فهرست مطالب
فصلنامه ژنتیک نوین
سال هفتم شماره 3 (پیاپی 30، پاییز 1391)
- تاریخ انتشار: 1391/07/23
- تعداد عناوین: 12
-
- مقاله مروری
-
صفحه 209گیاهان دارویی از هزاران سال پیش به عنوان یکی از مهمترین منابع دارویی کاربرد داشته اند. در دوران جدید فناوری زیستی با استفاده از راهکارهایی نظیر کشت سلول ها، اندام ها و بافت ها، مهندسی ژنتیک و کاربرد نشانگرهای مولکولی قادر است کارآیی و بهره وری گیاهان دارویی را به عنوان منابع تجدیدپذیر جهت تولید دارو افزایش دهد. کشت سلول، بافت ها و اندام های گیاهی امکان تکثیر سریع و انبوه بسیاری از گیاهان دارویی مهم را فراهم نموده است. گیاهان تکثیر شده از طریق کشت های in vitro عاری از بیماری و از لحاظ ژنتیکی و کیفی یکنواخت می باشند. نگهداری کشت سلول یا بافت گیاهی به روش انجماد در نیتروژن مایع، یک روش مناسب جهت حفظ گیاهان دارویی در معرض انقراض می باشد. طی سالهای اخیر کشت سوسپانسیون سلولی و اندام (ساقه و ریشه مویین) جهت تولید متابولیت های ثانویه و مطالعه مسیر بیوسنتز متابولیت ها و افزایش بیان ژن مورد توجه قرار گرفته است.در این رابطه کشت سلولی طیف وسیعی از گیاهان دارویی بررسی شده است و ترکیبات مهمی نظیر: فلاونوئید ها، تانن ها، آلکالوئیدها و ترپنوئیدها از این طریق تولید شده اند. ترکیبات محیط کشت، ریزنمونه، شرایط فیزیکی، افزودن پیش سازها، استفاده از القاگرهای زنده و غیر زنده، افزایش نفوذپذیری سلول، دور کردن محصول از محل تولید، بی تحرک نمودن سلولهای گیاهی و انتخاب سلولهای با کارآیی بالا، از مهمترین فاکتورهای موثر در افزایش تولید متابولیت ثانویه در کشت سلولی می باشند. از طرفی مهندسی ژنتیک گیاهی نقش چشمگیری در زمینه شناسایی و دستکاری ژنتیکی آنزیم های دخیل در مسیر متابولیکی بیوسنتز متابولیت های ثانویه ایفا نموده است. انتقال ژن یک ابزار قوی جهت افزایش بازدهی و تولید متابولیتهای ثانویه ای است که محدودیت بازدهی دارند. نشانگرهای مولکولی به دلیل عدم وابستگی به سن، شرایط فیزیولوژیکی و محیطی گیاه، ابزاری قدرتمند جهت شناسایی دقیق گونه های مهم دارویی، بررسی تنوع ژنتیکی، طبقه بندی ذخائر توارثی و تعیین نقشه ژنتیکی آنها می باشند. این مقاله مروری است بر راهکارهای مختلف فناوری زیستی که در افزایش بهره وری گیاهان دارویی و تولید داروهای گیاهی با کیفیت مطلوب تر موثر می باشد. بررسی های انجام شده در این مقاله با تاکید بر گیاهان بومی و مهم ایران از جمله باریجه و آنغوزه انجام شده است.
کلیدواژگان: ریزازدیادی، گیاهان دارویی، متابولیت های ثانویه، مهندسی ژنتیک، نشانگرهای مولکولی - مقاله های پژوهشی
-
صفحه 221ژن MDR1 بر روی کروموزوم 7q21 دارای 28 اگزون بوده و کدکننده نوعی فسفوگلیکو پروتئین است. این ژن بسیارپلی مرفیک است و تاکنون بیش از 50 چندشکلی در آن گزارش شده است. به نظرمیرسد چندشکلی های این ژن بر سطح بیان آن و پاسخ افراد به داروها تاثیر گذار است. در این مطالعه فراوانی دو چندشکلیC1236T و C3435T در120 فرد ایرانی توسط تکنیک PCR-RFLP و ARMS-PCR و بیان این ژن با تکنیک Real time RT-PCR و همچنین ارتباط این چندشکلی ها با سطح بیان ژن مذکور بررسی شد. فراوانی آللی C3435T برای آلل طبیعی (C) برابر با 43درصد و برای آلل جهش یافته (T) برابر با 57 درصد بود و فراوانی ژنوتیپ های 3435TT، 3435CT و3435CC به ترتیب 35، 44 و 21 درصد محاسبه شد. فراوانی آللی C1236T برای آلل طبیعی (C) برابر با 44درصد و برای آلل جهش یافته (T) برابر با 56 درصد بود و فراوانی ژنوتیپ های1236TT، 1236CT و 1236CC به ترتیب 24، 63 و 13 درصد محاسبه شد. نتایج این تحقیق نشان داد که چندشکلی های مطالعه شده بر روی بیان این ژن تاثیر معناداری ندارند. بنا برا ین احتمالا این چندشکلی ها تاثیری بر پاسخ به درمان از طریق تغییر میزان بیان این ژن در بیماری های مختلف نظیر سرطانها را ندارند.
