mahmood maleki
-
Lawsonia inermis is utilized in the cosmetics industry and traditional medicine for the treatment of various ailments. Understanding the chemical and genetic diversity of this plant is essential for breeding purposes. This research investigated the chemical and genetic diversity of 12 distinct populations of Lawsonia inermis from different areas of Kerman province through the use of HPLC and ISSR markers. HPLC was employed to quantify the Lawson compound in the 12 populations, while three ISSR primers were utilized to evaluate genetic diversity. The findings showed notable diversity in Lawson content among samples collected from Jiroft, Shahdad, and Ghale Ganj, with the J5 sample (from Jiroft) displaying the highest value. Furthermore, the ISSR marker demonstrated that all populations could be grouped into three categories, with samples from the same region not necessarily clustering together. Although the marker could not differentiate populations based on Lawson content, it effectively distinguished them based on genetic diversity.Keywords: Lawsonia Inermis, ISSR Markers, HPLC, Genetic Diversity
-
Seseli is an important genus of the Apiaceae family with many aromatic species. These plants are widely used in traditional medicine, but there is little information about their phytochemical compositions and biological activities. An ecotype of Seseli transcaucasicum (Schischk.) Pimenov & Sdobnina, about which there is little phytochemical information, grows in the Hezar-Masjed Mountains of northeastern Iran. The aim of this study was to investigate the anticancer activity and antioxidant properties of ethanolic and methanolic extracts from the leaves and seeds of this plant. Cytotoxic activity against MCF7 and HSkMC was determined by the MTT method, and the antioxidant properties of the extracts were evaluated by the DPPH and PFRAP methods. The results showed that the methanolic extract of seeds had the greatest effect on inhibiting the growth of cancer cells at 48 and 72 hours, with IC50 values of 54.35 and 50.52 μg/ml, respectively. Moreover, the methanolic extract of the seeds had the greatest effect on the degradation of DPPH free radicals with an IC50 value of 44.64 μg/ml, and this inhibitory effect was comparable to the effect of ascorbic acid. The antioxidant effect of iron reduction of the different extracts was significantly lower than that of ascorbic acid. However, among the extracts, the reducing power of the methanolic seed extract was better than the others. Considering that the methanolic seed extract had the most lethal effect on cancer cells, it seems that the extract that has stronger antioxidant power also has stronger anticancer properties.Keywords: Apiaceae, Genus Libanotis, MTT assay, DPPH, FRAP
-
ObjectiveSilicon has beneficial effects on a wide range of plant species under abiotic stresses. For this reason, investigating the role of silicon in improving the growth of crops under stress has always been of interest.MethodsThis study aimed to investigate the effect of silicon dioxide on seedlings of bread wheat, Pishtaz cultivar. After sterilizing wheat seeds with 70% ethanol, the seeds were planted in pots filled with perlite. The experiment was arranged as factorial based on a randomized complete block design. At the two-leaf stage, silicon dioxide was applied at four levels (0, 15, 30, and 45 mg/l). After one week, salinity stress was applied at two levels of 0 and 100 mM. After one week of applying salt stress, different morphophysiological traits including root and shoot length, root and shoot fresh and dry weight, and content of chlorophyll a, b, carotenoids, sodium, potassium, and iron were measured.ResultsThe results showed that salinity has a negative effect on morphophysiological traits, and on the contrary, silicon, especially at a concentration of 45 mg/liter, improves these traits under salt stress. Also, the sodium content in the presence of silicon decreased strongly in the wheat seedlings under salinity, and on the contrary, the K/Na increased. Silicon also had a positive effect on the content of iron and chlorophyll of seedlings under salt stress.ConclusionThese results show that silicon improves the growth of bread wheat seedlings by facilitating the absorption of mineral elements, homeostasis of nutrients, and preventing the destruction of chlorophyll.Keywords: Nacl, Photosynthetic Pigments, Sio2, Triticum Aestivum L
-
Codon usage and rare codons have mixed results on the protein structure and function. An increasing amount of data is shown that replacing the rare codons with frequently synonymous ones has diverse results as a decrease in a protein’s specific activity, changing the folding pathway, and reducing protein solubility. In this study, we investigated the situation of codon usage of the Lampyridae family luciferases using computational databases. For this, the codon feature of these luciferases was studied, bioinformatically. Also, in silico analyses of this enzyme were conducted by structural modeling on the I-TASSER web server. The status of these rare codons in these structural models was studied using SPDBV and PyMOL software. Finally, the binding site properties were studied using the AutoDock Vina. Using molecular modeling, two rare codons (Arg533 and Arg536) were analyzed that may have a critical role in the structure and function of these luciferases. AutoDock Vina was used in molecular docking that recognizes some residues that yield closely related to luciferyl-adenylate binding sites. These analyses created a new understanding of the sequence and structure of these luciferases, and our findings can be used in some fields of clinical and industrial biotechnology. This bioinformatics analysis plays an essential role in the design of new drugs.Keywords: luciferase, Codon bias, Rare codon, Lampyridae, Molecular Docking
-
Medicinal plants contain active ingredients in one or some of their organs. Squalene is one of the active ingredients that prevent heart attacks and cardiovascular diseases and protect the body from some cancers. The aim of the present study was to investigate the presence of squalene in a number of medicinal plants. In this experiment, the plant oils were extracted and measured using Bligh & Dyer with minor changes. TLC (thin layer chromatography) was used to identify squalene. Comparison of TLC of standard squalene with TLC of the investigated medicinal plant samples showed that Caryophillium aromaticus, Descurainia sophia, Portulaca Oleracea, Papaver somniferum and Nigella Sativa contained squalene. Although the percentage of Papaver somniferum and Nigella Sativa seed oil was higher than other medicinal plants, the squalane spot of clove plant had a higher intensity of color and this indicates a higher concentration of squalene in this plant.Keywords: Medicinal plant, Oil extraction, Thin layer chromatography
-
Salinity is one of the important stresses affecting the growth and yield of crops. Using rhizobacteria to reduce the harmful effects of salinity stress on plants is an effective and promising method. This research aims to isolate and screen siderophore-producing rhizobacteria that tolerate salt stress. After transferring the soil sample to the laboratory and applying heat treatment, rhizobacteria were cultured on nutrient agar. Then, the ability to produce siderophores by isolated rhizobacteria was measured using a liquid CAS assay. Consequently, the best siderophore-producing strains were selected and their ability to produce siderophores under 1.2% and 1.8% salinity stress conditions was investigated. The data obtained from the isolation of all siderophore-producing rhizobacteria were analyzed based on a completely randomized design (CRD) and the data collected from examining the ability to produce siderophore under salt stress were analyzed as a factorial based on a completely randomized design. Duncan's multiple range tests were used to compare the means. All data were analyzed using Excel and SAS software. The results showed that all isolated rhizobacteria strains could produce siderophores. K (0.933) and L (0.925) strains had the highest siderophore units, respectively. Additionally, strains F, H, L, and K produced more than 94% siderophore units under 1.2% salt stress. The findings of this study showed that there is a high diversity in terms of siderophore production in Iranian native strains. Moreover, strains F, H, L, and K can potentially be considered plant growth-promoting rhizobacteria under salinity due to their ability to produce siderophores under salt stress.Keywords: CAS assay, Rhizobacteria, salt stress, Siderophores
-
Codon usage and rare codons have mixed results on the protein structure and function. An increasing amount of data is shown that replacing the rare codons with frequently synonymous ones has diverse results as a decrease in a protein’s specific activity, changing the folding pathway, and reducing protein solubility. In this study, we investigated the situation of codon usage of the Lampyridae family luciferases using computational databases. For this, the codon feature of these luciferases was studied, bioinformatically. Also, in silico analyses of this enzyme were conducted by structural modeling on the I-TASSER web server. The status of these rare codons in these structural models was studied using SPDBV and PyMOL software. Finally, the binding site properties were studied using the AutoDock Vina. Using molecular modeling, two rare codons (Arg533 and Arg536) were analyzed that may have a critical role in the structure and function of these luciferases. AutoDock Vina was used in molecular docking that recognizes some residues that yield closely related to luciferyl-adenylate binding sites. These analyses created a new understanding of the sequence and structure of these luciferases, and our findings can be used in some fields of clinical and industrial biotechnology. This bioinformatics analysis plays an essential role in the design of new drugs.Keywords: luciferase, Codon bias, Rare codon, Lampyridae, Molecular Docking
-
تحلیل فهرستی یکی از روش های نوین در اعتبارسنجی حدیث است که از ابتکارات آیت الله سید احمد مددی است. بیش از یک دهه است که نگاشته هایی علمی در تبیین تحلیل فهرستی ارایه شده است. اما در این نوشته ها این روش کیفی-کمی در ارزیابی حدیث، فروکاسته یا فراافزوده شده است. در این مقاله که به روش توصیفی-تحلیلی است، دو برداشت ارایه شده در این نوشته ها گزارش شده ، ارایه و بررسی و نقد می گردد. در برداشت اول، هدف نهایی تحلیل فهرستی بازسازی کتابهای حدیثی قدیمی است و اعتبارسنجی حدیث از فواید جانبی آن است. در برداشت دوم، تحلیل فهرستی مساوی منبع یابی روایت است و اعتبار حدیث برابر اعتبار منبعی است که در آن آمده است. بنا بر دیدگاه این مقاله، تحلیل فهرستی روشی در اعتبارسنجی حدیثی است که منبع یابی و یافتن اعتبار منبع بخشی از آن است. تحلیل فهرستی بر این اساس است که اغلب روایات شیعه در بستر نوشتار نقل شده اند و بنابراین باید اعتبارسنجی بر اساس ارزیابی نوشتار باشد و از ابزارهای متناسب با این نوع ارزیابی استفاده گردد که مهم ترین ابزار موجود فهرستها می باشند.
