مجله بیوتکنولوژی کشاورزی
سال:1397 | دوره:10 | شماره:2 |تعداد مقالات:10

ریزپیوندی لیموی آب شیراز روی چهار پایه نارنج میوه ریز، نارنج میوه درشت، لیموی آب شیراز و لیمو خارکی در چهار سیستم حمایت کننده محیط کشت شامل پل کاغذی، پرلایت، ورمی کولایت با محیط نیم غلظت MS و پل کاغذی با غلظت کامل MS هر یک به همراه ساکاروز به میزان 60 و 75 گرم در لیتر مورد ارزیابی قرار گرفتند. هم چنین سازگاری و رشد گیاهچه های ریزپیوندی در سه نوع بستر کشت پرلایت، ورمی کولایت و پرلایت-ورمی کولایت بررسی شدند. تجزیه آماری ریزپیوندی و سازگاری به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با پنج تکرار انجام شد. براساس نتایج تیمارهای مستقل، بیش ترین میزان گیرایی ریز پیوندی نوک شاخساره لیموی آب روی پایه های بذری لیمو خارکی به دست آمد. هم چنین بهترین ریزپیوندی در بالاترین غلظت ساکاروز به میزان 75 گرم بر لیتر محیط کشت مشاهده گردید. در مجموع، بیش ترین میزان گیرایی ریز پیوندی نوک شاخساره لیموی آب روی پایه های بذری لیمو خارکی و نارنج میوه درشت در محیط کشت های پرلایت و پل کاغذی با نیم غلظت MS به همراه 75 گرم بر لیتر ساکاروز به دست آمد. پس از ریزپیوندی، گیاهچه ها از محیط کشت های درون شیشه ای به بستر کاشت انتقال یافتند. حداکثر سازگاری ریزپیوندی بر اساس تعداد برگ و طول پیوندک پس از 5 هفته توسط پایه های بذری لیمو خارکی و نارنج میوه درشت در بستر های کشت پل پرلایت-ورمی کولایت مشاهده شد.

این طرح جهت بررسی تاثیر پودر آب پنیر و شکل فیزیکی خوراک بر ایمنی هومورال و بیان ژن های اینترلوکین-4 و اینترفرون گاما روی240 قطعه جوجه خروس یک روزه گوشتی سویه راس 308 انجام شد. آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی در 6 تیمار به روش فاکتوریل (2×3)، آب پنیر در سه سطح (صفر، 4 و 8%) و فرم فیزیکی در دو سطح (آردی و پلت) به جیره جوجه های گوشتی با 4 تکرار و 10 قطعه جوجه در هر تکرار انجام شد. جیره ها بر مبنای احتیاجات جوجه گوشتی سویه راس 308 تنظیم و در سه مرحله پرورش در اختیار پرندگان قرار گرفتند. جهت تعیین تیتر ایمنی علیه نیوکاسل، برونشیت، گامبورو و آنفولانزا در روزهای 10، 31 و 42 خونگیری شد. در پایان هر مرحله یک قطعه جوجه از هر واحد آزمایشی انتخاب و کشتار شد؛ وزن اندام-های لنفاوی یادداشت و بیان ژن های اینترلوکین-4 و اینترفرون گاما نمونه ژژنوم پس از استخراج mRNA و ساخت cDNA، اندازه-گیری شد. مشخص گردید افزودن پودر آب پنیر بر وزن طحال و بورس فابرسیوس اثر معنی دار نداشت، اما پلت کردن در میان دان بر وزن بورس تاثیر معنی دار داشت (01/0p<). پلت کردن و افزودن آب پنیر به جیره در میان دان باعث افزایش بیان نسبی ژن اینترلوکین-4 گردید (05/0p<). بیان ژن اینترفرون گاما تحت تاثیر پودر آب پنیر قرار نگرفت اما پلت کردن، بیان این ژن را در پیش دان (01/0p<) و میان دان افزایش داد (01/0p<).

