فهرست مطالب

بیوتکنولوژی کشاورزی - سال دهم شماره 2 (پیاپی 31، تابستان 1397)

مجله بیوتکنولوژی کشاورزی
سال دهم شماره 2 (پیاپی 31، تابستان 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/05/20
  • تعداد عناوین: 10
|
  • زینب پارسایی، محمد هدایت* ، ساسان راستگو ، فرشته بیات صفحات 1-17
    ریزپیوندی لیموی آب شیراز روی چهار پایه نارنج میوه ریز، نارنج میوه درشت، لیموی آب شیراز و لیمو خارکی در چهار سیستم حمایت کننده محیط کشت شامل پل کاغذی، پرلایت، ورمی کولایت با محیط نیم غلظت MS و پل کاغذی با غلظت کامل MS هر یک به همراه ساکاروز به میزان 60 و 75 گرم در لیتر مورد ارزیابی قرار گرفتند. هم چنین سازگاری و رشد گیاهچه های ریزپیوندی در سه نوع بستر کشت پرلایت، ورمی کولایت و پرلایت- ورمی کولایت بررسی شدند. تجزیه آماری ریزپیوندی و سازگاری به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با پنج تکرار انجام شد. براساس نتایج تیمارهای مستقل، بیش ترین میزان گیرایی ریز پیوندی نوک شاخساره لیموی آب روی پایه های بذری لیمو خارکی به دست آمد. هم چنین بهترین ریزپیوندی در بالاترین غلظت ساکاروز به میزان 75 گرم بر لیتر محیط کشت مشاهده گردید. در مجموع، بیش ترین میزان گیرایی ریز پیوندی نوک شاخساره لیموی آب روی پایه های بذری لیمو خارکی و نارنج میوه درشت در محیط کشت های پرلایت و پل کاغذی با نیم غلظت MS به همراه 75 گرم بر لیتر ساکاروز به دست آمد. پس از ریزپیوندی، گیاهچه ها از محیط کشت های درون شیشه ای به بستر کاشت انتقال یافتند. حداکثر سازگاری ریزپیوندی بر اساس تعداد برگ و طول پیوندک پس از 5 هفته توسط پایه های بذری لیمو خارکی و نارنج میوه درشت در بستر های کشت پل پرلایت- ورمی کولایت مشاهده شد.
    کلیدواژگان: پایه بذری مرکبات، پرلایت، پل کاغذی، ریزپیوندی، ورمی کولایت
  • سونیا زکی زاده *، مریم ترابی، علی جوادمنش ، علی زنگنه، محمدحسین ناظم شیرازی صفحات 19-42
    این طرح جهت بررسی تاثیر پودر آب پنیر و شکل فیزیکی خوراک بر ایمنی هومورال و بیان ژن های اینترلوکین-4 و اینترفرون گاما روی240 قطعه جوجه خروس یک روزه گوشتی سویه راس 308 انجام شد. آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی در 6 تیمار به روش فاکتوریل (2×3) ، آب پنیر در سه سطح (صفر، 4 و 8%) و فرم فیزیکی در دو سطح (آردی و پلت) به جیره جوجه های گوشتی با 4 تکرار و 10 قطعه جوجه در هر تکرار انجام شد. جیره ها بر مبنای احتیاجات جوجه گوشتی سویه راس 308 تنظیم و در سه مرحله پرورش در اختیار پرندگان قرار گرفتند. جهت تعیین تیتر ایمنی علیه نیوکاسل، برونشیت، گامبورو و آنفولانزا در روزهای 10، 31 و 42 خونگیری شد. در پایان هر مرحله یک قطعه جوجه از هر واحد آزمایشی انتخاب و کشتار شد؛ وزن اندام های لنفاوی یادداشت و بیان ژن های اینترلوکین-4 و اینترفرون گاما نمونه ژژنوم پس از استخراج mRNA و ساخت cDNA، اندازه گیری شد. مشخص گردید افزودن پودر آب پنیر بر وزن طحال و بورس فابرسیوس اثر معنی دار نداشت، اما پلت کردن در میان دان بر وزن بورس تاثیر معنی دار داشت (01/0p<). پلت کردن و افزودن آب پنیر به جیره در میان دان باعث افزایش بیان نسبی ژن اینترلوکین-4 گردید (05/0p<). بیان ژن اینترفرون گاما تحت تاثیر پودر آب پنیر قرار نگرفت اما پلت کردن، بیان این ژن را در پیش دان (01/0p<) و میان دان افزایش داد (01/0p<).
