مجله بیوتکنولوژی کشاورزی
سال:1402 | دوره:15 | شماره:3 |تعداد مقالات:14

هدف: تولید آنتی بادی و کاربرد آن در آزمون های متنوع و طراحی بیوسنسورها یکی از راهبردهای مهم در تشخیص ویروس های گیاهی است. ویروس ساقه شیاری سیب (Apple stem grooving virus (ASGV)) یکی از ویروس های مهم درختان دانه دار و سیب می-باشد. هدف از این تحقیق، بیان ژن پروتئین پوششی این ویروس در E. coli و تولید آنتی بادی علیه پروتئین بیان شده و ارزیابی آن در آزمون های تشخیصی است. مواد و روش: در واکنش زنجیره ای پلی مراز، قطعه ای به طول 714 جفت باز مربوط به ژن کامل پروتئین پوششی ASGV تکثیر و در پلاسمید pTG19 همسانه سازی شد. سپس، قطعه مورد نظر با آنزیم های برشی BamHI و EcoRI خارج و در حامل بیانی pET28a(+) همسانه سازی شد و سازه مورد نظر به منظور بیان ژن هدف، به باکتری E. coli سویه BL21(DE3) منتقل شد. بهینه سازی بیان در غلظت یک میلی مولار IPTG و زمان های سه، چهار، شش و 16 ساعت پس از القا صورت گرفت و تایید بیان پس از الکتروفورز عمودی و آزمون وسترن بلات انجام شد. پروتئین بیان شده تخلیص و به عنوان آنتی ژن به خرگوش تزریق شد. پس از ایمن سازی سرم، ایمنوگلوبولین ها از سرم خون تخلیص و بخشی از آنها برای تولید کانجوگیت استفاده شدند. در نهایت، کارایی آنها در آزمون های سرولوژیکی ارزیابی شد. یافته ها: نتایج تعیین توالی یابی نشان داد قطعات تکثیر یافته در پی سی آر مربوط به ژن پروتئین پوششی ویروس ساقه شیاری سیب است. نتایج پی سی آر کلونی و هضم آنزیمی تایید کننده ساخت سازه pET28-ASGV-CP بود. تعیین توالی سازه ساخته شده در دو جهت حاکی از قرار گرفتن ژن پروتئین پوششی در قاب صحیح درون پلاسمید بیان و فقدان جهش نوکلئوتیدی بود. پس از بهینه سازی، بیان و استخراج پروتئین پوششی، نوار پروتئینی با اندازه تقریبی 27 کیلودالتون چهار ساعت بعد از القاء در الکتروفورز عمودی و وسترن بلات تایید شد. در الایزی مستقیم، غیر مستقیم و آزمون دیبا، نتایج نشان داد غلظت حدود 1:1000 آنتی بادی تخلیص شده در غلظت مناسب آنتی ژن توانایی واکنش مناسب با آنتی ژن را دارد. نتیجه گیری: آنتی بادی تولید شده و کانژوگه شده در رقت مناسب در تناسب با غلظت آنتی ژن توانایی اختصاصیت و کارایی لازم برای ردیابی و شناسایی ویروس ساقه شیاری سیب را بخوبی دارد. یکی از کاربردهای این آنتی بادی در طراحی انواع کیت های تشخیصی سرولوژیکی مانند الایزا است.

هدف: به دلیل اهمیت اقتصادی پشم گوسفند، تاکنون تحقیقات گسترده ای در زمینه ساختار و اساس ژنتیکی آن صورت گرفته است. شناسایی ژن های مؤثر بر صفات اقتصادی از اهداف مهم اصلاح نژادی در پرورش گوسفند است. از پتانسیل ژنتیکی و عملکردی ژن ها می توان در جهت دستیابی به محصولات تولیدی با بهترین کیفیت و کمیت استفاده نمود. برای تجزیه و تحلیل داده های حجیم، روشهای تعیین توالی مقرون به صرفه ای وجود دارد که به درک مکانیسم ها و زمینه ژنتیکی صفات مختلف کمک کرده است. شناسایی ویژگی های متفاوت ژن های کاندید و انواع ژنوتیپ های مرتبط با صفات مهم فنوتیپی، در اصلاح نژاد حیوانات ضروری است. لذا، هدف از مطالعه حاضر شناسایی ژن های موثر بر تولید الیاف پشم در گوسفند بر پایه آنالیزهای عملکردی آن ژنها می باشد. مواد و روش ها: ابتدا داده های مورد استفاده برای این تحقیق از پایگاه داده ای GEO با شماره دسترسی GSE85844 دانلود شدند. در پژوهش حاضر معیار انتخاب ژن ها تفاوت بیان در دامنه (<-0.3 0.3< LogFC) و آماره P-value در سطح کمتر از 5 درصد بود. پس از شناسایی و مشخص شدن ژن ها با تفاوت معنی دار برای آنالیز هستی شناسی ژن ها از پایگاه داده DAVID استفاده شد. به منظور بررسی برهمکنش و ارتباط بین ژن های درگیر در تولید الیاف پشم از پایگاه اطلاعاتی STRING استفاده و آنالیز شبکه توسط بسته نرم افزاری Cytoscape انجام شد. نتایج: تعداد 1008 ژن با بیان متفاوت و معنی دار شناسایی شد (p<0.05). ژن ها با Log FC <- 0.3 بیان پایینی دارند و تعداد آن ها 431 عدد بود و ژن های با Log FC> 0.3 بیان بالایی دارند و تعداد آن ها 577 عدد است. نتایج هستی شناسی برای ژن های CHRD و PLOD1 BMP4 و ITGA5 نشان داد که این ژن ها در مسیرهای مرتبط با مورفوژنز و ساخت تارهای مو، بازسازی فولیکول های مو و توسعه و تراکم پوست مؤثر هستند. نتیجه گیری: انتخاب برای بهبود کیفی در پشم تولیدی در گوسفندان با استفاده از این یافته ها، سبب تسریع پیشرفت ژنتیکی برنامه های اصلاح نژادی مرتبط خواهد گردید.

