مجله بیوتکنولوژی کشاورزی
سال:1398 | دوره:11 | شماره:3 |تعداد مقالات:10

هدف: زرین گیاه با نام علمی Dracocephalum kotschyi یکی از گیاهان دارویی بومی ایران، متعلق به خانواده لامیاسه می باشد. از جمله مهم ترین مونوترپن های شناسایی شده در این گیاه لیمونن است. یکی از عوامل مؤثر بر میزان ترکیبات مونوترپنی در گیاهان دارویی تنش خشکی می باشد. هدف از این بررسی تأثیر تنش خشکی در مراحل مختلف رشدی بر بیان ژن های کلیدی مسیر بیوسنتز لیمونن در زرین گیاه بود. مواد و روش ها: این آزمایش به صورت فاکتوریل با دو عامل تنش خشکی شامل تنش شدید (25% ظرفیت زراعی)، متوسط (50% ظرفیت زراعی) و کم (75% ظرفیت زراعی) و عدم اعمال تنش (100% ظرفیت زراعی) و مراحل رشدی شامل دوره رویشی و گلدهی در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. آنالیز متابولیت های ثانویه و اندازه گیری میزان لیمونن با استفاده از دستگاه GC/MS به روش فضای فوقانی و اندازه گیری بیان نسبی ژن های کلیدی مؤثر در بیوسنتز لیمونن با استفاده ازReal Time PCR صورت گرفت. نتایج: آنالیز متابولیت های ثانویه مقدار لیمونن را در دوره رویشی 57/20 درصد و در دوره گلدهی 41/13 درصد نشان داد. تنش خشکی باعث افزایش معنی دار بیان ژن های HMGR و DXS در مرحله گلدهی شد، در حالی که در مرحله رویشی تغییر معنی داری بر بیان این دو ژن مشاهده نشد. در هر دو دوره رشدی تنش خشکی کم باعث افزایش بیان ژن HDR شد، هرچند که در دوره گلدهی این افزایش بیان معنی دار نبود، اما تنش خشکی شدید بیان ژن HDR را کاهش داد، هرچند که این کاهش بیان در دوره رویشی معنی دار نبود. تنش خشکی باعث کاهش معنی دار بیان ژن LS در مرحله گلدهی و افزایش معنی دار بیان آن در مرحله رشد رویشی شد. نتیجه گیری: نتایج حاصل از این تحقیق، میزان لیمونن و بیان ژن های مؤثر در بیوسنتز آن را تحت تأثیر تنش خشکی وابسته به مرحله رشدی گیاه نشان داد.

هدف: در پژوهش های بیان ژن با استفاده از Real-time PCR که ابزار قدرتمندی برای تجزیه و تحلیل سازوکارهای مقاومت به تنش های زیستی در گیاهان است، انتخاب و اعتبارسنجی ژن های مرجع به منظور بهینه کردن بیان ژن ها بسیار مهم می باشد. این تحقیق با هدف بررسی کارایی و انتخاب ژن های مرجع مناسب برای بهینه سازی اطلاعات حاصل از PCR زمان واقعی در گیاه برنج تحت تنش زیستی انجام شد. مواد و روشها: بدین منظور، هشت ژن کنترل داخلی شاملUBQ5، eIF4A، Actin11، Actin1، UBC، Cylophilin، 18SrRNA و GAPDH بررسی شد. تنش زیستی در بافت برگی گیاهچه های 28 روزه رقم فجر و در حضور عامل بیماری قارچی Rhizoctonia solani RBL1، سیلیکات پتاسیم به عنوان القاء کننده مقاومت، جدایه هایPseudomonas با خاصیت آنتاگونیستی و القاء کنندگی و در سه دوره زمانی (6، 24 و 72 ساعت) اعمال شد. نتایج: بررسی پایداری بیان ژن های مرجع با استفاده از نرم افزار BestKeeper نشان داد؛ که ژن UBC از پایداری بیان بیشتری نسبت به سایر ژن های مورد بررسی در شرایط تنش زیستی در نمونه بافت برگی گیاه برنج برخوردار بوده و بر اساس آماره توصیفی ژن های UBC و Actin11 دارای بیشترین همبستگی (97/0) با شاخص BestKeeper بودند. همچنین، ژن های UBC و Actin11 دارای بیشترین پایداری (کمترین ضریب تغییرات) بودند. بر اساس تجزیه و تحلیل داده ها با استفاده از نرم افزار NormFinder نیز ژن های Actin11 و eIF4a (به ترتیب 356/0 و 567/0) بیشترین میزان پایداری را نشان دادند. نتیجهگیری کلی: بررسی بیان ژن های مرجع با استفاده از میانگین هندسی ژن های UBC و Actin11 در مقایسه با ژن Actin1 نشان دهنده ضرورت انتخاب مناسب ژن مرجع می باشد. نتایج این تحقیق نشان می دهد که ژن های UBC و Actin11 ژن های مرجع مناسبی برای بهینه سازی داده های بیان ژن به وسیله تجزیه و تحلیل Real-Time PCR در گیاه برنج می باشند.