کلید واژگان: بازسازی حدیث، تحلیل کتابشناسی، موردکاوی، تجمیع ظنون، ارزیابی حدیث، اعتبارسنجی رجالیList analysis is one of the new methods in validating hadith, which is one of the initiatives of Ayatollah Seyyed Ahmad Madadi. For more than a decade, scientific writings have been presented to explain list analysis. But in these writings, this qualitative-quantitative method in evaluating the hadith has been reduced or increased. In this descriptive-analytical article, the two interpretations presented in these writings are reported, presented, reviewed and critiqued. In the first impression, the ultimate goal is to analyze the list of reconstructions of old hadith books, and the validation of the hadith is one of its side benefits. In the second interpretation, the analysis of a list is equal to the source of the narration, and the validity of the hadith is equal to the validity of the source in which it is mentioned. From the point of view of this article, list analysis is a method in validating a hadith in which locating and finding the source is part of it. List analysis is based on the fact that most of the Shiite narrations have been quoted in the context of the text, and therefore validation should be based on the evaluation of the text, and tools appropriate to this type of evaluation should be used, which are the most important tools in the lists.
Keywords: Hadith Reconstruction, Bibliographic Analysis, Case Study, Suspicion Consolidation, Hadith Evaluation, Rajali Validation -
شوری خاک به عنوان یکی از مهم ترین مشکلات کشاورزی، علاوه بر اثر منفی بر تولید محصولات، منجر به عدم تعادل هورمونی گیاه و کاهش رشد می شود. ریزوباکتری های محرک رشد گیاه (PGPR) شامل طیفی از سویه های باکتری از گروه های مختلف است که در ریشه گیاهان و ریزوسفر زندگی می کنند و با ایجاد تغییرات پیچیده در رشد و نمو گیاهان، می توانند مقاومت به تنش را افزایش دهند. PGPR با تغییر در سوخت و ساز گیاه، سیگنالینگ و هومیوستازی هورمون همراه است. در این پژوهش اثر دو سویه باسیلوس تولید کننده اکسین بر صفات رویشی و بیان نسبی ژنARF15 در دو ژنوتیپ نخود (Cicer arietinum) (MCC77 وMCC68) تحت تنش شوری 50 و 100 میلی مولار کلرید سدیم در شرایط گلخانه مورد ارزیابی قرار گرفت. تعداد شاخه های فرعی ژنوتیپ MCC68 در تلقیح سویه ها با غلظت 5/1،0 در شرایط 50 میلی مولار کلرید سدیم افزایش معنی دار نشان داد. در تلقیح Bacillus cereus ، (FZB42) Bacillus amyloliquefaciens با غلظت 5/0، 1 بر وزن تر ریشه MCC77 افزایش معنی دار مشاهده شد. FZB42 در غلظت 1 موجب افزایش معنی دار 20/28 درصد ارتفاع گیاهان MCC77 در سطح 100 میلی مولار کلرید سدیم شد. همچنین، بیان نسبی ژن ARF15 ژنوتیپ MCC68در تیمار تلقیح شده با Bacillus sp. در غلظت 5/0 و 50 میلی مولار کلرید سدیم، افزایش 9 برابری نشان داد. هر دو سویه FZB42 و B. cereus بر صفات رویشی ژنوتیپ های نخود MCC68 و MCC77 تاثیر گذاشتند که بیانگر نقش PGPR در افزایش تامین متابولیت های آنزیمی و غیرآنزیمی و بیان ژن های گیاه در پاسخ به تنش های غیرزنده است.
کلید واژگان: باسیلوس، شوری، ژن ARF15، نخودSoil salinity is one of the most crucial agricultural problems that in addition to having negative effects on crop production, causes hormonal imbalance and growth reduction in the plant. Plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) are a range of bacterial strains from different groups that live in plant roots and rhizospheres and can cause the plants to withstand stress by causing complex alterations in their growth and development. PGPR alters plant metabolism, signaling, and hormone homeostasis. The present study aimed to evaluate the effect of two auxin-producing Bacillus strains on vegetative traits and the relative expression of the ARF15 gene of two genotypes of chickpea (Cicer arietinum) (MCC77 and MCC68) under salinity stress of 50 and 100 mM sodium chloride in greenhouse conditions. The number of sub-branches of MCC68 has been significantly increased in the inoculation of strains at the concentrations of 0.5 and 1 in the presence of 50 mM sodium chloride. Moreover, the inoculation of Bacillus amyloliquefaciens (FZB42) and Bacillus. cereus at a concentration of 0.5 and 1 led to a significant increase in the fresh weight of MCC77 root. In addition, FZB42 at the concentration of 1 caused a significant increase (28.20%) in the height of MCC77 plants in the presence of 100 mM sodium chloride. In the inoculation of Bacillus sp. at the concentration of 0.5 and the presence of 50 mM sodium chloride, the relative expression of the ARF15 gene of MCC68 genotype showed a 9-fold increase. Both FZB42 and B. cereus strains affected the vegetative traits of MCC68 and MCC77 genotypes, which indicated the role of PGPR in increasing the supply of enzymatic and non-enzymatic metabolites, and the expression of plant genes in response to abiotic stresses.