کلیدواژگان: پاسخ دارویی، چندشکلی، ARMS، Real time RT، PCR، RFLP -
صفحه 227در این بررسی 71 نمونه ماهی شاه کولی Alburnus chalcoidesاز رودخانه های هراز، شیرود و گزافرود در استان های مازندران و گیلان صید شدند. استخراج DNA با روش فنل- کلروفرم از بافت باله ماهی ها انجام شد. براساس توالی نوکلئوتیدهای ژن سیتوکروم b ماهی شاه کولی یک جفت پرایمر طراحی گردید و واکنش زنجیره ای پلیمراز انجام شد که نتیجه محصول PCR، 831 جفت باز بوده است. به کمک نرم افزار DNAsis آنزیم های BamHI، EcoRV، HaeIII HincII، HinfI، PpuMI، RsaI، Tsp45I و TaqI جهت مطالعات هضم آنزیمی انتخاب و مورد استفاده قرار گرفت. الگوهای هضم آنزیمی یا ژل آگارز دو درصد و رنگ آمیزی نیترات نقره مشاهده گردید. الگوهای برشی در تمام نمونه های مورد مطالعه غیر از الگوهای برشی آنزیم TaqI در ماهیان رودخانه گزافرود یکسان بوده است. بر این اساس می توان گفت که پدیده پلی مرفیسم با استفاده از آنزیم های فوق و ژن سیتوکروم b در ماهی شاه کولی قابل مشاهده نبوده و نمونه ها به کمک این ژن و این تکنیک به یک جمعیت تعلق داشته و تمام افراد از ژنوتیپ یکسان برخوردار می باشند.
کلیدواژگان: آنزیم برشی، تنوع ژنتیکی، سیتوکروم b، شاه کولی A، chalcoides، _ PCR، RFLP -
صفحه 233
لوبیا (L. Phaseolus vulgaris) گیاهی است که به تنش خشکی به ویژه در مرحله زایشی حساس می باشد. اخیرا یکسری ژن های پاسخ به تنش خشکی که میزان رونویسی آن ها در طی تنش افزایش یا کاهش می یابد شناسایی شده اند. از جمله ژن های درگیر در پاسخ به تنش خشکی که در لوبیا شناسایی شده اند می توان به ژن LEA (Late Embryogenesis Abundant) اشاره کرد. مطالعه حاضر با هدف بررسی بیان ژن LEA در 11 ژنوتیپ لوبیا تحت شرایط تنش کمبود آب در دو مرحله رشد رویشی و زایشی در دانشگاه شهرکرد انجام شد. تنش در مرحله رویشی با ظهور سومین برگ سه برگچه ای و در مرحله زایشی در جوانه های گل در حال گذر از میوز اعمال شد. در مرحله رویشی از برگ های گیاهان تحت تنش و کنترل و در مرحله زایشی از جوانه های گل گیاهان تحت تنش و کنترل نمونه برداری گردید. نتایج نشان داد که بیان ژن LEA در پاسخ به تنش کمبود آب در هر دو مرحله رشد رویشی و زایشی افزایش می یابد. همچنین افزایش بیان این ژن در برگ ها و جوانه های گل متفاوت بود بطوری که بر اثر تنش در برگ های رقم Goynok98 به ترتیب افزایشی معادل 75 و 95 برابر نسبت به کنترل خود و لاین حساس G-14088 مشاهده شد ولی در جوانه های گل لاینKS-21191 مقدار افزایش بیان ژن به ترتیب معادل 366 و 250 برابر نسبت به کنترل خود و لاین حساس G-14088 بود. الگوی بیان ژن LEA در ارقام Kara و Daneshkadeh و همچنین لاین های KS-21191 و KS-21189 مشابه بود. با توجه به الگوها و میزان بیان این ژن احتمالا لاین KS-21191 نسبت به سایر ژنوتیپ های بررسی شده دارای مقاومت بیشتری در برابر تنش کمبود آب است.