هدف: ریشک باعث افزایش فتوسنتز و کاهش خسارت پرندگان می شود و در انتشار بذر گونه های وحشی نقش ویژه ای ایفا می نماید. با وجود این در مورد نقش آن در افزایش و یا کاهش عملکرد در شرایط زراعت آبی اختلاف نظرهای زیادی وجود دارد. هدف این پژوهش بررسی تأثیر ریشک بر صفات مهم زراعی مانند تعداد دانه در سنبله، وزن 1000 دانه و زودرسی بود و بدین منظور لاین تقریبا ایزوژن (NIL) در زمینه ژنتیکی رقم روشن برای صفت ریشک ایجاد و نقش این صفت در عملکرد و اجزای عملکرد بررسی گردید. مواد و روش ها: در پژوهش حاضر در یک برنامه 10 ساله به نژادی (از سال 1389 تا 1399)، ریشک داری با استفاده از روش تلاقی برگشتی از رقم مهدوی به روشن منتقل شد. در نسل دوم تلاقی برگشتی پنجم (BC5F2) نتاج ریشک دار و بدون ریشک (لاین های ایزوژن با زمینه ژنتیکی روشن) گزینش شدند. لاین های ایزوژن همراه با والدین تلاقی (روشن و مهدوی) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با پنج تکرار در سال زراعی 1400-1401 در شرایط زراعت آبی کرمان مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج: در این پژوهش انتقال ریشک از رقم مهدوی به رقم روشن با موفقیت انجام شد. نتاج روشن ریشک دار با تراکم زراعی (300 بوته در متر مربع) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج مقایسه میانگین ها نشان داد از 16 صفت مهم زراعی مورد ارزیابی فقط تعداد دانه در سنبله، تعداد سنبلچه در سنبله و ارتفاع بوته تحت تأثیر ریشک قرار گرفت. ریشک باعث افزایش عملکرد رقم روشن به میزان 820 کیلوگرم در هکتار شد، ولی این افزایش معنی دار نبود. لاین روشن ریشکدار نسبت به روشن 26% تعداد دانه در سنبله بیشتری تولید کرد. افزایش 12 درصدی تعداد سنبلچه در سنبله لاین ریشک دار نیز افزایش تعداد دانه در سنبله را تأیید می نماید. لاین ایزوژن ریشک-دار نسبت به رقم روشن به طور متوسط 12 سانتی متر ارتفاع بیشتری داشت که 6 سانتی متر آن به خاطر طول ریشک بود. نتیجه گیری: نتایج این پژوهش نشان داد ریشک داری نه تنها تأثیر منفی بر عملکرد گندم در شرایط آبی ندارد، بلکه با افزایش تعداد دانه در بوته می تواند باعث افزایش عملکرد شود. به دلیل کاهش خسارت پرندگان، لاین امیدبخش ایجاد شده می تواند جایگزین مناسبی برای رقم روشن باشد.

هدف:امروزه، آلودگی محیط زیست و پیامدهای آن به یکی از جدی ترین نگرانی های بشر تبدیل شده است و مدیریت آلودگی ناشی از ورود مواد خطرناکی مانند رادیونوکلئیدها، آفت کش ها و فلزات سنگین از اهمیت ویژه ای برخوردار است. پیشرفت در فناوری و دانش هسته ای موجب افزایش رهایش و تجمع پسماندهای هسته ای و رادیونوکلئیدها در محیط زیست شده است. استخراج از معادن، تولید و پردازش سوخت های هسته ای و عملیات نظامی از مهمترین علل تولید پسماندهای هسته ای هستند. به دلیل امکان انتقال رادیونوکلئیدها به زنجیره ی غذایی، آلودگی خاک با این آلاینده ها خطرات بسیاری برای سلامت انسان ایجاد می کند. روش های فیزیکی و شیمیایی مختلفی برای زدودن پسماندهای هسته ای وجود دارند؛ اما اغلب آن ها گران قیمت و پیچیده هستند. گیاه پالایی فناوری نوظهوری است که برای پاکسازی محیط زیست آلوده از گیاهان و میکروب های وابسته به آن ها استفاده می کند. این فرآیند، بسیار ساده، کاربردی، مقرون به صرفه و دوست دار محیط زیست است. در این پژوهش از گیاهان گندم و آفتاب گردان برای حذف اورانیوم از خاک های مناطق معدنی ساغند و بندرعباس استفاده شد. همچنین، اثر غلظت های مختلف اسید سیتریک بر میزان دسترس پذیری گیاهان به این عنصر بررسی شد. روش ها: برای تعیین pH و اجزای تشکیل دهنده ی خاک از دستگاه pHمتر و آنالیز طیف سنجی فلوئورسانس اشعه ی ایکس استفاده شد. همچنین، آنالیز سنتیلاسیون مایع برای تعیین غلظت و میزان جذب اورانیوم به کار گرفته شد. یافته ها: به طورکلی، آفتاب گردان در جذب اورانیوم از خاک ساغند عملکرد بهتری داشت. در مورد جذب اورانیوم از خاک بندرعباس نیز در عدم حضور اسید سیتریک و در غلظت های پایین آن، گندم عملکرد بهتری داشت؛ اما با افزایش غلظت اسید دسترس پذیری آفتاب گردان به اورانیوم موجود در خاک افزایش پیدا کرد. نتیجه گیری: درمقایسه با گندم، آفتابگردان در جذب اورانیوم از خاک ساغند پیش و پس از افزودن اسید عملکرد بهتری داشت. درمورد جذب اورانیوم از خاک بندرعباس نیز در حالت عدم استفاده از اسید سیتریک و در غلظت های پایین آن، گندم عملکرد بهتری داشت؛ درحالی که با افزایش غلظت اسید میزان جذب اورانیوم توسط آفتاب گردان افزایش پیدا کرد.