Keywords: ARF15 gene, Bacillus, Chickpea, Salinity -
ارزیابی دقیق مقدار و پراکنش تنوع ژنتیکی در گیاهان به منظور تدوین راهبرد حفاظت و استفاده از منابع ژنتیکی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این پژوهش روابط ژنتیکی بین 40 رقم گندم نان (Triticum aestivum L.) با استفاده از 10 آغازگر ISSR و 4 آغازگر RAPD مورد بررسی قرار گرفت. 10 آغازگر ISSR تعداد 92 باند چندشکل با میانگین 2/9 باند چندشکل برای هر آغازگر تولید نمودند و میانگین درصد چندشکلی 79/86% بود. همچنین چهار آغازگر نشانگر RAPD تعداد 19 باند چندشکل با میانگین 75/4 باند چندشکل برای هر آغازگر تولید کردند و میانگین درصد چندشکلی 85/67% بود. بالا بودن معیارهای تعداد آلل موثر، تنوع ژنی، شاخص شانون، محتوای اطلاعات چندشکل، در مورد نشانگرهای ISSR برای پرایمرهای UBC813، UBC816 و UBC824 و در مورد نشانگرهای RAPD برای پرایمرهای OH-04 و OPA02 نشان دهنده کارایی بالای این آغازگرها در تمایز ژنوتیپ های گندم مورد مطالعه در این تحقیق بود. تجزیه خوشه ای به روش UPGMA و بر اساس ضریب تشابه جاکارد بر اساس کل باندهای چندشکل نشانگر ISSR و RAPD ارقام گندم را در دو گروه جداگانه قرار داد. همچنین تجزیه به مختصات اصلی و تعیین ساختار جمعیت بر اساس روش بیزی با نرم افزار STRUCTURE ارقام را در دو گروه قرار دادند و نتایج تجزیه خوشه ای را تایید نمودند. تجزیه واریانس مولکولی نشان داد که تنوع درون گروه ها بیشتر از بین گروه ها است. اطلاعات به دست آمده از این تحقیق و تنوع موجود در ارقام گندم می تواند در پژوهش های به نژادی برای افزایش عملکرد مورد استفاده قرار گیرد.کلید واژگان: تجزیه خوشه ای، تجزیه به مختصات اصلی، ساختار جمعیت، روش UPGMAExact evaluation of the amount and distribution of genetic diversity in plants is essential for developing a strategy for conservation and use of genetic resources. Study, the genetic diversity of 40 genotypes of bread wheat (Triticum aestivum L.) was investigated using 10 Inter Simple Sequence Repeat (ISSR) markers and four Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) markers. The 10 ISSR primers produced 92 polymorphic bands with an average of 9.2 polymorphic bands for each primer and the polymorphic percentage was 86.79%. Also, four RAPD primers produced 19 polymorphic bands with an average of 4.75 bands for each primer, and the average polymorphic percentage was 67.85%. High levels of effective number of alleles, Nei index, Shannon index, and the Polymorphism information content of ISSR markers for UBC813, UBC816 and UBC824 primers, and RAPD markers for OH-04 and OPA02 primers was indicated the high efficiency of these primers in differentiating the studied wheat genotypes in this research. Cluster analysis using UPGMA method based on Jaccard's similarity coefficient based on the whole polynomial bands of ISSR and RAPD markers divided wheat genotypes in two separate groups. Also, principal coordinates analysis and determining population structure based on Bayesian method with STRUCTURE software placed the cultivars in two groups and confirmed cluster analysis results. Molecular analysis of variance showed that within groups’ diversity is more than between groups’ diversity. Information obtained from this research and variation in wheat cultivars can be used in the breeding programs for yield improvement.Keywords: Cluster analysis, Principal coordinates analysis, UPGMA method, Population structure
-
شوری، یکی از مهم ترین تنش های غیر زنده محیطی است و یکی از مهم ترین عوامل کاهش رشد و عملکرد گیاهان زراعی از جمله گندم می باشد. گندم یکی از پر اهمیت ترین محصولات زراعی در ایران می باشد و سطوح پلوییدی گندم به عنوان یک منبع مهم از ژن های ممتاز بوده و مطالعه روی این گونه ها به منظور استفاده در فعالیت های اصلاحی بسیار مطلوب است. گندم دیپلویید دارای 27 گونه ی متفاوت است. در این میان T.boeticum گسترده ترین نوع گندم وحشی که در مناطق سرد نیمه غربی کشور انتشار دارد. این پژوهش در سال 1398 در دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته کرمان بر روی دو ژنوتیپ مختلف از گندم T.boeticum که متعلق به کردستان و لرستان ایران است مورد بررسی و اجرا قرار گرفت. بذور این گندم ها در زمستان سال 98 به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار کشت شدند و در دو سطح تنش شوری صفر و 125 میلی مولار مورد تجزیه آماری قرار گرفتند. نتایج حاصل از تجزیه واریانس صفات شامل رنگیزه های فتوسنتزی، قندهای محلول، پروتئین ها، فنل ها، پرولین، نشت یونی، رطوبت نسبی، پراکسیدهیدروژن، طول ریشه، برخی آنزیم آنتی اکسیدانی و سنجش سدیم و پتاسیم نشان داد، بین سطوح ژنوتیپ و سطوح تنش شوری و همچنین اثرات متقابل این دو تیمار از نظر صفات مورد بررسی اختلاف معنی داری وجود دارد.
کلید واژگان: تنش شوری، گندم تریتیکوم بوتیکوم، صفات بیوشیمیاییSalinity is one of the most important abiotic environmental stresses and is one of the most important factors in reducing the growth and yield of crops including wheat. Wheat is one of the most important crops in Iran and Wheat peloid levels are an important source of excellent genes, and it is highly desirable to study these species for use in breeding activities. Diploid wheat has 27 different species, among them T. boeticum is the most widespread type of wild wheat being distributed in the cold semi-western regions of the country. This study was conducted in 2009 at Graduate University of Advanced Technology on two different genotypes of T. boeticum wheat, which belongs to Kurdistan and Lorestan of Iran. The seeds of these wheat were cultured in the winter of 2018 as a factorial experiment in a completely randomized design with 3 replications and statistically analyzed at two levels of salinity stress of 0 and 125 mM. The results of analysis of variance of traits including photosynthetic pigments, soluble sugars, proteins, phenols, proline, ionic leakage, relative humidity, hydrogen peroxide, root length, some antioxidant enzymes and measurement of sodium and potassium showed that There is a significant difference between the genotype levels and salinity stress levels as well as the interactions between the two treatments in terms of the studied traits.
Keywords: Biochemical traits, Salinity stress, Triticum boeoticum -
نیتروژن یکی از مهم ترین عناصر مورد نیاز گیاهان می باشد. گیاهان لگوم بدلیل دریافت این عنصر از طریق تثبیت بیولوژیک نیتروژن اتمسفر حایز اهمیت فراوان می باشند. در این مطالعه، تاثیر ژن NARK و تیمارهای نیتروژن دار بر رشد و پارامترهای فیزیولوژیک و همچنین تغییرات پروتیینی برگ گیاه سویا تیپ وحشی با تیپ موتانت بررسی گردید. بدین منظور، آزمایش گلخانه ای بصورت فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار به اجرا در آمد. تیمارهای آزمایش شامل دو سطح آمونیوم (NH4+) و دو سطح نیترات (NO3-) برای سه تیپ گیاه سویا، استریل (عدم تلقیح با باکتری ریزوبیوم)، وحشی و موتانت سوپر گره زا بودند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که تیمار آمونیوم به همراه نیترات نسبت به سایر تیمارها بیشترین تاثیر را بر گیاهان سویا از نظر شاخص های رشد و صفات بیوشیمیایی گذاشته است. الکتروفورز دو بعدی نیز نشان داد که در گیاهان تیپ استریل تحت تیمار 5 میلی مولار سولفات آمونیوم تنوع پروتیینی بیشتری در برگ نسبت به گیاهان تیپ وحشی تلقیح شده با باکتری ریزوبیوم (عدم دریافت نیتروژن معدنی) وجود دارد. این تنوع در پروفایل پروتیینی برگ گیاهان می تواند بدلیل نوع نیتروژن دریافتی گیاهان (نیتروژن معدنی/تثبیت بیولوژیک ازت) باشد. علاوه بر این، تنوع پروتیینی می تواند بدلیل تغییر در بیان ژن ها بدلیل همزیستی گیاهان تلقیح شده با باکتری ریزوبیوم باشد. سایر صفات مورد بررسی تحت تیمارها از قبیل کلروفیل b، کلروفیل کل، کارتنویید، قند های احیا کننده، بیشترین مقدار را در تیمار توام و تیمار 5 میلی مولار سولفات آمونیوم و کمترین مقدار خود را در تیمار شاهد نشان دادند.کلید واژگان: تثبیت بیولوژیک ازت، NARK، سویا، پروفایل پروتئینی، گره زاییNitrogen is one of the most important elements required by plants. Legume crops are of great significance because they can use nitrogen from the atmosphere through biological nitrogen fixation. In the current study, effects of NARK gene and different nitrogen treatments on growth, physiological parameters and protein profile of soybean leaf of supernodulation mutant and wild-type were investigated. For this, a factorial experiment in a completely randomized design with three replications was conducted under greenhouse conditions. Experiment factors included two levels of ammonium (NH4+) and two levels of nitrate (NO3-) for three types of soybean (sterile, wild-type and supernodulating mutant). Results of variance analysis revealed that the treatment of ammonium plus nitrate in comparison with other treatments had the greatest effect on soybean plants in terms of morphological and biochemical parameters. Two-dimensional electrophoresis also showed that sterile plants under 5mM ammonium sulfate treatment had higher protein variation in leaf compared with the soybean wild-type plants inoculated with rhizobia (non-recipient of mineral nitrogen). This variation in the leaf protein profile of plants could be due to type of nitrogen they receive (mineral nitrogen/biological nitrogen fixation). In addition, the protein variation could be due to alteration in genes expression because of symbiosis in inoculated plants with rhizobia. Traits such as chlorophyll b, total chlorophyll, carotenoids, and reduced sugar content, had the highest amount under the ammonium plus nitrate and 5mM ammonium treatments and the lowest amount in control plants.Keywords: Biological nitrogen fixation, NARK, Soybean, protein profile, nodulation
-
هدف
گلوکورافانین، یک گلوکوزینولات الیفاتیک است که در گیاه ازمک (Lepidium draba)از خانواده شب بو به فراوانی یافت می شود. این گلوکوزینولات در حضور آنزیم میروزیناز به ایزوتیوسیانات سولفورافان تبدیل می شود که فعالیت های زیستی مختلفی از قبیل خاصیت آنتی اکسیدانی و آنتی باکتریایی و همچنین توانایی مهار رشد و تکثیر سلول های سرطانی را دارد. CYP79 F1 اولین آنزیم در مسیر بیوسنتز گلوکورافانین است.
