ژنتیک نوین
سال:1388 | دوره:4 | شماره:2 (پیاپی 17) |تعداد مقالات:7

فناوری آرایه های تنوع (DArT) روشی کارآمد در استفاده بهینه از پتانسیل تنوع در خزانه ژن گونه های زیستی برای تعیین ژنوتیپ افراد و شناخت توزیع تنوع ژنتیکی در درون و بین جمعیت ها و خزانه های ژنی برای مدیریت موثر ذخایر توارثی و برنامه های بهنژادی است. DArT نشانگری مبتنی بر دورگ گیری ریزآرایه های تنوع DNA است و قادر به ارزیابی هزاران جایگاه ژنومی بطور همسو و همزمان برای شناسایی وجود چندشکلی در سراسر ژنوم صرفا در یک آزمون منفرد است، بدون اینکه نیازی به هرگونه اطلاع پیشین از توالی ژنوم باشد. سرعت و وضوح بالای کار و هزینه نسبتا پایین این نشانگرها به ازای مقدار اطلاعات حاصل از ژنوتیپ فرد، قابلیت انتقال این نشانگرها بین جمعیت های اصلاحی گوناگون و نیز امکان اتوماسیون کامل این فناوری وجهه ممتاز آن نسبت به سایر نشانگرهای رایج است. نشانگرهایDArT  چندشکل در هر آرایه تنوع قابل ردیابی و گردآوری مجزا در قالب آرایه های غنی از چندشکلی برای تحقیقات بعدی در زمینه های گوناگون بهنژادی گونه های خویشاوند است.

بکارگیری بیولوژی مولکولی و بیوتکنولوژی گیاهی در دهه 1990 نشان داد که بسیاری از داروها می توانند در حجم انبوه و به قیمت بسیار ارزان در گیاهان تولید شوند. جذابیت سیستم های گیاهی به دلیل مزایایی همچون ایمنی بالا، هزینه پایین، تغییرات پس از ترجمه و حجم بالای تولید نسبت به سیستم های کلاسیک (مثل باکتری ها، مخمرها و سلولهای جانوری) است. پروتئین دارویی  (tissue Plasminogen Activator) tPA  بطور اختصاصی و نسبتا قوی به لخته های خونی متصل شده و ترجیحا پلاسمینوژن به دام افتاده در داخل لخته ها را فعال و لخته خونی را از بین می برد. از پروتئین نوترکیب tPA به منظور درمان سکته های قلبی و مغزی استفاده می شود. در این تحقیق، بیان ژن فعال کننده پلاسمینوژن بافتی(tPA)  در گیاه توتون بررسی شده است. این پروتئین نوترکیب تحت کنترل پیشبر CaMV 35S و خاتمه دهنده NOS قرار گرفت. توالی افزایش دهنده Kozak و ترادف کدکننده پپتید نشانه KDEL، به ترتیب به دو انتهای آمینی و کربوکسیلی ژن tPA افزوده شدند. سازه تهیه شده به ژنوم گیاه توتون منتقل و گیاهان تراریخت روی محیط حاوی کانامایسین انتخاب شدند. ارزیابی گیاهان تراریخت با استفاده از فنونRT-PCR ، SDS-PAGE ، زیموگرافی و وسترن بلات انجام شده و کلیه این آزمایش ها نشان داد که ژن هدف (tPA) به گیاهان توتون منتقل شده و به نحو فعالی در گیاهان تراریخت بیان می شود و پروتئین نوترکیب تولیدی، توانایی حل لخته های خونی را دارد.

گل محمدی یکی از گونه های مهم رز در ایران، از گذشته های دور به منظور تهیه گلاب و روغن های معطر مورد توجه بوده است. با وجود سابقه دیرین کشت گل محمدی در ایران، اصلاح ژنتیکی آن به دلیل اطلاعات اندک در زمینه ذخایر توارثی این گیاه محدود بوده است. به این منظور تحقیقی در دانشکده کشاورزی دانشگاه تهران جهت بررسی تنوع ژنتیکی گل محمدی انجام شد. تنوع ژنتیکی تعداد 41 ژنوتیپ گل محمدی از نواحی مختلف ایران (استان های فارس، کرمان، اصفهان، آذربایجان شرقی و خراسان رضوی) و یک ژنوتیپ از بلغارستان، با استفاده از 31 آغازگر RAPD و 10 نشانگر مرفولوژیکی مورد ارزیابی قرار گرفتند. هر دو نشانگر ملکولی و مرفولوژیکی درجه بالایی از چندشکلی را در میان ژنوتیپ های گل محمدی در ایران نشان دادند. ژنوتیپ های مورد مطالعه بر اساس نتایج RAPD به 10 گروه در مقایسه با سه گروه بر اساس صفات مرفولوژیکی تقسیم بندی شدند. مقایسه گروه بندی حاصل از دو روش نشان دهنده کارایی کمتر نشانگرهای مرفولوژیکی در تفکیک ژنوتیپ ها در مقایسه با نشانگرهای ملکولی بود. بر اساس نتایج این مطالعه، ذخیره توارثی گل محمدی مورد بررسی از تنوع ژنتیکی قابل توجهی برخوردار بوده و می تواند منبع ارزشمندی برای پژوهش های به نژادی این گونه در آینده باشد.