    کلیدواژگان: اندام لنفاوی، ایمنی هومورال، بیان ژن، تیتراسیون واکسن
  • آناهیتا خارابی ماسوله، عباس سعیدی * صفحات 43-58

    یکی از چالش های موجود در تفسیر نتایج qPCR ، اطمینان از اختصاصی بودن قطعات تکثیر شده است که برای بررسی آن از آنالیز منحنی ذوب استفاده می شود. پیک های اضافی در منحنی ذوب همیشه نشان دهنده یک مشکل نیست، به همین منظور در این مقاله یک ابزار مبتنی بر وب به نام uMelt SM به عنوان راهکاری کاربردی و ساده برای آنالیز صحیح منحنی ذوب به محققین پیشنهاد می گردد که امکان پیش بینی منحنی ذوب DNA و پروفیل های واسرشته سازی را با وضوح بالای فلورسنت از محصولات PCR فراهم می کند. نتایج این مطالعه نشان داد که منحنی های ذوب براساس چه پارامترهایی تولید شده و الگوریتم مناسب برای نحوه کار با این نرم افزار ارائه گردید. در نهایت ژن های اکتین و سوپراکسید دیسموتاز از قارچ Pyricularia oryzae به عنوان الگوی مناسب برای تعیین منحنی پیش بینی شده با استفاده از این نرم افزار ارائه گردید و منحنی Real-time PCR نیز ترسیم شد. براساس نتایج منحنی ذوب با استفاده از نرم افزار uMelt SM در مقایسه با منحنی ذوب دستگاه Real-Time PCR تطابق بالایی را نشان می دهد که این نتایج تاییدی بر مزیت هایی همچون سهولت استفاده، صرفه جویی در زمان، هزینه و تلاش در بخش تجربی با استفاده از این نرم افزار می باشد.

    کلیدواژگان: qPCR، منحنی ذوب، آزمایش، پیش بینی، uMelt SM
  • جلال خورشیدی، مجید شکرپور *، وحیده ناظری صفحات 59-74
    ارزیابی تنوع جمعیت های مختلف یک گونه گیاه وحشی از نخستین و مهمترین گام های اهلی سازی و اصلاح نژاد آن می باشد. گیاه دارویی آویشن دنایی (Thymus daenensis Celak.) از گیاهان اندمیک ایران بوده که به لحاظ درصد اسانس و نیز تیمول بالای آن از اهمیت ویژه ای برخوردار بوده و لذا ارزیابی جمعیت های مختلف آن در راستای اهلی سازی این گونه گیاهی امری ضروری به نظر می رسد. بدین منظور در این پژوهش از 13 آغازگر ISSR جهت بررسی تنوع درون و بین جمعیتی هشت جمعیت از این گیاه شامل ملایر 1، ملایر 2، اراک، خانه میران بالا، خانه میران پائین، زاغه و شازند استفاده گردید که در مجموع 293 باند ایجاد نمودند. محتوای اطلاعات چندشکلی (PIC) محاسبه شده برای آغازگر ها از 08/0 تا 15/0 متغیر بود. تنوع درون جمعیت ها بسیار بیشتر از تنوع بین جمعیت ها بود، طوریکه 98 درصد واریانس مربوط به درون جمعیت ها و تنها 2 درصد مربوط به بین جمعیت ها بود. فاصله ژنتیکی جمعیت ها ارتباط نزدیکی با فاصله جغرافیایی آنها نداشت. جمعیت جوزان دارای بیشترین و جمعیت شازند دارای کمترین تنوع بر اساس شاخص PIC بودند. بیشترین فاصله ژنتیکی بر اساس شاخص نی بین دو جمعیت شازند و خانه میران پایین و بیشترین تشابه ژنتیکی بین جمعیت ملایر 1 با جوزان و خانه میران بالا مشاهده شد که می تواند در اهلی سازی و اصلاح نژاد آویشن دنایی حائز اهمیت باشد.
    کلیدواژگان: آویشن دنایی، اندمیک، تنوع، ISSR
  • مریم عبدلی نسب * صفحات 75-92
    رقم سوپرنیا خیار یکی از ارقام مهم هیبرید وارداتی با عملکرد بالا می باشد. به منظور بهینه کردن تکثیر غیرجنسی این رقم از طریق کشت درون شیشه ای، ریزنمونه های مختلف کوتیلدون، هیپوکوتیل و برگ در محیط پایه موراشیگ و اسکوگ MS)) تحت اثر غلظت های صفر، 1/0، 2/0، 3/0 و 4/0 میلی گرم در لیتر هورمون 1- نفتالن استیک اسید (NAA) در ترکیب با غلظت های 1، 2، 3 و 4 میلی گرم در لیتر هورمون 6- بنزیل آمینوپورین (BAP) قرار گرفت. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار و تعداد پنج ریزنمونه در هر تکرار انجام گردید. درصد کالوس زایی، درصد کالوس های رویان زا و فراوانی تولید نوساقه در ریزنمونه های کشت شده مورد ارزیابی قرار گرفت. بیشترین میزان کالوس زایی (6/86 درصد) در ریزنمونه کوتیلدون در تیمار هورمونی 3/0 میلی گرم در لیتر NAA به همراه 3 میلی گرم در لیتر BAP، بیشترین درصد کالوس های رویان زا (6/61 درصد) در ریزنمونه هیپوکوتیل در تیمار هورمونی 2/0 میلی گرم در لیترNAA به همراه 2 میلی گرم در لیتر BAP و بیشترین تعداد نوساقه (08/20) در ریزنمونه کوتیلدون در تیمار هورمونی 3/0 میلی گرم در لیتر NAA به همراه 3 میلی گرم در لیتر BAP مشاهده گردید. نوساقه های باززا شده جهت القا و تشکیل ریشه به محیط MS 1⁄2 حاوی 1 میلی گرم در لیتر هورمون NAA منتقل و سپس گیاهچه های رشدیافته به محیط خارج آزمایشگاه سازگار گردیدند. بر اساس نتایج این مطالعه، استفاده از ریزنمونه کوتیلدون جهت ریزازدیادی و باززایی این ژنوتیپ به خصوص در مطالعات انتقال ژن توصیه می گردد.
