زیست فناوری گیاهان زراعی
سال:1398 | دوره:9 | شماره:28 |تعداد مقالات:6

ناقلین دوتایی مرسوم مبتنی بر pBI121 که هنوز به طور گسترده ای در انتقال ژن به گیاه به وسیله آگروباکتریوم استفاده می شوند، به علت عدم کارآیی گزینش گر کانامایسین، در برخی از گیاهان تک لپه ای قابل استفاده نیستند در حالی که مقاومت به هیگرومایسین یک نشانگر گزینشی پرکاربرد و مهم در تراریختی برخی گیاهان به ویژه تک لپه ای ها به شمار می رود. از این رو در مطالعه حاضر، بهبود ناقل pBI121 برای تراریختی گیاهان تک لپه ای مورد نظر قرار گرفت. به این منظور، ژن مقاومت به هیگرومایسین به همراه خاتمه دهنده 35S از پلاسمید p6-ubi-rnai به وسیله آنزیم های برشی SmaІ و NotІ ، جداسازی و در ناقل حدواسط pBlueScript همسانه سازی شد. در ادامه، با استفاده از آنزیم های HindIII و SmaI، پیش بر CaMV 35S از بدنه حامل pBI121 جداسازی و در بالادست این ژن در ناقل pBlueScript قرار داده شد. با استفاده از آنزیم های HindIII و Eco53KI، کاست کامل ژن مقاومت به هیگرومایسین جایگزین کاست ژن مقاومت به کانامایسین (که با استفاده از آنزیم های HindIII و MssI حذف شده بود) در ناقل pBI121 شد. صحت ساخت ناقل جدید توسط روش PCR، بررسی الگوی هضم آنزیمی و توالی یابی تأیید شد. با توجه به محبوبیت سری ناقلین مبتنی بر pBI121 نسبت به سایر ناقلین موجود و آشنایی محققین با نحوه دستورزی آنها، کارایی ناقل معرفی شده در این مطالعه می تواند در پژوهش های انتقال ژن به گیاهان تک لپه مورد بررسی قرار گیرد.

شنبلیله با نام علمی Trigonella foenum– graecum گیاهی یکساله و دو لپه ای از تیره بقولات است. ریشه، برگ و بذر آن دارای ترکیبات دارویی مهمی می باشد. دستورزی محیط های کشت سلولی با الیسیتورها یکی از راهکارهای مهم جهت القای متابولیسم ثانویه و تولید متابولیت های ارزشمند می باشد. سالیسیلیک اسید به عنوان یک الیسیتور غیرزیستی در افزایش تولید متابولیت های دارویی مؤثر است. هدف از این پژوهش بررسی اثر سالیسیلیک اسید بر رشد، برخی از شاخص های فیزیولوژیک و تولید تریگونلین در کشت درون شیشه ای شنبلیله است. کشت سلولی شنبلیله با استفاده از کوتیلدون ژنوتیپ TN-47-155 شنبلیله در محیط جامد MS حاوی 35/0 میلی گرم در لیتر TDZ و 05/0 میلی گرم در لیتر IBA حاصل شد. واکنش سلول ها در ارتباط با تولید تریگونلین و دیگر شاخص های فیزیولوژیک پس از گذشت یک هفته با اعمال سالیسیلیک اسید با غلظت های 5/12، 25، 50 میلی گرم بر لیتر مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از HPLC نشان داد که رشد سلولی و زنده مانی سلول ها تحت اثر تیمارها نسبت به شاهد کاهش یافته است. مقدار پراکسید هیدروژن و پراکسیداسیون لیپیدهای غشایی در سلول ها نسبت به شاهد تحت اثر تیمارها افزایش یافت. کلیه تیمارها باعث افزایش تولید تریگونلین و فنل کل شدند. تیمار سلول ها با غلظت 50 میلی گرم بر لیتر (75 درصد) سالیسیلیک اسید باعث افزایش میزان تریگونلین به میزان دو برابر شاهد (35 درصد) شد. سالیسیلیک اسید می-تواند به عنوان محرک در کشت سلولی شنبلیله به کار رود و باعث القای تولید بیشتر تریگونلین شود.