هدف: سولفورافان یک ایزوتیوسیانات مشتق شده از گلوکوزینولات گلوکورافانین تحت هیدرولیز آنزیمی میروزیناز می باشد که اثرات درمانی متعددی دارد. این گلوکوزینولات به فراونی در گیاه ازمک از خانواده براسیکاسه یافت می شود. مواد و روش ها: در این تحقیق، تولید سولفورافان، بیان ژن CYP79F1 (یکی از آنزیم های کلیدی در بیوسنتز گلوکورافانین) و بیان ژن میروزیناز در گیاهچه های ازمکتیمار شده با غلظت های مختلف (صفر (به عنوان شاهد)، 25، ، 100، ، 500 و 1000 mg/L ) اکسید روی بررسی شد. نتایج: نتایج نشان داد که محتوای سولفورافان گیاهچه های تیمار شده بصورت معنی داری نسبت به شاهد افزایش (در غلظت-های بالاتر از 100 mg/L) یافته است. بر اساس نتایج حاصله، بیان ژن CYP79F1 با افزایش غلظت اکسید روی در محیط به صورت خطی کاهش نشان داد و این کاهش در حضور بالاترین غلظت، در سطح 5 درصد نسبت به نمونه شاهد معنی دار می-باشد. در مقابل، بیان ژن آنزیم میروزیناز با افزایش غلظت اکسید روی در محیط به صورت گرادیان افزایش نشان داد و این افزایش در حضور غلظت های بالاتر از mg/L 500 نسبت به نمونه شاهد معنی دار بود. نتیجه گیری: بر اساس نتایج، چنین بنظر می رسد که افزایش تولید سولفورافان در گیاهچه های تحت تیمار، بیشتر به دلیل افزایش بیان و در نتیجه تولید بیشتر آنزیم میروزیناز بوده است.

هدف: وجود تنوع ژنتیکی در گیاهان زراعی، نقش مهمی در پیش برد برنامه های اصلاحی دارد. هدف از این مطالعه بررسی تنوع ژنتیکی و تجزیه ارتباط برای صفات مورفولوژیک و مقاومت به بیماری سفیدک پودری در گندم بود. مواد و روش ها: در این آزمایش 116ژنوتیپ گندم نان در قالب طرح لاتیس با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه گنبد کاووس از نظر صفات مورفولوژیک مورد ارزیابی قرار گرفتند. همچنین واکنش ژنوتیپ ها به بیماری سفیدک پودری بررسی گردید. ارزیابی مولکولی با استفاده از 10 آغازگر ISSR و IRAP انجام شد. نتایج: طبق نتایج تجریه واریانس بین ژنوتیپ ها از نظر کلیه صفات مورد بررسی به غیر از وزن هزار دانه تفاوت معنی دار وجود داشت. در آزمایش های مولکولی از تعداد 57 قطعه ای که توسط دو نشانگر ISSRو IRAP تولید شد، 47 قطعه چندشکل بودند. تعداد باندهای چندشکل بین 3 تا 6 باند به ازای هر آغازگر متفاوت بود. دامنه تغییرات PIC، 35/0-88/0 و میزان شاخص نشانگری بین 62/0-14/3 متغیر بود. بیشترین درصد چندشکلی به ترتیب به آغازگرهایPRI 13، PRI 14، PRI 20، PRI 43، PRI-10 تعلق داشت. بیشترین میزان شاخص نشانگری مربوط به آغازگر PRI 7 با مقدار 14/3 بود. بر اساس نتایج مقایسه میانگین، دو ژنوتیپ 60 و 786 بیشترین مقاومت را نسبت به بیماری نشان دادند. طبق نتایج تجزیه ارتباط بین نشانگرها و صفت مقاومت به بیماری سفیدک پودری 9 نشانگر با این صفت ارتباط معنی دار داشتند. نتیجه گیری: با استفاده از نتایج این پژوهش، می توان ژنوتیپ های برتر از نظر صفات زراعی و مقاومت به سفیدک پودری را گزینش و در برنامه های به نژادی مورد استفاده قرار داد.