کلیدواژگان: الگوی بیان، تنش کمبود آب، ژن LEA، لوبیا، RT، PCR -
صفحه 240
انار (Punica granatum L.) یکی از قدیمی ترین میوه های شناخته شده و جزو مهمترین گیاهان باغی در ایران محسوب می شود که پراکندگی و تنوع قابل توجه ای در ایران دارد. نتایج تحقیقات صورت گرفته بر اساس نشانگرهای مولکولی مختلف مانند RAPD، AFLP، SSR در انار حاکی از چندشکلی پایین بین ژنوتیپ های آن علیرغم تنوع مورفولوژیک بوده است. در این پژوهش ناحیه ی ژنی petA-psaJ (شامل ژن های petA، psbJ، psbL، psbF، psbE، petL، petG، tRNApro، tRNAtrp و psaJ) با هدف توالی یابی و تجزیه و تحلیل فیلوژنی در انار استفاده شد. استخراج DNAژنومی از برگ های انار وحشی، اهلی، زینتی و گیاه مورد استخراج گردید و ژن های مورد نظر توسط واکنش PCR با آغازگرهای اختصاصی که بر اساس توالی DNA همردیف شده با سایر گیاهان طراحی گردیده شده بود، تکثیر شدند. توالی یابی محصولات واکنش های PCR نشان داد که این ناحیه حدود 5400 جفت باز دارد و از ناحیه ی بین ژنی psbE-petL با 98/4 درصد تنوع، می توان به عنوان نشانگر مناسب برای بررسی تنوع بین ارقام انار استفاده کرد. مقایسه ی انار یا سایر گیاهان بر اساس ناحیه petA-psaJ انار را در فاصله ی کمتری از خانواده ی Onagraceae و پس از آن Myrtaceae قرار داد.
کلیدواژگان: انار، روابط فیلوژنی، کلروپلاست، ناحیه ی ژنی petA، psaJ، همسانه سازی -
صفحه 248
نژادهای دام و طیور بومی در هر کشور به عنوان سرمایه ملی و محصول کلیدی مطرح هستند و حفظ و تکثیر این نژادها از ارزش و اهمیت زیادی برخوردار است. جمعیت شترهای دو کوهانه (Camelus bactrianus) کشور به عنوان یکی از نژادهای با ارزش دامی در دهه های اخیر به شدت کاهش یافته، در حالیکه هیچگونه اطلاعاتی در مورد تنوع ژنتیک این دام وجود ندارد. در این تحقیق به منظور بررسی تنوع ژنتیک جمعیت مذکور، 110 نفر شتر دو کوهانه با استفاده ازهفت جفت آغازگر ریزماهواره ای YWLL08)، VOLP67، VOLP03، LCA77، LCA63، LCA56 و LCA33) مورد بررسی قرارگرفتند. استخراج DNA از نمونه های خون به روش استخراج نمکی تغییر یافته بهینه شده انجام شد. واکنش های PCR با تمام نشانگرها بخوبی انجام شد. تمامی جایگاه ها در جمعیت مذکور، بجز جایگاه LCA77 که یک شکل بود، از چند شکلی مناسب برخوردار بودند. در کل جمعیت تمامی مکان های ژنی مورد مطالعه از تعادل هاردی- واینبرگ انحراف معنی داری نشان دادند (P<0.001). تنوع ژنتیک، با معیارهای میانگین آلل های موثر، هتروزایگوسیتی مشاهده شده و مورد انتظار و محتوای اطلاعات چند شکلی (PIC) بیان شد که به ترتیب، 534/0±622/2، 184/0±714/0، 114/0± 489/0 و 237/0±557/0 برآورد شدند. بیشترین(771/0) و کمترین (165/0) میزان هتروزایگوسیتی و بیشترین(742/0) و کمترین(151/0) ارزش PIC دربین جایگاه های چند شکل به ترتیب مربوط به جایگاه های VOLP67و LCA33 بود. نتایج نشان داد که جایگاه های مورد مطالعه از چندشکلی مناسبی در جمعیت مورد مطالعه برخوردار هستند و علاوه براین تنوع ژنی در شتر دوکوهانه ایران نشان می دهد علیرغم اندازه بسیار کم جمعیت، این گونه همچنان از تنوع ژنتیک قابل قبولی برخوردار است، که می تواند به حفظ آن کمک شایانی نماید. با این وجود، برای تعیین دقیق تر ساختار ژنتیکی این جمعیت لازم است تعداد بیشتری از جایگاه های ریزماهواره بررسی شوند.
کلیدواژگان: تنوع ژنتیکی، شتر دوکوهانه، نشانگرهای ریزماهواره، DNA، _ GenAlEx 6 -
صفحه 257تنش خشکی یکی از مهمترین عوامل محدودکننده رشد و نمو در گیاه جو است. در این تحقیق به منظور شناسایی پروتئین های پاسخ دهنده به خشکی، تجزیه پروتئوم بر پایه ژل الکتروفورز دوبعدی انجام گرفت. گلدان های آزمایشی به صورت طرح فاکتوریل در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با دو تیمار آبیاری (شرایط کنترل و تنش) و سه ژنوتیپ جو مرتب شدند. گیاهان تا مرحله چهار برگی به طور طبیعی آبیاری شدند و پس از آن به مدت ده روز در معرض تنش شدید خشکی قرار گرفتند. اثر خشکی روی شاخص های فیزیولوژیکی وزن خشک، وزن تر، محتوای رطوبت نسبی و میزان پرولین در مقایسه با شرایط نرمال رطوبتی در سطح یک درصد معنی دار بود. جهت مطالعه تغییرات میزان پروتئین، تجزیه پروتئوم بر اساس تکنولوژی DIGE به همراه یک استاندارد داخلی بکار گرفته شد. نتایج حاصل از تجزیه ژل های CyDyes نشان داد که از میان 768 لکه پروتئینی دارای تکرارپذیری، 37 لکه تغییرات معنی داری را به عنوان اثرات ژنوتیپ یا اثرات متقابل سطوح آبیاری و ژنوتیپ نشان دادند و در نهایت تجزیه طیف سنج جرمی با استفاده از MALDI-TOF-TOF منجر به شناسایی پروتئین هایی شد که در فرایندهای متابولیزم، انرژی، ساختار سلولی، واکنش های دفاعی، انتقال سیگنالی و تمایز سلولی نقش ایفاء می کنند.
