فهرست مطالب

بیوتکنولوژی کشاورزی - سال هفتم شماره 3 (پیاپی 19، پاییز 1394)

مجله بیوتکنولوژی کشاورزی
سال هفتم شماره 3 (پیاپی 19، پاییز 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/10/10
  • تعداد عناوین: 12
|
  • رامین ارجمند قهستانی، ایرج توسلیان*، قاسم محمدی نژاد صفحه 1
    در مطالعه حاضر، به منظور بررسی تنوع ژنتیکی 25 ژنوتیپ ماده پسته از 17 نشانگر ISSR استفاده گردید. با استفاده از نشانگرهای ISSR، در مجموع148 قطعه DNA تکثیر شد که از بین آن ها تعداد 123 قطعه (83درصد) چند شکل بودند که متوسط چندشکلی ایجاد شده برای هر آغازگر، 23/7 باند بود. گروه-بندی ژنوتیپ های مورد مطالعه با استفاده از تجزیه خوشه ایبه روش UPGMA و بر اساس ماتریس تشابه جاکارد آنها را در 7 گروه مجزا قرار داد. مطابق با نتایج حاصل از ماتریس تشابه بیشترین شباهت بین ژنوتیپ های خنجری دامغان و فندقی48 (63%) و کمترین شباهت بین ژنوتیپ های ابراهیمی و شستی (2%) مشاهده شد که نشان دهنده سطح بالای چندشکلی در بین ژنوتیپ های مورد مطالعه است. نتایج این تحقیق نشان داد که نشانگر ISSR برای شناسایی ژنوتیپ های ماده پسته و تهیه ی شناسنامه مولکولی کامل برای توده های پسته ایرانی مناسب است.
    کلیدواژگان: پسته، تنوع ژنتیکی، ضریب تشابه جاکارد، تجزیه خوشه ای، ISSR
  • مرضیه اسدی آقبلاغی، محمد کابلی*، حمیدرضا رضایی، ندا بهداروند، رسول خسروی صفحه 19
    با وجود اینکه گرگ ها توانایی زیستن در انواع زیستگاه ها را دارند، اما در سال های اخیر در اکثر مناطق کشور جمعیت آن ها به شدت کاهش یافته و در برخی مناطق به طور کامل نابود شده است. لذا اجرای برنامه های حفاظتی در این راستا ضروری است. اجرای برنامه های مدیریت حیات وحش وابسته به تخمین اندازه جمعیت است. در سال های اخیر با گسترش بوم شناسی مولکولی می توان با استفاده از روش های ژنتیکی اندازه جمعیت را با دقت بیشتری نسبت به روش های سنتی برآورد کرد. با توجه به اینکه ژنوم میتوکندری به عنوان یک نشانگر قوی در پیش بینی تغییرات جمعیت در حیوانات وحشی و محاسبه اندازه جمعیت موثر افراد ماده بکار برده می شود، در این مطالعه با استفاده از این نشانگر اندازه جمعیت موثر (Ne) افراد ماده در استان های همدان، قزوین، زنجان حدود 45 قلاده برآورد شد که با در نظر گرفتن نسبت جنسی یک به یک در گرگ ها و همچنین نسبت اندازه جمعیت موثر به اندازه جمعیت کل (Ne/N) اندازه جمعیت کل بین 90 تا 360 قلاده در این استان ها محاسبه شد.
    کلیدواژگان: ژنوم میتوکندری، گرگ، اندازه جمعیت موثر، اندازه جمعیت کل
  • مسعود توحیدفر*، سولماز خسروی صفحه 33
    با توجه به اینکه نیاز غذایی مردم در حال افزایش است، تامین امنیت غذایی برای این نیاز رو به رشد، مستلزم راهکارهای ویژه است. استفاده از محصولات تراریخته علی رقم چالش های موجود به عنوان یکی از این راهکارها در حال توسعه است، بطوریکه سطح زیر کشت این محصولات در حال افزایش است و از 28 کشور تولیدکننده در سال 2012 به بیش از 30 کشور با سطح زیر کشت180 میلیون هکتار در سال 2014 رسیده است. در این بین محصولات Bacillus thuringiensis (Bt) با بیش از 25 میلیون هکتار از رشد و پذیرش چشمگیری برخوردار بوده اند. علیرغم اینکه استفاده از محصولات Bt منفعت های قطعی را به دنبال دارد، اما نگرانی هایی در خصوص ایمنی زیستی آنها نیز وجود دارد. اگرچه هیچگونه گزارشی در خصوص آثار سوء اینگونه محصولات تاکنون گزارش نشده است، اما ارزیابی دقیق و کامل اینگونه محصولات قبل از آزاد سازی ضروری است. نگرانی ها در خصوص محصولات Bt شامل اثر بر موجودات غیر هدف، پایداری بقایای Bt در خاک، شار ژنی محصولات تراریخته Bt، احتمال علف هرز شدن، زراعت تک محصولی و کاهش تنوع زیستی و اثرات ناخواسته انتقال ژن بر متابولیسم گیاه هستند. مقاله حاضر ضمن مروری اجمالی بر نگرانی های عنوان شده، بر ارزیابی و مدیریت این نگرانی ها در محصولات تراریخته Bt اشاره دارد که می تواند برای مسئولین، کارشناسان و متخصصین اهل فن مفید باشد
