مجله بیوتکنولوژی کشاورزی
سال:1395 | دوره:8 | شماره:2 |تعداد مقالات:8

تنش خشکی یکی از مهمترین عوامل محدود کننده تولید گیاهان زراعی در ایران و جهان می باشد. به منظور بررسی واکنش لاین موتانت MT149 به شرایط تنش خشکی و مقایسه آن با رقم والدی ندا در مرحله گیاهچه ای، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی اجرا گردید. تنش خشکی (6-بار) با استفاده از محلول پلی اتیلن گلیکول 6000 اعمال شد و دینامیک رشد برگ و میزان کلروفیل های a و b در زمان های مختلف پس از تنش (0، 12، 24 و 36 ساعت بعد از اعمال تنش) ارزیابی شدند. نتایج نشان داد که اثر ژنوتیپ، زمان و تیمار بر تمامی خصوصیات مورد بررسی معنی دار بود. مقایسه میانگین ها نیز نشان داد که لاین موتانت نسبت به رقم والدی خود از نظر همه خصوصیات مورد مطالعه برتری داشت. همچنین بررسی بیان ایزوفرم A ژن کاتالاز (OsCat A) در زمان های مختلف بعد از تنش نشان داد که رقم والدی ندا در زمان 24 ساعت پس از تنش کاهش معنی داری (7- برابر) در بیان ژن کاتالاز نشان داد، اما لاین موتانت MT149 در همین زمان افزایش بسیار معنی داری (15.8 برابر) در بیان ژن کاتالاز نشان داد. بر اساس نتایج این تحقیق می توان نتیجه گرفت که احتمالا یکی از دلایل تحمل بالاتر رقم موتانت MT149 به تنش خشکی، افزایش بیان ژن OsCat A برای رفع اثرات سمی ROS می باشد.

اسکراپی یا بیماری انسفالوپاتی های اسفنجی شکل قابل انتقال (TSE) یک بیماری عفونی کشنده گوسفند و بز است که روی سیستم عصبی مرکزی حیوان تاثیر می گذارد. در این پژوهش، از 300 راس گوسفند نژاد بومی قزل، ماکویی و هرکی نمونه های خون جمع آوری و با استفاده از یک جفت پرایمر اختصاصی یک قطعه 173 جفت بازی از اگزون سه ژن پروتئین پرایون تکثیر شد.با استفاده از تکنیک PCR-SSCP الگوی باندی برای هر یک از نمونه ها در جمعیت مورد مطالعه شناسایی و بعد از توالی یابی چند شکلی های مشاهده شده در کدون های 136، 154 و 171 آنالیز و مقایسه آن بین نژادهای مختلف انجام گرفت. در این مطالعه دو هاپلوتایپ ARR و ARQ شناسایی شد که بیشترین فراوانی مربوط به هاپلوتایپ حساس به اسکراپی (ARQ) بود. بیش از98 درصد نمونه ها با داشتن ژنوتیپ ARQ/ARQ در دسته گوسفندان با مقاومت پائین نسبت به این بیماری قرار گرفتند. سه چند شکلی جدید L178، E147 و L173 برای اولین بار در جهان در این مطالعه مشاهده شد. مقایسه فراوانی هاپلو ژنوتیپی بین نژاد های ماکویی- قزل و ماکویی- هرکی از نظر آماری معنی دار بود (P<0.05). اطلاعات بدست آمد ه د ر این پژوهش شاید بتواند برای برنامه های اصلاحی جهت کنترل این بیماری در جمعیت گوسفندان ایران موثر باشد