یکی از چالش های موجود در تفسیر نتایج qPCR، اطمینان از اختصاصی بودن قطعات تکثیر شده است که برای بررسی آن از آنالیز منحنی ذوب استفاده می شود. پیک های اضافی در منحنی ذوب همیشه نشان دهنده یک مشکل نیست، به همین منظور در این مقاله یک ابزار مبتنی بر وب به نام uMelt SM به عنوان راهکاری کاربردی و ساده برای آنالیز صحیح منحنی ذوب به محققین پیشنهاد می گردد که امکان پیش بینی منحنی ذوب DNA و پروفیل های واسرشته سازی را با وضوح بالای فلورسنت از محصولات PCR فراهم می کند. نتایج این مطالعه نشان داد که منحنی های ذوب براساس چه پارامترهایی تولید شده و الگوریتم مناسب برای نحوه کار با این نرم افزار ارائه گردید. در نهایت ژن های اکتین و سوپراکسید دیسموتاز از قارچ Pyricularia oryzae به عنوان الگوی مناسب برای تعیین منحنی پیش بینی شده با استفاده از این نرم افزار ارائه گردید و منحنی Real-time PCR نیز ترسیم شد. براساس نتایج منحنی ذوب با استفاده از نرم افزار uMelt SM در مقایسه با منحنی ذوب دستگاه Real-Time PCR تطابق بالایی را نشان می دهد که این نتایج تأییدی بر مزیت هایی همچون سهولت استفاده، صرفه جویی در زمان، هزینه و تلاش در بخش تجربی با استفاده از این نرم افزار می باشد.

ارزیابی تنوع جمعیت های مختلف یک گونه گیاه وحشی از نخستین و مهمترین گام های اهلی سازی و اصلاح نژاد آن می باشد. گیاه دارویی آویشن دنایی (Thymus daenensis Celak. ) از گیاهان اندمیک ایران بوده که به لحاظ درصد اسانس و نیز تیمول بالای آن از اهمیت ویژه ای برخوردار بوده و لذا ارزیابی جمعیت های مختلف آن در راستای اهلی سازی این گونه گیاهی امری ضروری به نظر می رسد. بدین منظور در این پژوهش از 13 آغازگر ISSR جهت بررسی تنوع درون و بین جمعیتی هشت جمعیت از این گیاه شامل ملایر 1، ملایر 2، اراک، خانه میران بالا، خانه میران پائین، زاغه و شازند استفاده گردید که در مجموع 293 باند ایجاد نمودند. محتوای اطلاعات چندشکلی (PIC) محاسبه شده برای آغازگر ها از 08/0 تا 15/0 متغیر بود. تنوع درون جمعیت ها بسیار بیشتر از تنوع بین جمعیت ها بود، طوریکه 98 درصد واریانس مربوط به درون جمعیت ها و تنها 2 درصد مربوط به بین جمعیت ها بود. فاصله ژنتیکی جمعیت ها ارتباط نزدیکی با فاصله جغرافیایی آنها نداشت. جمعیت جوزان دارای بیشترین و جمعیت شازند دارای کمترین تنوع بر اساس شاخص PIC بودند. بیشترین فاصله ژنتیکی بر اساس شاخص نی بین دو جمعیت شازند و خانه میران پایین و بیشترین تشابه ژنتیکی بین جمعیت ملایر 1 با جوزان و خانه میران بالا مشاهده شد که می تواند در اهلی سازی و اصلاح نژاد آویشن دنایی حائز اهمیت باشد.

