فن آوری زیستی در کشاورزی
سال:1389 | دوره:9 | شماره:1 |تعداد مقالات:6

در این بررسی تنوع ژنتیکی بین 41 توده محلی طالبی (.Cucumis melo L) به همراه دو رقم خربزه (.Cucumis sativus L) از طریق تنوع در توالی های تکراری کوتاه با استفاده از 12 جفت آغازگر ریزماهواره مورد ارزیابی قرار گرفت. دی ان آی ژنومی استخراج شده از نمونه های گیاهی با این آغازگرها تکثیر و محصولات حاصل با استفاده از ژل پلی اکریل آمید واسرشته ساز الکتروفورز شدند. در هفت توده مکان های ژنی سه یا چهار باندی مشاهده شد و احتمال می رود که این توده ها پلی پلوئید باشند. تعداد کل 98 آلل با متوسط4.9  آلل به ازا هر ترکیب آغازگری شناسایی شدند. فواصل ژنتیکی میان ژنوتیپ ها از صفر تا 0.76 متغیر بود. میانگین فاصله ژنتیکی (بر حسب ضریب تشابه نی) در میان ژنوتیپ ها 0.219 بود. میانگین محتوای اطلاعات چندشکلی برای مکان های ژنی تکثیر شده0.542  بود. بیش ترین میزان محتوای اطلاعات چند شکلی مربوط به CMCT134b و معادل 0.7716 بود، مکان های ژنی CMTC168، CMBR43 و CMAT141 بیش ترین مقدار PIC (محتوای اطلاعات چند شکلی) را به خود اختصاص داده بودند از مکان های ژنی با میزان PIC بالا می توان برای بررسی های بعدی استفاده کرد. روابط ژنتیکی بین توده های مورد ارزیابی با استفاده از تجزیه خوشه ای به روش UPGMA بر اساس ماتریس ضرایب تشابه مورد بررسی قرار گرفت. آنالیز خوشه بندی، توده ها را به 11 گروه عمده تقسیم کرد. در دندروگرام تنوع ژنتیکی طالبی های ایرانی در گروه هایی متفاوت از رقم های خارجی، خصوصا فرانسوی قرار گرفتند که تایید کننده تفاوت زیاد طالبی های ایران با آن ها می باشد. بیش ترین تفاوت بین ژنوتیپ های محلی داراب و آمریکایی و برابر 76 درصد بود. رابطه قابل توجهی بین تنوع ژنتیکی و جغرافیایی مشاهده نشد، با این حال در داخل خوشه ها (گروه ها) و به خصوص در گروه 2 در این زمینه ارتباطاتی دیده شد. توده های تتراپلوئید احتمالی عمدتا در گروه اول قرار گرفتند. نمودار دو بعدی (تجزیه به مولفه های اصلی) تطابق خوبی با دندروگرام تنوع ژنتیکی داشت.

بیماری پوسیدگی سفید ریشه یکی از مهم ترین بیماری های درختان میوه در دنیا و ایران می باشد که توسط قارچ Rosellinia necatrix ایجاد می شود. به منظور ردیابی سریع بیمارگر از خاک و ریشه، شش سری خاک از کنار طوقه درختان آلبالو آلوده و دو نمونه خاک به عنوان شاهد منفی و مثبت جمع آوری گردید. استخراج مستقیم DNA از هشت سری خاک مذکور و ریشه های آلبالو دارای میسلیوم های سفید و خاکستری روی پوست، ریشه های دارای میسلیوم های بادبزن مانند و ریشه بدون علائم و هم چنین دو ریشه باقلا (گیاه آزمون) دارای ریشه های آغشته به میسلیوم روی سطح ریشه و ریشه های فاقد علائم صورت گرفت. ردیابی بیمارگر از خاک و ریشه با استفاده ازآغازگرهای اختصاصی R2، R8 و R7، R10 در Nested PCR انجام شد. طبق نتایج به دست آمده، از تمام شش سری خاک، ریشه های آلبالوی دارای میسلیوم های سفید و خاکستری و میسلیوم های باد بزن مانند و ریشه های باقلا دارای علائم، بیمارگر ردیابی شد. ردیابی قارچ از ریشه های بدون علائم در مورد هر دو میزبان امکان پذیر نشد. در ادامه توالی ناحیه ITS جدایه مورد آزمایش تکثیر، همسانه سازی و تعیین توالی نوکلئوتیدی گردید. نتایج هم ردیف سازی توالی مورد نظر با توالی R. necatrix ثبت شده موجود در بانک ژن نشان داد که جدایه به دست آمده از خاک حداکثر شباهت (98.99%) را با جدایه شناخته شده R. necatrix دارد. با توجه به یافته های این پژوهش به نظر می رسد تکنیک Nested PCR توانائی خوبی در ردیابی سریع و مقادیر کم قارچ در خاک های آلوده و ریشه گیاهان را دارد.

