ژنتیک نوین
سال:1387 | دوره:3 | شماره:3 (پیاپی 14) |تعداد مقالات:7

روش های بهنژادی مدرن ابداع شده اند تا نیاز به ایجاد تنوع در گل و گیاهان زینتی که صنعتی جهانی است را برطرف سازند. این روش ها از طرفی طول دوره اصلاحی را به طور قابل توجهی کاهش می دهند و از طرف دیگر می توانند در بهنژادی گیاهانی که با روش های سنتی اصلاح آنها امکان پذیر نیست نقش موثر داشته باشند. ایجاد تغییرات ژنتیکی برای بهبود کیفیت در هر برنامه اصلاحی لازم و ضروری است. استفاده از جهش های طبیعی و القایی در بهبود منابع ژنی بسیار موثر بوده و بطور موفقیت آمیزی به توسعه ارقام اصلاح شده و جدید گیاهان زینتی کمک نموده است. ایجاد گیاهان هاپلوئید به طور قابل ملاحظه ای زمان لازم جهت تولید رگه های خویش آمیخته برای بهنژادی دورگه های نسل اول را کوتاه نموده و از طرف دیگر انتخاب صفات مغلوب را تسهیل می سازند. گیاهان پلی پلوئید هم به صورت منفرد و هم در جمعیت ها در مقایسه با والدین دیپلوئید خود معمولا دارای سطح بالایی از هتروزیگوستی بوده و پلی فیلتیک(polyphyletic)  می باشند. گیاهان هاپلوئید، دابل هاپلوئید و پلی پلوئید منابع جدید ژرم پلاسم بوده که می توانند به صورت ارقام جدید معرفی گردند و یا اینکه در برنامه های بهنژادی مورد استفاده قرار گیرند. با دستیابی به تکنیکهای نوین نظیر مهندسی ژنتیک می توان با تغییرات جزیی در ساختار ژنتیکی گیاه و حفظ سایر صفات مطلوب آن، ضمن ایجاد تغییرات لازم به منظور دستیابی به صفات مورد نظر مصرف کننده در وقت و هزینه بهنژادگران به میزان قابل ملاحظه ای صرفه جویی نمود. مهندسی ژنتیک صفات جدید در یک رقم به قابلیت باززایی از گیاه تراریخته بستگی دارد که خوشبختانه در حال حاضر این تکنیک به طور قابل توجهی خصوصا در گیاهان زینتی رو به گسترش است. مقاله حاضر مروری بر پیشرفتهای اخیر در اصلاح نوین گیاهان زینتی از جمله ایجاد تنوعات سوماکلونالی، جهش های القایی، تولید گیاهان پلی پلوئید و هاپلوئید و مهندسی ژنتیک به منظور ایجاد تنوع در رنگ، افزایش ماندگاری و عطر گل و نیز افزایش مقاومت گیاه در برابر بیماری ها و آفات می باشد.

اتیولوژی عقب ماندگی ذهنی هتروژن بوده و اکثرا علت ژنتیکی دارد. ناهنجاریهای کروموزومی علت 4-28 در صد کلیه عقب ماندگی های ذهنی است. اکثر ناهنجاریهای کروموزوم نوع اتوزومی غیرمتعادل باعث عقب ماندگی ذهنی می شوند نواحی انتهایی کروموزوم ها غنی از ژن می باشند و مطالعات مختلف دلالت بر آن دارند که ناهنجاریهای این نواحی می توانند یکی از عوامل اصلی ایجاد عقب ماندگی ذهنی باشند. در این پژوهش با استفاده از روش هیبریداسیون فلورسانس درمحل ناهنجاری های ساب تلومریک کروموزومی در 13 نمونه واجد کاریوتایپ نرمال مورد بررسی قرار گرفتند. بیماران انتخاب شده دارای ضریب هوشی کمتر از 70 ونیمی از بیماران فاقد دیسمورفیسم سندرم ژنتیکی خاصی بودند نتایج آزمایش برای 11 نفر نرمال بود در حالیکه 2 نفر (%15) ناهنجاری ساب تلومریک نشان دادند. در بیماراول انتهای بازوی کوتاه هر دو همولوگ کروموزوم 20 با پروب ویژه ساب تلومریک بازوی بلند 19 سیگنال مثبت نشان داد. و بنابراین بیمار برای ناحیه ساب تلومریک بازوی بلند کروموزوم 19 تترازومی می باشد. در بیمار دیگر انتهای بازوی کوتاه کروموزوم 17 یا 18 با پروب ویژه ساب تلومریک بازوی بلند کروموزوم 9 سیگنال مثبت نشان داد. در نتیجه این بیمار برای ناحیه ساب تلومریک بازوی بلند کروموزوم 9 تریزومی می باشد.