هدف: با توجه به اینکه استفاده از فناوری نانو مواد در سال های اخیر در مطالعات کشت بافت گسترش پیدا کرده است لذا مطالعه حاضر بر اساس استفاده از نانو مواد گرافنی و مشتقات آن که در این پژوهش گرافن اکسید و گرافن اکسید پوترسین دار در سطوح مختلف کمبود نیترات آمونیوم جهت افزایش کارایی ریزغده زایی سیب زمینی مورد مطالعه قرار گرفت. این پژوهش با هدف القاء شرایط محیطی مناسب برای ریزغده زایی و تحریک تغییرات آناتومیکی و بیوشیمیایی در شرایط درون شیشه ای بر ریزغده زایی سیب زمینی رقم آگریا انجام گرفت. اهداف کلی استفاده از این ترکیبات با توجه به مطالعات پیشین، افزایش پتانسیل اسمزی و همچنین امکان افزایش میزان دانه های نشاسته در سلول ها با استفاده از این نانومواد دانست. مواد و روش ها: میزان ازت محیط کشت شامل شاهد (ازت کامل محیط کشت MS) ، 50 و 25 درصد ازت محیط کشت MS بود. تیمارهای گرافن به صورت شاهد (بدون گرافن اکسید)، 25 و 50 میلی گرم در لیتر گرافن اکسید (به تنهایی) و 25 و 50 میلی گرم در لیتر گرافن اکسید پوترسین دار استفاده گردید. در این آزمایش صفات تعداد ریزغده زایی ماه اول و دوم و تعداد ریزغده زایی نهایی، همچنین تعداد غده جوانه زده، تعداد چشم، متوسط وزن ریزغده، قطر غده و عملکرد ریزغده مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج: نتایج نشان داد که بیشترین پاسخ مثبت به ریزغده زایی در تیمارهای با 25 درصد ازت محیط کشت و تیمارهای گرافن اکسید پوترسین دار به دست آمد. همچنین مشاهده شد که کاهش ازت به میزان 25 درصد محیط کشت و افزودن گرافن اکسید پوترسین دار باعث افزایش میزان ریزغده زایی نهایی شد در حالی که ریزغده زایی در تیمار شاهد (بدون کاهش ازت و فاقد گرافن اکسید) کمترین درصد را نشان داد. از طرف دیگر، نتایج نشان داد که تیمار 25 درصد ازت محیط کشت همرا ه با 50 میلی گرم در لیتر گرافن اکسید پوترسین دار بیشترین متوسط وزن ریزغده با وزن 39 میلی گرم را دارا بود که نسبت به کمترین متوسط وزن ریزغده (تیمار گرافن اکسید پوترسین دار بدون کاهش ازت محیط کشت) 240 درصد افزایش را نشان داد. به طور کلی در این آزمایش استفاده از گرافن اکسید پوترسین دار و 25 درصد ازت محیط کشت توانست اثراتی مثبت در ریزغده زایی سیب زمینی در شرایط درون شیشه ای ایجاد کند. نتیجه گیری: نتایج کلی نشان داد که کاهش میزان ازت محیط کشت باعث افزایش میزان ریزغده زایی می شود و استفاده از گرافن و گرافن اکسید پوترسین دار در ریزغده زایی موثر است. نتایج این آزمایش نشان داد که محیط کشت حاوی 25 درصد ازت و گرافن اکسید پوترسین دار مناسب ترین تیمارهای این آزمایش بودند.