کلیدواژگان: الکتروفورز دو بعدی، تنش خشکی، جو زراعی، طیف سنج جرمی، DIGE -
صفحه 266یک فرضیه در مورد آسیب DNA پس از انجماد اسپرم، اثرات مخرب رادیکال های آزاد اکسیژن است که در طی فرآیندهای انجماد و یخ گشایی تولید می شود. هدف از این مطالعه بررسی اثر محافظتی ویتامین E به عنوان آنتی اکسیدان بر یکپارچگی ساختار DNA اسپرم فیل ماهی(Huso huso) پس از انجماد می باشد. اسپرم استحصالی برای انجماد به سه بخش تقسیم و با استفاده از محیط انجماد حاوی DMSOبه تنهایی به عنوان گروه شاهد یا به همراه ویتامین E در غلظت های 600 و μM 1200 رقیق-سازی شده و به مدت 30 روز در تانک ازت مایع نگهداری گردید. از روش میکروالکتروفورتیک کامت برای بررسی یکپارچگی DNA اسپرم فیل ماهی(Huso huso) در پاسخ به فرایند انجماد استفاده گردید که بر مبنای اندازه گیری آسیب های منعکس شده بصورت شکست رشته ای در سلول ها می باشد. طبق نتایج سطح آسیب DNA در اسپرم یخ گشایی شده گروه شاهد بطور معنی-داری (05/0P <) نسبت به میزان اندازه گیری شده در اسپرم تازه بالاتر بود. افزودن ویتامین E نیز اثری وابسته به دز بر میزان آسیب DNA داشت بطوریکه در غلظت μM 600 کاهش غیر معنی دار در سطح آسیب DNA نسبت به گروه شاهد مشاهده شد ولی در غلظت μM1200 افزایش قابل ملاحظه ای در آسیب DNA ارزیابی شد که احتمالا به دلیل خاصیت پرواکسیدانی ناشی از دز بالای ویتامین E بود. بعلاوه بر طبق نتایج میزان کاهش تحرک ناشی از فرایند انجماد- یخ گشایی با شکست رشته DNA ارتباط داشت.
کلیدواژگان: آسیب DNA، انجماد اسپرم، سنجش کامت، فیل ماهی(Huso huso)، ویتامین E -
صفحه 273بیماری پوسیدگی ریشه چغندرقند ناشی از قارچ Pythium aphanidermatum Fitzp، یکی از مهمترین بیماری های چغندرقند در ایران می باشد. جهت بررسی تنوع ژنتیکی عامل این بیماری، از مزارع چغندرکاری هشت استان کشور به تعداد 10 تا 20 نمونه از هر مزرعه، نمونه برداری شد. جدایه ها پس از خالص سازی، براساس خصوصیات ریخت شناسی اندام های رویشی و زایشی، شناسایی و 19 جدایه برای بررسی تنوع ژنتیکی انتخاب شدند. مطالعات مولکولی جدایه ها براساس نشانگر ISSR و با هشت آغازگر انجام شد. نتایج حاصل از تجزیه تحلیل خوشه ایآغازگرها بر اساس روش UPGMA و ضریب جاکارد، در سطح تشابه 64 درصد جدایه ها را به پنج گروه تقسیم کرد. نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل سرعت رشد جدایه ها در دو دمای Co 2±26 و Co 2±29، توسط نرم افزار MSTATC و MVSP، جدایه ها را به دو گروه تند رشد و کند رشد تقسیم کرد. نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل مولکولی و مورفولوژیکی نشان داد که جدایه های متعلق به این هشت ناحیه جغرافیایی، دارای قرابت ژنتیکی بوده و لزوما ارتباطی بین سرعت رشد جدایه ها و پراکنش جغرافیایی آنها وجود ندارد.