    کلیدواژگان: ریزازدیادی، کشت درون شیشه ای، خیار، NAA، BAP
  • زهرا سلیمانی، صدیقه فابریکی اورنگ* ، سودابه مفاخری صفحات 93-107
    مامیران کبیر (Chelidonium majus L.) حاوی ترکیبات آلکالوئیدی مهم از جمله سنگوئینارین است. سنگوئینارین یک آلکالوئید فعال دارای خواص دارویی بالقوه ضدمیکروبی، ضدالتهابی و ضدتوموری می باشد که به طور گسترده در گیاهان خانواده خشخاش وجود دارد. در این تحقیق جداسازی و تعیین توالی cDNA کد کننده آنزیم (s) -cis-N-methylstylopine 14-hydroxylas (MSH) در مامیران کبیر به عنوان یکی از آنزیم های کلیدی مسیر تولید سنگوئینارین انجام شد. سپس تغییرات بیان ژن cmMSH در سه اندام‏ ریشه، برگ و ساقه در چهار سطح شوری (صفر، 25، 50 و100 میلی مولار) به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملا تصادفی بررسی شد. در پژوهش حاضر cDNA کد کننده آنزیم cmMSH از بافت ریشه جداسازی، با موفقیت در ناقل پلاسمیدیPTG19-T درج و سپس در باکتری E. coli همسانه سازی شد. پس از تایید همسانه های نوترکیب با روش PCR، پلاسمید باکتری های نوترکیب استخراج و قطعه ژنی توالی یابی شد. قطعه توالی یابی شده دارای 784 نوکلئوتید با یک چارچوب قرائت باز 261 اسیدآمینه ای بود و مشخص گردید پروتئین حاصل با داشتن دامین های کارکردی helix K region، heme-binding region و aromatic region متعلق به خانواده پروتئینی Cytochrome-P450 می باشد. در درخت فیلوژنی، توالی پروتئینی ژن cmMSH جداسازی شده بیشترین شباهت را با آنزیم methylstylopine 14-hydroxylase گیاه خشخاش داشته است. مقایسه میانگین بیان نسبی ژن نشان داد که شوری50 میلی مولار بیشترین تاثیر را بر افزایش بیان ژن cmMSH در بافت ریشه دارد. همچنین بررسی الگوی تغییرات بیان ژن نشان داد که با افزایش سطح شوری تا 50 میلی مولار، بیان ژن cmMSH در دو اندام برگ و ریشه زیاد شده و با افزایش شدت شوری به 100 میلی مولار میزان بیان ژن به مقدار 35 درصد در هر دو اندام کاهش یافت.
