فهرست مطالب

فنآوری زیستی در کشاورزی - سال چهاردهم شماره 1 (تابستان 1394)

مجله فنآوری زیستی در کشاورزی
سال چهاردهم شماره 1 (تابستان 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/08/01
  • تعداد عناوین: 12
|
  • زیبا نظری، احمد اسماعیلی*، فرهاد نظریان فیروزآبادی، علیرضا زبرجدی صفحات 1-10

    گیاه شقایق(Papaver somniferum L.) یکی از قدیمی ترین گیاهان دارویی است که بواسطه بیوسنتز و ذخیره آلکالوئیدهای بنزیل ایزوکوئینولی دارای اهمیت خاص می باشد. به منظور بهره برداری های زیست فناروانه از این گیاه بایستی بهینه سازی های لازم مثل کشت بافت و تراریختی ژنتیکی صورت گیرد. از میان عوامل موثر در تراریختی عامل گزینشگر و برهمکنش آن با سایر عوامل از اهمیت خاصی برخوردار است. به منظور بررسی تحمل کالوس های این گیاه نسبت به گزینشگر کانامایسین، در مرحله کالوس زایی سه آزمایش مجزا روی سه نوع ریز نمونه هیپوکوتیل، کوتیلدون و ریشه طراحی شد. آزمایش های مربوط به کالوس زایی به صورت فاکتوریل با عامل های محیط کشت پایه در دو سطحB5 و MS و تنظیم کننده های رشد در دو سطح 1 میلی گرم در لیتر 2،4- D و 5/. میلی گرم در لیتر 2،4- D + 5/. میلی گرم در لیتر BA در قالب طرح پایه کاملا تصادفی با هشت تکرار انجام شد. نتایج مقایسه میانگین، بالاترین درصد کالوس زایی را در محیط کشت B5 نشان داد. در مرحله جنین زایی نیز دو آزمایش فاکتوریل (با سه عامل محیط پایه، هورمون و کانامایسین) با هشت تکرار در قالب طرح پایه کاملا تصادفی اجرا شد. نتایج بیشترین جنین زایی و باززایی جنین ها را از کالوس های به دست آمده از ریزنمونه هیپوکوتیل در محیط کشت B5 حاوی 1 میلی گرم در لیتر 2،4- D و در سطح 25 میلی گرم در لیتر کانامایسن را نشان داد.

    کلیدواژگان: شقایق، آگروباکتریوم، جنین زایی سوماتیکی، ریزنمونه
  • فرامرز هوشیاردل، رضا درویش زاده، حمید حاتمی ملکی صفحات 11-19
    به منظور شناسایی مکان های ژنی مرتبط با صفات مورفولوژیک شامل تعداد برگ، طول برگ، عرض برگ، سطح برگ، وزن تر برگ، وزن خشک برگ، ارتفاع گیاه و قطر ساقه در توتون شرقی، یک جمعیت ژنتیکی متشکل از 100 بوته 2F حاصل از تلاقی دو ژنوتیپ توتون شرقی 406 SPT (والد پدری) و 31 Basma seres (والد مادری)، مورد ارزیابی قرار گرفت. برای شناسایی QTLها، نقشه پیوستگی با 23 نشانگر SSR و 29 نشانگرISSR تهیه گردید که 8/ 570 سانتی مورگان از ژنوم توتون را پوشش می دهد. نتایج مکان یابی ژنی نشان داد که 11 QTL در کنترل صفات مورد مطالعه نقش دارند. حداکثر تغییرات فنوتیپی توجیه شده توسط QTLها 2/ 25 درصد بود. در این بررسی، برای صفت تعداد برگ هیچ QTLی شناسایی نگردید. نتایج نشان داد که برخی QTLهای شناسایی شده برای صفات ارتفاع گیاه، طول برگ، قطر ساقه، وزن خشک و تر برگ هم مکان هستند که می توانند باعث افزایش کارآیی انتخاب به کمک نشانگر و پیشبرد برنامه های به نژادی گیاهی در توتون شوند.