کلیدواژگان: پوسیدگی ریشه چغندرقند، تنوع ~ژنتیکی، صفات مورفولوژیکی، نشانگر ISSR، Pythium aphanidermatum Fitzp -
صفحه 281ماهیان خاویاری به خصوص به دلیل تولید خاویار و همچنین گوشت، گونه هایی با ارزش هستند. با توجه به دوره ی بلوغ طولانی این ماهیان، تعیین جنسیت آنها می تواند سود اقتصادی پرورش را چند برابر نماید. ضمن آن که به دلیل ناشناخته ماندن مکانیزم تعیین جنسیت در این ماهی، شناخت قطعات DNA وابسته به جنس ضروری به نظر می رسد. در این مطالعه ژنوم ماهی خاویاری ایرانی Acipenser persicus با استفاده از نشانگر ملکولی AFLP و شانزده جفت آغازگر مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دهنده ی عدم وجود مارکر وابسته به جنس در آغازگرهای مورد بررسی بود. ضمن آن که ترکیب آغازگری (P-ACA; M-CAG) بالاترین تعداد باند را نشان داده و می تواند در بررسی ژنوم این ماهی مورد توجه قرار گیرد. نتیجه کلی به دست آمده نشان دهنده آن است که قطعات وابسته به جنسیت در این ماهی یا وجود ندارد و یا در صورت وجود، تمایز آن ها در ژنوم بسیار کم است.
کلیدواژگان: تنوع ژنتیکی، ماهی خاویاری، نشانگر جنسی، Acipenser persicus، AFLP -
صفحه 288در این مطالعه، محتوای DNA ژنومی بخشی از کلکسیون گندم دیپلوئید وحشی بانک ژن ملی گیاهی ایران با استفاده از فلوسیتومتری مورد ارزیابی قرار گرفت. مجموعه ای مورد بررسی شامل 21 مورفوتیپ از گونه Triticum boeoticum subsp. Boeoticum، 53 مورفوتیپ از گونه T. boeoticum subsp. Thaoudar و 19 مورفوتیپ از گونه T. urartu بود. اگرچه از نظر محتوای DNA، تفاوت های شدید بین نمونه ها مشاهده نشد و هیچ نمونه ای به شاهدهای تتراپلوئید و هگزاپلوئید نزدیک نگردید، اما شاخص فلوسیتومتری بسیار متنوع بود. نمونه هایی که شاخص محتوای DNA حداکثر و حداقل را نشان دادند، مورد بررسی کاریوتایپی قرار گرفتند. بررسی کاریوتایپ میتوزی نشان داد که مورفوتیپ های مورد آزمایش از سطح کروموزومی 14 = x2 = n2 برخوردار بوده و تنوع محتوای DNA مشاهده شده در آنها ناشی از تغییر در تعداد کروموزوم ها (آنیوپلوئیدی) نمی باشد. بنابراین، این احتمال وجود دارد که تنوع مشاهده شده از لحاظ میزان DNA ژنومی در بین نمونه های مختلف گندم وحشی دیپلوئید ژنوم A در ایران، ناشی از تغییرات گسترده ساختمان کروموزومی در آنها باشد. آزمون های آماری، تفاوت معنی دار در طول کروموزوم ها و طول بازو های کروموزومی را ثابت نمود. بررسی دقیق تر ماهیت تنوع مشاهده شده، مستلزم بررسی دقیق ساختمان کروموزوم ها با استفاده از تکنیک های «کروموزوم باندینگ» است. این نتایج نشانگر تنوع گسترده در جمعیت گندم دیپلوئید وحشی ایران است که از پتانسیل استفاده در پروژه های به نژادی گندم با اهداف مختلف برخوردار می باشد.
کلیدواژگان: فلوسیتومتری، کاریوتایپ، گندم دیپلوئید، محتوای DNA، T، monococcum -
صفحه 295توتون، یکی از گیاهان مهم زراعی و صنعتی است که در اقتصاد و درآمد کشورهای تولید کننده نقش بسیارمهمی دارد. بیماری ویروس Y سیب زمینی (PVY) یکی از مهمترین بیماری های ویروسی خسارت زا بر روی توتون می باشد و سبب کاهش کمیت و کیفیت محصول توتون می شود. بهترین و اقتصادی ترین روش کنترل بیماری PVY، تولید ارقام مقاوم است. اصلاح برای مقاومت به این بیماری از طریق روش های کلاسیک، مشکل و مستلزم صرف هزینه های زیادی است. نشانگرهای DNA پیوسته با ژن های مقاومت و دارای چندشکلی زیاد (مانند نشانگرهای SSR) می توانند در تسریع برنامه های اصلاح ارقام مقاوم مفید باشند. این مطالعه به منظور بررسی امکان دستیابی به گزینش به کمک نشانگر (MAS) برای صفت مقاومت به بیماری PVY در توتون با استفاده از نشانگر های SSR اجرا شد. بدین منظور در فروردین ماه 1389 کاشت بذور والدین، یعنی رقم VAM به عنوان والد مقاوم به PVY و رقم K326 به عنوان والد حساس به PVY، صورت گرفت. DNA والد مقاوم و والد حساس به بیماری PVY به طور جداگانه استخراج شد و 100 جفت آغازگر SSR بر روی DNA والد مقاوم و والد حساس به طور جداگانه آزمون شدند و بعد از انجام الکتروفورز عمودی و رنگ آمیزی ژل با نیترات نقره، از بین آنها 28 نشانگر که دارای بیشترین چندشکلی بر روی والدین بودند، انتخاب و غربال شدند، سپس این 28 نشانگر بر روی بالک مقاوم و بالک حساس به بیماری PVY مورد آزمون قرار گرفتند. نتایج نشان داد که 3 نشانگر SSR به نام های (PT20357)، (PT20165)، (PT30002) دارای بیشترین چندشکلی بر روی بالک های مقاوم و حساس به PVY بودند. این نشانگرها می توانند در امر گزینش به کمک نشانگر (MAS) در مقاومت به بیماری PVY در توتون مدنظر قرار گرفته و مفید باشند.