    کلیدواژگان: آنزیمcmMSH، بنزیل ایزوکوئینولین ها، سنگوئینارین، شوری، مامیران
  • مهدیه لری نژاد، مهدی مهیجی*، روح الله عبدالشاهی، علی کاظمی پور، داود صادق زاده اهری صفحات 109-128
    نخود مهم ترین گیاه تیره حبوبات در ایران است و از آنجا که ایران بخشی از مرکز تنوع این گیاه به شمار می آید مطالعه تنوع ژنتیکی آن حایز اهمیت است. به منظور بررسی تنوع ژنتیکی نخود کابلی 81 ژنوتیپ نخود کابلی از سه مبداء موسسه ایکاردا، ترکیه و ایران در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه شهید باهنر کرمان در سال زراعی 94-93 کشت شد. از نه آغازگر ISSR برای بررسی تنوع استفاده شد و 79 نوار چندشکل از آغازگرهای مورد استفاده به دست آمد. تعداد آلل موثر از 19/1 (آغازگر (CAC) 5AG) تا 69/1 (آغازگر (ACTG) 4) متغیر بود. متوسط ضریب تنوع ژنتیکی نی و شاخص شانون در کل جمعیت به ترتیب 24/0 و 38/0 به دست آمد. ضریب تنوع نی برای جمعیت های مبداء ایکاردا، ترکیه و ایران به ترتیب 27/0، 2/0 و 2/0 و شاخص شانون برای این جمعیت ها به ترتیب 44/0، 32/0 و 3/0 به دست آمد. تجزیه واریانس مولکولی تفاوت میان جمعیت ها را معنی دار نشان داد. ولی واریانس بین جمعیت ها تنها ده درصد کل واریانس بین ژنوتیپ ها را به خود اختصاص داد. تجزیه خوشه ایژنوتیپ ها را به چهار گروه تقسیم کرد. نتایج تجزیه خوشه اینیز موید گستردگی تنوع درون جمعیت ها بود. تجزیه ساختار جمعیت با استفاده از نرم افزار STRUCTRE جمعیت را به چهار گروه با تعداد 14، 5، 8 و 4 ژنوتیپ برای هر گروه تقسیم کرد. تعداد 51 ژنوتیپ باقی مانده نیز به عنوان ژنوتیپ های مخلوط در نظر گرفته شدند. این پژوهش نشان داد که تنوع ژنتیکی مطلوبی میان ژنوتیپ های نخود کابلی مورد مطالعه در این تحقیق وجود دارد که می تواند در برنامه های به نژادی مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: نخود، تنوع ژنتیکی، تجزیه واریانس مولکولی، نشانگر ISSR
  • رسول محمدی آلاگوز، رضا درویش زاده *، احمد علیجانپور، حمید حاتمی ملکی، راحله ابراهیمی صفحات 129-142
    سماق (Rhus coriaria L.) که در ایران و خاورمیانه به عنوان یکی از ادویه های غذایی مهم شناخته می شود دارای اجزاء دارویی نظیر اسیدهای آلی، اسیدهای فنولی، فلاونوئیدها، آنتوسیانین ها، تانن ها و ترپنوئیدها می باشد. این گیاه از گونه های مهم جنگلی است که پراکنش مناسبی در شمال غرب ایران دارد. در این بررسی، نمونه های برگ و میوه مربوط به 15 ژنوتیپ سماق از هریک از 5 ناحیه واقع در شمال غرب کشور به منظور انگشت نگاری با نشانگر ISSR و نیز اندازه گیری ترکیبات مالیک اسید، پروتوکاتکوئیک اسید و کوماریک اسید از طریق تکنیک LC-MS/MS مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج آماره های توصیفی بیانگر وجود تنوع ژنتیکی در ژرم پلاسم سماق مورد مطالعه از نظر ویژگی های فیتوشیمیایی می باشد. در مورد مالیک اسید و کوماریک اسید تنوع بین جمعیتی بیشتر از تنوع درون جمعیتی بود. مطالعه ساختار جمعیت مربوط به 75 ژنوتیپ سماق با استفاده از داده های 18 آغازگر ISSR شامل 132 نشانگر ISSR و در نرم افزار Structure آن ها را در دو زیرجمعیت مختلف قرار داد. نتایج تجزیه ارتباطی نشان داد که نشانگرهایUBC867، UBC801 وUBC864 به ترتیب دارای ارتباط معنی دار با نواحی ژنومی کنترل کننده مالیک اسید، کوماریک اسید و پروتوکاتکوئیک اسید هستند. نشانگرهای شناسایی شده در این تحقیق در صورت تایید می توانند در برنامه به نژادی بواسطه گزینش به کمک نشانگر در سماق بکار گرفته شوند.
    کلیدواژگان: سماق، تنوع ژنتیکی، LC-MS-MS، تجزیه ارتباطی
  • حجت الله مظاهری لقب *، حسن سلطانلو، افشین مساوات صفحات 143-164
    پوسیدگی فوزاریومی بلال با عامل Fusarium verticillioides یکی از مهمترین بیماری های ذرت در سراسر دنیا می باشد. گیاهان از طریق فعال سازی راهبردهای دفاعی پیچیده به حمله پاتوژن ها پاسخ می دهند. پاسخ دفاعی به عفونت پاتوژن شامل تغییرات در بیان شمار زیادی از ژن های گیاه است که ممکن است بیان ژن افزایش یا کاهش یابد. سه لاین با سطح مقاومت متفاوت به قارچ فوزاریوم (C7, B73, MO17) در قالب طرح بلوک کامل تصادفی کشت شدند. بعد از ظهور ابریشم، گرده افشانی دستی انجام گرفت و 15 روز پس از آن مایه زنی با قارچ فوزاریوم با استفاده از سرنگ (آلوده سازی دانه) و سرسرنگ (آلوده سازی ابریشم) انجام گرفت. سپس در 12، 24، 48، 72 و 96 ساعت پس از آلودگی نمونه برداری از ابریشم و دانه ذرت صورت گرفت. بلال تلقیح نشده به عنوان شاهد استفاده شد. بعد از استخراج RNA و ساخت cDNA ، با استفاده از تکنیک Real-time PCR الگوی بیان نسبی ژن های PAL و PR-1 اندازه گیری و داده ها با استفاده از نرم افزار REST تجزیه شدند. همه ژنوتیپ ها قادر به بیان ژ ن های PAL و PR-1 بعد از آلودگی به قارچ فوزاریوم هستند و تنها تفاوت آن ها در سطح بیان ژن ها است. تغییرات عمده در بیان ژن های دفاعی در لاین مقاوم و حساس قبل از آلودگی اتفاق می افتد. لاین مقاوم قبل از ایجاد آلودگی دارای سطح بالایی از بیان ژن های PAL و PR-1 است و شاید همین به عنوان مانع اولیه در برابر حمله پاتوژن عمل کند ولی لاین حساس نسبت به لاین مقاوم، بعد از آلودگی بیان ژن های PAL و PR-1 را آغاز می کند.