    کلیدواژگان: صفات کمی، تفکیک متجاوز، مکان یابی ژن، نشانگر SSR، نشانگر ISSR
  • پریسا دریانی، ناصر زارع، اسماعیل چمنی، پریسا شیخ زاده مصدق، داوود جوادی مجدد صفحات 21-31
    جوانه های جانبی و انتهایی شش رقم فندق در فصول مختلف تهیه شده و پس از ضدعفونی با تیمارهای متفاوت، روی محیط کشت MS جامد کشت شدند. درصد ریزنمونه های رشد کرده و درصد ریزنمونه های دارای آلودگی قارچی و باکتریایی ثبت گردید. علاوه بر این، تاثیر سطوح مختلف BAP و IBA بر استقرار و رشد ریزنمونه های فصول مختلف مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که نانوذرات نقره نقش موثری در کاهش آلودگی های میکروبی درون شیشه ای ریزنمونه های فندق به همراه حداقل صدمه به بافت های درحال رشد دارد. در ریزنمونه های فصل بهار، کمترین درصد آلودگی قارچی و باکتریایی به همراه بیشترین درصد شاخه دهی در تیمارهای ضدعفونی هیپوکلریت سدیم 5/ 2 % به مدت 10 دقیقه و غوطه ورسازی ریزنمونه ها به مدت 30 یا 45 دقیقه در محلول 100 میلی گرم در لیتر نانو ذرات نقره پس از ضدعفونی با هیپوکلریت سدیم 5/ 2٪ به مدت 5 دقیقه به دست آمد. محیط کشت حاوی یک میلی گرم بر لیتر BAP و 01/ 0 میلی گرم بر لیتر IBA بیشترین درصد شاخه دهی (% 22/ 47)، تعداد برگ (22 /6) و طول ساقه (1.87 cm) را داشت که به طور معنی داری بیشتر از سایر سطوح BAP بود. در حالی که در ریزنمونه های فصول تابستان و پاییز کمترین درصد آلودگی باکتریایی و قارچی و بیشترین درصد شاخه دهی با غوطه ورسازی ریزنمونه ها به مدت 120 دقیقه در محلول 100 یا 150 میلی گرم بر لیتر نانوذرات نقره پس از ضدعفونی با هیپوکلریت سدیم به دست آمد. بیشترین درصد شاخه دهی ریزنمونه ها در محیط کشت حاوی 3 یا 5 میلی گرم در لیتر BAP و 01/ 0 میلی گرم در لیتر IBA به دست آمد.
    کلیدواژگان: آلودگی باکتریایی و قارچی، ریزازدیادی درون شیشه ای، ضدعفونی، نانوذرات نقره، Corylus avellana
  • محمدحسین صفری، اصغر میرزایی اصل صفحات 33-37
    الکتروفورز افقی ژل آگارز، یکی از ابزارهای پایه در زیست شناسی مولکولی است. این روش آسان و سریع بوده، استفاده از آن نیاز به مهارت زیادی ندارد. یکی از معایب ژل آگارز این است که جداسازی قطعات کوچک DNA با تفاوت های ناچیز در حد چند جفت باز و همچنین تفکیک قطعات کوچک مولکول های DNA و پروتئین در این ژل به خوبی امکان پذیر نیست که به طور متداول در این موارد از ژل پلی اکریل آمید استفاده می شود. الکتروفورز عمودی ژل پلی اکریل آمید علی رغم مزایایی که دارد ولی روشی پیچیده، گران و زمان بر می باشد. اخیرا روشی برای الکتروفورز ژل پلی اکریل آمید به صورت افقی معرفی شده است که ضمن داشتن مزایا نسبت به روش عمودی، ولی نیازمند ساخت دستگاهی جدید جهت انجام عمل الکتروفورز می باشد. در این پژوهش از دستگاه الکتروفورز افقی ژل آگارز با اندکی تغییرات، به منظور انجام الکتروفورز ژل پلی اکریل آمید برای قطعات DNA تکثیر شونده توسط نشانگرهای ریزماهواره ای استفاده شد. در این روش عمل الکتروفورز ژل پلی اکریل آمید، به صورت افقی و با استفاده از ژل دو قسمتی آگارز و پلی اکریل آمید انجام شد. نتایج نشان داد باندهای حاصل از الکتروفورز کاملا شفاف و واضح می باشند. همچنین در این روش، مشکلات تشکیل حباب در ژل و پارگی ژل، در هنگام جداسازی شیشه از ژل، وجود ندارد. دستگاه الکتروفورز معرفی شده، دو منظوره است که می توان از آن هم برای ژل آگارز و هم برای ژل پلی اکریل آمید استفاده نمود.