هدف: امروزه، از ویروس ها، به علت توانایی طبیعی ویروس ها در انتقال ژن و الحاق به ژنوم میزبان، به عنوان ابزاری قوی برای خاموشی ژن های درونی گیاه و انتقال ژن بیگانه به درون سلول های میزبان استفاده می شود. سیستم خاموشی ژن القاءشده توسط ویروس (VIGS) در ژنتیک گیاهی به دلیل سهولت در استفاده و صرف زمان کوتاه برای ایجاد فنوتیپ موردنظر، کاربرد زیادی دارد. در این راستا، وکتور ویروسی کروی پنهان سیب (ALSV) می تواند برای VIGS پایدار و مؤثر در میان طیف گسترده ای از گیاهان ازجمله آرابیدوپسیس، درختان میوه رزاسه، سولاناسه، فاباسه، کوکوربیتاسه، اسکروفولاریاسه، و چند خانواده دیگر کاربرد داشته باشد. در این تحقیق بهینه سازی تکثیر و کاریرد گسترده تر وکتور VIGS بر پایه ALSV در گیاهان باغبانی و معرفی میزبانی جدید برای این وکتور ویروسی مدنظر بوده است. مواد روش ها: برای این منظور بذور توت فرنگی وحشی (Fragaria vesca) (توده Hawaii-4 (H4) (PI551572)) و شنبلیله (Trigonella foenum-graceum) کشت شده و گیاهان حاصل برای مایه زنی مورد هدف قرار گرفتند و از گیاه کینوا (Chenopodium quinoa) به عنوان یک گیاه واسطه برای تکثیر ویروس استفاده شد. بدین منظور، پلاسمیدهای ویروسی pEALSR1 و pEALSR2 با دو روش کاربرد کاربوراندوم و تزریق با سرنگ به گیاه کینوا انتقال یافتند. نتایج: گیاهان کینوا بعد از 3-5 هفته، آلودگی به ویروس موردنظر را به صورت علائم نکروز و کلروز بروز دادند. سپس عصاره این گیاهان آلوده به ویروس استخراج شد و روی گیاهان توت فرنگی و شنبلیله مایه زنی انجام شد. در هفته پنجم بعد از مایه زنی، استخراج RNA کل از برگ های توت فرنگی و شنبلیله و کینوا و درنهایت RT-PCR انجام شد. نتایج نشان داد که قطعه موردنظر متعلق به پلاسمید pEALSR2 به طول 211 جفت باز بوده و با استفاده از RT-PCR انجام گرفته روی RNA استخراج شده از این گیاهان تکثیر شده است. نتیجه گیری: این موضوع نشان می دهد که این وکتور ویروسی به سلولهای گیاهان مورد بررسی وارد شده و تا حدی که با روشهای مولکولی قابل تشخیص یاشد، تکثیر شده است و بنابراین، می توان از این وکتور برای خاموشی ژن و بیش بیان ژنهای کوچک در این گیاهان استفاده نمود.

هدف: تولید سیدروفور و آنزیم های سلولازی توسط گونه های تریکودرما از جمله شاخص های موثر در رشد گیاه، کنترل و مدیریت موفق بیمارگرها و یا کاربرد در صنعت است. بنابراین غربالگری اولیه جدایه های برتر بر اساس شاخص های تعریف شده اهمیت زیادی دارد. مواد و روش ها: در این پژوهش شرایط بهینه تولید کیفی و کمی سیدروفور و سلولاز به روش محیط کشت برای غربالگری اولیه 27 جدایه تریکودرما بررسی شد. برای سنجش آنزیم سلولاز شامل اندوگلوکاناز، اگزوگلوکاناز و بتاگلوکوزیداز از رنگ های واکنشی فنل قرمز، کنگو قرمز (در غلظتهای 5/0، 05/0 و 015/0 درصد) در pH های 4، 5، 7 و 9 و منابع کربنی آویسل، کربوکسی متیل سلولز و سلوبیوز استفاده شد. سنجش کمی سلولاز به روش دی نیتروسالیسیلیک اسید بررسی شد. غربال گری جدایه ها برای تولید سیدروفور نیز به روش کروم آزرول سولفانات آگار و بصورت کشت میسلیوم و عصاره خام فیلتر شده جدایه های Trichoderma در روش چاهک مطالعه گردید. نتایج: نتایج این تحقیق نشان داد که از بین رنگ های واکنشی فنل قرمز با 015/0 درصد در شرایط pH 5 بهترین معرف برای ردیابی سلولاز می باشد، زیرا مانعی بر رشد میسلیومی وجود ندارد و قطر ناحیه ارغوانی مشخص است. در سنجش کمی سلولاز، بیش ترین فعالیت ویژه آنزیمی مربوط به Trichoderma harzianum CT-763 با 3 U/mg بود. جدایه های CT-865، CT-482 و CT-473 از Trichoderma atrovirideبه عنوان جدایه فعال در زمینه ی تولید سیدروفور شناخته شدند که توان تولید دو نوع سیدروفور هیدروکسیمات و کتکول را داشتند. نتایج بررسی تولید سیدروفور در کشت مایع به روش چاهک نشان داد که T. afroharzianum CT-891 با ایجاد هاله ی 1/2 سانتی متر بیش ترین میزان تولید سیدروفور را دارد در حالی که T. harzianum CT-566 بدون ایجاد هاله کمترین میزان تولید سیدروفور را به خود اختصاص داد. نتیجه گیری: با توجه به کارایی کاربرد سیدروفور و سلولاز در کشاورزی پایدار و اهمیت نقش گونه های Trichoderma در تولید این متابولیت ها، استفاده از روش چاهک برای ردیابی سریع سیدروفور و روش دی نیتروسالیسلیک اسید برای ردیابی سلولاز پیشنهاد می شود. در این مطالعه گونه های T. atroviride و T. harzianum به ترتیب بیشترین تولید را در سیدروفور و سلولاز را داشتند