کلیدواژگان: بالک، توتون، نشانگرهای SSR، MAS، PVY
-
Page 209Medicinal plant had uses as a major source of medicine since thousand years ago. Using approach such as cell, organ and tissue culture, as well as genetic engineering and molecular markers, biotechnology is able to extend application and effacing of medicinal plant as renewable sources in production of medicine. Cell, tissue and organ culture, has facilitated the massive and rapid propagation of a large number of medicine plant. Propagated plants through in vitro methods are free-disease and uniform in terms of quality and genetics. Cryopreservation (Long-term Conversation in liquid nitrogen) is a useful approach in preserving endangered plant spices. Over recent years, cell and organ suspension culture has gone notices for providing secondary metabolites and studying metabolite biosynthesis pathway. So far, cell culture for a wide range medicinal plants have been investigated, and fundamental compounds such as flavonoids, tannin, alkaloids have been produce. Some of the most significant factors in increasing production of secondary metabolites in cell culture are as follows. Genetic engineering has played in important role in identification and genetic modification of enzymes, involved in metabolic biosynthesis of secondary metabolites with limited efficiency yield. Due to their independence on age, physiological and environmental conditions, molecular markers are plant special and studying genetic diversity, classification of inheriting pool and determination of genetic map. This article is a review of different biotechnological approaches which are effective in improving efficiency and production of high quality.Keywords: Genetic engineering, Medicinal plants, Micropropagation, Molecular markers, Secondary metabolites
-
Page 221Human P-glycoprotein (P-gp) is encoded by the MDR1 gene, which is located on chromosomal region 7q21 and consists of 28 exons. To date, over 50 single nucleotide polymorphisms (SNPs) have been reported for the MDR1 gene this gene is very polymorphic and is known that these polymorphisms not only may affect the expression level of this gene but also may alter the pharmacokinetics of substrate drugs. We aim to analyze the MDR1 gene C3435T and C1236T polymorphisms in Iranian population. The genotyping was performed by the ARMS and RFLP methods in 120 Iranian individuals and we use Real time RT-PCR to measure the expression level of MDR1 gene. The frequencies of the wild-type C3435 and mutant T3435 alleles were 43 and 57%, respectively and the distributions of CC, CT, and TT genotypes were35, 44 and 21%, respectively. For C1236T polymorphism C and T alleles frequencies were 44 and 56% respectively and CC, CT and TT genotypes frequencies were 13, 63 and 24%. There was no considerable association between MDR1 expression level and 3435T or C1236T polymorphism in our results. Our study provides a framework for future studies concerning the role of polymorphic variants of MDR1 gene in the drug responses in various diseases.Keywords: ARMS, Chemotherapy, Multi drug resistance, Polymorphism, RFLP
-
Page 227In this study 71 specimens were collected from the Haraz, Shirud and Gazafrud rivers in Mazandaran and Guilan Provinces. The mtDNA was extracted from fish fin using Phenol-Chloroform method. Genetic variation and probable population differentiation of Alburnus chalcoides were studied based on the mitochondrial cytochrome b gene. The specific primers were designed for A. chalcoides and the PCR experiments were performed. Nine restriction endonuclease enzymes were applied for RFLP analysis (BamHI, EcoRV, HaeIII, HincII, HinfI, PpuMI, RsaI, Tsp45I, and TaqI). PCR products (831 bp) and DNA digests were subjected to Agarose gel electrophoresis to separate fragments according to their molecular weight. A part from TagI the rest patterns were identified similar to all specimens from Gazafrud River. Regarding to this patterns, it can be concluded that polymorphism phenomena cannot be observed by above mentioned enzymes and cytochrome b gene, and there is no separate population of A. chalcoides in this study.Keywords: Cytochrome b, Genetic variation, PCR, RFLP, Shemaya, Alburnus chalcoides
-
Page 233
Common beans (Phaseolus vulgaris L.) are susceptible to drought stress especially in reproductive stage. A series of genes are identified recently in which their transcription either increase or decrease in response to drought stress. Out of these genes, identified in common bean, could be referred to LEA gene. The present study was conducted at Shahrekord University aimed to analyze LEA gene expression in response to drought stress at vegetative and reproductive stages in 11 beans genotypes. Water deficit stress was induced at vegetative stage with the appearance of the third trifoliate and at reproductive stage when flower buds were passing through meiosis. The leaves and flower buds were sampled from control and water-stressed plants at vegetative and reproductive stages, respectively. Results indicated that drought stress at either of vegetative and reproductive stages increased the expression of the gene LEA, but the level of expression was not similar in all genotypes. The increment in the expression of LEA gene was 75 and 95 fold in leaf tissues of Goynok98 under stress at vegetative stage in comparison with the gene expression of its control and control of the susceptible line G-14088, respectively. However in flower buds of line KS-21191, the increment in the expression of LEA gene due to stress was 366 and 250 fold of that in its control and control of the susceptible line, respectively. The expression trend of LEA gene was similar in cultivars Kara and Daneshkadeh. The lines KS-21189 and KS- 21191also showed similar expression trend. Considering the trend and the level of expression for LEA gene, it could probably be concluded that the line KS-21191 is more tolerant to stress than other studied genotypes.