    کلیدواژگان: الکتروفورز افقی، ژل پلی اکریل آمید، ژل آگارز
  • الهه احمدی، سید محمد حسینی نصر، حمید جلیلوند صفحات 39-50
    کنار یک گونه چوبی دارویی مهم با خواص درمانی فراوان می باشد که در طب سنتی ایران جایگاه بسیار ویژه ای دارد. امروزه استفاده از زیست فنآوری در اصلاح و تکثیر گونه کنار مرسوم شده و لازم است تا مراحل ریخت زایی با استفاده از ریزنمونه و ترکیبات هورمونی بهینه، بهبود داده شود. این مطالعه جهت بررسی عکس العمل ریزنمونه های گره، ریشه، برگ و تاثیر ترکیبات مختلف هورمونی بر روی آنها از نظر پینه زایی و باززایی گونه کنار در سال 1391 در آزمایشگاه بیوتکنولوژی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری انجام گرفت. برای پینه زایی، سه ریزنمونه از گیاه سترون روی محیط کشت MS حاوی هورمون های (BAP،NAA، TDZ و 2،4-D (5/0، 0/1 و 0/2 میلی گرم در لیتر کشت شدند. سپس پینه های تولید شده در محیط MS حاوی هورمون های BAP، TDZ و Kin 0/1، 0/3 و 0/5 میلی گرم در لیتر قرار داده و برای ریشه دار کردن گیاهچه ها از محیط 1/2MS با هورمون های IBA و NAA 0/5، 1 و 2 میلی گرم در لیتر) استفاده شد. آزمایشات به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در 4 تکرار انجام شدند. نتایج نشان داد که مقدار پینه زایی برای ریزنمونه برگ نسبت به دو ریزنمونه دیگر، در محیط کشت حاوی 2،4-D با غلظت 5/0 میلی گرم در لیتر (0±10) از همه بیشتر می باشد. در صورتی که میزان باززایی پینه با منشاء گره تحت تاثیر تیمارهای 0/5 میلی گرم در لیتر Kin (03/ 1± 84/ 8) و 0/1 میلی گرم در لیتر(TDZ (8/95± 1/08 نسبت به دو نوع پینه حاصل از ریزنمونه برگ و ریشه از همه بیشتر بود (95 درصد). مقدار ریشه زایی توسط هورمون (IBA (90/6 درصد در همه غلظت ها نسبت به هورمون (NAA (58 درصد بیشتر است. با توجه به نتایج ذکر شده کنار نسبت به کشت درون شیشه ای و ریزافزایی واکنش خوبی نشان می دهد. از این نتایج می توان برای اهداف مختلف از جمله تکثیر و تولید ماده موثره بیشتر در شرایط کشت درون شیشه ای استفاده نمود.
    کلیدواژگان: اکسین، باززایی، پینه زایی، کنار، گره
  • حسین میرزایی نجفقلی، سیدمحسن تقوی*، میلاد آئینی صفحات 51-58

    طی سال های 1391-1390، 24 جدایه باکتری از درختان گردو آلوده به بلایت باکتریایی از استان های فارس و لرستان جداسازی شد. به منظور بررسی خصوصیات فنوتیپی و ژنوتیپی، آزمون های فیزیولوژیکی، بیوشیمیائی و rep-PCR با استفاده از آغازگرهای BOX، ERIC و REP انجام گردید. سویه های مورد بررسی، گرم منفی، هوازی اجباری، اکسیداز منفی، کاتالاز مثبت، قادر به هیدرولیز آسکولین، تولید H2S از سیستئین و استفاده از قندهای گلوکز، سوکروز، دی مانوز و دی سوربیتول بودند. جدایه ها تفاوت کمی در هیدرولیز توئین 80، هیدرولیز نشاسته، تحمل به نمک طعام 3 درصد و استفاده از قند ال آلانین داشتند. همچنین آزمون های بیماری زایی و آنتی بیوگرام روی جدایه ها انجام شد. براساس خصوصیات فنوتیپی، بیماری زایی و تکثیر قطعه 413 جفت بازی با آغازگر rev_seq در واکنش PCR، جدایه های مذکور به عنوان Xanthomonas arboricola pv. juglandis تشخیص داده شدند. بر پایه آنالیز عددی خصوصیات فنوتیپی جدایه ها تقریبا همگن و بیش از 87 درصد شباهت داشتند. سویه ها بر اساس rep-PCR با استفاده از آغازگرهای مذکور در دو گروه اصلی قرار گرفتند. در مجموع سویه ها از نظر خصوصیات فنوتیپی و ژنوتیپی مشابه بودند و استفاده از rep-PCR نتوانست سویه ها را بر اساس منشاء جغرافیایی از هم تفکیک نماید. همچنین این اولین گزارش از بیماری باکتریایی بلایت گردو از استان فارس است.