هدف: رشد و نمو، بهره وری و عملکرد و توزیع جغرافیایی گیاهان تحت تاثیر تنش های غیر زیستی بطور پیوسته تغییر می کند. برای تداوم حیات و حفاظت از شرایط نامطلوب محیطی، گیاهان رویکرد های پیچیده سازگاری و مقابله با تنش های محیطی را توسعه داده اند که در زمینه این سازوکارهای دفاعی می توان به تجمع متابولیت هایی مانند پلی آمین های متداول آلیفاتیک شامل پوترسین، اسپرمیدین و اسپرمین اشاره کرد. نتایج: در طی دو دهه گذشته، رویکردهای نوین ژنتیکی، ترانسکریپتومیک، پروتئومیک، متابولومیک، فنومیک، کارکردهای اساسی پلی-آمین ها را در تنظیم تحمل تنش های غیر زیستی آشکار ساخته اند. پژوهش ها نشان داده اند که پلی آمین ها به دلیل دارا بودن ماهیت پلی-کاتیونی در pH فیزیولوژیک و قابلیت اتصال مستحکم به مولکول های بار منفی مانند اسیدهای نوکلئیک، پروتئین ها و فسفولیپیدها قادر به تنظیم هموستازی گونه های فعال اکسیژن (ROS) شده و از طریق تنظیم و پایداری سامانه های دفاع آنتی اکسیدانی یا سرکوب تولید ROS در بهبود تحمل تنش فعالیت می کنند. تحت تنش های اکسیداتیوی که به دنبال اثر تنش های محیطی ایجاد می شود، علاوه بر میزان بیوسنتز پلی آمین ها، میزان تخریب آنها نیز در حفاظت از متابولیسم سلولی مهم بوده به طوری که گیاهان با تولید متابولیت ها و پیام-رسان های سلولی دیگر، هم در فرآیند دفاع و هم در تولید انرژی ضروری سلول در چرخه کربس مشارکت می کند. نتیجه گیری: نقش مهم پلی آمین ها در تحمل به تنش توسط شواهد متعددی نشان داده که میزان رونوشت ژن های مسیر بیوسنتزی آنها و همچنین فعالیت آنزیم های مرتبط، توسط تنش ها القا می شوند. افزایش میزان پلی آمین ها یا افزایش بیان ژن های مسیر بیوسنتزی آنها از طریق محلول پاشی با پلی آمین ها، منجر به افزایش تحمل تنش می شود و اینکه کاهش پلی آمین های سلول با کاهش تحمل به تنش همراه بوده است. ب ب ب ب با توجه به تنوع فعالیت های زیستی پلی آمین ها و مسیر سنتز و تخریب آن در گیاهان زراعی، شناسایی شبکه های مولکولی و انتخاب ژن ها می تواند به عنوان کاندیدی در برنامه های به نژادی و تولید ارقام تجاری متحمل به تنش بکار گرفته شود.

هدف: سالیانه در جهان میلیون ها تن پسماند کشاورزی تولید می شود که با وجود پتانسیل استفاده در صنایع مختلف، در بسیاری از نقاط دنیا کاربرد خاصی پیدا نکرده اند. برای نمونه از 1150 میلیون تن کاه و کلش برنج تولیدی، 80 درصد آن سوزانده می شود که سوزاندن یک تن آن باعث تولید 2/2-2 کیلوگرم انواع گازهای گلخانه ای و سایر آسیب های زیست محیطی می شود. استفاده از ریزجانداران دارای فعالیت هیدرولازی بالا در راستای تبدیل پسماندها به کمپوست، یکی از روش های جایگزین سوزاندن به شمار می رود. در تحقیق حاضر پس از جداسازی، خالص سازی و غربال فعالیت آنزیمی قارچ Thermoascus aurantiacus و Trichoderma sp و باکتری های Bacillus licheniformis، Nocardiopsis alba، B. subtilis در کنار بهینه سازی سایر افزودنی ها، امکان تولید کمپوست از کاه و کلش برنج بررسی شد. مواد و روش ها: یک سویه قارچی و سه سویه باکتری به عنوان سویه های برتر از توده کمپوست دیگری جداسازی و توان هیدرولازی آنها روی محیط های اختصاصی ارزیابی شد. تولید کمپوست با بهینه سازی مواد افزودنی به همراه دو پروه میکروارگانیسم شامل M1 (Bacillus licheniformis، Nocardiopsis alba، B. Subtilis و قارچ Thermoascus aurantiacus) و M2 (Bacillus licheniformis، Nocardiopsis alba، B. subtilis و قارچ Trichoderma sp.) در قالب 8 تیمار با 3 تکرار به مدت 8 هفته انجام شد. خصوصیات فیزیکوشیمیایی تغییرات دما، pH، EC، نسبت C/N، میزان فلزات سنگین و عناصر غذایی، میزان سمیت و تاثیر بر روی رشد گندم در طی هشت هفته بررسی شد. نتایج: بررسی ها نشان داد سویه قارچی T. aurantiacus و سه سویه باکتری Bacillus licheniformis، Nocardiopsis alba، B. Subtilis بیشترین فعالیت آنزیمی در تجزیه زایلان، سلولز، لیگنین و نشاسته داشتند. تیمار G (واجد کود مرغی وM1) سبب افزایش معنی دار دمای توده کاه و کلش برنج تا 69 درجه سلسیوس و همچنین کاهش معنی دار نسبت C/N به میزان48/73 درصد در فرآیند تولید کمپوست(در سطح پایلوت) شد. آزمون شاخص جوانه زنی نشان داد تیمار G هیچ گونه سمیت گیاهی روی بذر مدل نداشته و بیشترین تاثیر مثبت را بر روی شاخص های رشد گندم به ویژه شاخص سطح برگ و شاخص سطح ویژه برگ نسبت به شاهد داشت. همچنین آنالیز خصوصیات فیزیکوشیمیایی تیمار G با استاندارد ملی تولید کمپوست همخوانی داشت. نتیجه گیری: با توجه به مقایسه تیمارهای واجد میکروارگانیسم و فاقد آن مشخص شد توان هیدرولیزی T. aurantiacus دارای بیشترین تاثیر مثبت بر خواص فیزیکوشیمیایی به ویژه کاهش نسبت کربن به نیتروژن کمپوست داشته و می تواند به عنوان افزودنی تجاری در تولید کمپوست در نیل به کاهش زمان تولید و افزایش کیفیت محصول نهایی مطرح شود.