    کلیدواژگان: بیان ژن، ذرت، قارچ فوزاریوم، PAL، PR-1
  • رحیمه همتی گوگه، ابوالقاسم محمدی* ، سعید اهری زاده صفحات 165-183
    زنگ قهوه ای (Leaf rust) یکی از بیماری های مهم گندم در سطح جهان است که اپیدمی آن منجر به کاهش عملکرد و کیفیت گندم نان می شود. در این مطالعه، تغییرات ساختاری و تنوع نوکلئوتیدی ژن های مقاومت به زنگ قهوه ایLr1، Lr21، Lr51 وLr39 در هفت ژنوتیپ گندم نان با واکنش متفاوت به زنگ قهوه ای بررسی گردید. ژن های مقاومت به زنگ قهوه ای و یا نواحی پیوسته با این ژن ها با استفاده از آغازگرهای اختصاصی طراحی شده بر اساس توالی های موجود در بانک های اطلاعاتی تکثیر شدند. قطعات تکثیری در باکتری E. coli همسانه سازی و توالی یابی گردیدند. هم ردیف کردن توالی ژن های مورد مطالعه با توالی های موجود در بانک اطلاعاتی NCBI، شباهت بالای آن ها را با توالی ژن های مقاومت از جمله ژن های خانواده NBS-LR و RGAها نشان داد. هم ردیفی قطعات تکثیر شده از ژن های مورد مطالعه با توالی های موجود در NCBI نشان دهنده شباهت قطعه تکثیر شده از ژن Lr51، با ژن agp2 بود. توالی ژن Lr39 با ژن VRN1، مسئول بهاره سازی در گندم زمستانه، 88 شباهت درصد داشت. نتایج بدست آمده از هم ردیف کردن توالی ها و گروه بندی آن ها، حاکی از وجود تغییرات ساختاری و تنوع نوکلئوتیدی این ژن ها در ارقام مورد مطالعه بود. نسبت جایگزینی های همنام به ناهمنام Ka/Ks)) در قطعات تکثیر شده از ژن Lr1 با استفاده از جفت آغازگرهای Lr1-2، Lr1-3 وLr1-4 و ژن های Lr21 وLr39 کوچکتر از یک و نشان دهنده گزینش منفی برای جایگزینی یک اسیدآمینه در این ناحیه از این ژن ها بود. در قطعه ژن تکثیر شده از ژن Lr1 با استفاده از جفت آغازگر Lr1-5 نسبت Ka/Ks بیشتر از یک و نشان دهنده گزینش مثبت یا گزینش در جهت ایجاد تنوع برای جایگزینی یک اسیدآمینه است. از نظر توالی ژن های Lr1، Lr21، Lr39 وLr51، ژنوتیپ های مورد مطالعه فقط از نظر چند نوکلئوتید تفاوت داشتند که براساس این تفاوت های نوکلئوتیدی می توان آغازگرهای اختصاصی مبتنی بر SNPها جهت شناسایی ژنوتیپ های حساس و مقاوم طراحی کرد.