    کلیدواژگان: بلایت باکتریایی، فنوتیپ، ژنوتیپ
  • مریم امینی زاده، علی ریاحی مدوار، مهدی محمدی صفحات 59-64
    ازمک (Lepidium draba)، یک علف هرز چندساله از خانواده براسیکاسه است که حاوی مقدار قابل توجهی گلوکورافانین از گروه گلوکوزینولات ها می باشد. این متابولیت تحت هیدرولیز آنزیمی میروزیناز، نوعی ایزوتیوسیانات به نام سولفارافان تولید می نماید که خواص ضدسرطانی متعددی دارد. مشخص شده است که عوامل محیطی مختلف از قبیل دما و ارتفاع بر بیوسنتز متابولیت های ثانویه تاثیر دارند. در این مطالعه، محتوی سولفارافان در بخش های مختلف گیاه بالغ L. draba (شامل ریشه، برگ، گل و میوه) جمع آوری شده از اکوتیپ های مختلف استان کرمان (ماهان، بافت و جیرفت (ساردوئیه)) با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا اندازه گیری شد. نتایج نشان دهنده میزان بالای این ایزوتیوسیانات در میوه این گیاه می باشد که در مرتبه های بعدی، گل، برگ و ریشه های قرار دارند. همچنین محتوی سولفارافان در تمامی اندام ها، در گیاهان جمع آوری شده از شهر ماهان در مقایسه با دو شهر دیگر بیشتر بود. با توجه به ارتفاع کمتر و درجه حرارت بالاتر شهر ماهان نسبت به دو شهر دیگر استنباط می شود که این عوامل تاثیر بسزایی در بیوسنتز این ماده موثره دارند.
    کلیدواژگان: ایزوتیوسیانات، HPLC، گلوکوزینولات، میروزیناز
  • زانا پیرخضرانیان، مجتبی طهمورث پور *، آرزو محمدهاشمی، نصرالله پیرانی، مرجان ازغندی صفحات 65-71

    خلوص ژنتیکی نژادهای گوسفند به علت تلاقی های کنترل نشده دستخوش تغییر شده است، استفاده از نشانگرهای ژنتیکی توالی یابی ژنوم میتوکندری، یکی از راه های بررسی این تغییرات است. هدف از این تحقیق بررسی میزان تنوع ناحیه HVR-I از ژنوم میتوکندری گوسفند نژاد افشاری می باشد. برای این منظور از تعداد 20 راس گوسفندان افشاری غیرخویشاوند نمونه خون جمع آوری و پس از استخراج DNA از آنها، ناحیه موردنظر توسط پرایمرهای اختصاصی با تکنیک PCR، تکثیر و قطعات موردنظر توالی یابی شدند. با تجزیه داده های حاصل، تعداد 5 هاپلوتیپ در این جمعیت شناسایی شد. مقایسه توالی HVR-I گوسفند افشاری با توالی ناحیه مشابه از ژنوم گوسفندان سایر نژاد ها، مشخص کرد این نژاد متعلق به گروه هاپلوتیپی A می باشد، همچنین مقایسه توالی مذکور گوسفند افشاری با منطقه مشابه در گروه هاپلوتیپی A از ژنوم گوسفندان سایر نژادها، نشان داد که گوسفند افشاری داری کمترین فاصله ژنتیکی با نژاد بلوچی و مغانی ایران می باشد. همچنین تجزیه و تحلیل درخت فیلوژنی رسم شده برای گروه هاپلوئیدی A نشان داد که احتمالا قوچ و میش اوریال به عنوان منشا نژاد افشاری و دو نژاد دیگر گوسفند محسوب می شود.