    کلیدواژگان: محصولات تراریخته Bt، ارزیابی مخاطرات احتمالی، مدیریت احتمال خطر
  • زهره جعفری، رحیم خداد*، رامین حسینی، قاسمعلی گروسی صفحه 55
    آنزیم 1- آمینوسیکلوپروپان-1-کربوسیلکیک اسید اکسیداز (ACO) عضوی از خانواده اکسیدو ردوکتازهای وابسته به آهن II بوده و برای فعالیت خود به Fe2+ به عنوان کوفاکتور و آسکوربات به عنوان سوبسترای همراه نیاز دارد. این آنزیم، تنها آنزیم اکسیدو ردوکتاز مسیر تولید هورمون اتیلن بوده و مرحله نهایی بیوسنتز این هورمون را کاتالیز می کند. در این تحقیق، RNA کل از بافت میوه گوجه فرنگی، رقم Memory I استخراج شده و سپس cDNA کد کننده ژن LeACO1 با استفاده از واکنش زنجیره ای پلی-مراز نسخه برداری معکوس (RT-PCR) ساخته شد. این ژن در ناقل پلاسمیدی pUC19 همسانه سازی شده و خصوصیات بیوشیمی، ساختاری و روند تکامل ژنتیکی آن مورد بررسی قرار گرفت. بررسی توالی پروتئینی LeACO1 و دیگر پروتئین های این خانواده آنزیمی نشان داد که در جایگاه فعال آن ها سه اسید آمینه His177، His234 و Asp179 تشکیل یک مثلث کاتالیزور کننده را داده و به اتصال Fe2+ در این جایگاه کمک می کنند. بررسی روابط فیلوژنتیکی و همردیف سازی چندگانه نشان داد که این ژن شباهت زیادی با ژن ACO1 در دیگر گیاهان دارد. همچنین بررسی روابط تکاملی میان اعضای خانواده دی اکسیژنازهای وابسته به یون آهن نشان داد که از نظر تکاملی پروتئین های ACO از سایر اعضای خانواده دی اکسیژنازها متمایز هستند.
    کلیدواژگان: ACO1، اکسیدو ردوکتاز، جایگاه فعال، گوجه فرنگی، همسانه سازی
  • محمدحسن جهاندار، محمدرضا نصیری*، علی اصغر اسلمی نژاد، مجتبی طهمورث پور، علیرضا حق پرست صفحه 75
    باکتری سالمونلا یکی از عوامل ایجاد بیماری های عفونی و به عنوان یک بیماری مشترک در انسان و حیوانات، از لحاظ بهداشتی و اقتصادی دارای اهمیت فراوان است، که تا کنون واکسن برای آن تولید نشده است. ژن InvG به سبب ساختاری و به عنوان یکی از ژن های اصلی تشکیل دهنده سیستم ترشحی نوعIII و همچنین قرار گرفتن در غشاء باکتری، نقش مهمی را در اتصال اولیه باکتری به سلول میزبان دارد. هدف اصلی از پژوهش حاضر بیان پروتئین نوترکیب InvG و معرفی آن به عنوان یک ادجوانت موثر جهت DNA واکسن بود. در این پژوهش با طراحی آغازگر اختصاصی و استفاده از روش PCR، ژن InvG باکتری سالمونلا تکثیر گردید. پس از تخلیص، ژن فوق در ناقل پلاسمیدی pET32a(+) جهت بیان کلون شد. سپس پلاسمیدی نوترکیب pET32a-InvG وارد باکتری اشریشیاکلی سویه BL21- DE3 گردید. به منظور تولید پروتئین نوترکیب در سیستم بیانی، باکتری حاوی پلاسمید بیانی و ژن هدف (InvG) با استفاده از IPTG القاء شد. نتایج توالی یابی نشان داد که توالی ژن تکثیر شده در حامل بیانی pET32a کلون شده با ترادف ثبت شده برای ژن InvG در بانک ژن یکسان بود. تولید پروتئین نوترکیب با القاء IPTG به میزبان حاوی پلاسمید pET32a -InvG با موفقیت انجام گرفت. تایید بیان ژن InvG در این سیستم بیانی، توسط آنالیز SDS-PAGE و دات بلاتینگ انجام گردید. پژوهش حاضر نشان داد تولید پروتئین نوترکیب InvG در میزبان اشریشیاکلی امکان پذیر است و پروتئین تولید شده، وزنی در حدود 81 کیلو دالتون دارد.