    کلیدواژگان: زنگ قهوه ای، تنوع نوکلئوتیدی، ژن های مقاومت به بیماری
|
  • Zeynab Prasaei, Mohammad Hedayat*, Sasan Rastgoo , Fereshteh Bayat Pages 1-17
    Micrografting of lime were evaluated on four different citrus rootstocks; small-fruited sour orange, big-fruited sour orange, lime and lemon in four culture medium supporting systems including paper bridge, perlite and vermiculite supplemented with half MS and paper bridge supplemented with full MS each one with 60 or 75 g L-1 sucrose. Also, micrografted plantlets were evaluated in three beds including perlite, vermiculite, and perlite-vermiculite for acclimatization and growth. Statistical analysis of micrografting and acclimatization was done as factorial in a completely randomized design with 5 replications. According to independent treatments results, the most rate of successful micrografting of lime shoot tip was achieved on seedling rootstocks of lemon. Also, the best micrografting were observed at the highest concentration of sucrose at 75 gL-1media culture. In general, the most rate of successful micrografting of lime shoot tip was obtained on seedling rootstocks of lemon and big fruit sour orange in culture medium supporting systems of perlite and paper bridge with half MS containing 75 gL-1sucrose. After micrografting, the plantlets were transplanted from the in vitro to the culture medium. The highest survival rate and adaptation of micrografted lime based on the number of leaves and length of scion after 5 weeks was obtained with lemon and big-fruited sour orange rootstocks micrografted in paper bridge culture medium and transferred to the perlite- vermiculite bed.
    Keywords: Citrus rootstocks, Micrografting, Paper bridge, Perlite, Vermiculite
  • sonia zakizadeh *, Maryam Torabi, Ali Javadmanesh , Ali Zanganeh, Mohammad, Hossien Nazem, Shirazi Pages 19-42
    This study was conducted to assess the effect of whey powder and physical form of feed on humoral immunity and transcript abundances of interleukin-4(IL-4) and interferon-gamma (In-γ) genes on 240 Ross-308 day-old-chickens. The experiment was conducted in a completely randomized design in 6 treatments in factorial arrangement (2×3), whey powder at three levels (0, 4,8%) and physical form in two levels (mash, pellet) in broiler chicken diet with 4 repeats and 10 chickens per replicate. The diets formulated based on nutritional requirements of Ross strain-308 (2009) and were fed to the birds in three periods. To determine the immunity titer of ND, IBV, IBD and influenza blood samples were collected at day 10, 31 and 42. At the end of periods, one chicken was selected from experimental units and slaughtered; lymphatic organs were weighted and gene expression of IL-4 and In-γ measured after mRNA extraction and cDNA synthesis. It was found that the addition of whey powder did not have a significant effect on the weights of the spleen and bursa of Fabricius, but the pelleting in the growing stage had a significant effect on the weight of spleen (p<0.01). Pelleting and adding whey to diet in the growing period increased the IL-4 gene expression (p<0.05). In-γ expression was not influenced by whey powder, but pelleting increased its expression during the starter (p<0.01) and grower (p<0.01) stages.
    Keywords: lymphoid organs, humoral immunity, Gene expression, vaccine titration
  • Anahita Kharabi, Abbas Saedi * Pages 43-58

    One of the challenges in interpreting the results obtained in qPCR is to make sure the amplicons are specific and that the melting curve analysis is used to examine it. Additional peaks in the melting curve is not always indicative of a problem, for this purpose, in this paper, a web-based tool called uMelt SM is suggested to researchers as a practical and simple way for the correct analysis of the melting curve which provides the possibility of predicting the DNA melting curve and denaturation profiles of the high-fluorescence resolution of PCR products. The results of this study showed that the melting curves were generated based on parameters were generated and an appropriate algorithm for working with this software was presented. Finally, actin and superoxide dismutase genes from Pyricularia oryzae were presented as a suitable model for determining the predicted curve using this software and Real-Time PCR curve was also drawn. Results of the uMelt SM predicted melting curves showed a high degree of compliance with the real-time PCR melting curves, which confirms the advantages of ease of use, saving time, cost, and effort in the experimentalist part when using uMelt SM software.

    Keywords: qPCR, melting curve, experiment, predict, uMeltSM
  • Jalal Khorshidi, Majid Shekarpour *, Vahideh Nazeri Pages 59-74
    Evaluation of diversity among different populations of wild species is one of the first and most important steps in domestication and breeding process. Thymus daenensis Celak. is an endemic medicinal plants of Iran with high essential oil percentage and thymol content and therefore, in order to domestication of this plant species, evaluation of different populations is necessary. In this study were used 13 ISSR primers for evaluation of within and among diversity of eight populations of this plant species (Malayer 1, Malayer 2, Arak, Jowzan, Khane e Miran Bala, Khane e Miran Paien, Zaghe and Shazand) that total of 293 bands were generated by these primers. The calculated PIC for primers varied from 0.08 to 0.15. Genetic diversity within populations was higher than between populations. 98% of variance belonged to within populations and only 2% of variance belonged to among the populations. The genetic distance of the populations had no correspondence with geographical distance. The populations of Jowzan and Shazand had the highest and the lowest diversity based on PIC index, respectively. The highest genetic distance based on Nei's index was observed between Shazand and Khane e Miran Paien populations and the highest genetic similarity was observed between Malayer 1 to Jowzan and Khane e Miran Bala populations that could be importance in domestication and breeding of this plant species.