برنج یکی از مهمترین گیاهان زراعی است که غذای نیمی از مردم جهان را تامین می کند. با توجه به جمعیت روز افزون دنیا، نگرانی در مورد تولید غذا مرتبا افزایش یافته و نیاز به محصولات گیاهی بیشتر، کشت برنج در مناطق غیرقابل کشت را ایجاب می نماید. سطوح شوری بالاتر از حد بحرانی برای رشد برنج در این مناطق، نیاز به محصولات گیاهی متحمل به تنش شوری و تحقیقات بیشتر در این زمینه را بیش از پیش ضروری تر می نماید. محتوای کلروفیل تحت تنش شوری یکی از مهمترین صفات مرتبط با تحمل به شوری است. به منظور مکان یابی QTL های مرتبط با محتوای کلروفیل برگ در مراحل گیاهچه و زایشی در شرایط تنش شوری از یک جمعیت F2:3 حاصل از تلاقی ارقام طارم محلی و خزر استفاده شد. نقشه پیوستگی 74 نشانگر ریز ماهواره با پوشش ژنومی 50/1231 سانتی مورگان با متوسط فاصله 83/19 سانتی مورگان تهیه گردید. برای محتوای کلروفیل در مرحله گیاهچه و در شرایط تنش شوری بر اساس مکان یابی فاصله ای مرکب، یک QTL در فاصله دو نشانگرRM1022-RM6283  در کروموزوم 3 مکان یابی شد. این  40.14 (qCLS-3) QTLدرصد از تغییرات مربوط به محتوای کلروفیل را در مرحله گیاهچه ای توجیه نمود. نتایج حاصل از این آزمایش می تواند ژنوتیپ های برتر برای برنامه های انتخاب بر مبنای نشانگر مورد استفاده قرار گیرد.

تعیین جنسیت اغلب پرندگان تا زمان بلوغ و حتی گاهی بعد از بلوغ امری نسبتا مشکل است. اما جنسیت پرندگان و سایر جانوران از بدو تشکیل نطفه، به لحاظ ژنتیکی معین است. امروزه با پیشرفت روش های مولکولی، تعیین جنسیت جانداران در هر مرحله از زندگی میسر می باشد. در تحقیق حاظر تعیین جنسیت در قناری با استفاده از واکنش PCR و بر اساس دو ژن CHD-W و CHD-Z شرح داده شده است. در این تحقیق جمعا از 29 قطعه قناری استفاده شد. استخراج DNA از انتهای کالاموس پر قناری های زنده صورت پذیرفت و با استفاده از پرایمرهای اختصاصی طراحی شده در این طرح، واکنش PCR تنظیم گردید. نتایج نشان دهنده تکثیر دو قطعه DNA به طول های 345 و 306 جفت باز برای جنس ماده و فقط یک باند 306 جفت باز برای جنس نر بود. این نتایج برای کلیه نمونه های پر مشاهده شد. از آنجا که طراحی این سیستم تعیین جنسیت برای اولین بار در قناری مورد استفاده قرار می گیرد و نتایج مولکولی با ویژگی های مورفولوژیک دو جنس نر و ماده کاملا مطابقت دارد، لذا تعیین جنسیت جوجه های قناری با انجام واکنش PCR روی نمونه های پر، آسان، سریع، بی خطر و ارزان می باشد.