    کلیدواژگان: ناحیه HVR، I - D، Loop، گوسفند افشاری، هاپلوتایپ
  • ایرج سعیدی، یوسف علی سعادت، غلامرضا بخشی خانیکی صفحات 73-82
    زیتون یکی از درختان مهم میوه در ایران است و سطح زیر کشت آن در 15 سال گذشته حدود 30 برابر شده است. رقم دزفول، یکی از ارقام تجاری زیتون است که در مناطق جنوبی ایران سازگاری خوبی نشان داده و برای روغن گیری و کنسرو سازی مناسب است. ازدیاد رویشی این رقم به دلیل سخت ریشه زا بودن با استفاده از قلمه دشوار و تکثیر انبوه آن را برای کشت در سطح تجاری مشکل نموده است. ریزازدیادی از تکنیک های جدید و قابل اعتماد در سطح جهان است و برای تکثیر رویشی گیاهان در سطح انبوه کاربرد دارد. این پژوهش به منظور مطالعه تاثیر غلظت های مختلف BA، محیط کشت، منبع کربوهیدرات و مواد نیمه جامدکننده محیط کشت بر تکثیر شاخساره زیتون رقم دزفول انجام شد. نوک شاخساره و قطعه های ساقه شاخه های رشد فصل جاری درختان بالغ به عنوان ریزنمونه استفاده شد. براساس نتایج بدست آمده از آزمایش ها، محیط کشت گیاهان چوبی(WPM) دارای دو میلی گرم در لیتر BA و 005 /0 میلی گرم در لیتر IBA برای افزونش شاخساره، بهینه تشخیص داده شد. محیط کشت گیاهان چوبی برای تولید درون شیشه ای شاخساره به طور معنی دار نسبت به محیط کشت های MS یا MS با نصف غلظت عناصر ماکرو برتری داشت. ساکارز به مقدار30 گرم در لیتر مناسب ترین منبع کربوهیدرات برای کشت درون شیشه ای زیتون رقم دزفول بود که از نظر شاخص های طول شاخساره، وزن تر شاخساره و تعداد شاخساره در ریزنمونه به طور معنی دار بهتر از گلوکز و فروکتوز بود. مناسب ترین ماده نیمه جامد کننده محیط کشت فیتاژل به میزان 4/ 2 گرم در لیتر بود.
    کلیدواژگان: رشد درون شیشه ای، ساکارز، فیتاژل، WPM
  • سارا سادات راه پیما، احمد معینی، مختار جلالی جواران صفحات 81-90
    فندق یکی از مهم ترین محصولات خشکباری جهان است و ایران مقام هشتم را در تولید جهانی این محصول دارد. تولید گیاه فندق از طریق بذر جهت برنامه های اصلاحی، معمولا به دلیل پوسته چوبی و خواب بذر به ندرت صورت می گیرد. کشت درون شیشه ای بذور می تواند روش مناسبی جهت تکثیر فندق در مدت زمان کوتاه و نیز تولید پایه های بذری اصلاح شده باشد. برای این منظور، در این پژوهش اثر نور (تاریکی و تاریکی- روشنایی)، پیش تیمار (سرما و اسیدجیبرلیک)، حالت کشت بذر (بذر کامل و بذر نیمه)، و نوع محیط کشت (MS، MS، WPM، RMS)، روی صفات درصد جوانه زنی، طول ریشه و ارتفاع نوساقه بررسی شدند. نتایج نشان داد که جوانه زنی بذور فندق تنها در تاریکی صورت گرفته و اعمال پیش تیمار سرمایی، در دمای C° 7- به مدت یک هفته و سپس کشت بذر نیمه در محیط کشت MS، بیشترین میزان جوانه زنی بذر را داشت، در حالی که بیشترین طول ریشه (cm 10/8) از طریق کشت بذر کامل در محیط کشت MS بدون پیش تیمارهای سرمایی و اسیدجیبرلیک حاصل شد. بلندترین ارتفاع نوساقه (cm 6/9) نیز از طریق کشت بذر کامل در محیط کشت RMS بدون پیش تیمار بدست آمد. در این پژوهش همچنین، جوانه زنی در شرایط درون شیشه ای با شرایط کشت در گلدان مقایسه شد و نتایج نشان داد که شرایط درون شیشه ای با 6/ 56% جوانه زنی، نسبت به شرایط برون شیشه ای با 33/ 3% جوانه زنی، به طور بسیار معنی داری موجب بهبود جوانه زنی فندق شده است.