مواد و روش هادر این مطالعه، گیاهچه های ازمک با سه تکرار مستقل و در قالب طرح کاملا تصادفی بمدت 7 روز در حضور غلظت های مختلف ساکارز و کیتوزان (صفر، 25، 50، 100، 200 و 400 میلی گرم بر لیتر) رشد کردند. پس از جمع آوری گیاهچه ها، محتوای سولفورافان در اندام هوایی گیاهچه ها با استفاده از دستگاه HPLC اندازه گیری شد. علاوه بر این، میزان بیان ژن CYP79 F1 در گیاهچه های تیمار شده با استفاده از تکنیک Real Time PCR مورد آنالیز قرار گرفت.
نتایجنتایج نشان داد که محتوی سولفورافان در گیاهچه های تیمار شده با ساکارز با افزایش غلظت آن در محیط به طور معنی داری نسبت به نمونه شاهد افزایش یافته است، درحالی که در گیاهچه های تیمار شده با کیتوزان، افزایش معنی دار محتوی سولفورافان فقط در غلظت mg/L200 مشاهده گردید. نتایج حاصله نشان داد که بیان ژن CYP79 F1 در گیاهچه های تیمارشده با ساکارز در غلظت 50 میلی گرم بر لیتر و با کیتوزان در غلظت های 50 و 100 میلی گرم بر لیتر نسبت به نمونه شاهد به طور معنی داری افزایش یافته است.
نتیجه گیریبراساس نتایج بدست آمده در این تحقیق، چنین نتیجه گیری می شود که غلظت های مذکور این محرک ها می توانند با اثر بر بیان ژن CYP79F1 بیوسنتز گلوکوزینولات های آلیفاتیک را تحریک نمایند. با توجه به نقش و اهمیت سولفورافان به عنوان یک متابولیت دارویی باارزش و همچنین نقش آنزیم CYP79F1 در سنتز گلوکورافانین، پیشنهاد می شود تاثیر الیسیتورهای مذکور بر تولید سولفورافان و بیان ژن CYP79F1 در غلظت ها و زمان های دیگر نیز بر روی این گیاه مورد آنالیز قرار گیرد.
کلید واژگان: ازمک، سولفورافان، بیان ژن، ساکارز، کیتوزانObjectiveGlucoraphanine is an aliphatic glucosinolate, which largly found in Lepidium draba from Brassicaceae family. This glucosinolate convert to isothiocyanate, sulforaphane (SFN) in the presence of myrosinase which has different biological activities such as the antioxidant and anti bacterial properties, and also able to prevent proliferating of cancer cells. CYP79F1 is the first enzyme in the biosynthesis pathway of glucoraphanine.
Materials and MethodsIn this study, L. draba seedlings wer grown for 7 days in the presence of different concentration of sucrose and chitosan (0, 25, 50, 100, 200 and 400 mg/L), in fully-random designs with three repetitions. After collection of the seedlings, SFN content in the arial parts of them were measured using HPLC apparatus. Furthermore, in the treated seedlings, the gene expression level of CYP79F1 were examined using the Real Time PCR technique.
ResultsThe results showed, that SFN content in the sucrose treated seedlings significantly increased compared to the control. While in the chitosan treated seedlings significant increase in SFN content was only seen at the 200 mg/L concentration. The results showed that the expression of CYP79 F1 was significantly increased in the treated seedlings with 50 mg/L sucrose and 50 and 100 mg/L chitosan compared to the control.
ConclusionsAccording to the results, it concluded that the mentioned elicitor's concentrations can stimulate aliphatic glucosinolate biosynthesis through expression of CYP79F1 gene. Based on the role of SFN as a valuable medicinal metabolit and also the role of CYP79F1 enzyme in the glucoraphanin biosynthesis, it suggested that the effects of others concentrations and time of treatment of the mentioned elicitors were analyzed on this plant.
Keywords: Chitosan, Gene expression, Lepidium draba, Sucrose, Sulforaphane -
تنش شوری یکی از مهمترین تنش های غیرزنده ای است که می تواند عملکرد گندم های زراعی را تحت تاثیر قرار دهد. بررسی مکانیسم های تحمل به تنش شوری در گیاهان زراعی و نیز اجداد وحشی آنها حایز اهمیت است. هدف از این پروژه بررسی لکه های پروتئینی پاسخ دهنده به تنش شوری در جمعیت متحمل بود. در این پروژه پنج جمعیت گندم دیپلویید بویتیکوم (A1، A10، B3، B4 و C5) از مناطق مختلف در محیط گلخانه و به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار کشت شدند. شوری در مرحله سه برگچه ای در دو سطح صفر و 150 میلی مولار اعمال گردید. سپس صفات ارتفاع قسمت هوایی و ریشه، وزن تر و خشک قسمت هوایی، میزان کلروفیل a، b، کل و نیز کاروتنوییدها و مقدار پروتئین کل اندازه گیری شدند. پروتئین کل با استفاده از روش TCA/استون استخراج شد. پروتئین ها در بعد اول بر اساس نقطه ایزوالکتریک و با استفاده از نوارهای IPG با pH 4-7 و سپس در بعد دوم بر اساس وزن مولکولی و با استفاده از SDS-PAGE جداسازی گردیدند. نتایج تجزیه داده های فیزیولوژیک نشان داد که برای 3 صفت وزن تر و خشک اندام هوایی و میزان پروتئین کل برهمکنش جمعیت در شوری معنی دار گردید که برای دو صفت وزن تر و پروتئین کل جمعیت B4 به ترتیب در شرایط نرمال و تنش شوری بالاترین میانگین را به خود اختصاص داد. آنالیز ژل های حاصل از الکتروفورز دو بعدی باعث شناسایی 205 لکه تکرارپذیر گردید. از این تعداد، 7 لکه نسبت به شاهد افزایش بیان و 7 لکه نسبت به شاهد کاهش بیان نشان دادند. پروتئین های شناسایی شده جزو پروتئین های دخیل در دیواره سلولی، فتوسنتز، متابولیسم انرژی، پروتئین های مرتبط با کروماتین، چپرون ها، پروتیولیتیک ها، پروتئین های دخیل در حذف گونه های فعال اکسیژن، دخیل در تعمیر پروتئین های آسیب دیده و دخیل در انتقال پیام هستند. از نتایج حاصل از این تحقیق می توان در جهت بهبود اصلاح ارقام زراعی گندم بهره برد.
کلید واژگان: ترتیکوم بوئتیکوم، تنش شوری، پروتئومیکسSalinity is one of the most important abiotic stresses that can affect the yield of wheat. It is important to study the mechanisms of tolerance to salinity in crops and their ancestors. The purpose of this project was to investigate the responsive protein spots to salt stress in tolerant population. In this research, five diploid wheat population of T. boeoticum (A1, A10, B3, B4, C5) were grown in greenhouse as factorial experiment in a completely randomized design with three replications. Salinity was applied at two levels of zero and 150 mM. Then, the traits of shoot and root height, fresh and dry shoot weights, chlorophyll a, b, total carotenoids and total protein content were measured. Total protein was extracted using TCA / acetone method. The proteins were separated in the first dimension by isoelectric point using IPGs pH 4-7 followed by SDS-PAGE as the second dimension using molecular weight. The results of physiological data analysis showed that for fresh and dry shoot weights and total protein content, the interaction effect of the population*salinity was significant. For the two traits of fresh weight and total protein, the population of B4 had the highest average. Two-dimensional electrophoresis gel analysis revealed 205 repetitive spots. Out of these, 7 spots showed upregulation and 7 spots downregulation. Identified proteins include proteins involved in the cell wall, photosynthesis, energy metabolism, chromatin-related proteins, chaperones, proteolytic, in the removal of reactive oxygen species, in repairing damaged proteins and in the transmission of the message. These results can be used to improve wheat cultivars.