    کلیدواژگان: ژن InvG، سالمونلا، پروتئین نوترکیب، ناقل پلاسمیدی، pET32a
  • سید مجید حسینی*، حمیدرضا رضایی، حسین وارسته، سعید نادری، فاطمه نیکوی صفحه 89
    قوچ و میش از خانواده گاوها (Bovidae) و جنس قوچ (Ovis) است، که در بیشتر مناطق ایران زیست می کند. به لحاظ تعیین طبقه بندی این گونه همواره چالش های زیادی در بین محققین وجود داشته است. هدف از این مطالعه، بررسی ژنتیکی و فیلوژنتیکی توالی نوکلئوتیدی ناحیه سیتوکروم b از DNA میتوکندری قوچ و میش های پناهگاه حیات وحش بوروئیه به منظور تعیین طبقه بندی صحیح این گونه است. در این پژوهش، تعداد 17 نمونه سرگین و بافت از قوچ و میش های پناهگاه حیات وحش بوروئیه شهرستان خاتم جمع آوری شد. پس از استخراج DNA، تکثیر قطعات 1140، 741 و 765 جفت بازی از ناحیه سیتوکروم b میتوکندری با استفاده از واکنش زنجیره ای پلیمراز و پرایمرهای (Cytb F- (Cytb Rو Cytb F-Cytbin R)، Cytb R-Cytbin F) انجام گردید. توالی یابی ناحیه تکثیر شده با استفاده از دستگاه خودکار ABI 3130 به روش اتوماتیک سانگر صورت گرفت و به منظور تعیین فاصله ژنتیکی با توالی های حاصل از مطالعات دیگر، مقایسه شد. نتایج نشان داد که در بین توالی های نوکلئوتیدی نمونه های مورد مطالعه، تفاوت هاپلوتایپی وجود نداشت. نتایج آزمون فیلوژنتیکی با استفاده از روشNeighbor-Joining نشان داد، قوچ و میش های پناهگاه حیات وحش بوروئیه در شاخه قوچ و میش ارمنی (Ovis orientalis) قرار می گیرند و از لحاظ هاپلوتایپی با جمعیت های قوچ و میش ارمنی در دیگر مناطق ایران متفاوت هستند. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که قوچ و میش های پناهگاه حیات وحش بوروئیه در حال حاضر تنوع ژنتیکی پایینی دارند، که در کارهای مدیریتی دراز مدت در آینده باید به طور جدی به آن توجه شود.
    کلیدواژگان: قوچ و میش، پناهگاه حیا ت وحش بوروئیه، فیلوژنی، سیتوکروم b
  • کیوان خانی، علیرضا المحمدی*، صاحب فروتنی فر، علیرضا زبرجدی صفحه 105
    هدف این پژوهش بررسی چندشکلی اگزون 3 ژن میوستاتین و رابطه آن با نرخ دوقلوزایی در نژاد بز مرخز بود. در این پژوهش از 150 راس بز ماده مرخز در ایستگاه تحقیقاتی علوم دامی سنندج خون گیری صورت گرفت. پس از استخراجDNA از یک جفت پرایمر اختصاصی جهت تکثیر قطعه 475 جفت بازی اگزون 3 استفاده شد. هضم آنزیمی محصولات PCR، وجود یک جهش T به G در نوکلئوتید 169 از این قطعه را تایید کرد. در این جایگاه فراوانی سه ژنوتیپTT، TG و GG به ترتیب 3/81 %، 7/12% و 6 % و فراوانی دو آللT وG، 88/0 و 12/0 برآورد شد. آزمون کای اسکور نشان داد که تعادل هاردی-وینبرگ در ژن میوستاتین برقرار نیست. نسبت احتمالات نرخ دوقلوزایی برای شکم زایش اول نسبت به شکم زایش دوم 1032/1، و نسبت به شکم زایش سوم 9497/4 و شکم زایش دوم نسبت به سوم 4605/5 بود. همچنین برآورد آماره کای اسکور نشان داد که بروز صفت دوقلوزایی در بزهای مرخز به طور معنی داری تحت تاثیر ژنوتیپ ژن میوستاتین قرار می گیرد. نسبت احتمالات برای مقایسه ژنوتیپ های مختلف ژن میوستاتین نشان داد که برتری آنها برای این صفت به ترتیب TT>TG> GG می باشد. آماره کای اسکور برابر 65/2 مبین اختلاف معنی دار بین دو گروه ژنوتیپی TT و GG برای بروز دوقلوزایی در این نژاد بود. نتایج این پژوهش حاکی از آن است که ژن میوستاتین می تواند بعنوان نشانگری نسبتا مناسب، در برنامه های اصلاح نژادی بز مرخز جهت بهبود دوقلوزایی مورد توجه قرار گیرد.