رقم سوپرنیا خیار یکی از ارقام مهم هیبرید وارداتی با عملکرد بالا می باشد. به منظور بهینه کردن تکثیر غیرجنسی این رقم از طریق کشت درون شیشه ای، ریزنمونه های مختلف کوتیلدون، هیپوکوتیل و برگ در محیط پایه موراشیگ و اسکوگ MS)) تحت أثر غلظت های صفر، 1/0، 2/0، 3/0 و 4/0 میلی گرم در لیتر هورمون 1-نفتالن استیک اسید (NAA) در ترکیب با غلظت های 1، 2، 3 و 4 میلی گرم در لیتر هورمون 6-بنزیل آمینوپورین (BAP) قرار گرفت. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار و تعداد پنج ریزنمونه در هر تکرار انجام گردید. درصد کالوس زایی، درصد کالوس های رویان زا و فراوانی تولید نوساقه در ریزنمونه های کشت شده مورد ارزیابی قرار گرفت. بیشترین میزان کالوس زایی (6/86 درصد) در ریزنمونه کوتیلدون در تیمار هورمونی 3/0 میلی گرم در لیتر NAA به همراه 3 میلی گرم در لیتر BAP، بیشترین درصد کالوس های رویان زا (6/61 درصد) در ریزنمونه هیپوکوتیل در تیمار هورمونی 2/0 میلی گرم در لیترNAA به همراه 2 میلی گرم در لیتر BAP و بیشترین تعداد نوساقه (08/20) در ریزنمونه کوتیلدون در تیمار هورمونی 3/0 میلی گرم در لیتر NAA به همراه 3 میلی گرم در لیتر BAP مشاهده گردید. نوساقه های باززا شده جهت القا و تشکیل ریشه به محیط MS ½ حاوی 1 میلی گرم در لیتر هورمون NAA منتقل و سپس گیاهچه های رشدیافته به محیط خارج آزمایشگاه سازگار گردیدند. بر اساس نتایج این مطالعه، استفاده از ریزنمونه کوتیلدون جهت ریزازدیادی و باززایی این ژنوتیپ به خصوص در مطالعات انتقال ژن توصیه می گردد.

مامیران کبیر (Chelidonium majus L. ) حاوی ترکیبات آلکالوئیدی مهم از جمله سنگوئینارین است. سنگوئینارین یک آلکالوئید فعال دارای خواص دارویی بالقوه ضدمیکروبی، ضدالتهابی و ضدتوموری می باشد که به طور گسترده در گیاهان خانواده خشخاش وجود دارد. در این تحقیق جداسازی و تعیین توالی cDNA کد کننده آنزیم (s)-cis-N-methylstylopine 14-hydroxylas (MSH) در مامیران کبیر به عنوان یکی از آنزیم های کلیدی مسیر تولید سنگوئینارین انجام شد. سپس تغییرات بیان ژن cmMSH در سه اندام ریشه، برگ و ساقه در چهار سطح شوری (صفر، 25، 50 و100 میلی مولار) به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی بررسی شد. در پژوهش حاضر cDNA کد کننده آنزیم cmMSH از بافت ریشه جداسازی، با موفقیت در ناقل پلاسمیدیPTG19-T درج و سپس در باکتری E. coli همسانه سازی شد. پس از تأیید همسانه های نوترکیب با روش PCR، پلاسمید باکتری های نوترکیب استخراج و قطعه ژنی توالی یابی شد. قطعه توالی یابی شده دارای 784 نوکلئوتید با یک چارچوب قرائت باز 261 اسیدآمینه ای بود و مشخص گردید پروتئین حاصل با داشتن دامین های کارکردی helix K region، heme-binding region و aromatic region متعلق به خانواده پروتئینی Cytochrome-P450 می باشد. در درخت فیلوژنی، توالی پروتئینی ژن cmMSH جداسازی شده بیشترین شباهت را با آنزیم methylstylopine 14-hydroxylase گیاه خشخاش داشته است. مقایسه میانگین بیان نسبی ژن نشان داد که شوری50 میلی مولار بیشترین تأثیر را بر افزایش بیان ژن cmMSH در بافت ریشه دارد. همچنین بررسی الگوی تغییرات بیان ژن نشان داد که با افزایش سطح شوری تا 50 میلی-مولار، بیان ژن cmMSH در دو اندام برگ و ریشه زیاد شده و با افزایش شدت شوری به 100 میلی مولار میزان بیان ژن به مقدار 35 درصد در هر دو اندام کاهش یافت.