Keywords: Triticum boeoticum, salt stress, proteomics -
فسفر، یکی از ضروری ترین عناصر غذایی گیاهی، در خاک به سرعت به فرم غیر قابل دسترس برای گیاهان تبدیل می شود. باکتری های حل کننده فسفات نامحلول می توانند نقش مهمی در فراهم کردن این عنصر غذایی برای گیاهان ایفا کنند. به همین دلیل در این مطالعه این باکتری ها از محیط رایزوسفری گیاهان مختلف با استفاده از محیط کشت اختصاصی جامد پیکووسکی غربال شدند. سپس میزان رشد و میزان حل کنندگی فسفات نامحلول 9 سویه برتر در دما، شوری و اسیدیته مختلف اندازه گیری شدند. بهترین سویه حل کننده فسفات نامحلول با تجزیه و تحلیل توالی ژن 16S rDNA شناسایی شدند. در پایان تنوع ژنتیکی بین تمامی سویه های حل کننده فسفات نیز با نشانگر RAPD مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد از بین 57 سویه جداسازی شده، 25 سویه قابلیت حل کنندگی فسفات نامحلول را داشتند. از بین 9 سویه برتر، سویه Cke1 با این که میزان رشد متوسطی در تمامی شرایط تنشی اعمال شده داشت، بیش ترین شاخص محلول سازی را به خود اختصاص داد و به عنوان بهترین سویه حل کننده در همه شرایط مورد آزمایش شناخته شد. تجزیه و تحلیل ژنتیکی ژن 16S rDNA نیز نشان داد که این سویه متعلق به جنس Enterobacter است. نتایچ تنوع ژنتیکی نیز نشان داد که تمامی سویه ها در 6 گروه مختلف قرار می گیرند و 3 سویه که کم ترین میزان تشابه را با سایر سویه ها داشتند در 3 گروه مجزا قرار گرفتند. با توجه به این که سویه Cke1 قابلیت خوبی برای محلول سازی فسفات نامحلول در شرایط مختلف تنشی نشان داده است، می تواند پتانسیل خوبی برای فراهم کردن عنصر فسفر در دماهای 30 و 35 درجه سانتی گراد، شوری 1/2 و 1/8 درصد و اسیدیته 6 و 8 برای گیاهان زراعی داشته باشد.
کلید واژگان: رایزوباکتری، رایزوسفر گیاهان، اینتروباکتر، نشانگر مولکولی، تنش شوریNova Biologica Reperta, Volume:6 Issue: 4, 2019, PP 402 -414Phosphorus, the most essential nutrient for plants, becomes quickly unavailable for the plants in the soil. Phosphate solubilizing bacteria (PSB( can play an important role in providing Phosphorus for plants. In this study, the PSBs were screened from plant rhizosphere by Pikovskaya method. Then, the growth rate and phosphate solubilizing ability of 9 superior strains were measured at different temperatures and levels of salinity and pH. The best strain was identified by 16S rDNA gene sequence analysis. Finally, the genetic diversity of phosphate solubilizing strains were examined by RAPD markers. Results showed that 25 strains were capable of solubilizing insoluble phosphates among the 57 isolates studied. Of the nine superior strains, Cke1 had the highest solubilizing index with the average growth rate under all conditions and was introduced as the best PSB strain identified in the present study. 16S rDNA gene sequence analysis showed that this strain belonged to the Enterobacter genus. The results of genetic variation showed that all stains were divided into six groups and three strains that had the lowest similarity with other strains were placed in three separate groups. Given that Cke1 strain has the ability of solubilizing the insoluble phosphate in different stresses, it can be a good candidate for providing phosphorus at temperatures of 30 and 35 °C, 1.2% and 1.8% salinity levels and pH levels of 6 and 8 for the crops.
Keywords: rhizobacteria, plant rhizosphere, Enterobacter, molecular marker, salt stress -
گندم نان از مهم ترین محصولات زراعی جهان بوده و غذای اصلی مردم را در مناطق خشک و نیمه خشک از جمله ایران تشکیل می دهد. این تحقیق به منظور بررسی تنوع ژنتیکی و روابط بین صفات مورفولوژیکی و زراعی در شرایط نرمال و تنش خشکی در 35 ژنوتیپ گندم به صورت آزمایش اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. صفات مورفولوژیکی و زراعی شامل ارتفاع بوته، طول ریشک، طول سنبله، طول برگ، طول میانگره، تعداد گره، تعداد پنجه، تعداد برگ، تعداد سنبلچه در سنبله، تعداد دانه در سنبله، تعداد سنبله در بوته، عملکرد دانه، وزن سنبله، وزن صد دانه و عملکرد بیولوژیکی و صفات فنولوژیکی شامل تعداد روز تا جوانه زنی و تعداد روز تا خوشه دهی اندازه گیری شد. براساس نتایج تجزیه واریانس، همه ی صفات مورد بررسی ژنوتیپ های مختلف با یکدیگر تفاوت آماری معنا داری داشتند. ضرایب همبستگی بین صفات نشان داد که عملکرد دانه در حالت نرمال با صفات طول سنبله، وزن سنبله، تعداد گره، تعداد برگ، تعداد سنبلچه در سنبله، تعداد دانه در سنبله و تعداد سنبله در بوته همبستگی مثبت داشت. عملکرد دانه در حالت تنش با صفات وزن سنبله، تعدا گره، تعداد برگ، تعداد سنبلچه در سنبله، تعداد دانه در سنبله و تعداد سنبله در بوته همبستگی مثبت داشت. در تجزیه و تحلیل رگرسیونی در حالت نرمال چهار متغیر وزن صددانه، تعداد سنبله در بوته، تعداد دانه در سنبله، و طول ریشک و در حالت تنش شش متغیر تعداد دانه در سنبله، تعداد سنبله در بوته، وزن سنبله، طول سنبله، وزن صددانه و طول برگ وارد مدل شدند. تجزیه علیت نشان داد که صفات وزن صددانه در حالت نرمال و وزن سنبله در حالت تنش بیشترین اهمیت را در عملکرد دانه داشتند. در تجزیه به مولفه های اصلی سه عامل اصلی 5/77 درصد از کل تنوع را در شرایط نرمال توجیه می کنند. گروه بندی جمعیت ها بر اساس 17 صفت مذکور در دو حالت نرمال و تنش خشکی متفاوت از یکدیگر بود. با توجه به نتایج حاصله ژنوتیپ D1 (با ژنوم AA) و رقم سبلان که در همه شرایط عملکرد بالای خود را حفظ کردند می توانند به عنوان متحمل ترین ها شناخته شوند.
کلید واژگان: تجزیه کلاستر، تنوع ژنتیکی، رگرسیون، گندمProviding the main food for people in arid and semi-arid regions such as Iran, bread wheat is considered one of the most important crop plants in the world. The present study was aimed to assess the genetic diversity and the relationship between morphological and agronomic traits under normal and drought stress conditions among thirty-five wheat genotypes. A split-plot in RCB consisting of three replicates was carried out. The morphological and agronomic traits, which were measured, included plant height, awn length, spike length, leaf length, internode length and number of nodes, number of tillers, number of leaves, number of spikelets per a spike, number of grains per spike, number of spikes per plant, grain yield, 100 grain weight and biological yield. And phonological traits containing of number of days to germination and heading were calculated too. According to anova, there were statistically significant differences among various wheat genotypes for the all of traits evaluated. Correlation coefficients among traits demonstrated that in normal conditions, there was a positive correlation between grain yield and spike length, spike weight, number of nodes, number of spikelets per spike, number of grains per spike and number of spikes per plant. However, under stress conditions, grain yield showed a positive correlation with spike weight, number of nodes, number of leaves, number of spikelets per spike, number of grains per spike and number of spikes per plant. In regression analysis, the four variables entered the model in normal conditions, included 100 grain weight, number of spikes per plant, number of grains per spike and awn length. And the six variables under stress conditions which have been entered the model contained number of grains per spike, number of spikes per plant, spike weight, 100 grain weight and leaf length. Path analysis revealed that under normal and stress conditions, 100 grain weight and spike weight had the highest role in increasing grain yield, respectively. In the analysis of the main components, the three main factors justify 77/5٪ of the total variation in normal condition.According to the results, the genotype D1(genomeAA(and Sabalan cultivar,which in all their high performance conditions,can be recognizwd as the most tolerant.