    کلیدواژگان: فندق، Corylus avellana L، جوانه زنی بذر، پیش تیمار، محیط کشت
  • سیده فرزانه فاطمی اردستانی، قربانعلی نعمت زاده، حسین عسکری، سیدحمیدرضا هاشمی صفحات 89-98
    شوری خاک با محدود کردن تولیدات گیاهی ابتدا جنبه های نموی را تحت تاثیر قرار می دهد که منجر به کاهش تولیدات گیاهی می گردد. در این تحقیق آنالیز بیان ژن مبتنی بر تکنیک cDNA-AFLP جهت مقایسه الگوی بیانی ناشی از تنش شوری در سه سطح 0 (شاهد)، 200 و 400 میلی مولار NaCl به مدت 1 هفته پس از واکشت، در ریشه گیاه Aleuropus littoralis که نزدیک ترین خانواده به غلات می باشد، انجام شد. از میان 32 عدد EST جداسازی شده از روی ژل پلی اکریل آمید، 25 عدد با طول میانگین 250 جفت باز توالی یابی شدند. به میزان 80% از رونوشت های توالی یابی شده با توالی اسیدآمینه و اسیدنوکلئیک شناسایی شده در موجودات دیگر، شباهت نشان دادند. از طرفی دیگر، 7 رونوشت (EST) به عنوان ژن های جدید احتمالی در نظر گرفته شدند. در نهایت 25 عدد EST در بانک ژن به ثبت رسید که مهم ترین آنها شامل گروه های پروتئینی انتقال دهنده پتاسیم، پروتئین های ریبوزومی، NADH دهیدروژناز و گولگین می باشند. نتایج این تحقیق در درک پایه های مولکولی تنش شوری و مکانیسم مقاومت جهت اصلاح و مهندسی ژنتیک در بهبود مقاومت غلات در برابر این تنش و تولید گیاهان مقاوم کمک می کند.
    کلیدواژگان: شوری، cDNA، AFLP، بیان ژن، Aleuropus littoralis
  • مریم یوسفوند، سعید عباسی، کیانوش چقامیرزا، صحبت بهرامی نژاد صفحات 97-107
    بیماری پاخوره غلات ناشی از Gaeumannomyces graminis (Sacc.) Arx & Oliver مخرب ترین بیماری ریشه ی غلات در سراسر جهان است که از نقاط مختلف کشور از جمله استان کرمانشاه گزارش شده است. در این مطالعه، طی فصل زراعی 89-88، بیش از 300 مزرعه گندم و جو در نقاط مختلف استان کرمانشاه مورد بازدید قرار گرفته و نمونه های آلوده که نشانه های خوشه سفیدی و سر سفیدی نشان می دادند جمع آوری گردید. پس از کشت و جداسازی قارچ های بیمارگر، وجود قارچ G. graminis در 139 مزرعه گندم و جو به اثبات رسید که بیانگر شیوع بیماری پاخوره گندم در حدود نیمی از مزارع بازدید شده می باشد. از بین جدایه های به دست آمده، 97 جدایه ی G. graminis با توزیع جغرافیایی مناسب جهت مطالعات بعدی انتخاب گردید. به منظور حصول اطمینان از صحت شناسایی جدایه های به دست آمده، از دو جفت آغازگر شامل NS5:GGA-RP و NS5:GGT-RPبرای شناسایی و تفکیک واریته های بیمارگر استفاده شد. از بین 97 جدایه ی مذکور، 84 جدایه با تکثیر دو قطعه 410 و 400 جفت بازی به ترتیب توسط آغازگرهای NS5:GGT-RP و NS5:GGA-RP، به عنوان G. graminis var. tritici شناسایی شدند، اما در سایر جدایه ها آغازگرهای مذکور قادر به تکثیر هیچ قطعه ای نبودند. به منظور بررسی تنوع ژنتیکی جدایه های G. graminis عامل بیماری پاخوره غلات، 54 جدایه با در نظر گرفتن پراکنش جغرافیایی انتخاب و با استفاده از روش انگشت نگاری مولکولی ISSR مورد مطالعه قرار گرفتند. از مجموع 20 آغازگر ISSR، 10 آغازگر که چند شکلی و تکرارپذیری بالایی نشان دادند، برای تکثیر DNA جدایه های منتخب به کار گرفته شدند. دندروگرام حاصل از تجزیه خوشه ایداده های حاصل، جدایه ها را به سه گروه تقسیم نمود. اما هیچ ارتباط روشن و واضحی بین گروه بندی خوشه ایو پراکنش جغرافیایی جدایه ها وجود نداشت. نتایج این مطالعه نشان داد که نشانگر ISSR نشانگر مناسبی برای بررسی تنوع ژنتیکی در جدایه های G. graminis var. tritici می باشد.