گیاه ازمک به واسطه تولید ترکیب ضدسرطانی و ضدمیکروبی سولفورافان، از گیاهان دارویی ارزشمند به حساب می آید. بهینه سازی روش های کشت بافت به منظور آسان نمودن استحصال ترکیبات دارویی آن، فرآیند انتقال ژن و نیز بهبود صفات این گیاه دارویی، بسیار مهم است. این تحقیق، با ریزنمونه های برگ لپه ای، ساقه و ریشه در محیط کشت MS در قالب دو آزمایش جداگانه، صورت گرفت. تجزیه داده ها به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی انجام شد.در نتایج آزمایش اول با غلظت های متفاوتی از تنظیم کننده های رشد NAA و BAP، بیشترین درصد پاسخ دهی، شاخه زایی مستقیم و میانگین تعداد شاخه در ریزنمونه ریشه و بیشترین درصد ریشه زایی و میانگین تعداد ریشه در ریزنمونه برگ لپه ای مشاهده شد. تیمار 1میلی گرم در لیتر BAP بدون حضور NAA سبب القای بیشترین میانگین تعداد شاخه مستقیم در جداکشت ریشه گردید.برگ لپه ای در تیمار 2 میلی گرم درلیتر NAA و 0.5 میلی گرم درلیتر BAP بالاترین درصد ریشه زایی و میانگین تعداد ریشه را تولید کرد. درصد کالوس زایی و آغازش کالوس ریزنمونه ساقه بیشتر از دیگر ریزنمونه ها بود، در حالی که درصد باززایی کالوس در سه ریزنمونه مورد مطالعه اختلاف معنی داری نداشت. اما بیشترین میانگین تعداد شاخه های حاصل از کالوس های باززا شده در ریزنمونه برگ لپه ای دیده شد. آزمایش دوم با ترکیبی از غلظت های مختلف 2،4 -D و BAP، تحت تاثیر دو تیمار تاریکی مطلق و 16 ساعت دوره روشنایی، انجام شد. طبق نتایج، بالاترین مقدار صفات مورد بررسی، مربوط به تیمار 16 ساعت دوره روشنایی بود.ریزنمونه های برگ لپه ای و ساقه بیشترین درصد کالوس زایی و ریزنمونه برگی بیشترین وزن کالوس را نشان دادند. در حالی که بالاترین درصد باززایی کالوس و نرخ رشد کالوس از ریزنمونه ریشه بدست آمد. بیشترین وزن کالوس در ریزنمونه برگی و درغلظت 0.5 میلی گرم در لیتر 2,4-D و 3 میلی گرم در لیتر BAP و بالاترین نرخ رشد کالوس در ریزنمونه ریشه و در غلظت 0.5 یا 1 میلی گرم در لیتر 2,4-D و3 میلی گرم در لیتر BAP و بیشترین درصد باززایی کالوس در ریزنمونه ریشه و درغلظت 2 میلی گرم در لیتر 2,4-D و 2 میلی گرم در لیتر BAP و یا تنها درغلظت 3 میلی گرم در لیتر BAP مشاهده شد.

در کاربردهای ژنتیک جمعیت، اختصاص افراد به جمعیت های مربوط به خود اهمیت دارد. با توسعه تکنولوژی تعیین ژنوتیپ در مقیاس وسیع بسیاری از نشانگرها از جمله اسنیپ ها برای این مطالعات قابل دسترس شده اند که این اسنیپ ها در مطالعه تنوع ژنتیکی دام های اهلی و ساختار جمعیت سودمند هستند. هدف این تحقیق بررسی ساختار و لایه بندی گاومیش های مناطق مختلف دو اکوتیپ آذری و شمالی با استفاده از داده های SNPChip 90 با روش های معمول بررسی ساختار جمعیت بود که برای این منظور تعداد 258 گاومیش از استان های آذربایجان شرقی، آذربایجان غربی و اردبیل مربوط به اکوتیپ آذری و از استان گیلان مربوط به اکوتیپ شمالی نمونه گیری و تعیین ژنوتیپ شدند. نتایج حاصل از کنترل ژنومیک لایه بندی ضعیفی با l=1.056 نشان داد که حاکی از وجود اختلاط (ساختار ضعیفی) در بین دو اکوتیپ است. پلات های حاصل از تجزیه مولفه های اصلی و مقیاس بندی چند بعدی، تفکیک این دو اکوتیپ و استان های مختلف دو اکوتیپ را بر اساس فواصل انجام داد. روش Admixture نیز نزدیکی فاصله ژنتیکی افراد استان های مختلف دو اکوتیپ را نشان داد که البته افراد خالصی هم در این بین وجود داشتند و k=3 خطای اعتبارسنجی پایینی داشت. این روش ها قادر به جداسازی کلی حیوانات به توده های مربوطه بودند و نتایج این تحقیق گویای ارتباط ژنتیکی نزدیک افراد چهار استان مختلف از دو اکوتیپ آذری و شمالی بود.