هدف: مطالعه حاضر به منظور بررسی تاثیر عصاره چای سبز و رزماری بر عملکرد رشد، ویژگی های لاشه، پارامترهای بیوشیمیایی خون، پایداری اکسیداتیو گوشت و بیان ژن های اینترلوکین-6 و گاما اینترفرون در جوجه های گوشتی تغذیه شده با جیره بر پایه ذرت-سویا انجام شد. مواد و روش ها: از طرح کاملا تصادفی در قالب آزمایش فاکتوریل 3 × 3 با 9 تیمار و 4 تکرار در هر تیمار استفاده شد که هر تکرار شامل 15 پرنده بود (مجموعاً 540 جوجه گوشتی سویه راس 308). جیره های مورد مطالعه شامل جیره شاهد (بدون عصاره) و سطوح 5/0 و 1 گرم بر کیلوگرم از هر یک از عصاره های چای سبز و رزماری بود. نتایج: یافته های آزمایش نشان داد که استفاده از عصاره رزماری باعث افزایش مصرف خوراک، افزایش وزن و بهبود ضریب تبدیل خوراک در انتهای دوره پرورش جوجه های گوشتی می شود (05/0>P). تیمار دارای 5/0 گرم بر کیلوگرم عصاره رزماری دارای بهترین شاخص تولید (05/0>P) بود. استفاده از این عصاره ها در جیره جوجه های گوشتی تأثیر معنی داری بر آنزیم های کبدی داشت (05/0>P). این عصاره ها باعث کاهش مقدار مالون دی آلدهاید در جوجه های گوشتی شد (05/0>P). سطوح مختلف این ترکیبات گیاهی، بیان ژن های کبدی اینترلوکین-6 و گاما اینترفرون را افزایش داد. نتیجه گیری: به طور کلی می توان گفت که جیره حاوی 5/0 گرم بر کیلوگرم عصاره رزماری بیشترین تاثیر را در بهبود عملکرد رشد، پایداری اکسیداتیو گوشت و بیان ژن های کبدی در جوجه های گوشتی دارد.

هدف: کاهو یکی از قدیمی ترین سبزی های دنیاست که منشأ آن در هندوستان و آسیای مرکزی است. در این تحقیق تنوع ژنتیکی 15 ژنوتیپ کاهو با استفاده از توالی ژن rbcl مورد بررسی قرار گرفت. مواد و روش ها: توالی 15 ژنوتیپ کاهو ابتدا با روش PCR جداسازی و سپس توالی یابی شد. کیفیت توالی ها با استفاده از نرم افزار Chromas 2. 1. 1 بررسی و سپس با روش ClustalW توسط نرم افزار MegAlign 5 هم ردیف سازی شده و دندروگرام روابط تبار زایی و ماتریس تفاوت و تشابه توالی ها ترسیم گردیدند. همچنین برای مدل سازی و اعتبار سنجی پروتئین rbcl از SWISS-MODEL و QMEAN و ارزیابی ساختار و کیفیت شیمیایی پروتئین از نقشه های راماچاندران و سرور Pro-SA استفاده شد. نتایج: بررسی شبکه های متقابل پروتئین-پروتئین با استفاده از نرم افزار STRING نشان داد اکثر پروتئین های کد شده با ژن-های matK، psb-tranH با پروتئین rbcl اثر متقابل دارند. نتایج حاصل از تجزیه خوشه ای، ماتریس تشابه و واریانس مولکولی و همچنین 1< dN/dS، همگی حاکی از وجود شباهت و حفاظت شدگی بالای توالی rbcl بین ژنوتیپ های مورد مطالعه بود. نتیجه گیری کلی: نتایج نشان داد که برای بررسی روابط فیلوژنتیکی در سطح گونه توالی rbcl چندان مفید نیست لذا می-توان گفت که یکی از علل عدم موفقیت این ناحیه در تفکیک گونه ها، تغییرپذیری کم آن در بین گونه ها است.