    کلیدواژگان: انگشت نگاری ژنومی، پوسیدگی، جو، طوقه و ریشه گندم
|
  • Ziba Nazari, Ahmad Ismaili, Farhad Nazariyan, Alireza Zabarjadi Pages 1-10

    Opium poppy (Papaver somniferum) is one of the oldest and most important medicinal plants due to biosynthesis and storage of Benzylisoquinoline alkaloids. For more biotechnology exploitation of this plant، optimization of tissue culture and genetic transformation is necessary. Among different factors affecting on genetic transformation، selectable marker and it''s interaction with other factors is important. In order to optimization of gene transformation by agrobacterium to the plant، three separate experiments were designed for callus induction from hypocotyl، cotyledon and root explants. The factorial experiments were designed for callus induction with two factors based on completely randomized design with 8 replicates. First factor was basal medium (B5 and MS) and second factor was plant growth regulation (1mg/l 2، 4-D and 0. 5 2،4-D mg/l + 0. 5 BA mg/l). Analysis of variance and mean comparisons revealed that the highest percentage of callugenesis was observed in B5 Medium. At somatic embryogenesis stage، factorial experiments (with tree factors including medium، hormones and kanamycin) were performed based on completely randomized design with 8 replicates. Results indicated that the most embrygenesis and regeneration of somatic embryonic obtained from hypocotyl explants on B5 medium supplemented with 1 mg/l 2،4-D and 25 mg/l Kanamaycin.

    Keywords: Poppy, Agrobacterium, Somatic Embryogenesis, Explant
  • Faramarz Hoshyardel, Reza Darvishzadeh, Hamid Hatami Maleki Pages 11-19
    In order to identify quantitaive trait loci (QTLs) associated with morphological traits including number of leaves, leaf length, leaf width, leaf area, leaf fresh weight, leaf dry weight, plant height and stem diameter in oriental type tobacco, a genetic population comprising 100 F2 individuals from a cross between two oriental type genotypes, namely Basma seres 31 (maternal) x SPT 406 (paternal) was evaluated under field conditions. Subsequently a linkage map based on 23 simple sequence repeat (SSR) markers and 29 inter simple sequence repeat (ISSR) markers was constructed which covered 570.8 cM of tobacco genome. Composite interval mapping could identify 11 QTLs involved in controlling the investigated traits. The maximum percentage of phenotypic variance (R2) explained by QTLs was 25.2%. In this study, no QTL was identified for number of leaves. The results showed the existence of co-localized QTLs for some of the studied traits including plant height, leaf length, stem diameter and leaf dry weight which enhances the efficiency of marker-assisted selection in tobacco breeding programs.