هدف: به منظور شناسایی ژن های دخیل در مقاومت نخل خرما به کنه تارتن (Oligonychus afrasiaticus)، جهت تعیین مکانیسم مولکولی مقاومت نخل خرما به کنه تارتن در این پژوهش بیان برخی از ژن های منتخب مورد بررسی قرار گرفت. مواد و روش ها: از شش رقم خرما (سه رقم نسبتاٌ مقاوم و سه رقم حساس) موجود در پژوهشکده خرما و میوه های گرمسیری کشور، اهواز در اواخر تیرماه و همزمان با فعالیت کنه نمونه برداری انجام شد. پس از استخراج RNA و سنتز cDNA، بیان هفت ژن شامل ژن هایbZIP1 ،MPK6 ،Peroxidase72 ، MurG،Lipoxigenase ، ACC synthase و ACC oxidase به روش qRT-PCR بررسی شدند. جهت طراحی آغازگرها پس از بررسی نواحی کد کننده ژن های منتخب (CDS) و همترازی آنها با ژنوم خرما توسط Clustal W با استفاده از پایگاه های Primer3 و IDT طراحی و ارزیابی نهایی شدند. پس از پایان آزمایش میزان نسبی رونوشت ژن ها تعیین و با هم مقایسه شدند. نتایج: نتایج نشان داد که همه ژن های منتخب به استثنای ژن MPK6 در ارقام زاهدی، حلاوی و استعمران دارای بیان بودند. ژن MurG در ارقام مقاوم شامل زاهدی، حلاوی و استعمران، بیان بیشتری نسبت به ارقام حساس شامل لیلوئی، خضراوی و برحی نشان داد. بیان نسبی ژن Peroxidase72 در ارقام نسبتا مقاوم شامل زاهدی (100%) و کمترین بیان نسبی ژن در رقم حساس لیلوئی (81/76%) بود. ژن bZIP در ارقام نسبتاً مقاوم شامل زاهدی (100%) و کمترین بیان نسبی ژن در رقم حساس لیلوئی (83/76%) بود. ژن Lipoxigenase در ارقام نسبتاً مقاوم شامل زاهدی (100%) و کمترین بیان نسبی ژن در رقم حساس لیلوئی (55/73%) بود. بیان نسبی ژن ACC synthase در ارقام نسبتاً مقاوم شامل زاهدی (100%) و کمترین بیان نسبی ژن در رقم حساس لیلوئی (55/81 %) بود. ژن ACC oxidase در ارقام نسبتاٌ مقاوم شامل حلاوی (100%) و کمترین بیان نسبی ژن در رقم حساس لیلوئی (37/85 %) بود. بیان ژن MPK6 در ارقام حساس مشاهده شد، امّا برای این ژن در ارقام نسبتاً مقاوم بیانی مشاهده نشد. نتیجه گیری: بیان برخی از ژن ها در ارقام حساس و مقاوم از الگوی منظمی پیروی کرده و بیان ژن های دیگر دارای الگوی نامنظمی بودند.بنابراین می توان گفت که احتمالا نقش محصول ژن های MurG و bZIP به صورت تنظیم مثبت القاء مقاومت نخل خرما نسبت به کنه است امّا نقش محصول ژن MPK6 به صورت تنظیم منفی القاء مقاومت به کنه در نخل خرما است. در مورد ژن های Peroxidase72 و ACC oxidase الگوی ثابت بین ارقام حساس و بین ارقام نسبتاً مقاوم ملاحظه نشد.

هدف: مطالعه حاضر به منظور بررسی تاثیر سطوح مختلف هیدروکسید روی و روی گلایسین بر عملکرد، فراسنجه های خونی و ایمنی، آنزیم های کبدی 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 قطعه جوجه گوشتی بود (مجموعاً 540 جوجه گوشتی سویه راس 308). جیره های مورد مطالعه شامل جیره شاهد (صفر میلی گرم در کیلوگرم خوراک) و سطوح 50 و 100 میلی گرم بر کیلوگرم خوراک از هیدروکسید روی و روی گلایسین بود. نتایج: استفاده از هیدروکسید روی و روی گلایسین باعث افزایش مصرف خوراک و وزن در پایان دوره پرورش شد (05/0>P). در بین گروه های آزمایشی، 100 میلی گرم در کیلوگرم خوراک هیدروکسید روی تاثیر بهتری بر پارامترهای خونی و ایمنی داشت (05/0>P). استفاده از هیدروکسید روی و روی گلایسین در جیره جوجه های گوشتی اثر معنی داری بر آنزیم های کبدی داشت (05/0>P). سطوح مختلف هیدروکسید روی و روی گلایسین باعث کاهش بیان ژن اینترلوکین 6 و افزایش اینترفرون گاما شد. نتیجه گیری: بطور کلی می توان بیان کرد که جیره حاوی 100 میلی گرم در کیلوگرم هیدروکسید روی بیشترین تاثیر را بر بهبود عملکرد، فراسنجه های خونی و ایمنی داشته است. همچنین تیمار 100 میلی گرم در کیلوگرم هیدروکسید روی و روی گلایسین، تاثیر مناسب بر بیان ژن ها داشته است. نتایج: استفاده از هیدروکسید روی و روی گلایسین باعث افزایش مصرف خوراک و وزن در پایان دوره پرورش شد (05/0>P). در بین گروه های آزمایشی، 100 میلی گرم در کیلوگرم خوراک هیدروکسید روی تاثیر بهتری بر پارامترهای خونی و ایمنی داشت (05/0>P). استفاده از هیدروکسید روی و روی گلایسین در جیره جوجه های گوشتی اثر معنی داری بر آنزیم های کبدی داشت (05/0>P). سطوح مختلف هیدروکسید روی و روی گلایسین باعث کاهش بیان ژن اینترلوکین 6 و افزایش اینترفرون گاما شد. نتیجه گیری: بطور کلی می توان بیان کرد که جیره حاوی 100 میلی گرم در کیلوگرم هیدروکسید روی بیشترین تاثیر را بر بهبود عملکرد، فراسنجه های خونی و ایمنی داشته است. همچنین تیمار 100 میلی گرم در کیلوگرم هیدروکسید روی و روی گلایسین، تاثیر مناسب بر بیان ژن ها داشته است.