نخود مهم ترین گیاه تیره حبوبات در ایران است و از آنجا که ایران بخشی از مرکز تنوع این گیاه به شمار می آید مطالعه تنوع ژنتیکی آن حایز اهمیت است. به منظور بررسی تنوع ژنتیکی نخود کابلی 81 ژنوتیپ نخود کابلی از سه مبداء موسسه ایکاردا، ترکیه و ایران در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه شهید باهنر کرمان در سال زراعی 94-93 کشت شد. از نه آغازگر ISSR برای بررسی تنوع استفاده شد و 79 نوار چندشکل از آغازگرهای مورد استفاده به دست آمد. تعداد آلل موثر از 19/1 (آغازگر (CAC)5AG) تا 69/1 (آغازگر (ACTG)4) متغیر بود. متوسط ضریب تنوع ژنتیکی نی و شاخص شانون در کل جمعیت به ترتیب 24/0 و 38/0 به دست آمد. ضریب تنوع نی برای جمعیت های مبداء ایکاردا، ترکیه و ایران به ترتیب 27/0، 2/0 و 2/0 و شاخص شانون برای این جمعیت ها به ترتیب 44/0، 32/0 و 3/0 به دست آمد. تجزیه واریانس مولکولی تفاوت میان جمعیت ها را معنی دار نشان داد. ولی واریانس بین جمعیت ها تنها ده درصد کل واریانس بین ژنوتیپ ها را به خود اختصاص داد. تجزیه خوشه ای ژنوتیپ ها را به چهار گروه تقسیم کرد. نتایج تجزیه خوشه ای نیز موید گستردگی تنوع درون جمعیت ها بود. تجزیه ساختار جمعیت با استفاده از نرم افزار STRUCTRE جمعیت را به چهار گروه با تعداد 14، 5، 8 و 4 ژنوتیپ برای هر گروه تقسیم کرد. تعداد 51 ژنوتیپ باقی مانده نیز به عنوان ژنوتیپ های مخلوط در نظر گرفته شدند. این پژوهش نشان داد که تنوع ژنتیکی مطلوبی میان ژنوتیپ های نخود کابلی مورد مطالعه در این تحقیق وجود دارد که می تواند در برنامه های به نژادی مورد استفاده قرار گیرد.

سماق (Rhus coriaria L. ) که در ایران و خاورمیانه به عنوان یکی از ادویه های غذایی مهم شناخته می شود دارای اجزاء دارویی نظیر اسیدهای آلی، اسیدهای فنولی، فلاونوئیدها، آنتوسیانین ها، تانن ها و ترپنوئیدها می باشد. این گیاه از گونه-های مهم جنگلی است که پراکنش مناسبی در شمال غرب ایران دارد. در این بررسی، نمونه های برگ و میوه مربوط به 15 ژنوتیپ سماق از هریک از 5 ناحیه واقع در شمال غرب کشور به منظور انگشت نگاری با نشانگر ISSR و نیز اندازه گیری ترکیبات مالیک اسید، پروتوکاتکوئیک اسید و کوماریک اسید از طریق تکنیک LC-MS/MS مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج آماره های توصیفی بیانگر وجود تنوع ژنتیکی در ژرم پلاسم سماق مورد مطالعه از نظر ویژگی های فیتوشیمیایی می باشد. در مورد مالیک اسید و کوماریک اسید تنوع بین جمعیتی بیشتر از تنوع درون جمعیتی بود. مطالعه ساختار جمعیت مربوط به 75 ژنوتیپ سماق با استفاده از داده های 18 آغازگر ISSR شامل 132 نشانگر ISSR و در نرم افزار Structure آن ها را در دو زیرجمعیت مختلف قرار داد. نتایج تجزیه ارتباطی نشان داد که نشانگرهایUBC867، UBC801 وUBC864 به ترتیب دارای ارتباط معنی دار با نواحی ژنومی کنترل کننده مالیک اسید، کوماریک اسید و پروتوکاتکوئیک اسید هستند. نشانگرهای شناسایی شده در این تحقیق در صورت تایید می توانند در برنامه به نژادی بواسطه گزینش به کمک نشانگر در سماق بکار گرفته شوند.