    Keywords: Thymus daenensis Celak, Endemic, Diversity, ISSR
  • Maryam Abdullinasab * Pages 75-92
    Supernia is one of the most important high-yield cultivars of the imported cucumber hybrids. In order to optimize asexual propagation of this variety through in vitro culture, cotyledon, hypocotyl and leaf explants were placed in the MS basal medium containing 0, 0.1, 0.2, 0.3 and 0.4 mg/l concentrations of 1-Naphthaleneacetic acid (NAA) in combination with 1, 2, 3 and 4 mg/l of 6-Benzylaminopurine (BAP) hormone. The experiment was conducted as a factorial arrangement in completely randomized design at three replications and five samples in each replicate. The percentage of callogenesis, embryogenic calli and shoot frequency of the cultured explants were evaluated. The highest percentage of callogenesis (86.6%) was obtained from cotyledon explant on the MS medium supplemented with 0.3 mg/l NAA + 3 mg/l BAP hormones. The highest embryogenic calli (61.6%) were developed on the MS medium supplemented with 0.2 mg/l NAA + 2 mg/l BAP hormones in hypocotyl culture. Also, the maximum number of shoot (20.08) were obtained on MS medium supplemented with 0.3 mg/l NAA + 3 mg/l BAP hormones in hypocotyl explant. The regenerated shoots were transferred to half-strength MS medium supplemented with 1 mg/l NAA hormone for root induction and formation. Then, the grown seedlings were adapted to the in vivo condition. Based on the results of this study, it is recommended to use the cotyledon explant for propagation and regeneration of this genotype, especially in the gene transferring studies.
    Keywords: Micro propagation, In vitro culture, Cucumber, NAA, BAP
  • Zahra Soleimani, Sedigheh Fabriki*, Soodabeh Mafakheri Pages 93-107
    The greater celandine (Chelidonium majus L.) contains important alkaloids such as Sanguinarine. Sanguinarine is an active alkaloid with potentially antimicrobial, anti-inflammatory and anti-tumor properties that is widely found in plants of Papaveraceae family. In this research, the isolation and sequencing of (s)-cis-N-methyl stylopine 14-hydroxylas (MSH) coding gene was performed as one of the key enzymes in Sanguinarine pathway from celandine. Then, the changes in cmMSH gene expression were investigated in roots, leave and stems at four salinity levels (0, 25, 50, and 100 mM) in a factorial experiment based on completely randomized design. In the present study, the cDNA encoding MSH enzyme was isolated from root and successfully integrated into PTG19-T plasmid and cloned at E. coli. After confirmation of recombinant clones by PCR, plasmids of recombinant bacteria were extracted and the gene segment sequenced. The sequenced segment had 784 nucleotides with an open reading frame of 261 amino acids which the derived protein with functional domains including helix K region, heme-binding region and aromatic region belonged to the Cytochrome-P450 protein family. In the phylogeny tree, the protein sequence of isolated cmMSH gene had the most similarity with methylstylopine 14-hydroxylase enzyme of poppy species. Mean comparison of gene relative expression showed that 50 mM salinity had maximal effect on increasing of cmMSH gene expression in root tissue. Also, the expression pattern showed that with increment the salinity up to 50 mM, the expression of cmMSH gene increased in leaves and roots, but with increment the salinity to 100 mM the gene expression decreased 35% in both tissues.
    Keywords: Benzylisoquinoline, Celandine, cmMSH, Salinity, Sanguinarine
  • Mahdieh Lorineghad, Mahdi Mohayegi *, Rooholallah Abdolshahi, Ali Kazmipour, Dvood Sadegh Zadeh Pages 109-128
    Chickpea is the most important pulse crop in Iran. Since Iran is a part of the diversification center of chickpea, study of its genetic diversity is considerable. In order to assessment of genetic diversity of Kabuli chickpea genotypes, 81 Kabuli chickpea genotypes originated from ICARDA, Turkey and Iran were sown in the research field of Shahid Bahonar University of Kerman in 2014-2015 growing season. Nine ISSR primer was used to detect molecular polymorphisms among the genotypes and 79 polymorphic bands yielded from mentioned premiers. Number of effective allele varied from 1.19 (primer (CAC)5AG) to 1.69 (primer (ACTG)4). Means of Nei’s genetic diversity and Shannon’s index for all studied genotypes were 0.24 and 0.38 respectively. Nei’s genetic diversity for ICARDA, Turkey and Iran originated populations were 0.27, 0.2 and 0.2, respectively. Shannon’s index was calculated for each population as well, which were 0.44, 0.32 and 0.3, respectively. Analysis of molecular variance determined significant difference between the populations. However, only 10% of total variance accounted between populations. The result of cluster analysis divided the genotypes to four separated groups that was different from the primary regional grouping. Cluster analysis generally confirm that most of genetic variation found within the studied population as well. The population analysis using STRUCTURE software separated the population into four groups with 14, 5, 8 and 4 genotypes respectively. The rest of genotypes (51) were identified as mixed genotypes. The results of this study determined a wide genetic diversity between studied chickpea genotypes could be used for future breeding programs.
