https://cropbiotech.journals.pnu.ac.ir/ فصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی fa daily 1 Wed, 03 Jun 2026 00:00:00 +0330 Wed, 03 Jun 2026 00:00:00 +0330 https://cropbiotech.journals.pnu.ac.ir/article_13103.html این مطالعه با هدف بررسی تأثیر انجماد فراسرد بر ثبات ژنتیکی و فیزیولوژیکی دو رقم سیب‌زمینی (آریندا و سانته) در دو مرحله رشد (گیاهچه‌های باززایی‌شده و گیاهان نسل اول) انجام شد. گیاهچه‌های عاری از ویروس ابتدا در شرایط درون شیشه تولید شدند و سپس تحت دو تیمار شامل ۱) نگهداری در شرایط درون‌شیشه‌ای و ۲) انجماد فراسرد به روش کپسوله‌سازی و دهیدراته‌سازی قرار گرفتند. پس از بازیابی و تکثیر، بخشی از نمونه‌ها در مرحله گیاهچه برای ارزیابی مولکولی استفاده شدند و بخش دیگر به گلخانه انتقال یافتند تا مینی‌تیوبر تولید و در نسل اول مورد ارزیابی قرار گیرند. پس از کاشت مینی‌تیوبرها در قالب کشت گلدانی، نمونه‌برداری برای آزمایش‌های مولکولی انجام شد. تحلیل ژنتیکی با ۱۵ جفت نشانگر ریزماهواره و در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار (۱۰ گیاه در هر تکرار) در هر دو مرحله صورت گرفت. نتایج نشان داد که هیچ‌گونه تنوع ژنتیکی قابل‌توجهی میان گیاهچه‌ها و گیاهان نسل اول حاصل از دو روش نگهداری مشاهده نشد. همچنین ارزیابی‌های فیزیولوژیکی، از جمله درصد بقا، رشد رویشی و کیفیت مینی‌تیوبرها، تفاوت معنی‌داری را بین تیمارها نشان نداد. این یافته‌ها بیانگر آن است که روش انجماد فراسرد علاوه بر حفظ تنوع ژنتیکی، بر عملکرد و توان زایشی گیاهان نیز اثر منفی ندارد. در مجموع، نتایج تأیید می‌کنند که انجماد فراسرد با روش کپسوله‌سازی و دهیدراته‌سازی روشی ایمن و کارآمد برای نگهداری بلندمدت ژرم‌پلاسم سیب‌زمینی است، بدون آن‌که تغییرات ژنتیکی یا فیزیولوژیکی قابل‌مشاهده‌ای ایجاد نماید. این موضوع می‌تواند نقش مهمی در برنامه‌های به‌نژادی، بانک‌های ژن و تولید بذر عاری از ویروس ایفا نماید. https://cropbiotech.journals.pnu.ac.ir/article_13107.html تنش خشکی یکی از عوامل محدودکننده اصلی در تولید محصولات کشاورزی است که فرآیندهای فیزیولوژیکی گیاه را در سطوح مختلف تحت تأثیر قرار می‌دهد. یکی از مهم‌ترین پاسخ‌های گیاهان به تنش خشکی، تغییر در بیان پروتئین‌هاست که به ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی مانند نیمه‌عمر، شاخص پایداری، نقطه ایزوالکتریک، وزن مولکولی و ضریب خاموشی وابسته است. علاوه بر این، شناسایی موتیف‌ها، الگوها و دامنه‌های پروتئینی امکان پیش‌بینی تغییرات ساختاری و عملکردی آن‌ها را فراهم می‌کند. در این مطالعه، ۱۸ پروتئین مرتبط با تنش خشکی بر اساس مطالعات قبلی پروتئومیک انتخاب شده و با ابزارهای بیوانفورماتیکی مورد تحلیل قرار گرفتند. خصوصیات فیزیکوشیمیایی با نرم‌افزار ProtParam بررسی شد، دامنه‌ها با InterProScan و CDD شناسایی شدند، الگوهای احتمالی اصلاحات پساترجمه‌ای با ScanProsite ارزیابی گردید، شباهت با Blast تعیین شد و بلوک‌های حفاظتی از طریق هم‌ردیفی با T-Coffee شناسایی شدند. نتایج نشان داد که ۱۶ پروتئین نیمه‌عمری بیش از ۲۰ ساعت دارند، وزن مولکولی آن‌ها بین ۱۳ تا ۷۰ کیلو دالتون متغیر است و ۱۴ پروتئین دارای شاخص پایداری کمتر از ۴۰ بوده و پایدار تخمین زده شدند. بررسی دقیق‌تر روی α-توبولین و فاکتور طویل‌سازی Tu نشان داد که α-توبولین بخشی از میکروتوبول‌ها بوده و نقش کلیدی در رشد سلولی دارد. این پروتئین شامل الگوهای TUBULIN_B_AUTOREG و TUBULIN و دامنه‌های Alpha-tubulin و PLN00221 