در این مطالعه، اپرون مصنوعی gnt با قابلیت تنظیم رونویسی برگشت پذیر در باکتری باسیلوس سوبتیلیس با استفاده از القاء کننده گلوکونات ایجاد شد. ابتدا، جهت عدم تاثیر پدیده بازدارندگی کاتابولیتی کربن بر روی میزان رونویسی، در ناحیه اتصالی پروتئین کاتابولیتی A در توالی های creup و credown جهش ایجاد شد. سپس، ژن های ساختاری اپرون گلوکونات تحت کنترل یک پروموتر مداوم قوی (PrpsO) به منظور تجزیه پذیری مداوم القاء کننده گلوکونات قرار گرفتند. از ژن گزارشگر lacZ نیز در پائین دست پروموتر های gnt جهت ارزیابی کارکرد اپرون مصنوعی استفاده شد. نتایج حاصل از القاء ضربه ای نشان داد که آنزیم بتاگالاکتوزیداز در هر یک از سویه های جهش یافته، در زمان صفر یا عدم حضور القاء کننده فعالیتی نشان نداد. با اضافه کردن 1 میلی مولار القاء کننده، حداکثر فعالیت آنزیم و تجمع متابولیت در 1 ساعت بعد از اضافه شدن القاء کننده دیده شد و به دنبال آن با تجزیه القاء کننده فعالیت آنزیم متوقف شد. با افزودن 2.5 و 5 میلی مولار گلوکونات به محیط کشت، حداکثر فعالیت آنزیم بتاگالاکتوزیداز به ترتیب در زمانهای 2h و 4h مشاهده شد. داده های ما بیانگرصرف زمان طولانی تری برای تجزیه القاء کننده و به تبع آن روشن ماندن اپرون در مدت زمان بیشتر و توقف رشد سلولی در حضور غلظت های بیشتری از القاء کننده بود.به طور کلی، می توان استفاده از سیستم القاء ضربه ای و اپرون های مصنوعی برگشت پذیر را جهت تولید وسیع متابولیت های خاص در بازه زمانی کوتاهی از رشد باکتری ها در مطالعات بعدی پیشنهاد کرد.

در مطالعات ارتباطی و انتخاب ژنومی تعیین وسعت عدم تعادل لینکاژی، در تشخیص میزان نشانگر مورد نیاز و اندازه نمونه، اهمیت دارد. دراین پژوهش از 1089 گاو نر هلشتاین نمونه خون و اسپرم تهیه شد و با استفاده از بسته نشانگری K50 شرکت ایلومینا ژنوتیپ 2030 نشانگر بر روی کروموزوم شماره 6 بر مبنای اسمبلی UMD3.1 ژنوم گاو تعیین شد. داده ها برای جهش تک نوکلئوتیدی نادرست و افراد با ژنوتیپ های نامشخص با استفاده از نرم افزار Plink تصحیح شد. پس از تصحیح 1606 نشانگر (%79) باقی ماند. متوسط هتروزیگوسیتی مشاهده شده 0.37 بود و %80 نشانگر ها حداقل فراوانی آللی بالاتر از 0.2 داشتند. عدم تعادل لینکاژی با محاسبه دو پارامتر D’ و r2 از طریق نرم افزار Haploview محاسبه شد. در این مطالعه وسعت عدم تعادل لینکاژی 40kb (r2=0.3) برآورد شد و مقدار r2 در 80kb به 0.2 (سطح متوسط) و در 300kb به 0.1 (سطح پایه) کاهش یافت.اندازه موثر جمعیت در 10 نسل قبل حدود 100 راس بود. علاوه بر این، 49 بلوک هاپلوتیپی با دامنه kb472-18 و پوشش 10.6Mb از کل کروموزم شناسایی شد. نتایج این پژوهش نشان داد که بطور تقریبی بین 70000- 40000 نشانگر یا یک نشانگر به ازاء هر 40-75 kb برای مطالعات ارتباطی کل ژنوم در این جمعیت مورد نیاز است.