Keywords: Common bean, Expression pattern, LEA gene, Water deficit stress -
Page 240
Pomegranate (Punica granatum L.) is one of the oldest known fruits and the most important horticultural plants in Iran with a considerable distribution and diversity. Different molecular markers have been used to determine the genetic diversity among some pomegranate cultivars such as RAPD, AFLP and SSR, indicated a low level of polymorphism among its genotypes in spite of morphological diversity. In current study petApsaJ region (petA, psbJ, psbL, psbF, psbE, petL, petG, tRNApro, trnAtrp, psaJ) was used to sequence and phylogenetic analysis of pomegranate and myrtle. Genomic DNA was extracted from the wild, cultivated and ornamental pomegranate genotypes and a wild type of myrtle. Sequencing of PCR products showed that this region is consisted by 5400 bp and psbE-petL region with 4.98% diversity can be used as an appropriate marker for detection intra-specific variation of pomegranate. Comparing pomegranate with the other plants based on petA-psaJ region revealed a considerable genetic relation between pomegranate from Onagraceae and Mythraceae families.
Keywords: Chloroplast, petA, psaJ region, Phylogenetic relationships, Pomegranate -
Page 248
The number of Bactrian camels has been decreasing dramatically during last decades in Iran, whereas very little is known about its geneti ز diversity. All of these animals are found in north-west of Iran (Dasht-e- Moghan). In the present research, we used 7 microsatellite DNA markers (LCA33, LCA56, LCA63, LCA, VOLP03, VOLP67, YWLL08) to characterise 110 camels. Blood samples were collected from existing camels in Dasht-e-Moghan and stored at -20°c for further analysis. DNA was extracted using modified salting out method. Out of 7 loci, polymorphism were foun at 6 loci in this population. Locus LCA77 was monomorphic. All loci deviated from Hardy-Weinberger equilibrium (0. 001). Genetic diversity expressed as mean number of effective allele numbe (NE), observed (HO) and expected heterozygosity (HE) and PIC were estimated 2. 622±0. 534, 0. 714±0. 184, 0. 489±0. 114 and 0. 557±0. 237, respectively. In this population, LCA33 and VOLP67 loci had the lowest (0. 165) and the highest (0. 771) heterozygosity and lowest (0. 151) and highest (0. 742) PIC value, respectively. These results suggest that however Iranian Bactrian camels has the property genetic diversity but for more clarification of genetic structure of this population, it is necessary to investigate additional microsatellite DNA markers.
Keywords: Genetic diversity, Iranian Batrian camels, Microsatellite markers -
Page 257Drought is one of the most important constraints on the growth and productivity of barley (Hordeum vulgare L.). A proteome analysis based on 2-D gel electrophoresis was performed in order to identify drought stress responsive proteins. Pot experiments were arranged in randomized block factorial design with two watering treatments, control and drought conditions, and three barley genotypes. Plants were well-watered until the four leaf stage and then exposed to severe drought stress for 10 days. The overall effect of drought was highly significant (P<0.01), as determined by dry matter, fresh matter, relative water content and proline free content. To study protein expression changes in response to drought stress, proteome analysis was performed based on DIGE technology with the inclusion of an internal standard. About 768 spots were detected on CyDyes gels, of these 37 spots showed significantly changes as genotypes or genotype × irrigation levels effects. Finally mass spectrometry analyzing using MALDI-TOF-TOF led to the identification of 19 proteins. The functional of these proteins were identified as defense, energy, metabolism, cell structure, signal transduction and cell differentiation.Keywords: Barley, Drought stress, Two dimensional electrophoresis, DIGE, Mass spectrometry
-
Page 266One of the hypotheses of cell damage after cryopreservation is the deleterious effects of oxygen free radicals generated during freezing and thawing. This study evaluated the protective effect of Vitamin E supplementation as antioxidant on post-thaw DNA integrity of beluga (Huso huso) sperm. Collected sperm was divided into three parts and using DMSO alone as control group or in combination with vitamin E supplementation in 600 and 1200 μM has been diluted and was maintained for 30 days in liquid nitrogen storage tank. We used the Comet assay, a microelectrophoretic method to detect DNA damage in response to cryopreservation process in beluga spermatozoa. This technique was used to assess DNA integrity in the cells by measuring damages reflected as strand break. According to the results DNA damage rate in control freeze-thawed sperm was significantly higher than levels measured in fresh sperm. Adding the vitamin E had a dose dependent effect on the amount of DNA damage, as in 600 μM concentration, non-significant reduction in the level of damage than the control group was observed, but in 1200 μM, probably due to the pro-oxidant properties of the high-dose antioxidants significant increase in damage was assessed. In addition, the results indicated that the extent of damage to sperm motility caused by freeze-thawing was correlated with DNA breakage.Keywords: DNA damage, Sperm Cryopreservation, Comet assay, beluga (Huso huso), Vitamin E