    Keywords: Chickpea, Genetic variation, Analysis of molecular variance, ISSR marker
  • Rasool Mohammadi, Reza Darvishzadeh*, Ahmad Alijanpour, Hamid Hatami, Maleki, Raheleh Ebrahimi Pages 129-142
    Sumac (Rhus coriaria L.), recognized in Iran and other areas of the Middle East as a very popular flavoring spice, contains a wide range of medicinally active components including organic acids, phenolic acids, flavonoids, anthocyanins, hydrolyzable tannins and terpenoids. This plant species has suitable divergence in North West of Iran. In present research, samples of leaf and fruit of 15 sumac genotypes from each of 5 regions in north west Iran were conducted to fingerprinting using ISSR markers and also measuring Malic acid, Cumaric acid and Protocatechuic acid using LC-MS/MS. Inter population genetic diversity was higher that intra population variation for malic acid and Cumaric acid. Study of population structure of 75 sumac genotypes using 18 ISSR primers data including 132 ISSR markers and Structure software have divided them into two sub-populations. Results of association analysis revealed that markers including UBC867, UBC801 and UBC864 have significant association with genomic regions controlling Malic acid, Cumaric acid and Protocatechoice acid, respectively. Markers which identified in present study could be applied in sumac breeding programs.
    Keywords: Association mapping, genetic diversity, LC-MS-MS, Sumac
  • Hojat, ol, allah Mazaheri*, Hasan Soltanloo, Afshin Mosavat Pages 143-164
    Fusarium ear rot with Fusarium verticillioides is one of the most important corn diseases around the world. Plants respond to pathogens attack by activating complex defense strategies. Defense response to pathogen infection includes changes in the expression of a large number of plant genes which may be a gene expression increase or decrease. Three lines with different resistance levels to fusarium fungus (C7, B73, MO17) cultivated based on RCBD design. After silking manual pollination was carried out and 15 days after that inoculation with fusarium funus was done by syringe (for seed inoculation) or needle (for silk inoculation). Then, silk and corn grain were sampled at 12, 24, 48, 72 and 96 hours after contamination. Non inoculated ear was used as control. After RNA extraction and cDNA production, synthesis the Real-Time PCR technique, the relative expression pattern of PAL, PR-1 genes were measured and data were analyzed using REST software. All genotypes are able to express PAL and PR-1 genes after infection with Fusarium fungus and their only difference is in the level of gene expression. Major changes in the expression of defense genes in the resistant and susceptible lines occur before infection. Resistant line have a high level of expression of PAL and PR-1 genes before contamination and that may be the primary barrier against a pathogen attack, but susceptible line to resistant line, after infection, the expression of PAL, PR-1 genes begins.
    Keywords: Corn, Fusarium funus, Gene expression, PAL, PR-1
  • Rahimeh Hemmati, Abulghasem Mohammadi *, Saeid Ahari, Zadeh Pages 165-183
    Leaf rust caused by Puccinia triticina, is one of the most important diseases of wheat worldwide. Epidemics of this disease can lead to severe loss of grain yield and nutritional quality. In this study, structural changes and nucleotide diversity in some of the leaf rust resistance genes was investigated in seven bread wheat genotypes. Leaf rust resistance genes or regions linked to the genes were amplified using gene specific primers designed based on the sequences available on GenBank. The amplified fragments were cloned in E. coli and sequenced. Based on the blast results, isolated gene sequences revealed high similarity with resistance gene sequences such as NBS-LRR genes and RGAs. Alignment of the resistant gene sequences with the sequences available in NCBI revealed the similarity of Lr51 with agp2 gene. Lr39 showed 88% similarity with VRN-1 gene a vernilization gene in winter wheat. The result of sequence alignment and grouping revealed structural changes and nucleotide diversity of these genes in the studied wheat genotypes. Synonymous /non synonymous substitution rate (Ka/Ks) in Lr1 gene fragments amplified using Lr1-2, Lr1-3, Lr1-4, Lr21 primer pairs and Lr39 gene was smaller than one indicating negative selection for substitution of amino acid residue in this area of Lr1 and Lr39 genes. In the amplified fragments of Lr1 gene amplified using Lr1-5 primer pair, Ka/Ks was greater than one indicating positive selection for generating diversity in order to replacing an amino acid residue. The studied genotypes had few nucleotides differences for L1, Lr21, Lr39 and Lr51 genes sequences which could use for development of SNP specific primers for identification of resistant and susceptible genotypes.
    Keywords: Leaf rust, Disease resistance genes, Nucleotide diversity