هدف: زنیان (. Trachyspermum ammi L) گیاهی است علفی، یکساله از خانواده چتریان (Apiaceae) که در طب سنتی و علوم پزشکی کاربردهای فراوانی دارد. این تحقیق با هدف بررسی الگوی بیان ژن های ساختاری در مسیر بیوسنتزی مونوترپن ها و بررسی کیفیت اسانس گیاه دارویی زنیان تحت تأثیر هورمون متیل جاسمونات انجام شد. ترکیبات شیمیایی اسانس و میزان بیان ژن های MECPS، DXR و GDs به عنوان ژن های کلیدی دخیل در مسیر بیوسنتز تیمول پس از اعمال تیمار هورمونی متیل جاسمونات در 4 زمان مورد بررسی قرار گرفت. مواد و روش: پس از گلدهی، هورمون متیل جاسمونات 1/0 میلی مولار به صورت محلول پاشی روی گیاهان اسپری شد. نمونه گیری در 4 زمان (8، 24، 48 ساعت پس از هورمون پاشی و نمونه شاهد اسپری شده با آب مقطر) صورت گرفت. استخراج RNA از بافت گل آذین گیاه زنیان انجام شد و پس از سنتز cDNA و انجام Real-Time PCR داده های حاصل از بررسی بیان ژن های مذکور مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. جداسازی و شناسایی ترکیبات اسانس نیز با استفاده از دستگاه های کروماتوگرافی گازی (GC) و کروماتوگرافی گازی متصل به طیف سنج جرمی (GC/MS) صورت گرفت. درمجموع، 10 ترکیب در 4 نمونه شناسایی گردید. نتایج: نتایج حاصل از بررسی ترکیبات اسانس گیاه زنیان نشان داد که با توجه به تغییر مقدار ترکیبات ثانویه موجود در اسانس، میزان تولید آلفاترپینن که پیش ساز مونوترپن ها (نظیر تیمول) است، پس از گذشت 24 ساعت از اعمال هورمون متیل جاسمونات افزایش یافت. همچنین نتایج حاصل از داده های Real-Time PCR، افزایش بیان هر 3 ژن مذکور پس از 24 ساعت از اعمال هورمون را نشان می دهد. افزایش بیان ژن های ذکر شده در مسیر بیوسنتز مونوترپن ها می تواند عاملی برای بالا بودن میزان آلفاترپینن در اسانس گل ها بعد از گذشت 24 ساعت پس از اعمال هورمون باشد. نتیجه گیری: هورمون متیل جاسمونات با تحریک مسیر بیوسنتز ترکیب های ثانویه و همچنین تأثیر بر میزان بیان ژن های مسیر MEP باعث افزایش تولید مونوترپن ها یک روز پس از اعمال هورمون می گردد.

هدف: هدف این پژوهش شناسایی نشانگرهای پیوسته با برخی صفات زراعی ارزن معمولی تحت شرایط تنش خشکی با استفاده از روش تجزیه ارتباطی بود. مواد و روش ها: در این مطالعه، 30 ژنوتیپ ارزن معمولی Punicum miliaceam))در قالب طرح آگمنت در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه شهید باهنر کرمان در اردیبهشت ماه 1395 کشت شدند. تنش در مرحله 50 درصد خوشه دهی با قطع آبیاری اعمال گردید. صفات عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک، وزن هزار دانه، تعداد دانه در خوشه، تعداد خوشه در بوته، طول پانیکول، تعداد انشعابات پانیکول، ارتفاع گیاه، تعداد برگ در بوته، طول برگ، عرض برگ و شاخص برداشت اندازه گیری شد. تکنیک AFLPبا استفاده از شش ترکیب آغازگری EcoRI و MseI انجام شد. نتایج: در مجموع 246 باند چند شکل تولید شد و به طور میانگین دارای 13/89 درصد چند شکلی بودند. تجزیه ارتباطی بر اساس مدل های GLM و MLM به ترتیب 64 و 52 نشانگر پیوسته به صفات تحت شرایط تنش خشکی نشان داد که در بین آن ها چهار نشانگر (M4/E10-65، M4/E10-74، M4/E10-67 و M59/E36-105) با صفت عملکرد دانه، سه نشانگر (M59/E36-84، M10/E1-244 و M10/E1-245) با صفت وزن هزار دانه، دو نشانگر (M59/E36-106 و M10/E1-224) با صفت تعداد خوشه در بوته و پنج نشانگر (M3/E2-31، M3/E2-35، M3/E2-38، M59/E36-114 وM4/E8-128 ) با صفات تعداد دانه در خوشه در هر دو مدل ارتباط قوی و بسیار معنی داری نشان دادند. نتیجه گیری: در این مطالعه چندین مکان ژنی مشترک برای صفات مورد بررسی شناسایی گردید. وجود نشانگرهای مشترک بین صفات ممکن است به دلیل اثرات پلیوتروپی و یا پیوستگی نواحی ژنومی دخیل در کنترل این صفات باشد.