    کلیدواژگان: کلیدی: ژن میوستاتین، دوقلوزایی، بز مرخز، PCR، RFLP
  • آزاده زحمت کش*، سعید انصاری مهیاری، مرتضی دلیری جوپاری، حمیدرضا رحمانی، ابوالفضل شیرازی صفحه 119
    فیلیا ژنی با اثرات مادری است و اختلال در کارکرد آن در موش منجر به کاهش باروری، و در انسان باعث سقط جنین می گردد. بررسی توالی رونوشت فیلیا در گاو در NCBI نشان می دهد که نسبت به اورتولوگ انسان و موش دارای درصد GC بالاتری است. این امر منجر به اختلال در تکثیر ژن در طی سیکل تکثیر PCR می گردد. مطالعه ی حاضر به منظور بررسی امکان تکثیر بخشی از رونوشت فیلیای گاوی با درصد بالای GC با بهینه سازی در طراحی آغازگر به اجرا درآمد. آغازگرها برای دو قطعه ی 443 و 230 جفت بازی از ژن مذکور طراحی شد به صورتی که فقط برای قطعه ی اول، دو شرط دمای ذوب بالا و اختلاف اندک دمای ذوب آغازگرها در نظر گرفته شد. بررسی بیوانفورماتیک از نظر وضعیت GC و ساختارهای ثانویه ی احتمالی این قطعات صورت گرفت. استخراج RNA از تخمک های جداشده از تخمدان های گاوی انجام گرفت. پس از واکنش رونویسی معکوس، واکنش PCR با دماهای اتصال مختلف به صورت دو و سه مرحله ای صورت گرفت. نتایج نشان داد که قطعه ی 443 جفت بازی دارای یک جزیره ی CpG و درصد GC بیشتر و قابلیت تشکیل ساختارهای ثانویه ی پیچیده تری نسبت به قطعه-ی 230 جفت بازی است. با این وجود تنها قطعه ی 443 جفت بازی که دارای آغازگرهای با ویژگی های موردنظر بود، با باند مشخصی تکثیر گردید. نتایج نشان داد اختلاف اندک دمای ذوب آغازگرها، بالا بودن دمای اتصال آن ها و دومرحله ای شدن واکنش می تواند در تکثیر اختصاصی توالی های غنی از GC موثر باشد.
    کلیدواژگان: ژن فیلیای گاو، درصد GC، جزیره ی CpG، ساختار ثانویه، دمای اتصال
  • زهرا زینتی، عباس عالم زاده*، اسماعیل ابراهیمی، علی نیازی صفحه 133
    با توجه به اهمیت نقش پمپ پروتونی غشای پلاسمایی (H+-ATPase) در فرآیندهای مختلف فیزیولوژیک گیاه، الگوی بیانی این پمپ در شاخساره ارقام گندم مقاوم ارگ و حساس الموت و خویشاوند وحشی آن، Aegilops crassa، تحت تنش شوری مورد بررسی قرار گرفت. تنش شوری با افزودن mM 150 کلرید سدیم اعمال و نمونه برداری از شاخساره گیاهان مذکور در 3 زمان صفر، 12 ساعت و 3 هفته پس از اعمال تنش انجام شد. برای نرمال کردن مقدار cDNA نمونه های مختلف از ژن رمزکننده اکتین به عنوان ژن مرجع استفاده شد و میزان بیان نسبی ژن با استفاده از Real-time PCR در نمونه های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که در سه هفته پس از اعمال تنش شوری میزان بیان نسبی ژن رمز کننده پمپ پروتونی غشای پلاسمایی بیشتر از 12 ساعت پس از تنش بود. همچنین بیان ژن مذکور سه هفته پس از تنش در رقم مقاوم تفاوت معنی داری با خویشاوند وحشی و رقم حساس داشت. نکته قابل توجه عدم تغییر معنی دار بیان این ژن در زمان های مختلف پس از اعمال شوری در رقم حساس بود. همچنین بررسی بیوانفورماتیکی پیشبرنده ژن رمزکننده پمپ پروتونی غشای پلاسمایی، مشخص کرد که چندین موتیف مربوط به پاسخ به تنش های مختلف غیرزیستی و پاسخ به نور در پیشبرنده این ژن وجود دارد. در مجموع مطالعات بیوانفورماتیک و آزمایشگاهی نقش ژن رمزکننده پمپ پروتونی غشای پلاسمایی را در القای مقاومت به شوری نشان داد.
    کلیدواژگان: بیان ژن، پمپ پروتونی، تنش شوری، گندم
  • رضا زینالپور، سید ضیاءالدین میرحسینی*، سید بنیامین دلیرصفت، جلال زارع صفحه 149
    در این پژوهش، تنوع ژنتیکی جمعیت آرتمیا اورمیانا و آرتمیا فرانسیسکانای موجود در ایران با استفاده از 5 جفت آغازگر ریزماهواره ای (Af-B105TAIL، Af-A136، Apdq03TAIL، Apdq04TAIL و Apdq05TAIL) ویژه ی آرتمیا فرانسیسکانا و آرتمیا پارتنوژنتیکا بررسی شد. از 50 سیست آرتمیای هر یک از این دو جمعیت به صورت انفرادی DNA با روش گلوله ی داغ استخراج شد. با استفاده از آغازگر-های پنج گانه و از طریق واکنش زنجیره ای پلی مراز (PCR)، DNA ژنومی تکثیر شد. محصولات PCR با موفقیت تکثیر و فرآورده های حاصل بر روی ژل پلی اکریل آمید غیر واسرشته ساز 6% الکتروفورز و با نیترات نقره رنگ آمیزی گردیدند. تمامی جایگاه ها چند شکل بودند. میانگین تعداد آلل ها و محتوای اطلاعات چند شکلی (PIC) برای جمعیت آرتمیا فرانسیسکانا و آرتمیا اورمیانا به ترتیب برابر با 3، 5428/0 و 5/2، 3833/0 بود. در آرتمیا اورمیانا تمامی جایگاه ها در تعادل هاردی - وینبرگ قرار داشتند، در حالی که در آرتمیا فرانسیسکانا تنها جایگاه Af-A136 در تعادل هاردی–وینبرگ قرار داشت. میانگین هتروزیگوسیتی مورد انتظار برای آرتمیا فرانسیسکانا و آرتمیا اورمیانا به ترتیب 6209/0 و 4531/0 محاسبه شد. دندروگرام فیلوژنتیکی در داخل جمعیت ها براساس فاصله ی ژنتیکی و با استفاده از روش UPGMA (جفت گروه های غیر وزنی) ترسیم گردید. براساس تعداد آلل ها و فراوانی آنها در جمعیت آرتمیا های مورد بررسی می توان دریافت که این جمعیت ها از ترکیب ژنتیکی مناسبی برخوردار هستند.
