت ریشه تقریباً روند معکوس بیان ژن دیده شد، به صورتی که در زمان 6 ساعت افزایش بیان ژن و در زمان 12 و 24 ساعت کاهش بیان در تمامی تیمارها مشاهده شد. نتایج این تحقیق نشان داد که بیان ژن AlDVL8 در اندام هوایی و زمینی با تیمارهای آزمایشی القا شد و بیان آن در دو بافت بهصورت معکوس بود. با توجه به تغییرات هورمونها طی تنش و القای بیان این خانواده ژنی و وجود عناصر پاسخدهنده به تنش در نواحی پروموتری این ژنها، این خانواده ژنی میتواند بهعنوان کاندیدی برای تحمل به تنشها پیشنهاد گردد.