-
Page 273Root rot disease is one of the most important sugar beet disease in Iran that infected by Pythium aphanidermatum Fitzp. For studying genetic diversity of this pathogen, 10-20 samples were collected from sugar beet fields in eight provinces of Iran. After purification, isolates were identified based on morphological characteristics of sexual and asexual organs and 19 isolates were selected in order to molecular diversity studies. ISSR analysis of all isolates was performed using eight primers. Results of phylogenetic tree of primers based on UPGMA method and Jacards similarity coefficient, were categorized isolates into five groups (64% similarity). The results of analysis of growth rate in two temperatures at 26±2Cº and 29±2Cº, by MSTATC and MVSP, was categorized isolates in to two groups with low growth and high growth rate. Analysis of morphological and molecular variation were indicated that isolates of this eight geographical regions have genetic relationship but there isnt necessary relationship between growth rate of isolate and their geographical distribution.Keywords: Genetic diversity, Pythium aphanidermatum Fitzp, Sugar beet root rot, ISSR marker
-
Page 281Sturgeon fish are valuable species, especially for Caviar and also meat production purpose. Because of the long maturation period, sex determination at the early stages of their life could significantly increase the profit of the culturing system. Moreover understanding the sex determining system of the sturgeon is still questionable and it is necessary to distinguish the sex related fragments. In this study the genome of Iranian sturgeon Acipenser persicus was assayed with AFLP marker and sixteen primer combinations. Results revealed no sex specific markers. In addition, the primer combination named (P-ACA; M-CAG) had the highest number of fragments and polymorphism indices and could be used in other studies on the genome of this animal. Our results suggest that either the sex chromosomes do not exist or if exist, they are weakly differentiated in the sturgeon genome.Keywords: Catalase, Chlorophyll, Gene expression, Salt stress, Wheat
-
Page 288In this study, genomic DNA contents of part Iranian wild diploid wheat (Triticum monococcum) collection were measured through flowcytometry. This collection included 21 morphotypes of T. boeoticum subsp. boeoticum, 53 morphotypes of T. boeoticum subsp. thaoudar and 19 morphotypes of T. urartu. The pick indices of different samples were highly divergent to elucidate a variation in their genomic DNA content; however none of them was similar to polyploidy checks. Some accessions with low and high indices of flowcytometry pick were selected for karyotypic studies. Mitotic karyotype of each accession was studied by estimation of means of total length of chromosomes, arm ratios and centromeric index. Mitotic karyotyping analysis indicated that all the studied accessions encompass the expected chromosome number of diploid wheat, 2n=2x=14. Aneuploid karyotype was not found in any sample. Therefore, it seems that the variation in total genomic DNA content could be due to some changes in the structure of A genome chromosomes of wild Iranian Triticum monococcum. Variation in karyotipic characters, e.g. chromosome size, centromeric index and arm ratio, deduce evolutionary changes in the structure of chromosomes as plant species evolve and diverge. Further elucidation of the observed variation necessities complementary studies using chromosome banding techniques.Keywords: DNA content, Karyotype, Diploid wheat, Triticum monococcum, Flowcytometry
-
Page 295Tobacco is one of the agricultural and industrial plants which plays important role in economy and revenus of producer contries.Potato Virus Y (PVY) is one of the most Dangerous Viral diseases on tobacco plants and reduces the quality and quantity of tobacco crops. The best and most industrial method for PVY disease is production of resistant varieties. Improvement for resistance to this disease from classic methods is difficult and need many expancess.DNA markers Linked to resistance gene and have high polymorphism(Like SSR Markers) can be useful in acceleration of resistant varieties Breeding programs. This research has been done for studying the probability accesses to Marker-assisted Selection (MAS) for resistance trait to PVY disease in tobacco with SSR markers. For this aim,in Farvardin 1389, cultivation of parental seeds(VAM Variety) which resistant to PVY and (K326 Variety) as a susceptible parent to PVY were done.DNA of resistant and susceptible parents Leaves, were extracted, Separately.,and after of performance polyacrylamid electrophoresis and Gel staining by silver nitrate solution, among of them,28 pair primers have the most polymorphisms on parents,were selected and screened. Then,this 28 SSR markers were tested on resistant and susceptible Bulks to PVY disease. The final results showed that 3 SSR markers (PT20357),(PT30002),(PT20165) have the good polymorphism on resistant and susceptible Bulks to PVY.These markers can be useful to MAS for resistance or Tolerance to PVY in tobacco.Keywords: Tobacco, SSR markers, MAS, Bulk, PVY
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.