است. فاکتور طویل‌سازی TU دارای موتیف‌های G_TR_1 و G_TR_2 و چهار دامنه EF-Tu، EFTU-II، EFTU-III و PLN03127 می‌باشد. تحلیل شباهت پروتئین‌ها نشان داد که توالی‌های دارای ۳۰ تا ۷۰ درصد شباهت می‌توانند در درک بهتر ساختار و عملکرد پروتئین کمک کنند. https://cropbiotech.journals.pnu.ac.ir/article_13162.html این مطالعه به تأثیر قابل توجه تنش خشکی بر کشت جهانی گندم، با تمرکز ویژه بر اثرات مضر آن بر رشد و عملکرد گیاه، به‌ویژه در مناطق خشک می‌پردازد. با توجه به رشد سریع جمعیت، بازده گندم تا سال 2050 باید 70 درصد افزایش یابد تا نیازهای غذایی جهانی را برآورده کند. تحمل به خشکی برای اطمینان از سازش‌پذیری گندم بسیار مهم است. در ادامه، به مکانیسم‌های مولکولی می‌پردازد که در پاسخ به کمبود آب در گندم فعال می‌شوند. همچنین، بر نقش فاکتورهای رونویسی یا به اختصار TFها مانند WRKY، MYB، NAC و AP2/ERF تأکید می‌کنند. این عوامل ژن‌های پاسخ‌دهنده به تنش را تنظیم می‌کنند و آغازگر تنظیمات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی لازم برای تحمل به خشکی، از جمله بهبود تعادل اسمزی و فعالیت آنتی‌اکسیدانی هستند. با شناسایی این مکانیسم‌های کلیدی، محققان می‌توانند گونه‌های گندم مقاوم به خشکی را با استفاده از ابزارهای بیوتکنولوژیک مانند اصلاح ژنتیکی و انتخاب به کمک نشانگرها توسعه دهند. بینش به‌دست‌آمده از این مطالعه برای پرورش محصولات انعطاف‌پذیرتر و تضمین تولید کشاورزی پایدار، به‌ویژه در مناطق کم‌آب و دیم مفید است. همچنین این رویکردها، بر اهمیت حیاتی پیشبرد تحمل به خشکی گندم برای حفاظت از امنیت غذایی در آب و هوای در حال تغییر تاکید می‌کند. https://cropbiotech.journals.pnu.ac.ir/article_13204.html گوجه‌فرنگی (Solanum lycopersicum L.) از خانواده‌ی Solanaceae یکی از محصولات مهم زراعی است که به دلیل حساسیت بالا به تنش‌های زیستی و غیرزیستی، به‌ویژه خشکی، نیازمند به‌کارگیری رویکردهای نوین اصلاحی می‌باشد. در این پژوهش ژن BADH که درگیر در مسیر سنتز گلایسین بتائسن می باشد، از اسفناج جداسازی و به رقم‌هایCH وRio Grande گوجه‌فرنگی منتقل شد. به منظور بهینه‌سازی شاخه‌زایی، جداکشت‌های کوتیلدونی و هیپوکوتیل در تیمارهای هورمونی مختلف ارزیابی شدند. بیشترین درصد باززایی در محیط حاوی 3 میلی‌گرم بر لیتر BA و 1/0 میلی‌گرم بر لیتر IAA حاصل شد؛ به‌طوری‌که در رقم CH به‌ترتیب 53/92 درصد و 26/96 درصد و در Rio Grande به‌ترتیب 30/70 درصد و 60/66 درصد باززایی مشاهده گردید. همچنین بهترین رشد شاخه‌ها در محیط حاوی 3 میلی‌گرم بر لیتر GA3 همراه با 1/0 میلی‌گرم بر لیتر IAA بود. برای انجام فرایند تراریختی، هیپوکوتیل ها باAgrobacterium tumefaciens حامل وکتور pRI201-AN حاوی ژن BADH و40 میلی‌گرم بر لیتر استوسیرینگون، به‌مدت 48 ساعت در تاریکی تیمار شدند. گیاهان سبز مقاوم به 15 میلی گرم بر لیتر کانامایسین از محیط باززای انتخاب شدند و توسط PCR ارزیابی شدند. حضور باند 1668 جفت‌باز مربوط به ژن BADH بیانگر انتقال موفق ژن به گیاهان تراریخت بود. ارزیابی مقاومت گیاهان تراریخت در محیط‌های با فشار اسمزی مختلف نشان داد این گیاهان در تنش 6- بار پایدار ماندند، درحالی‌که گیاهان شاهد از بین رفتند. از اینرو انتقال ژن BADH می‌تواند راهبردی کارآمد در اصلاح مولکولی گوجه‌فرنگی و افزایش تحمل آن به تنش‌های اسمزی باشد. https://cropbiotech.journals.pnu.ac.ir/article_13108.html گوجه‌فرنگی (Solanum lycopersicum L.) یکی از محصولات کشاورزی مهم است که تحت تأثیر بیماری‌های