اهداف: تنش‏های محیطی مانند خشکی، افزایش دما، شوری و افزایش CO2 تهدیدی جدی برای کشاورزی پایدار است. تنش خشکی از مهمترین تنش‏های غیر زیستی در برنج است که باعث کاهش عملکرد محصول می‏شود. تحقیقات متعددی به صورت جداگانه برای شناسایی سازوکار مولکولی پاسخ گیاه به تنش خشکی انجام شده است. بنابراین فراتحلیل می‏تواند با ادغام نتایج مطالعات متعدد مرتبط، منجر به درک بهتر سازوکار‏های تحمل به تنش خشکی شود. مواد و روش‏ها: در این راستا، چهار سری داده ریزآرایه با کیفیت مناسب برنج تحت تنش خشکی و شرایط طبیعی انتخاب شد و سپس توسط بسته ‏limma نرم‏افزار R آنالیز شد. جهت فراتحلیل از بسته ‏meta RNAseq و روش Fisher برای یکی کردن p-valueهای حاصل از تجزیه انفرادی داده‏های مورد بررسی استفاده شد. ژن‏های متفاوت بیان شونده فراتحلیل دارای افزایش و کاهش بیان تحت تنش خشکی شناسایی شد. سپس هستی‏شناسی ژن (ژن آنتولوژی)، شناسایی ژن‏های مرکزی یا هاب و آنالیز شبکه هم بیانی انجام شد. نتایج حاصل با آزمایش real-time quantitative PCR در رقم برنج هاشمی حساس و رقم بومی متحمل به تنش کمبود آب در شرایط درون شیشه‏ای با تیمار PEG ارزیابی گردید. یافته‏ها: از نتایج مطالعه حاضر 578 ژن با افزایش بیان و 660 ژن با کاهش بیان بدست آمد. تجزیه و تحلیل هستی‏شناسی ژن(GO) سازوکارهای پاسخ به خشکی را نشان داد و ترسیم شبکه برهمکنش پروتئین-پروتئین مشخص کرد که ژن های مرکزی متفاوت بیان شونده دارای کاهش بیان تحت تنش خشکی حاصل از این مطالعه عمدتاً مربوط به فرایند فتوسنتز و ژن های مرکزی متفاوت بیان شونده دارای افزایش بیان تحت تنش خشکی عمدتاً مربوط به تحمل تنش شامل ژن های HSP، LEAs، PP2Cs هستند. در نهایت، داده‏های به دست آمده از این فراتحلیل با real-time quantitative PCR بر روی ژن‏های پراکسیداز 47، OsDSSR1، homeobox-leucine zipper protein و یک ژن ناشناخته تایید شد. این یافته‏ها به طور قابل توجهی درک ما را از مسیر تنش خشکی بهبود می‏دهد. شناسایی ژن‏های مرکزی در این مطالعه می‏تواند برای به دست آوردن یک نمای کلی از ژن‏های مرکزی که نقش مهمی در پاسخ به تنش خشکی در برنج دارند، موثر باشد. نتیجه‏گیری: شناسایی ژن‏های پایین دست ژن مرکزی می‏تواند در تهیه برنج متحمل به تنش خشکی از طریق روش‏های اصلاحی کلاسیک با هرمی‏سازی این ژن‏ها یا از طریق دستکاری ژنوم کمک نماید و تحمل به تنش خشکی را افزایش دهد و در نتیجه منجر به کشاورزی پایدار شود.