در این تحقیق بررسی تنوع ژنتیکی 28 رقم ایرانی و خارجی یونجه زراعی (Medicago sativa L.) با استفاده از نشانگرهای مولکولی RAPD بررسی گردید. برای این منظور بالک  DNAژنومی از برگ گیاهان استخراج و توسط 14 پرایمر تصادفی RAPD تکثیر و مورد ارزیابی قرار گرفت. در مجموع 200 باند شناسایی گردید که 59 درصد آن چند شکلی داشت. بر مبنای آنالیز روابط ژنتیکی ارقام به روش تجزیه خوشه ای و بر اساس ماتریس ضرایب تشابه تطابق ساده، داده های مولکولی همپوشانی مطلوبی با مناطق جغرافیایی نشان نداد. میزان تشابه ژنتیکی از 81/0 (جمعیت های زنجان و میاندوآب) تا 43/0 (جمعیت های جلفا و بمی) متغیر بود. میانگین تشابه ژنتیکی 61/0 بدست آمد. بر اساس نتایج بدست آمده مشخص شد که ارقام از دامنه تنوع ژنتیکی پایینی برخوردار بوده و گسترش پایه ژنتیکی ارقام نیازی جدی به شمار می رود. این امر را می توان به پدیده انتقال فیزیکی بین جمعیت ها و دگرگشن بودن جمعیت های یونجه زراعی نسبت داد که خود متاثر از فعالیت حشرات بوده که با انتقال دانه گرده در بین ارقام سبب اختلاط و همپوشانی ارقام و افزایش تشابه ژنتیکی می گردد.

شناسایی گونه های حیوانی استفاده شده در تهیه پودر ماهی به لحاظ اقتصادی و بهداشتی بسیار حایز اهمیت می باشد. هدف از این تحقیق تشخیص وجود تقلب و شناسایی گونه های استفاده شده (نشخوارکنندگان، طیور و خوک سانان) در پودر ماهی با استفاده از روش های مبتنی بر واکنش زنجیره ای پلیمراز بود. بدین منظور از پودر ماهی تولید کارخانه های مختلف تعداد 20 نمونه جمع آوری شد. استخراج DNA از نمونه ها به روش گوانیدین تیوسیانات - سیلیکاژل صورت گرفت. قطعات 104، 183 و 290 جفت بازی به ترتیب برای نشخوار کنندگان (گاو، گوسفند و بز)، طیور (مرغ و بوقلمون) و خوک سانان (اهلی و وحشی) از نواحی ژنی 12S rRNA  و 16S rRNA،DNA میتوکندریایی با استفاده از واکنش زنجیره ای پلیمراز به صورت Multiplex و آغازگرهای اختصاصی نشخوار کنندگان، طیور و خوک سانان تکثیر شد. نتایج نشان دادند که نمونه های پودر ماهی جمع آوری شده هیچگونه آلودگی به بقایای بافتی خوک سانان نداشتند. اما 75 درصد نمونه های جمع آوری شده آلودگی به بقایای بافتی نشخوارکنندگان و 55 درصد آلودگی به بقایای بافتی طیور را نشان دادند. همچنین میزان آلودگی مشترک بقایای بافتی نشخوار کنندگان و طیور در پودر ماهی 45 درصد برآورد شد.

استفاده از ژن اولئوسین گیاهی یک روش مطلوب به منظور تولید پروتئین نوترکیب در مقیاس زیاد و همچنین استخراج راحت تر و ارزانتر است. اتصال اولئوسین به ژن مدنظر و استفاده از پیشبرنده اختصاصی بذر، موجب هدف گیری پروتئین نوترکیب به اجسام روغنی بذر می شود. در این تحقیق، سازه ترکیبی اینترفرون گاما - اولئوسین برای تولید پروتئین اینترفرون گامای انسانی در بذر گیاه کلزا طراحی و ساخته شد. برای این منظور ابتدا ژن اولئوسین از ژنوم گیاه کلزا جدا و در ناقل بیانی گیاهی pBI121 همسانه سازی شد. سپس ژن اینترفرون گاما در پایین دست ژن اولئوسین همسانه سازی شد و بین این دو ژن توالی برشی پروتئولایتیکی جهت جداسازی دو پروتئین تعبیه شد. مجموعه این دو ژن تحت کنترل پیشبرنده بذری Napin قرار گرفت. ناقل pBI121 حاوی سازه مورد نظر به اگروباکتریوم سویه LBA4404 معرفی و برای تراریختی گیاه کلزا از ریزنمونه های کوتیلدون استفاده شد. گزینش نوساقه های باززایی شده در محیط انتخابی حاوی کانامایسین انجام شد. آنالیز بذور تراریخته نسل اول (T0) با PCR بیانگر انتقال ژنIFN g  و آزمون RT-PCR نشان دهنده بیان ژن  IFNgبود.