    کلیدواژگان: آرتمیا، تنوع ژنتیکی، چند شکلی، ریز ماهواره، هتروزیگوسیتی
  • امین شهابی، مجتبی طهمورث پور* صفحه 163
    حفظ تنوع ژنتیکی در نژادهای بومی ایران به عنوان سرمایه ملی بسیار حائز اهمیت است. بررسی توالی ژنوم میتوکندری در بین نژادها یا در درون آنها می تواند شاخص مناسبی از میزان تنوع موجود در جمعیت های مورد مطالعه باشد. هدف از پژوهش اخیر، بررسی بیوانفورماتیکی و فیلوژنتیکی توالی نوکلئوتیدی ژنهای NADH3 وNADH4L از ژنوم میتوکندری در شترهای دوکوهانه ایرانی بود. بدین منظور10 نمونه خون از شترهای دوکوهانه ایران جمع آوری گردید. پس از استخراج DNA، تکثیر قطعه 971 جفت بازی از ژنوم میتوکندری شتر دوکوهانه توسط آغازگرهای اختصاصی انجام گرفت. قطعات تکثیر شده پس از خالص سازی به صورت رفت و برگشت توالی یابی شدند. نتایج به دست آمده تعداد 2 هاپلوتیپ مختلف بر اساس یک جایگاه چند شکل موجود در توالی ها نشان دادند و همچنین توالی نهایی بدست آمده از هاپلوتیپ ها با طول تقریبی715 جفت باز که شامل 73/27 درصد آدنین، 70/13 درصد گوانین، 63/25 درصد سیتوزین،77/32 درصد تیمین بود. مقایسه توالی های نوکلئوتیدی و اسیدآمینه ای ژن های NADH3 وNAD4L در شتر دو کوهانه ایرانی نشان داد که این گونه با شتر دو کوهانه اهلی دارای فاصله ژنتیکی نزدیکی است. تجزیه و تحلیل فیلوژنتیکی با استفاده از روش Neighbor-Joining نشان داد، که این گونه در میان خانواده شترسانان، با Lama کمترین قرابت را دارند.
    کلیدواژگان: ژن NADH3، ژن NADH4L، شتر دوکوهانه ایران، ژنوم میتوکندری
  • محبوبه علیزاده، علی اکبر مسعودی*، رسول واعظ ترشیزی صفحه 175
    امروزه بررسی کاریوتیپ حیوانات اهلی به منظور آگاهی از ساختار ژنتیکی آنها اهمیت زیادی دارد. در مطالعه حاضر برای آگاهی از ساختار کروموزومی برخی از جمعیت های سگ بومی ایران، خون تازه از سگ های کردی، سرابی و بومی استان البرز استحصال شد. نمونه های خون در محیط کشت کامل به مدت 72 ساعت در دمای 37 درجه سانتی گراد کشت داده شدند. پس از انجام مراحل فوق و تهیه گسترش کروموزومی، کاریوتیپ نمونه ها مشخص شد و معیارهایی مانند شاخص سانترومر، طول بازوی بلند، طول بازوی کوتاه، طول کل کروموزوم، نسبت بازوها و طول نسبی کروموزوم ها بررسی و آنالیز گردید. نتایج حاصل نشان می دهد که سگ های بومی مطالعه شده دارای 78 کروموزوم بوده که از این تعداد 38 جفت کروموزوم اتوزوم آکروسنتریک در هر دو جنس، یک جفت کروموزوم جنسی متاسنتریک (X) در حیوانات ماده و یک کروموزوم جنسی متاسنتریک (X) و یک کروموزوم متاسنتریک (Y) در جنس نر می باشد. میانگین طول نسبی کروموزوم های اتوزومی در نمونه های مطالعه شده دارای دامنه ای از 13/1 تا 89/4 میکرومتر در نرها و 1/1 تا 21/5 میکرومتر در ماده ها بود. تجزیه واریانس داده های کروموزومی نشان داد که در حیوانات مختلف اختلاف معنی داری در پارامترهای کروموزومی وجود دارد. همچنین شاخص تقارن کاریوتیپی نشان دهنده نا متقارن بودن کروموزوم های جمعیت های مذکور و پیشرفته تر بودن تکامل کروموزومی این حیوان نسبت به هم خانواده هایش می باشد.