داکسی نیوالنول (DON) میکوتوکسینی است که بطور معمول توسط قارچ عامل بیماری بلایت فوزاریومی سنبله در غلات دانه ریز ایجاد می شود. این توکسین همچنین از عوامل تشدید بیماریزایی قارچ F. graminearum در زمان آلوده کردن گیاه میزبان از طریق ممانعت از سنتز پروتئین ها به شمار میرود. یکی از روش های ایجاد تحمل به DON، تغییر در جایگاه اثر آن در سلول یعنی پروتئین ریبوزومی (RPL3) L3 است. در این مطالعه rpl3 های جهش یافته و طبیعی از گوجه فرنگی به مخمر حساس به DON بعنوان سلول مدل، منتقل گردیدند. نتایج بیانگر این بود که rpl3 تغییر یافته گیاه می تواند در مخمر بیان یافته و مورد استفاده قرار گیرد و جهش های W258R و H259Y به صورت انفرادی و توام باعث افزایش قدرت رشد سلول در محیط واجد توکسین DON می شوند.

اهمیت برآورد تنوع ژنتیکی به این دلیل است که کاهش تنوع ژنتیکی ممکن است موجب آسیب پذیری شدید محصولات زراعی در برابر تنش های محیطی، آفات و بیماری ها و در نتیجه کاهش عملکرد شود. در این پژوهش، تنوع ژنتیکی 73 اکوتیپ گندم سرداری توسط نشانگر AFLP مورد بررسی قرار گرفت. سه جفت ترکیب آغازگر EcoRI:MseI  به طور تقریبی 2431 نشانگر AFLP ایجاد نمود که 1582 مورد آن چندشکلی نشان داد (با میانگین درصد چندشکلی 92/73%). جهت محاسبه تشابه ژنتیکی میان اکوتیپ ها از ضریب همبستگی جاکارد و روش گروه بندی UPGMA استفاده شد. اکوتیپ ها درسطح تشابه 62 درصد در 8 گروه قرار گرفتند. نتایج، تنوع ژنتیکی بالایی را میان اکوتیپ ها نشان داد، و می توان از این اکوتیپ ها جهت معرفی ژن های جدید در خزانه ژنی گندم نان استفاده نمود. همچنین به دلیل تنوع ژنتیکی بالای بدست آمده در بین این اکوتیپ ها، نتیجه گرفته شد که گندم سرداری احتمالا یک رقم نیست بلکه توده ای از اکوتیپ ها می باشد و در پژوهش های آینده می توان اکوتیپ های برتر را شناسایی و جایگزین این توده از اکوتیپ ها نمود. همچنین نتایج نشان داد که تجزیه و تحلیل AFLP روشی مفید برای ارزیابی تنوع ژنتیکی میان اکوتیپ های گندم می باشد.

جاروک لیموترش با عامل Candidatus Phytoplasma aurantifolia، مخربترین بیماری درختان لیموترش در استانهای کرمان، هرمزگان و سیستان - بلوچستان است. بـه مـنـظور مقایسه فیتوپلاسمای عامل بیماری جاروک لیموترش در استان های کرمان، هرمزگان و سیستان - بلوچستان، ابتدا دی.ان.ای کل از بافت های آلوده استخراج گردید و سپس یک ناحیه 300 جفت بازی بین ژنهای آر.ان.ای ریبوزومی S16 و S23 با کمک جفت آغازگر های P1P/7 طی آزمون PCR تکثیر و همسانه سازی شد. نتایج حاصل از تعیین ترادف های نوکلئوتیدی نشان داد که قطعه مورد نظر از سه استان مورد نظر صددرصد بایکدیگر مشابه است. علاوه بر این، در روش تجزیه چندشکلی طولی قطعات برشی(PCR-RFLP)  با کمک آنزیم هایAlu I ، Rsa I،Taq I ، Hinf I، Hpa I و Hha I نیز الگوی برش برای قطعه 1800 جفت بازی تکثیرشده با جفت آغازگر P1P/7 با یکدیگر مقایسه گردید. بر اساس این مقایسه، الگوی برش حاصل برای هر سه نمونه یکسان بود. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که احتمالا منشا بیماری در هر سه استان مورد نظر یکی است. به منظور تعیین پراکندگی این بیماری در استان کرمان در طی سالهای 84-83 بازدیدهایی از مناطق مختلف استان کرمان صورت گرفت. نمونه های جمع آوری شده با استفاده از آزمون PCR و با بکارگیری جفت آغازگرهای P1P/7 و P3P/7 مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج بدست آمده نشان داد که درختان لیموترش در شهرستانهای منوجان، کهنوج و جیرفت به این بیماری آلوده هستند.

به منظور بررسی تنوع ژنوتیپ های کنجد، تعداد 27 ژنوتیپ در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در مزرعه موسسه نهال و بذر کاشته و تعداد 21 صفت اندازه گیری شدند. با استفاده از تجزیه خوشه ای بر اساس فاصله اقلیدوسی و روش وارد، ژنوتیپ های مورد مطالعه در چهار گروه قرار گرفتند که بعضی از ژنوتیپ های کنجد ایرانی در گروه ژنوتیپ های خارجی قرار گرفتند. این موضوع احتمال خویشاوندی آنها با ژنوتیپ های خارجی را نشان می دهد. بر اساس تجزیه به عاملها شش عامل 09/74 درصد از تنوع را توجیه کردند. بر اساس بررسی های قبلی، 35 آغازگر RAPD (از سری آغازگرهای اپرون) انتخاب و از این میان تعداد 10 آغازگر نوارهای واضح و تکرار پذیر برای ژنوتیپ ها نشان دادند. چندشکلی برای کل نشانگرها برابر با 3/56 درصد بود. نتایج حاصل از داده های مورفولوژیک و مولکولی نشان داد که همبستگی غیرمعنی دار بین این دو سری از داده ها وجود دارد. نتایج این تحقیق می تواند در حفاظت، طبقه بندی و اصلاح ژنوتیپ های کنجد ایرانی موثر باشد.