انار (Punica granatum L.) گیاهی بومی ایران می باشد. به رغم اینکه انار از مهمترین محصولات صادراتی ایران به شمار می رود، اما شناسنامه دقیقی برای تعیین اصالت ژنتیکی و حفظ حقوق مالکیت این ذخیره توارثی گران بها در کشور وجود ندارد. در پژوهش حاضر برای بررسی روابط ژنتیکی 47 ژنوتیپ انار، شامل 9 ژنوتیپ زراعی (از کلکسیون انار یزد) و 38ژنوتیپ وحشی (از استان های مازندران، گیلان و گلستان)، از نشانگر AFLP استفاده گردید. با استفاده از 10 ترکیب آغازگری تعداد 825 نوار (باند) بدست آمد، که تعداد 697 نوار چند شکلی نشان دادند. از بین آغازگرهای مورد استفاده، ترکیب آغازگری M-CTT و E-ACG با 148 نوار بیشترین تعداد نوار و ترکیب آغازگری E-ACC و M-CTG با 40نوار کمترین تعداد نوار را تولید کردند. مقدار متوسط محتوای اطلاعات چند شکلی (PIC) برای آغازگرها برابر با 0.21 بدست آمد. متوسط شاخص نشانگر (MI) 17.33 بدست آمد که بیشترین آن مربوط به ترکیب آغازگری M-CAC و E-AAG می باشد.بیشترین شباهت ژنتیکی بین نمونه های بهنمیر و شیرین کن تهران و کمترین میزان شباهت بین نمونه های برنجستانک و خوش دره دیده شد. تجزیه به مولفه های اصلی نشان داد که 3 مولفه در مجموع 57 درصد واریانس کل را توجیه می نماید. از ترکیب های آغاز گری شناخته شده در این پژوهش می توان به عنوان ابزار قدرتمندی در تعیین روابط ژنتیکی در بین ژنوتیپ های انار استفاده نمود.

تب برفکی یک بیماری ویروسی بشدت واگیردار است که عمدتا دام های سم شکافته و حیوانات وحشی را متاثر می سازد. تب برفکی در ایران یک بیماری بومی محسوب شده که گاهی همه گیری های آن موجب خسارت ها و تلفات سنگین به خصوص در دام های جوان می شود. در این مطالعه، بیان mRNA ژن های سایتوکاینی IL-2 و IL-12 در خوکچه های هندی واکسینه شده با واکسن غیر فعال شده تب برفکی تیپ O (بدون استفاده از یاور) مورد بررسی قرار گرفت. نمونه های خون از سیاهرگ سافن 8 سر خوکچه هندی نر (در دو گروه شاهد و واکسینه) در روز های 7 و 28 پس از اولین واکسیناسیون گرفته شد. استخراج RNA کل از نمونه های خون با استفاده از کیت استخراج ستونی صورت گرفت و پس از آن طی واکنش نسخه برداری معکوس به cDNA تبدیل شد. سپس به منظور بررسی بیان ژن های IL-2 و IL-12 از روش Real-time PCR نسبی استفاده شد. نتایج نشان داد بیان ژن IL-2 در حیوانات واکسینه شده نسبت به گروه شاهد در خونگیری های اول و دوم تفاوت معنی داری نداشت، ولی افزایش معنی داری در بیان ژن IL-12 مشاهده شد (P<0.05). از تغییر سطوح بیان ژن های سایتوکاینی می توان به عنوان شاخص هایی جهت ارزیابی اثرات واکسن های جدید بر سیستم ایمنی در مطالعات آینده استفاده نمود.