شناسایی نشانگرهای پیوسته به ژن های کنترل کننده تحمل به خشکی از نیازهای اصلاح ارقام برنج با عملکرد زیاد در نواحی خشک می باشد. به منظور مکان یابی QTLهای کنترل کننده تحمل به تنش خشکی در برنج، 96 لاین نوترکیب F8 برنج حاصل از تلاقی اهلمی طارم و ندا در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار، تحت شرایط تنش خشکی در آزمایشگاه گیاه شناسی دانشکده کشاورزی دانشگاه گنبد کاووس در سال 1393 کشت شدند. نظر به وجود تنوع ژنتیکی بین لاین های مورد مطالعه، امکان ردیابی QTLها در این بررسی فراهم شد. در محاسبه همبستگی صفات ارزیابی شده در شرایط تنش خشکی، بیشترین همبستگی مربوط به صفات قطر ریشه با چگالی سطح ریشه (**96/0) بود. نتایج تجزیه خوشه ای براساس کل صفات در شرایط تنش خشکی، لاین های مورد بررسی را در چهار گروه مقاوم، نیمه مقاوم، نیمه حساس و حساس به خشکی قرار داد. نقشه پیوستگی با استفاده از 30 نشانگر SSR و 20 نشانگر ISSR به دست آمد. طول نقشه پیوستگی 2/1413 سانتی مورگان با متوسط فاصله 18/12 سانتی مورگان بین دو نشانگر مجاور بود. در مجموع 13 فاصله واجد QTL برای صفات ارزیابی شده شناسایی شد که از این تعداد دو QTL طول ساقه، یک QTL تعداد ریشه، سه QTL عرض برگ، یک QTL وزن ساقه، سه QTL سطح برگ، یک QTL تراکم روزنه قبل تنش، یک QTL تراکم روزنه بعد تنش و یک QTL مجموع سطح روزنه ها به سطح کل بعد تنش را کنترل نمود. از بین QTLهای ردیابی شده، qLL-2 و qSA-12 به ترتیب برای سطح برگ و تراکم روزنه بعد از تنش توانستند درصد بالایی از تغییرات فنوتیپی را توجیه نمایند. از نتایج این پژوهش بعد از تعیین اعتبار می توان در برنامه های انتخاب به کمک نشانگر استفاده نمود.

در گیاهان عالی، ساکارز سینتاز (SuS, EC 2. 4. 1. 13) به عنوان آنزیم کلیدی در متابولیسم ساکارز شناخته می شود. این آنزیم صورت برگشت پذیر و در حضور یوریدین دی فسفات (UDP)، ساکارز را به فروکتوز و UDP-گلوکز تبدیل می کند. در این مطالعه 22 ژن ساکارز سینتاز با استفاده از روش های بیوانفورماتیکی در ژنوم گندم شناسایی شد که براساس جایگاه کروموزومی از TaSUS1 تا TaSUS22 نامگذاری شدند. آنالیز فیلوژنتیکی نشان داد که ژن های ساکارز سینتاز گندم و سایر گیاهان از نظر تکاملی به سه گروه SUSI، SUSII و SUSIII تقسیم می شوند. ژن های TaSUS هر گروه از نظر ویژگی های ساختاری مانند تعداد، طول و توزیع اگزون ها حفاظت شده هستند. ناحیه بالادست ژن های TaSUS دارای فراوانی متفاوتی از عناصر تنظیمی cis است که دلیلی بر پیچیدگی تنظیم بیان این ژن ها در مراحل نموی و یا پاسخ به تنش ها می باشد. همچنین 21 ژن TaSUS هدف miRNA مربوط به 16 خانواده متفاوت قرار می گیرند که اهمیت تظیم بیان ژن پس از رونویسی در این خانواده را نشان می هد. پروفایل بیانی مکانی/زمانی این ژن ها مشخص کرد که ژن های TaSUS مربوط به زیرگروه SUSI نقش مهمی در رشد و نمو گندم بر عهده دارند. این نتایج نگاه جدیدی به تکامل ژن های TaSUS بوده و اطلاعات پایه از نظر تکاملی و کارکردی احتمالی، برای انتخاب و ارزیابی نقش این ژن ها در متابولیسم ساکارز در شرایط رشدی مختلف در گندم را فراهم می کند.