Keywords: Cluster analysis, Genetic variation, Regression, Wheat -
کمبود نیتروژن یکی از مهمترین عوامل محدود کننده تولیدات گیاهی است. بنابراین شناسایی باکتری های همزیست بومی با قابلیت تثبیت نیروژن می تواند نقش مهمی در کشاورزی داشته باشد. در این پژوهش، برخی از ریزوباکتری های جداشده از گرهک تعدای از لگوم های کاشته شده در مزارع استان کرمان، جداسازی شد. توانایی ایزوله ها برای رشد در محیط فاقد نیتروژن مورد بررسی قرار گرفت. تعدا هشت ایزوله با بیشترین رشد در محیط برای مطالعات بعدی مورد استفاده قرار گرفت و سایر ایزوله ها حذف شدند. قابلیت تولید آمونیوم ایزوله های انتخاب شده در شرایط درزیوه (in vivo) بررسی گردید. اثر ایزوله ها همچنین روی ویژگی های رشدی و گرهک زایی گیاهان لوبیا در شرایط گلخانه ای با ده سطح تیماری (به همراه سطوح عدم مصرف و مصرف نیتروژن معدنی) مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد تمام ایزوله ها بطور کاملا معنی داری (P<0.01) ویژگی های رشدی گیاهان را درمقایسه با شاهدی که نیتروژن دریافت نکرده، بهبود بخشید. کلروفیل a نیز در حضور تلقیح باکتریایی افزایش یافت که معادل کاربرد نیتروژن معدنی بود و محتوای کلروفیل کل نیز در رتبه بعد از مصرف نیتروژن معدنی بود. ایزوله های MPV2 و GMS که بیشترین میزان گرهک زایی را در ریشه نشان دادند، قابلیت بیشتری در بهبود ویژگی های رشدی گیاه شامل ارتفاع و محتوای آب گیاه نشان دادند. ایزوله های MCA و GMS بیشترین مقدار نیتروژن در گیاه را در مقایسه با سایر گروه های تلقیح شده باعث شدند. بنابراین می توان چنین نتیجه گرفت که ایزوله های MPV2، GMS و MCA که به ترتیب از گرهک ریشه گیاهان Phaseulus vulgaris، Medicago sativa، و Cicer arietinum استخراج شدند، انتخاب مناسبی بعنوان کودزیستی تثبیت کننده نیتروژن برای بهبود رشد گیاه لوبیا می باشند. هرچند قابلیت این ایزوله ها در شرایط مزرعه ای باید مورد بررسی قرار گیرد.کلید واژگان: ریزوباکتری، گیاهان لگوم، ویژگی رشدی، تثبیت ازت، گرهک زاییNitrogen deficit is one of the most limiting nutrients for plant production. Therefore, identifying diazotrophic indigenous inoculants to promote nitrogen fixation have a great importance in agriculture. In the current study, a number of rhizobacteria isolated from nodules of different legumes cultured in Kerman (IRAN) province. Isolates were screened for their ability to grow on N-free media. Eight isolates showed the best growth speed on on N-free media selected for further experiments. The reminders with little speed grow on medium were discarded. The selected isolates were analyzed in vitro for diazotrophic potential tests for ammonia production. The effect of isolates on some growth parameters and nodulation of bean plants were also studied under greenhouse conditions by 10 treatments including N and N-free groups. All selected isolates significantly (P<0.01) enhanced growth parameters of bean plants above the un-inoculated N-free control. Chlorophyll a was also raised in the presence of rhizobacteria inoculation which the content was as much as the group treated by mineral N application. Its total chlorophyll content was also the highest after mineral N treated group. Among isolates, MPV2 followed by GMS with the highest number of root nodulation showed the greatest impact on growth characteristics such as plant height and leaf water content. MCA and GMS isolates had the most nitrogen content in plants comparing to the rest of groups. It can be concluded from the results that MPV2, GMS and MCA, respectively collected from root nods of Phaseulus vulgaris, Medicago sativa and Cicer arietinum plants are good candidates for improving bean plants growth production as N-fixator biofertilizers. However, the beneficial of these isolates should be screened under field conditions for P. vulgaris plants.Keywords: Growth parameters, Legumes, Nitrogen fixation, Nodulation, Rhizobacteria
-
نشریه زیست شناسی میکروبی، پیاپی 29 (بهار 1398)، صص 131 -140مقدمهاسکوالن، هیدروکربن غیراشباع با شش پیوند دوگانه است. این اسید چرب زنجیره بلند کاربردهای بسیاری در صنایع آرایشی - بهداشتی، پزشکی، داروسازی و تولید سوخت های زیستی دارد. روغن کبد کوسه ماهیان منبع معمول تولید اسکوالن است که در حال حاضر، استفاده از آن با محدودیت هایی مواجه است. ترائوستوکیتریوم جنسی از آغازیان تک سلولی دریازی متعلق به خانواده ترائوستوکیتریدها است که توانایی تولید مقدار زیاد اسکوالن را دارد.مواد و روشهادر پژوهش حاضر، میزان کیفی و کمی تولید اسکوالن، روغن و زیست توده در سویه بومی ترائوستوکیتریوم 1-71 جداسازی شده از سواحل جنوبی ایران از طریق TLC و HPLC بررسی شد؛ همچنین بررسی مولکولی این سویه با تجزیه وتحلیل و توالی یابی ژن 18S rDNA انجام شد.نتایجنتایج نشان دادند سویه ترائوستوکیتریوم 1-71 متعلق به خانواده ترائوستوکیتریدها و جنس ترائوستوکیتریوم به ترتیب میزان 12/4 و 25/1 گرم برلیتر زیست توده و روغن تولید می کند و 6/74 میلی گرم برلیتر اسکوالن در روز چهارم پس از کشت در محیط کشت GYP تولید می شود.بحث و نتیجه گیریدر پژوهش حاضر برای نخستین بار در خاورمیانه، تولید اسکوالن در سویه آغازی دریایی ترائوستوکیتریوم گزارش شد. امید است در آینده بتوان تولید این ماده را با بهینه کردن محیط کشت و شرایط کشت سویه یادشده در راستای تولید اسکوالن افزایش داد.کلید واژگان: سویه بومی، ترائوستوکیتریوم، اسکوالنIntroductionSqualene is a polyunsaturated hydrocarbon with six double bonds. Squalene has many applications in biofuel, cosmetic, medical and pharmaceutical industries. The common source of Squalene is shark liver oil that its consumption is limited. Thraustochytrium a genus of unicellular marine protist belong to the thraustochytrids family which is capable of producing high Squalene.Materials and methodsIn this study, the qualitative and quantitative production of Squalene, oil and biomass was investigated in the native strain of Thraustochytrium 71-1 by TLC and HPLC. Molecular characterization of this strain was analyzed by 18srDNA gene analysis.ResultsResults showed that the strain 71-1 belongs to the family of Thraustochytrids and the genus of Thraustochytrium. The results showed that the strain of Thraustochytrium 71-1 produced 4.12 and 1.25 gr/L, biomass and oil, respectively. Also, Squalene was produced as 74.6 mg/L in 4 days of incubation in GYP medium.
Discussion andconclusionIn this research, the production of Squalene has been reported in the strain of the thraustochytrium marine for the first time in the Middle East. It is hoped that in future, the production of this substance could be increased by optimizing the culture medium and culture conditions of this strain to produce Squalene.Keywords: Native Strain, Thraustochytrium, Squalene -
اسکوالن یک تری ترپن غیر اشباع می باشد که کاربردهای گسترده ای در داروسازی دارد. در این تحقیق تولید اسکوالن و بررسی بیوانفورماتیکی ژن آن در سویه بومی آئورانتیوکیتریوم مورد بررسی قرار گرفت. این سویه به ترتیب به میزان 7/3 و 6/1 گرم بر لیتر بیومس و روغن غنی از اسکوالن تولید می کند. مقدار اسکوالن تولیدی توسط این سویه 9/48 میلی گرم بر لیتر می باشد. همچنین ژن اسکوالن سنتاز از این سویه توسط آنالیز مولکولی شناسایی و تعیین توالی شد. بررسی ویژگی کدونی این توالی از نظر تعداد و درصد آنها، مجموع پورین و پیریمیدین ها و رسم نمودار گرافیکی آن به کمک نرم افزارهای بیوانفورماتیک انجام شد. به کمک نرم افزارها وپایگاه های مدل سازی، فرایند مدل سازی این آنزیم صورت گرفت. مدل به دست آمده، تایید کننده نقش اسیدهای آمینه آلانین، گلوتامیک اسید، لوسین در ایجاد ساختار آلفا هلیکس می باشد. این نوع از مطالعات به شناسایی مکانیسم واکنش آنزیم اسکوالن سنتاز کمک می کند. ارزیابی این اطلاعات پنهان می تواند دانش فرایند فولدینگ اسکوالن سنتاز و چالش-های بیان پروتئین را بهبود داده و در طراحی جدید از این آنزیم، موثر واقع شود.کلید واژگان: اسکوالن، اسکوالن سنتاز، آئورانتیوکیتریومSqualen is a polyunsaturated triterpene with wide range of applications in pharmacy. In this study, production of squalen and bioinformatic analysis of corresponding gene were investigated in native strain of Aurantiochytrium. This strain produced 3.7 and 1.6 g/l biomass and oil rich in squalene, respectivelly. The amount of produced squalene by this strain was assessed as 48.9 mg/l. Also, Aurantiochytrium squalen synthase gene was identified and sequenced by molecular analysis. Using the bioinformatics software's, some of codon parameters were evaluated and graphical chart was drawn. By use of modeling databases and their software's, the modeling process of this enzyme was conducted. The results of modeling confirmed the role of some amino acids as alanine, glutamic acid, leucine in construction of alpha helix structure. These types of studies help in identification of squalene synthase reaction mechanism. Evaluation of these hidden information can improve the knowledge of the squeal-like scalene folding process and the challenges of protein expression and will be effective in the new design of the enzyme.Keywords: Squalene, Squalene synthase, Aurantiochytrium
-
مقدمهسیدروفورها مولکول هایی با وزن مولکولی نسبتا پایین (500 تا 1000 دالتون) هستند که به عنوان لیگاندهای کلاته کننده آهن در شرایط کمبود آهن توسط بسیاری از میکروارگانیزم ها تولید می شوند. گیاهان می توانند ترکیب آهن-سیدروفور را به منظور رفع نیازشان به آهن جذب کنند. هدف از پژوهش حاضر جداسازی و شناسایی باکتری های تولید کننده سیدروفور است.