پوسیدگی فوزاریومی بلال با عامل Fusarium verticillioides یکی از مهمترین بیماری های ذرت در سراسر دنیا می باشد. گیاهان از طریق فعال سازی راهبردهای دفاعی پیچیده به حمله پاتوژن ها پاسخ می دهند. پاسخ دفاعی به عفونت پاتوژن شامل تغییرات در بیان شمار زیادی از ژن های گیاه است که ممکن است بیان ژن افزایش یا کاهش یابد. سه لاین با سطح مقاومت متفاوت به قارچ فوزاریوم (C7, B73, MO17) در قالب طرح بلوک کامل تصادفی کشت شدند. بعد از ظهور ابریشم، گرده افشانی دستی انجام گرفت و 15 روز پس از آن مایه زنی با قارچ فوزاریوم با استفاده از سرنگ (آلوده سازی دانه) و سرسرنگ (آلوده سازی ابریشم) انجام گرفت. سپس در 12، 24، 48، 72 و 96 ساعت پس از آلودگی نمونه برداری از ابریشم و دانه ذرت صورت گرفت. بلال تلقیح نشده به عنوان شاهد استفاده شد. بعد از استخراج RNA و ساخت cDNA، با استفاده از تکنیک Real-time PCR الگوی بیان نسبی ژن های PAL و PR-1 اندازه گیری و داده ها با استفاده از نرم افزار REST تجزیه شدند. همه ژنوتیپ ها قادر به بیان ژ ن های PAL و PR-1 بعد از آلودگی به قارچ فوزاریوم هستند و تنها تفاوت آن ها در سطح بیان ژن ها است. تغییرات عمده در بیان ژن های دفاعی در لاین مقاوم و حساس قبل از آلودگی اتفاق می افتد. لاین مقاوم قبل از ایجاد آلودگی دارای سطح بالایی از بیان ژن های PAL و PR-1 است و شاید همین به عنوان مانع اولیه در برابر حمله پاتوژن عمل کند ولی لاین حساس نسبت به لاین مقاوم، بعد از آلودگی بیان ژن های PAL و PR-1 را آغاز می کند.

زنگ قهوه ای (Leaf rust) یکی از بیماری های مهم گندم در سطح جهان است که اپیدمی آن منجر به کاهش عملکرد و کیفیت گندم نان می شود. در این مطالعه، تغییرات ساختاری و تنوع نوکلئوتیدی ژن های مقاومت به زنگ قهوه-ایLr1، Lr21، Lr51 وLr39 در هفت ژنوتیپ گندم نان با واکنش متفاوت به زنگ قهوه ای بررسی گردید. ژن های مقاومت به زنگ قهوه ای و یا نواحی پیوسته با این ژن ها با استفاده از آغازگرهای اختصاصی طراحی شده بر اساس توالی های موجود در بانک های اطلاعاتی تکثیر شدند. قطعات تکثیری در باکتری E. coli همسانه سازی و توالی یابی گردیدند. هم ردیف کردن توالی ژن های مورد مطالعه با توالی های موجود در بانک اطلاعاتی NCBI، شباهت بالای آن ها را با توالی ژن های مقاومت از جمله ژن های خانواده NBS-LR و RGAها نشان داد. هم ردیفی قطعات تکثیر شده از ژن های مورد مطالعه با توالی های موجود در NCBI نشان دهنده شباهت قطعه تکثیر شده از ژن Lr51، با ژن agp2 بود. توالی ژن Lr39 با ژن VRN1، مسئول بهاره سازی در گندم زمستانه، 88 شباهت درصد داشت. نتایج بدست آمده از هم ردیف کردن توالی ها و گروه بندی آن ها، حاکی از وجود تغییرات ساختاری و تنوع نوکلئوتیدی این ژن ها در ارقام مورد مطالعه بود. نسبت جایگزینی های همنام به ناهمنام Ka/Ks)) در قطعات تکثیر شده از ژن Lr1 با استفاده از جفت آغازگرهای Lr1-2، Lr1-3 وLr1-4 و ژن های Lr21 وLr39 کوچکتر از یک و نشان دهنده گزینش منفی برای جایگزینی یک اسیدآمینه در این ناحیه از این ژن ها بود. در قطعه ژن تکثیر شده از ژن Lr1 با استفاده از جفت آغازگر Lr1-5 نسبت Ka/Ks بیشتر از یک و نشان دهنده گزینش مثبت یا گزینش در جهت ایجاد تنوع برای جایگزینی یک اسیدآمینه است. از نظر توالی ژن های Lr1، Lr21، Lr39 وLr51، ژنوتیپ های مورد مطالعه فقط از نظر چند نوکلئوتید تفاوت داشتند که براساس این تفاوت های نوکلئوتیدی می توان آغازگرهای اختصاصی مبتنی بر SNPها جهت شناسایی ژنوتیپ های حساس و مقاوم طراحی کرد.