قارچی قرار می‌گیرد که موجب کاهش عملکرد و کیفیت محصول آن می‌شود. در این پژوهش، تغییرات ترانسکریپتومی گوجه‌فرنگی تحت تأثیر قارچ‌های مختلف بررسی شد تا ژن‌های کلیدی مرتبط با مقاومت و فرآیند رسیدگی میوه شناسایی شوند. برای این مطالعه، داده‌های ترانسکریپتومی از میوه‌های گوجه‌فرنگی آلوده به برخی از قارچ‌ها از پایگاه‌های داده استخراج شد و ژن‌های با بیان متفاوت و فاکتورهای رونویسی مرتبط شاسایی شدند. همچنین، خصوصیات ژن‌های کلیدی با استفاده از ابزارهای بیوانفورماتیکی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که تأثیر قارچ‌های مختلف بر بیان ژن‌های گوجه‌فرنگی متفاوت است، به‌طوری‌که بیشترین تغییرات ترانسکریپتومی در تیمار با قارچ Colletotrichum gloeosporioides مشاهده شد. تحلیل داده‌ها 56 ژن مشترک بین تیمارهای قارچی را شناسایی کرد که در مسیرهای مرتبط با مقاومت به بیماری و تنظیم رسیدگی میوه نقش داشتند. همچنین، شش ژن کلیدی به عنوان عوامل احتمالی در تنظیم رسیدگی میوه تحت تأثیر قارچ‌ها شناسایی شدند. بررسی توالی‌های راه‌انداز این ژن‌ها نشان داد که اغلب آن‌ها دارای عناصر تنظیمی مرتبط با پاسخ به تنش‌های زیستی و غیرزیستی هستند. همچنین، حضور عناصر هورمونی مرتبط با اتیلن، متیل‌جاسمونات و آبسیزیک اسید نشان می‌دهد که این ژن‌ها می‌توانند تحت تنظیم مسیرهای هورمونی مرتبط با رسیدگی میوه و پاسخ به قارچ‌ها قرار گیرند. نتایج این پژوهش نشان داد که مکانیسم‌های تنظیمی مشابهی در پاسخ به تنش قارچی و فرآیند رسیدگی فعال می‌شوند، که می‌تواند در توسعه راهکارهای اصلاحی برای بهبود مقاومت گوجه‌فرنگی به بیماری‌های قارچی و کنترل رسیدگی میوه مؤثر باشد. https://cropbiotech.journals.pnu.ac.ir/article_12997.html تغییر اقلیم چالشی اساسی با اثرات گسترده شامل تنش‌های زیستی و غیرزیستی است. افزایش دما، کاهش بارش، و خشکسالی به منابع آبی، خاک و پوشش گیاهی فشار آورده و منجر به کاهش عملکرد بخصوص در هر دو گروه غلات غلات می‌‌شود. بهره‌گیری از راهکارهای نوین برای تعدیل این اثرات، به ویژه کاهش عملکرد، حیاتی است. یکی از این راهکارها، استفاده از محرک‌های رشد زیستی مانند باکتری‌های محرک رشد گیاه (PGPR) نظیر استرپتومایسس است. این باکتری‌ها با مکانیسم‌های مستقیم و غیرمستقیم رشد و مقاومت گیاه را بهبود می‌بخشند. غلات سه و چهار‌کربنه با وجود مکانیسم متفاوت فتوسنتزی به شکل مشابهی نسبت به باکتری‌های محرک رشد واکنش نشان می‌دهند. تلقیح با استرپتومایسس، مکانیسم‌های فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی و مولکولی گیاه را تحت تأثیر قرار می‌دهد. این تغییرات موجب بهبود جذب آب و مواد مغذی، افزایش رشد و عملکرد گیاه، افزایش فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانت و تولید اسمولیت‌ها، تنظیم بیان ژن‌های مرتبط با هورمون‌‌‌‌های رشد و متابولیت‌‌‌های خاص گیاهی است. نقش سویه‌های محرک رشد استرپتومایسسی در شرایط تنش‌های غیرزیستی (خشکی و شوری) و تنش‌های زیستی(آفت و بیماری) با تولید آنزیم‌های آنتی اکسیدانت، ترشح ترکیبات ضد میکروبی مانند آنتی‌بیوتیک‌ها، فعال‌سازی مسیرهای دفاعی گیاه و تولید متابولیت‌های ثانویه از جمله مواد آلی فرار و فیتوهورمون‌هایی نظیر ایندول استیک اسید موجب بهبود رشد و محافظت گیاهان در برابر تنش‌های محیطی می‌شود. بررسی این مکانیسم‌ها در دو گروه غلات سه و چهار‌کربنه با ساختار و عملکرد فتوسنتزی متفاوت، درک عمیق‌تری از نقش استرپتومایسس در تضمین امنیت غذایی و استفاده از آن به عنوان محرک رشد سودمند ارائه می‌دهد.