مواد و روشها: در این پژوهش از روش سنجش مایع CAS، برای جداسازی باکتری های محرک رشد گیاهی (PGPR) تولید کننده سیدروفوراستفاده شد. سپس، انواع مختلف سیدروفورهای تولید شده توسط بهترین سویه ها، با استفاده از روش سنجش O-CAS تعیین شدند. سرانجام دو سویه برتر تولید کننده سیدروفور با استفاده از آنالیز توالی ژن 16S rDNAشناسایی شدند.نتایجنتایج نشان داد که 3/69 درصد از باکتری های جداسازی شده توانایی تولید سیدروفور را دارند. پایین ترین و بالاترین میزان سیدروفورها به ترتیب به سویه های Cke1 (58/17 درصد واحد سیدروفوری) و Wah1 (76/97 درصد واحد سیدروفوری) تعلق داشتند. بر پایه روش سنجش O-CAS این سویه ها سیدروفورهایی از نوع کاتکول و هیدروکسامات را تولید کردند. دو سویه Wah1 و Wkh با استفاده از آنالیز توالی یابی ژن 16S rDNA به ترتیب به عنوان Bacillus cereus و Enterobacter cloacae شناسایی شدند.
بحث و نتیجه گیری: Wah1 و Wkh سیدروفورهای بیشتری (به صورت واحد سیدروفوری) نسبت به سایر سویه هایی که تا کنون با روش مشابهی مطالعه شده بودند، تولید کردند. بنابراین، آن ها سویه های با ارزشی برای مطالعه پتانسیل شان به عنوان کودهای زیستی و حفاظت گیاه در برابر پاتوژن های خاکزاد خواهند بود.کلید واژگان: باکتری، سنجش مایع CAS، سنجش O، CAS، سیدروفورIntroductionSiderophores are relatively low-weight molecules (500 to 1000 Dalton), which are produced by many microorganisms as the chelating ligands of iron under iron deficiency. Plants can absorb the siderophore-iron complex to meet their needs for iron. The aim of this study was isolation and identification of siderophore producing bacteria.Materials And MethodsIn this study, we used liquid chrome azurol S (CAS) assay for the isolation of siderophore producing plant growth promoting rhizobacteria (PGPRs). Then, different kinds of the produced siderophores by the best strains were determined using overlaid chrome azurol S (O-CAS) assay. Finally, two best siderophores producing strains were identified using the 16S rDNA gene sequencing analysis.ResultsThe results showed that 69.3 percent of the isolated bacteria could produce siderophores. The lowest and highst levels of siderophores belonged to the strains Cke1 (17.58 percent siderophore unit) and Wah1 (97.76 percent siderophore unit) respectively. Based on the O-CAS assay method, these strains produced catchol and hydroxamat types of siderophores. Two strains Wah1 and Wkh were identified using 16S rDNA gene sequencing analysis as Bacillus cereus and Enterobacter cloacae, respectively.
Discussion andConclusionWah1 and Wkh produced more siderophores (as siderophore unit) than other strains, which were studied using the same method until now. Therefore, they could be valuable strains to study their potential as biological fertilizers and plant protection against the soil born pathogens.Keywords: Bacteria, Liquid CAS Assay, O-CAS Assay, Siderophore -
Molecular Docking and Rare Codons Evaluation in the Luciola Lateralis luciferase, an in Silico StudyLuciferase enzymes are involved in the bioluminescence reaction (light emission by living organisms). The bioluminescence process is a widespread phenomenon in the Nature. These enzymes are identified in some domains of life, but the luciferases from lampyrid genus are considered of for biological applications. The molecular cloning of a new type of firefly luciferase from Luciola lateralis was reported, previously. Here, we study its substrate binding site and rare codon with molecular docking and bioinformatics studies. By molecular modelling, some rare codons were identified that may have a critical role in structure and function of this luciferase. AutoDock Vina was used in the molecular docking that recognizes some residues that yield closely related with luciferin and AMP binding site. These types of studies help in the discovery of the light production reaction. Evaluation of these hidden informations can improve the knowledge of luciferases folding and protein expression challenges and help in design of new drugs.Keywords: Luciola lateralis, Luciferase, Rare codon, Docking, Substrate binding site
-
به منظور گروه بندی جمعیت های مختلف گندم وحشی با استفاده از صفات مورفولوژی، 27 جمعیت از مناطق مختلف جمع آوری و مورد مطالعه قرار گرفتند. تمامی جمعیت ها در مزرعه آزمایشی و در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در 3 تکرار در سال 1393 ارزیابی شدند. صفات اندازه گیری شده شامل طول ساقه با خوشه، طول خوشه با ریشک، طول خوشه بدون ریشک، طول ریشک، طول برگ پرچم، کرک دار بودن برگ، طول پدانکال، طول سنبلچه، تعداد بذر در هر سنبلچه و وزن 100 دانه بودند. بررسی ضریب تغییرات فنوتیپی صفات نشان داد که بیش ترین تنوع در صفات کرک دار بودن برگ و طول برگ پرچم مشاهده گردید. گروه بندی جمعیت ها بر اساس تجزیه خوشه ایآن ها را در سه گروه قرار داد که با گروه بندی جغرافیایی تشابه کمی داشت و تنوع زیاد درون هر منطقه را نشان داد. همچنین بر اساس تجزیه به عامل ها سه عامل تشخیص داده شد که در مجموع 65/76 درصد از تغییرات کل را توجیه می نمودند. به طوری که عامل اول با تخصیص 09/30 درصد از تغییرات کل که صفات کرک دار بودن برگ، طول خوشه با ریشک، طول ریشک و تعداد بذر در هر سنبلچه توجیه نمود و به عنوان عامل مورفولوژی خوشه نام گذاری گردید. مولفه دوم با توجیه 43/23 درصد از تغییرات کل عامل ارتفاع گیاه و مولفه سوم با تخصیص 12/23 از تغییرات کل عامل خصوصیات دانه نام گذاری شد. نمودار بای پلات دو عامل اول جمعیت ها را در سه گروه قرار داد.کلید واژگان: گندم وحشی، تجزیه خوشه ای، تجزیه به عامل ها27 different populations of Triticum boeoticum were gathered from west and North West of Iran for their grouping using morphological traits. All populations were assessed in farm based on completely random design with three replications in 1393. The measured traits include stem length with spike, spike length with and without awn, awn length, flag leaf length, the woolly leaves, peduncle length, spikelet length, number of grains per spikelet and 100-grain weight. The result showed that the most diversity were observed in hairy leaf and flag leaf length traits according to the variation coefficient in studied traits. All populations are located in three groups based on cluster analysis. Obtained grouping was not agreed with geographical grouping and showed more diversity into populations gathered from the same province. Based on factor analysis, three factors were recognized that explain 76.65 percent of total variation. The first factor allocation of 30.09 percent of the total variation is mainly explained by the traits of hairy leaf, spike length with awn, awn length, grain number per spikelet and was named as a spike morphology factor. The second factor is explained 23.12 percent of the total variation and named length factor and third factor allocation 23.12 percent of the total variation and name were grain filling factor. Biplot figure based on two first factor, all populations were placed on three groups. The obtained results from factor analysis were conformed the result of cluster analysis and confirmed them. The result indicated that when two first factors legitimized high percent of variation, can be used for grouping.Keywords: Cluster analysis, Factor analysis, Wild wheat
-