جهت بررسی ساختار ژن تیوردوکسین، RNA کل از بافت حبه انگور (Vitis vinifera L.) رقم یاقوتی استخراج و با استفاده از روش واکنش زنجیره ای پلیمراز نسخه برداری معکوس (RT-PCR)، کتابخانه cDNA تهیه گردید. سپس ژن تیوردوکسین h تحت عنوان VvTrx h 10 سنتز، جداسازی و در ناقل پلاسمیدی pUC19 همسانه سازی شد. نتایج توالی یابی نشان داد که قطعه همسانه سازی شده از ژن تیوردوکسین h حاوی یک چارچوب قرائت آزاد منفرد به طولbp   345بوده و پروتئینی با 114 اسید آمینه را کد می کند. بررسی ترجمه پروتئینی توالی رمز کننده نشان داد که این ژن حاوی جایگاه فعال غیر معمول RCGLC، اسید آمینه تریپتوفان ویژه W و یک موتیف ساختاری درگیر در انتقال سلول به سلول در انتهای آمینوی (MAEE) خود می باشد. بررسی فیلوژنتیکی و نیز هم ردیف سازی چندگانه نشان داد که این آیزوفرم متعلق به زیرگروه I از تیوردوکسین های h است. علاوه بر آن، توالی پروتئینی پیش بینی شده، شباهت زیاد آن را با ژن تیوردوکسین h سایر گیاهان در بانک ژن NCBI نشان داد.

به کارگیری مهندسی ژنتیک در کلزا منجر به تولید واریته‎هایی شده که از نظر صفات با ارزش زراعی و اقتصادی بسیار حائز اهمیت می‎باشند. بیش ترین انتقال ژن به کلزا از طریق اگروباکتریوم انجام شده است. جهت انتقال ژن موفق با این روش، پارامترهای مختلفی باید بهینه سازی شود. در این پژوهش عوامل پیش تیمار سرما با قرار دادن گیاهچه های 5 روزه در دمای 4oC در دو سطح (شاهد و 12 ساعت)، مدت زمان پیش کشت کوتیلدون در 3 سطح (صفر، 24 و 48 ساعت) و مدت زمان تلقیح کوتیلدون در محلول اگروباکتریوم در 4 سطح (2، 10، 20 و 40 ثانیه) بر فراوانی تراریختی کلزا از طریق انتقال ژن گزارش گر gus بررسی شده است. این عوامل در یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کامل تصادفی با 4 تکرار مورد ارزیابی قرار گرفت. برای این منظور از رقم تجاری کلزا PF-7045-91 و سویه باکتری LBA4404 استفاده گردید. حضور و بیان ژن از طریق آزمون های PCR و gus اثبات شد. نتایج تجزیه آماری نشان داد که بین پیش تیمار سرما و شاهد برای فراوانی تراریختی اختلاف معنی داری مشاهده نگردید، اما بین سطوح مختلف مدت پیش کشت و مدت زمان تلقیح برای این صفت اختلاف معنی داری وجود داشت. به طوری که مدت زمان های پیش کشت 24 و 48 ساعت بدون اختلاف در بین خود و به ترتیب با متوسط24.21  و 23.55 درصد و مدت زمان های تلقیح 10، 20 و 40 ثانیه، بدون اختلاف در بین خود و به ترتیب با متوسط 21.52، 30.85 و 21.08 درصد دارای بیش ترین فراوانی تراریختی بودند. هم چنین تجزیه واریانس، اثرات متقابل دو طرفه و سه طرفه را معنی دار نشان نداد.