    کلیدواژگان: سگ، کاریوتیپ، محیط کشت، ایران
|
  • Arjmand Ghahestani R., Tavassolian I.*, Mohammadi Nejad Gh Page 1
    In this study 17 ISSR molecular markers were employed to investigate the genetic diversity among 25 female pistachio genotypes. The markers produced 148 bands in total, of which 123 (83%) was polymorphic and the average of polymorphism for each primer was 7.23 band per primer. Cluster analyses of genotypes were estimated based on Jaccard's similarity algorithm and UPGMA clustering method and placed the genotypes in seven groups. The results obtained by similarity matrix revealed the highest similarity between cultivars "Khanjari Damghan" and "Fandoghi 48" (63%) and the lowest similarity between cultivars "Ebrahimi" and "Shasti" (2%) which is due to high amount of polymorphism among the genotypes. This experiment shows that ISSR markers are reliable for assessment of pistachio female genotypes and genetic diversity study. Moreover, these markers can be used to provide molecular genetics identity for Iranian pistachio populations.
    Keywords: Pistachio, Genetic diversity, Jaccard similarity coefficient, Cluster analysis, ISSR
  • Asadiaghbolaghi M., Kaboli M.*, Rezaei H.R., Behdarvand N., Khosravi R Page 19
    Although wolves have the ability to live in different habitat types, in recent years their population has been drastically reduced in most parts of the country and in some areas has become extinct. Conservation programs are essential to ensure the viability of the remaining wolf populations. Wildlife management programs are depended on estimation of population size. With the development of molecular ecology in recent years and considering the ineffectiveness of traditional methods to estimate population size, population genetics methods have been developed to estimate population size more accurately than traditional methods. The mitochondrial genome is a strong indicator in predicting changes of population size of wild animals and calculating the effective population size (Ne) of female animals. Using mtDNA markers, we calculated the female effective population size in Hamedan, Qazvin, and Zanjan provinces. According to sex ratio (1:1) and ratio of effective population size to the census population size (Ne/N), the total population size was calculated between 90 to 360 wolves in these provinces. Our results suggest that estimating the effective population size by molecular markers is a useful tool for management of small and isolated populations.
    Keywords: Wolf, mtDNA, effective population size, population size, Hamedan, Qazvin, Zanjan
  • Tohidfar M.*, Khosravi S Page 33
    To meet the growing demand of world’s current population for food, devising specific strategies are required. Production of genetically modified crops has been considered as a suitable strategy so that the number of countries producing GM crops rose from 29 countries in 2012 to 29 in 2013 with 175.2 million hectare cultivation area. Among the developed GM crops, Bt crops with more than 24 million ha cultivation area have been accepted greatly. Although they offer too many advantages, concerns regarding biosafety issues exist. However, no report against the of undesirable effects of GM crops exists, risk assessment of certain concerns relating to biosafety of Bt crops is necessary. Some of these concerns include risk to non-target organisms, persistence of Bt residue in Soil, acquisition of weediness potential, monoculture and eventual loss of biodiversity, unintended effects of gene transfer on plant metabolism and gene flow from Bt transgenic crops. The present reviews emphasis the considered concerns in relation to Bt transgenic crops, their assessment and management that can be used by policy maker or experts.
    Keywords: Bt crops, concern, risk assessment, risk management
  • Jafari Z., Haddad R.*, Hosseini R., Garousi Gh.A Page 55
    1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid oxidase (ACO) enzyme is a member of the Fe (II-dependent family of oxidases/ oxygenases) and for activity requires Fe2+ as cofactors and ascorbate as a co-substrate. This enzyme is the only oxidoreductase in the ethylene biosynthesis pathway and catalysis the biosynthesis terminal step. In the present study, total RNA was extracted from tomato fruit (cv, Memory I), and then, coding cDNA of the LeACO1 gene was synthesized by reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR). The PCR product was cloned into a pUC19 plasmid, and then, their biochemical, structural and phylogenetic characteristics were analyzed. LeACO1 amino acid sequence studies in tomato and other plant of such family were indicated that His177, His234 and Asp179 amino acids are formed a triangle catalytically site to play a role in binding Fe2+ cofactor. Phylogenetic and multiple alignment analysis were illustrated a high degree of identity to those of the ACO1 gene from other plants.
    Keywords: Active site, ACO1, Cloning, Oxidoreductase, Tomato
  • Jahandar M.H., Nassiri M.R.*, Aslaminejad A.A., Tahmoorespour M., Haghparast A.R Page 75
    Salmonella is one of the causes of infectious diseases as a common disease in human and animals, has important health and economic terms, which has so far of a vaccine for it not been established. The InvG gene due to structural and Type three secretion systems as one of the primary genes located in the membrane of Bacteria also play a major role in the initial binding of the Bacteria to the host cell. The main aim of the present study was to introduce recombinant protein expression InvG as an effective adjuvant and a DNA vaccine. The design makes use of specific primers and reaction PCR, InvG gene was amplified Salmonella. After purification, the gene in the plasmid vector pET32a(+) cloned for expression. The recombinant plasmid pET32a-InvG into Escherichia coli strain became BL21-DE3. To produce recombinant protein expression system, the Bacterial expression vector containing the target gene (InvG) induced using IPTG. The results of sequencing showed that the sequence of the amplified gene cloned into pET32a expression vector for gene InvG with sequences recorded in the same gene bank. Recombinant protein production with IPTG induction to vector containing the plasmid pET32a-InvG performed successfully. Confirmation of InvG gene expression in the expression system performed by SDS-PAGE and Dot blotting analysis. The present study showed that the production of InvG recombinant in E. coli hosts is possible and protein with a weight of about 81 kDa was produced.