همزیستی بین گیاه و باکتری با تشکیل گره و تثبیت نیتروژن بر کمیت محصول و همچنین محتوای پروتئین گیاه دارای اهمیت بسیار زیادی می باشد. در این پژوهش جهت شناسایی ژن های باکتریایی مرتبط با تولید گره، تعداد 194 سویه باکتری Rizobium leguminosarum نیمه همزیست با گیاه لوتوس بورتیایی مورد استفاده قرار گرفت. صفات مرتبط با گره زایی (تعداد گره سفید، تعداد گره قرمز و تعداد کل گره) در 7، 14، 21 و 28 روز بعد از تلقیح اندازه گیری شد. نتایج حاصل از تجزیه به مولفه های اصلی، حاکی از تفکیک کامل بین سویه ها با ژنوم هایA، C و D بود. علاوه بر آن، نتایج مطالعه سرتاسری ژنوم (GWAS) نشان داد که اپرون با فعالیت فاکتور ترشحی در القای مقاومت بر صفت گره قرمز موثر می باشد. یاد آور می شود که به دلیل برخورد بسیار مختصر با چکیده مقاله این چکیده مقاله از تعداد دویست کلمه مجاز در این قسمت بسیار بسیار کمتر شده است که به این وسیله برای رسانده به تعداد دویست کلمه در این قسمت این توضیحات را نوشته ام که بتوانم مجوز ورود به مرحله بعد را دریافت نمایم. از این که مجبور به ارائه توضیح در این قسمت شدم عذرخواه هستم و لذا شایسته است عذر نویسنده مسئول را با بزرگواری خود بپذیرید.

تنش های محیطی اثرات جبران ناپذیری بر تولید گندم نان (Triticum aestivum L. ) که از مهمترین محصولات زراعی است می گذارند. از طرفی اعضا خانواده AP2/ERF از مهمترین تنظیم کنندگان رونویسی هستند که بر رشد و پاسخ گیاه به تنش های زنده و غیرزنده موثرند. برای ارزیابی سازوکار تحمل تنش شوری در گندم فعالیت آنزیم های سوپر اکسیددیسموتاز، آسکوربات پراکسیداز و کاتالاز در دو لندریس متحمل گندم (3623 و 3625) تحت شوری با آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در دو سطح شاهد و 250 میلی مولار شوری در سه تکرار انجام شد. از گیاهچه ها در زمان های صفر، 1، 3، 6، 12 و 24 ساعت و 10 روز پس از تنش نمونه برداری شد. فعالیت آنزیم ها در ریشه و اندام هوایی گیاهان اندازه گیری شد. توالی نوکلئوتیدیAP2-21 از پایگاه NCBI استخراج و آغازگرها طراحی و قطعه ژن از گندم جدا، همسانه-سازی و توالی یابی و با حضور دومین حفاظت شده AP2 تأیید شد. تغییرات بیان TaAP2-21 با روش PCR کمی و با استفاده از آغازگرهای ویژه و ژن بتا اکتین بررسی شد. نتایج نشان دهنده اختلاف معنی دار فعالیت آنزیم ها در زمان های مختلف نسبت به شاهد در هر دو بافت هر دو رقم بود و بیشترین تفاوت در تنش های کوتاه و میان مدت مشاهده شد با این حال ظاهرا" در تنش بلندمدت سازوکار آنتی اکسیدانی آنزیم ها در 3623 فعالتر از 3625 عمل می کنند. بیان ژن تحت شوری در بافت های هر دو لندریس کاهش معنی داری داشت. احتمالا ژن TaAP2-21 یکی از عوامل بازدارنده رونویسی از ژن های پاسخ دهنده به شوری بوده و باعث ایجاد حساسیت به شوری در گندم می شود.