انتخاب حیوان بر اساس نشانگرهای مولکولی یکی از جدید ترین روش های اصلاحی است که می تواند باعث بهبود صحت پیش بینی و پاسخ به انتخاب شود. در این آزمایش ژن های کاندیدای کالپاستاتین و آنتی ژن های لنفوسیتی گاوی (BoLA-DRB3) در گاوهای نژاد سیستانی با استفاده از روش PCR-RFLP بررسی شدند. ژن کالپاستاتین در بررسی راندمان رشد و کیفیت گوشت به عنوان یکی از ژن های کاندیدا شناخته شده است و از ژن DRB3 به عنوان یک ژن کاندیدا در ارتباط با بیماری ها و صفات ایمونولوژیکی در گاو استفاده می شود. از89 راس گاو نژاد سیستانی در ایستگاه تحقیقات گاو سیستانی زهک به طور تصادفی خون گیری به عمل آمد. استخراج DNA از خون و واکنش زنجیره ای پلی مراز (PCR) جهت تکثیر ناحیه چند شکلی ژن های کالپاستاتین و BoLA-DRB3 انجام گرفت. واکنش هضم آنزیمی قطعات تکثیر شده ژن کالپاستاتین به وسیله آنزیم محدود الاثر MspI و ژن BoLA-DRB3 به وسیله آنزیم های Rsa I، Hae III و BstY I انجام گرفت. فراوانی های آللی M و N ژن کالپاستاتین در این نژاد به ترتیب 0.764 و0.236 برآورد گردید. آزمون χ2 تعادل هاردی - واینبرگ را در جمعیت نشان داد. در طی این پژوهش 19 آلل در جایگاه ژنی BoLA-DRB3 مربوطه در گاو سیستانی شناسایی شد. فراوانی آللی در این نژاد بین0.22 تا 0.1 بود و دو آلل 8* و 34* فراوان ترین آلل ها در جمعیت مورد مطالعه بودند. نتایج پژوهش حاضر نشان می دهد که تنوع ژنتیکی در این نژاد می تواند به برنامه های انتخابی آینده مخصوصا انتخاب به کمک نشانگر (MAS) کمک نماید.

امکان بیان کنترل شده یک ژن در گیاه تراریخت از اهداف دستکاری ژنتیکی است. به طور معمول این کنترل در سطح رونویسی انجام می شود و پیشبر القا شونده با اتانول یکی از پیشبرهای با کارایی زیاد، در تنظیم خارجی بیان ژن است. در این پژوهش، ژن گزارشگر GUS تحت کنترل پیشبر القا شونده با اتانول و خاتمه دهنده OCS تهیه و بیان آن در کالوس های حاصل از پروتوپلاست های سلول های نگهبان روزنه در برگ چغندرقند بررسی گردید. ابتدا، پروتوپلاست های مورد اشاره استخراج شدند و کالوس های حاصل از این پروتوپلاست ها، با اگروباکتریوم دارای سازه پیشبر القا شونده با اتانول و ژن گزارشگر GUS تلقیح شدند. کالوس های حاصل از تراریختی با اتانول در شرایط درون شیشه ای تیمار شده و بیان ژن گزارشگر GUS در آن ها قبل و بعد از القا با اتانول بررسی شد. برخی از کالوس ها پس از القا با اتانول بیشترین میزان بیان ژن GUS را داشتند ولی قبل از القا با اتانول بیان ژن مشاهده نشد. بیان ژن گزارشگر در این کالوس ها زیاد و از نظر مقدار نزدیک به بیان ژن GUS تحت کنترل پیشبر دایمی CaMV 35S بود. زیاد بودن بیان ژن GUS با القای اتانول و عدم بیان آن در شرایط قبل از القا، کارایی این پیشبر در شرایط القایی را نشان داد.