    Keywords: InvG gene, Salmonella, recombinant proteins, vector pET32a(+)
  • Hosseini S.M.*, Rezaei H.R., Varasteh H., Naderi S., Nikooy F Page 89
    Wild sheep is belonging to Bovidae family and genus ovis which living in the most regions of Iran. There are many challenges between researchers about Wild Sheep species taxonomy. This study aims to investigate genetic and phylogenetic analysis of cytochrome b region of ovis orientalis's mtDNA in the Buruieh wildlife refuge in order to determine the correct taxonomy. With this regard, 17 samples of ovis orientalis stool and tissue were collected from Buruieh Wildlife Refuge in Khatam Township. After DNA extraction 1140, 741, 765 bp fragment of the mitochondrial cytochrome b was amplified with primers Cytb F-Cytb R, Cytb F- Cytbin R and Cytb R-Cytbin F under polymerase chain reaction. Amplified fragments were sequenced by ABI 3130 automated device with Sanger method. The results were compared with sequences from other studies to determine the genetic distances. Hoplotype variations were not observed in the nucleotide sequences obtained in this study. Using the Neighbor-Joining phylogenetic test results showed that the Buruieh Wildlife Refuge wild sheep is placed in the group of ovis orientalis and is different from other ovis orientalis populations all around Iran in the terms of Hoplotype. Our results demonstrated that the Buruieh Refuge Wildlife Sheeps have low genetic diversity which should be considered at the long-time managment activities in the future.
    Keywords: Wild Sheep, Buruieh Wildlife Refuge, Phylogeny, Cytochrome b
  • Khani K., Abdolmohammadi A.R.*, Foroutanifar S., Zebarjadi A Page 105
    The aim of this study was to investigate polymorphism in the exon 3 of myostatin gene and its relationship with twining rate in Markhoz Goat. In this study, blood samples of 150 goats were collected from Animal Science Research Station of Sanandaj province. After DNA extraction, one set of specific primers was designed and used to amplify a 475bp fragment of the myostatin gene exon 3. The enzyme digestion of the PCR products confirmed presence of a mutation from T to G nucleotide in position 169 of the amplified fragment. The genotype frequencies of TT, TG, and GG were estimated 81.3%, 12.7% and 6%, and allele frequencies estimated were 88% and 12% for T and G alleles, respectively. The Chi-Square test showed Hardy-Weinberg equilibrium in myostatin gene (P<0.01). The amounts of Odd Ratio estimated for twining rate were 1.1032 for first parity on second parity (P>0.05) and 4.9497 on third parity (P<0.1), and 5.4605 for second parity on third parity (P<0.1). Also, the Chi-Square statistic (5.68) showed that twining rate in Markhoz goat breed is statistically affected by myostatin gene genotypes (P<0.05). The Odds Ratios obtained to compare the different genotypes of the myostatin gene showed superiority for twining rate as TT>TG>GG genotypes. The Chi-Square statistics equal to 2.65 demonstrated significant differences between two TT and GG genotype groups for twining rate in Markhoz goat. The results of this research demonstrate that the myostatin gene can be considered as a suitable marker to improve twining rate in breeding programs of Markhoz goat.
    Keywords: Myostatin gene, Twining, Markhoz goat, PCR, RFLP
  • Zahmatkesh A.*, Ansari Mahyari S., Daliri Joupari M., Rahmani H., Shirazi A Page 119
    Filia is a maternal effect gene, disorder in which causes decreased fertility in mouse and abortion in human. Bovine Filia transcript is predicted in NCBI database. Nucleotide analysis shows that it has a higher GC content in comparison with its mouse or human orthologs, and this can make problems in PCR amplification. This study was performed to investigate the possibility of amplification of bovine Filia transcript with high GC content by optimization of primer design. Two pairs of primers were designed to amplify 443 and 230 bp fragments. High Tm of primers and low ΔTm conditions were considered to design only the first pair of primers. Bioinformatic analysis was performed on the two fragments to analyze the GC contents and possible secondary structures. RNA was extracted from bovine oocytes. After reverse transcription, PCR amplification was performed with different annealing temperatures in two or three steps. Results showed that the 443 bp fragment has a CpG island and a higher GC content and more possibility of secondary structure formation compared with the 230 bp fragment. Nevertheless only the 443 bp fragment with the primers of interest was amplified with a sharp band. In conclusion we showed that low ΔTm, high Tm of primers and annealing temperatures and also a two-step PCR help specific amplification of GC-rich sequences.