مقدمهریزوبیوم ها باکتری هایی هستند که با گیاهان زراعی خانواده لگوم همزیستی دارند. باکتری های ریزوبیومی علاوه بر تثبیت نیتروژن، قابلیت های دیگری از جمله توانایی تولید آمینو سیکلوپروپان کربوکسیلات دآمیناز (ACC دآمیناز[i]) و سیدروفور را دارند، در ایجاد گرهک های بیشتر در شرایط مختلف محیطی موفق تر خواهند بود. هدف از این مطالعه، غربال سویه های رایزوبیومی بومی تولیدکننده آنزیم ACC دآمیناز و سیدروفور است.مواد و روش هابرای جداسازی سویه های ریزوبیومی تولیدکننده ACC دآمیناز، سویه ها روی محیط M9 با دو منبع نیتروژن (ACC و NH4Cl) کشت داده شدند. همچنین محیط M9 فاقد نیتروژن نیز به عنوان شاهد در نظر گرفته شد. براساس مقایسه آماری میزان رشد سویه ها در محیط M9 حاوی ACC نسبت به دو محیط دیگر، سویه های تولیدکننده ACC دآمیناز شناسایی شدند. برای جداسازی ریزوبیوم های تولیدکننده سیدروفور از روش سنجش مایع Chrome Azurol S (CAS) استفاده شد. تمام تیمارها در دو تکرار انجام گرفت و آنالیز آماری در قالب طرح کاملا تصادفی انجام گرفت. برای شناسایی بهترین سویه های تولیدکننده ACC دآمیناز و سیدروفور از روش توالی یابی ژن 16S rDNAاستفاده شد.نتایجدر این مطالعه 14 سویه ریزوبیوم به منظور تولید ACCدآمیناز و سیدروفور جداسازی و غربالگری شدند. نتایج نشان داد که از بین همه سویه ها، فقط سویه R8 دارای توان تولید آنزیم ACC دآمیناز بود و این سویه توانست رشد بهتری در محیط کشت M9+ACC نسبت به دو محیط M9 و M9+NH4Cl داشته باشد. در مرحله بعد با استفاده از روش سنجش مایع CAS مشخص شد که 8 سویه توانایی تولید سیدروفور را دارند. از بین آن ها سویه R12 بیشترین میزان تولید سیدروفور را داشت. با توجه به نتایج آنالیز مولکولی، سویه های R8 و R12 به عنوان Sinorhizobium melilotiشناسایی شدند.بحث و نتیجه گیریبه احتمال زیاد وجود سویه R8 که دارای توانایی تولید ACC دآمیناز است می تواند از آثار سوء اتیلن در هنگام گرهک زایی و نیز از تنش جلوگیری کند. از طرفی سویه R12 نیز که توانایی تولید سیدروفور را دارد علاوه بر تسهیل گرهک زایی و تامین نیاز گیاه به آهن، می تواند اثر بازدارندگی بر پاتوژن های خاکزاد داشته باشد.کلید واژگان: ریزوبیوم، ACC دآمیناز، سیدروفورIntroductionRhizobia are bacteria that have a symbiosis with legumes. Rhizobia that have some capabilities like ACC deaminase and siderophore production in addition to nitrogen fixation are successful competitors in different environmental conditions for production of more nodules. The aim of this study was the screening of ACC deaminase and siderophore producing Rhizobia.Materials And MethodsFor screening of ACC deaminase producing rhizobia, all isolates were cultured on M9 medium with two different nitrogen sources, ACC and NH4Cl, and M9 medium without nitrogen source was considered as a control treatment. ACC deaminase producing Rhizobia were identified based on statistical comparison of growth rate on M9 medium with ACC against other mediums. Chrome Azurol S (CAS) liquid assay was used for siderophore producing Rhizobia. All treatments repeated two times and all data analyzed in the base of the completely randomized design. 16S rRNA gene sequencing was used for identifying the best ACC deaminase and siderophore producing strain.Results14 isolates of Rhizobium were used for screening of ACC deaminase and siderophore producing isolates. Results showed that just R8 strain was isolated with the capability of ACC deaminase production. This isolate could have better growth on M9 with ACC than two other mediums. In the next experiment, it was determined that 8 isolates are siderophore producing rhizobia based on CAS liquid assay. The result showed that R12 isolate could produce more siderophore than others. According to 16S rRNA gene sequencing, R8 and R12 isolates identified as Sinorhizobium meliloti.
Discussion andConclusionThe R8 strain that have the capability of ACC deaminase production probability can prevent adverse effects of ethylene during nodulation and abiotic stress. On the other side, R12 that are able to produce siderophore can prevent the growth of soil born pathogen in addition to facilitating nodulation and iron uptake by plants.Keywords: Rhizobium, ACC deaminase, Siderophore -
Proteomics has emerged since 1995 for studying the total proteome of cells, tissues, or organisms at any condition. The study of proteins has a fundamental importance because they are the functional and final molecules of the gene expression process and proteomics could be a valuable technique for achieving this purpose. Mass spectrometry is a complementary technique for proteomics that allows us to identify protein spots. In this review, we described all features of gel-based proteomics that include two different methods for separation and identification of protein spots.Keywords: Isoelectric Focusing, SDS, PAGE, Mass Spectrometry
-
مقدمهمیکروارگانیسم ها، کاروتنوئیدها را در پاسخ به استرس های محیطی تولید می کنند. کاروتنوئیدها کاربردهای زیادی در سلامتی انسان دارند که از جمله آن ها می توان به فعالیت های آنتی اکسیدانی، ضدسرطانی، محافظت نوری و به عنوان پیش ساز هورمون ها اشاره کرد .مواد و روش هادر این پژوهش اثر منابع مختلف کربن و نیتروژن بر تولید کاروتنوئیدها در سویه بومی آئورانتیوکیتریوم Ch25 بررسی شد. اثر منابع کربن و نیتروژن مختلف بر میزان رشد و تولید کاروتنوئیدها بررسی شد. سپس کاروتنوئیدها استخراج شدند و با روش TLC، اسپکتروفتومتری و HPLC آنالیز شدند.نتایجنتایج نشان دادند که گلیسرول بهترین منبع کربن برای تولید محتوی زیاد کاروتنوئید است. محیط انتخاب شده شامل v/v %5/1گلیسرول، g/l 1 پپتون، g/l 1 عصاره مخمر و 50درصد آب دریا است. مقدار کل کاروتنوئید تولیدشده در این محیط برابر با (μg/g CDW) 8/134 محاسبه شد. آنالیز TLC نشان داد که عصاره کاروتنوئیدی حاوی بتاکاروتن، آستاگزانتین مونواستر، آستاگزانتین دی استر و آستاگزانیتن آزاد است. نتایج حاصل از HPLC، حضور کاروتنوئیدهای آستاگزانتین، کانتاگزانتین، اکیننون و بتاکاروتن در عصاره کاروتنوئیدی را نشان داد.بحث و نتیجه گیریدر این پژوهش، تولید کاروتنوئیدها در سویه بومی آئورانتیوکیتریوم بررسی شد و پروفایل کاروتنوئیدهای تولیدشده شامل آستاگزانتین، کانتاگزانتین، اکیننون و بتاکاروتن بودند .کلید واژگان: کاروتنوئیدها، آئورانتیوکیتریوم، منابع کربن، منابع نیتروژنIntroductionMicroorganisms produce carotenoids as a part of their response to environmental stresses. Carotenoids have many applications in human health, such as antioxidant, anti-cancer, light protection activity and as a precursor for hormones.Materials And MethodsIn this study, the effect of different carbon and nitrogen sources was evaluated on carotenoids production by native Aurantiochytrium strain. The effects of different carbon and nitrogen sources were studied on biomass and carotenoid production. Then, carotenoids were extracted and analyzed by TLC, spectrophotometry and HPLC methods.ResultsResults showed that glycerol is the best carbon source for production of high carotenoids content. Selected medium contained: glycerol (1.5% v/v), peptone (1g/l), yeast extract (1g/l) and 50% of sea water. Total carotenoids content was 134.8 µg/g CDW in this medium. TLC analysis showed that the extracted carotenoid is included: beta-carotene, astaxanthin monoester, astaxanthin diester and free astaxanthin. The results of HPLC analysis showed presence of astaxanthin, canthaxanthin, echinenone and β-carotene in the carotenoid extract.
Discussion andConclusionIn this research, production of carotenoids was investigated in native strain of Aurantiochytrium and carotenoids profile was included astaxanthin, canthaxanthin, β-carotene and echinenone.Keywords: Carotenoids, Aurantiochytrium, Carbon sources, Nitrogen sources
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.