هدف: مطالعه مولکولی ساختار ژنتیکی گاومیش برای شناخت دقیق تر خاستگاه این حیوان می تواند موثر باشد. در بین نشانگرهای مولکولی، توالی یابی ژنوم میتوکندری یکی از بهترین و رایج ترین روش ها برای طبقه بندی ژنتیکی جمعیت ها و گونه های نزدیک به هم، بررسی امکان اشتقاق گونه های مختلف از یک جد مشترک، مطالعه رابطه فیلوژنی هر موجود با سایر گونه ها و نژادها و دستیابی به راهکارهایی برای حفظ ذخایر ژنتیکی می باشد. هدف از این تحقیق تعیین توالی نواحی 12s rRNA و 16s rRNA ژنوم میتوکندری گاومیش خوزستان و تجزیه و تحلیل ژنتیکی و فیلوژنتیکی بخشی از آن بود. مواد و روش ها: برای انجام این تحقیق تعداد 30 عدد نمونه خون از هر دو جنس از گاومیش های غیرخویشاوند جمع آوری شد. پس از استخراج DNA از آن ها، ناحیه مورد نظر توسط پرایمرهای اختصاصی با تکنیک PCR تکثیر و پس از خالص سازی توالی یابی شدند. نتایج: نتایج حاصل از هم ردیف کردن توالی های نواحی 12srRNA و 16srRNA گاومیش خوزستان نشان داد که هیچگونه جهشی در جمعیت مذکور وجود ندارد که این امر بیانگر سطح تنوع پایین در جمعیت گاومیش خوزستان می باشد. براساس این تحقیق، نواحی 12srRNA و 16srRNA ناحیه کد کننده می باشد و میزان جهش و تنوع در آن پایین است. نتایج آزمون فیلوژنتیکی با استفاده از UPGMA برای هر دو جایگاه نشان داد که گاومیش های ایران با گاومیش های هندی و ایتالیایی در یک خوشه و نزدیک به هم می باشند. نتیجه گیری: توالی حاصل از این مناطق برای اولین بار در بانک ژن با کد دسترسی MG650115 ثبت شد و با اضافه شدن نام گاومیش خوزستان در بانک جهانی ژن، این نژاد به انجمن های بین المللی معرفی شد.

هدف: ژن Dlk1 نقش مهمی در تنظیم توسعه و تکامل و تولید مجدد ماهیچه اسکلتی، تمایز ادیپوسیت ها، در تنظیم رشد سلول عضله و در تکثیر هپاتوبلاست و تشکیل گلبول های خون دارد. هدف این پژوهش بررسی میزان بیان ژن Dlk1 در بافت-های مختلف بز کرکی راینی با استفاده از Real Time PCR بود. مواد و روش ها: تعداد 18 نمونه بافتی شامل ماهیچه، کلیه، طحال، مغز، جگر و چربی (از هر بافت 3 تکرار) از 3 بز کرکی راینی در هنگام کشتار در کشتارگاه تهیه شد. RNA کل استخراج و cDNA ساخته شد. برای برررسی میزان نسبی بیان ژن ها از واکنش Real Time PCR به روش SYBR Green استفاده شد. در این مطالعه از ژن بتااکتین به عنوان ژن کنترل داخلی استفاده شد. برای تجزیه و تحلیل داده های حاصل از Real Time PCR از روش پی فافل استفاده شد. نتایج: نتایج حاصل از این بررسی نشان داد که ژن DLK1 در تمامی بافت های بررسی شده (بافت ماهیچه، چربی، کلیه، طحال، جگر و مغز) بیان شده است و بیشترین سطح بیان در بافت ماهیچه و کلیه و کمترین سطح بیان در بافت طحال و مغز مشاهده شد. نتیجه گیری: این پژوهش اساسی را برای انجام پژوهش های بیشتر در مورد Dlk1 در بز کرکی راینی و سایر نژادهای دیگر بز و حتی دام و طیور بومی ایجاد نمود. پیشنهاد می شود که این مطالعه با تعداد دام بیشتر، جنس های مختلف، سنین متفاوت و مراحل فیزیولوژیکی گوناگون در نژادهای مختلف بز انجام شود تا بتوان به یک نتیجه گیری جامعی دست یافت.