    Keywords: Bovine Filia gene, GC percentage, CpG island, Secondary structure, Annealing temperature
  • Zinati Z., Alemzadeh A.*, Ebrahimie E., Niazi A Page 133
    Plasma membrane proton pump (H+-ATPase) has important roles in various physiological processes. Hence, the expression pattern of the gene which encodes a plasma membrane proton pump was surveyed in the shoots of resistant and sensitive wheat cultivars and its wild relative, Aegilops crassa under salinity stress. Salinity stress induced by adding 150 mM NaCl to the basic solution and sampling was performed in three intervals: 0, 12 h and 3 weeks after applying salinity treatment. A quantitative PCR technique was used to study the relative expression of the gene of interest and a gene encoding actin was used as the reference gene to normalize the samples. The results showed that the expression level of the gene encoding plasma membrane proton pump significantly increased in response to salt stress after 3 weeks in comparison to 12 h after applying salinity treatment. It also revealed that the expression level of the gene was significantly higher in the resistant cultivar, Arg, than sensitive cultivar and Aegilops crassa. It revealed that the expression level of the gene was not significantly different in sensitive cultivar under salinity treatment in different times after salinity treatment. The bioinformatics analysis of promoter region of the gene encoding plasma membrane proton pump showed that various motifs within this region involved in response to abiotic stress and light. Overall, bioinformatics and laboratory studies revealed that gene encoding a plasma membrane proton pump plays a role in induction of salinity tolerance.
    Keywords: Gene expression, Salt stress, Proton pump, Wheat
  • Zeynalpour R., Mirhosseini S.Z.*, Dalirsefat S.B., Zare J Page 149
    In this study genetic variation of Artemia urmiana and Artemia franciscana populations were assessed using five microsatellite markers including Af-B105TAIL, Af-A136, Apdq03TAIL, Apdq04TAIL and Apdq05TAIL from Artemia franciscana and Artemia parthenogenetica. DNA was extracted from 50 cysts of Artemia urmiana and Artemia franciscana populations individually by Hot Shot method. Polymerase chain reactions (PCR) were successfully conducted with all primers and then the PCR products were electrophoresed using 6% none denaturing gel and stained using silver nitrate method. Hence, all alleles were polymorphic. Average number of alleles and polymorphic information content (PIC) for Artemia urmiana and Artemia franciscana populations were 3.0, 0.54 and 2.5, 0.38, respectively. All loci in Artemia urmiana were in HWE but only the Af-A136 locus in Artemia franciscana was in HWE. The average expected heterozygosity for Artemia franciscana and Artemia urmiana were estimated as 0.6209 and 0.4531, respectively. The phylogeny dendrogram based on the Distance Matrix was drawn using UPGMA for within populations. Our findings demonstrated that microsatellite markers could be an appropriate tool for screening biodiversity in animals. Therefore, extinction of these invaluable genetic resources can be preserved using accurate breeding and management programs.
    Keywords: Microsatellite, Artemia, Genetic diversity, Heterozygosity, Polymorphism
  • Shahabi A., Tahmoorespur M.* Page 163
    Keeping genetic diversity among native Iranian breeds is very important as a national resource. Studying mitochondrial genome between or within breeds can be a useful indicator of genetic diversity of the population to be studied. The aim of current study was bioinformatic and phylogenetic investigation of NADH3 and NADH4L genes of mitochondrial genome in Camelus bactrianus in Iran. For this purpose, blood samples were collected from 10 Camelus bactrianus in Iran. After extracting DNA, fragment 971 bp of genome mitochondrial of Camelus bactrianus amplified by primers. The amplified fragments were sequenced after purification. Results indicated two different haplotypes based on one single nucleotide polymorphism sequence. The final sequences of each haplotype had a length of approximately 715 bp which included 27/70 % adenine, 13/80 % guanine, 25/60 % cytosine and 32/80 % thymine. Comparison of nucleotide and amino acid sequences of NADH3 and NADH4L genes among Iranian Camelus bactrianus demonstrated that this specie had close genetic distance with domestic Camelus bactrianus. Phylogenetic analysis using Neighbor-Joining method showed that this specie has the lowest similarity with Lama among the Camelidae family.
    Keywords: NADH3 gene, NADH4L gene, Camelus bactrianus, genome mitochondrial
  • Alizadeh M., Masoudi A.A.*, Vaez Torshizi R Page 175
    Today, Karyotying studies are important to understand the genetic structure of animals. In the current research to evaluate the chromosomal structure of some Iranian native dogs, blood samples were collected from the Kurdi, Sarabi and samples of Alborz province. Blood samples were cultured in defined medium for 72 h at 37 ˚С. Then the cell divisions were stopped at metaphase stage and chromosomal specimens were prepared for karyotype analysis. Next, centromeric index, total length of chromosome, chromosomal arm ratios and relative length of chromosomes were analyzed and the ideograms were created. The results indicated that the dog genomes contain 78 chromosomes including 38 acrocentric pairs in each sex, a pair of metacentric X in males and females and one metacentric Y chromosome in males. The average relative length of the autosomal chromosomes ranges from 1.13 to 4.89 μm in males and 1.10 to 5.21 μm in females. The ANOVA of the chromosomal data indicated that significant (P≤0.05) differences in chromosomal parameters were observed in animals. The results indicate a bias of chromosome asymmetry in animals which could be related to evolutions of the canine chromosomal structures.
    Keywords: dog, karyotype, medium, Iran