هدف: محل رشته های هموزیگوت که به طور مستمر تحت انتخاب هستند یا حاوی جهش های مطلوب اند، تمایل به تثبیت شدن در ژنوم دارند و در طی سال ها جزایر ROH را تشکیل می دهند. همچنین انتخاب در جهت افزایش فراوانی جهش های جدید، باعث به جا گذاشتن نشانه هایی در سطح ژنوم می شود. از آنجایی که این مناطق غالباً صفات مهم اقتصادی را کنترل می-کنند، در نتیجه شناسایی این مناطق از موضوعات اساسی در مباحث ژنتیک حیوانی می باشد. مواد و روش ها: بدین منظور برای شناسایی نشانه های انتخاب و شناسایی جزایر ROH، 81 رأس گوسفند بومی زندی شامل میش های دوقلوزا (42 رأس) میش های تک قلوزا (39 رأس) با استفاده از آرایه های 50K گوسفندی تعیین ژنوتیپ شدند. برای شناسایی نشانه های انتخاب از آماره ناِاُریب تتا به وسیله نرم افزارR استفاده شد. ژن های کاندیدا با استفاده از SNP هایی که در بازه ی 1/0 درصد بالای ارزش تتا، واقع شده بودند با استفاده از برنامه BioMart در محیط Ensemble Genome Browser 109 شناسایی شدند. قطعات هموزیگوت ژنومی با برنامه detectRUNS محاسبه شد. یک درصد از نشانگرهای SNP با بالاترین فراوانی در قطعات هموزیگوت ژنومی به عنوان جزایر ROH در نظر گرفته شد. نتایج: با استفاده از آماره تتا مناطق ژنومی که تفرق جمعیتی بالایی داشتند، روی کروموزوم های 1 (سه منطقه)، 2 (دو منطقه)، 5، 6 (دو منطقه)، 8 (دو منطقه)، 10 و 25 شناسایی شدند. در این پژوهش، 16 جزیره ROH با طول 46/270 کیلوبازی تا 25/8 مگا بازی مرتبط با صفت شناسایی شد. توزیع جزایر ROH در ژنوم یکنواخت نبود، بطوریکه بیشترین و کمترین تعداد جزایر ROH به ترتیب بر روی کروموزوم های 1 و 24 مشاهده شد. بررسی ژن های گزارش شده در این مناطق نشان داد که در داخل یا مجاورت این نواحی، ژن های PER2، KCNH7، CLCN3، UTG8 و EPHA5 قرار داشتند. بررسی بیوانفورماتیکی این مناطق نشان داد، ژن های موجود در این مناطق با رشد و توسعه سلول های گرانولوزا ، نرخ تخمک اندازی، انتقال لیپید به سلول-های استروئیدی و رشد ابتدایی جنین مرتبط هستند. نتیجه گیری: نتایج این پژوهش نشان داد که فرآیند انتخاب برای صفات مهم اقتصادی در طی سال های متوالی، منجر به شکل گیری قطعات هموزیگوت ژنومی به نام جزایر ROH در ژنوم گوسفندان شده است که پویش این جزایر در سطح ژنوم می-تواند به عنوان راهبرد جایگزین برای شناسایی مناطق ژنومی مرتبط با صفات مهم اقتصادی باشد. به هر حال، جهت شناسایی دقیق این ژن ها و QTLها لازم است مطالعات پیوستگی و عملکردی بیشتری انجام شود.

هدف: زمان گلدهی در گندم توسط سه گروه ژنی شامل ژن های مسئول دوره نوری، بهاره سازی و زودرسی ذاتی کنترل می شود. هدف از این پژوهش بررسی تأثیر ژن های بهاره سازی و دوره نوری بر گلدهی گندم نان با استفاده از لاین های ایزوژن نزدیک در سه زمینه ژنتیکی بود. مواد و روش ها: از زودسنبله ده ترین و دیرسنبله ده ترین ژنوتیپ های سه جمعیت نسل BC5F2 حاصل از تلاقی برگشتی ارقام ایرانی کل حیدری، مهدوی و روشن (والدین تکراری) با رقم استرالیایی اکسکلیبر (والد بخشنده زودرسی) به همراه والدین تلاقی ها (ارقام کل حیدری، مهدوی، روشن و اکسکلیبر) استخراج DNA ژنومی صورت گرفت. از واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR) با استفاده از آغازگرهای اختصاصی برای تکثیر ژن های Ppd و Vrn استفاده شد. نتایج: دو رقم اکسکلیبر و مهدوی در مکان ژنی Ppd-D1 دارای آلل Ppd-D1a و ارقام روشن و کل حیدری دارای آلل Ppd-D1b بودند. در این مکان ژنی مطابق انتظار، نتاج زودسنبله ده و دیرسنبله ده زمینه ژنتیکی رقم مهدوی شبیه والدین بودند. در زمینه ژنتیکی رقم روشن، نتاج دیرسنبله ده هموزیگوت و شبیه والد تکراری اما نتاج زودسنبله ده هتروزیگوت بود. در زمینه ژنتیکی رقم کل حیدری نتاج زودسنبله ده و دیرسنبله ده هر دو هتروزیگوت بودند. دلیل این امر می تواند وجود یک سری ژن های تغییردهنده باشد که تحت تأثیر زمینه ژنتیکی هستند. ارقام اکسکلیبر، کل حیدری و مهدوی در مکان ژنی Vrn-B1 دارای آلل Vrn-B1a و در مکان ژنی Vrn-D1 دارای آلل vrn-D1 بودند. رقم روشن در مکان ژنی Vrn-B1 دارای آلل vrn-B1 و در مکان ژنی Vrn-D1 دارای آلل Vrn-D1a بود. از آنجایی که ارقام اکسکلیبر، کل حیدری و مهدوی تنوع ژنتیکی نداشتند، مطابق انتظار نتاج زودسنبله ده و دیرسنبله ده در زمینه های ژنتیکی ارقام کل حیدری و مهدوی در هر دو مکان ژنی شبیه والدین بودند. در زمینه ژنتیکی رقم روشن، از آنجا که آلل زمستانه مکان ژنی Vrn-B1 و آلل بهاره مکان ژنی Vrn-D1 ایجاد زودرسی می نمایند، نتاج زودسنبله ده و دیرسنبله ده شبیه والد تکراری بودند. نتیجه گیری: آلل Ppd-D1a در زمینه ژنتیکی رقم روشن به خوبی توانست نتاج زودسنبله ده را از دیرسنبله ده تفکیک نماید، این نتیجه اهمیت و نقش این آلل را در زودرسی نشان می دهد. نتاج زودسنبله ده و دیرسنبله ده زمینه ژنتیکی رقم روشن از لحاظ دو مکان ژنی Vrn-B1 و Vrn-D1 تفاوت نداشتند. دلیل این امر آن است که این نتاج حاصل تلاقی برگشتی پنجم ارقام روشن و اکسکلیبر می باشند و تا این نسل فقط گزینش فنوتیپی برای زودرسی انجام شده بود و ژن های مسئول دیررسی در این مکان های ژنی طی گزینش فنوتیپی حذف شده اند.