    Keywords: Gene mapping, ISSR marker, quantitative traits, SSR marker, transgressive segregation
  • Parisa Daryani, Naser Zaree, Esmail Chamani, Parisa Sheykhzadeh, Davood Javadi Pages 21-31
    Apical and auxiliary buds of six cultivars of hazelnut were prepared in different seasons, and disinfected with different treatments (including sodium hypochlorite, silver nanoparticles supplementary disinfectant and mercuric chloride) and then were cultured on solidified MS medium. The percentage of bacterial or fungal infected and developed explants were recorded. In addition, the effect of different levels of BAP and IBA on the establishment and growth of explants were evaluated. The results indicated that silver nanoparticles was effective in reducing in-vitro microbial contamination of hazelnut explants, and caused minimal injuries to the growing tissues. In spring, the lowest bacterial and fungal infections, with the highest percentage of shoot growth were obtained in 2.5% sodium hypochlorite for 10 min and submergence of explants into 100 mg/l silver nanoparticles solution for 30 or 45 min after 2.5% sodium hypochlorite for 5 min. MS medium supplemented with 1 mg/l BAP and 0.01 mg/l IBA produced the highest percentage of shoot growth (47.22), number of leaves (6.22) and shoot length (1.87 cm), which was significantly higher than the other levels of BAP. While in summer and autumn, the lowest percentage of bacterial and fungal infection and the highest percentage of shoot growth were obtained with submergence of explants into 100 or 150 mg/l silver nanoparticles solution for 120 min after 2.5% sodium for 20 min. The highest percentage of shoot growth was observed in MS medium containing 3 or 5 mg/l BAP and 0.01 mg/l IBA.
    Keywords: Bacterial, fungal infection, Corylus avellana, Disinfection, In vitro micropropagation, Nano, silver
  • Mohammad Hossein Safari, Asghar Mirzaie Asl Pages 33-37
    Horizontal submerged agarose gel electrophoresis of nucleic acids is a basic tool of modern molecular biology. This method is quick and easy and the use of that does not require too much skills. Separation of small fragments of DNA and molecular proteins are not possible with agarose gel efficiently, so that acrylamide gel is used for the above mentioned aims. Vertical polyacrylamide gel electrophoresis, which is costly, time consuming with hard handling. Recently, a method of horizontal polyacrylamide gel electrophoresis was introduced which requires especial equipment. In this study, we used the agarose electrophoresis tank with changes for small DNA fragments of SSR markers separation by horizontal polyacrylamide gel electrophoresis. In this method, horizontal electrophoresis performed using by a two-part gel prepared with agarose and polyacrylamide. The results showed the very sharp bands and in addition, in this electrophoresis method air bubbles not formed and cause reduction rupturing in the gel by glasses separation. New devised electrophoresis system can be applied for two aims, agarose and polyacrylamide gels electrophoresis.
    Keywords: Horizontal electrophoresis, Polyacrylamide gel, Agarose gel
  • Elahe Ahmadi, Seyed Mohammad Hoseini Nasr, Hamid Jalilvand Pages 39-50
    Christ’s thorn is one of important medicinal trees with many valued medicinal properties that in folklore medicinally have a special position in Iran. Nowadays, usage of biotechnology in breeding and proliferation of Christ’s thorn is prevalent and it is necessary to be improved the regeneration using optimize explants and hormone combinations. In order to evaluation the performance of node, leaf and root explants and the effect of different hormonal combinations on three phases of callus induction, regeneration and rooting of Christ’s thorn this study has been carried out in 2013 at biotechnology laboratory of Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University. For callus induction, explants of aseptic seedlings were cultured on MS medium containing 2, 4-D, NAA, TDZ and BAP in three levels (0.5, 1, 2 mg/l). Then, produced calluses were taken on MS medium containing different levels of BAP, TDZ and Kin (1, 3, 5 mg/l) and for rooting of seedlings 1/2MS medium containing IBA and NAA (0.5, 1, 2 mg/l) were used. The treatments were arranged in factorial based on completely randomized design with four replications. The results showed that the highest rate of callogenesis was observed in leaf explants on MS medium containing 2, 4-D at concentrations of 0.5 mg/l (0 ± 10). While, the shoot regeneration obtained from callus produced on node explant by 5 mg/l Kin (10.03± 8.84) and 1mg/l TDZ (1.08±8.95) better as regards to callus produced on leaf and root explants. The rooting rate produced by IBA (90.6%) better than NAA (58%) at all concentrations of the hormone. According to the mentioned results Christ’s thorn than in vitro culture and regeneration show good response. The results can be used for various purposes, including reproduction and production of active ingredient in vitro culture.
    Keywords: Auxin, Christ's thorn, Callogenesis, medium, Regeneration
  • Hossein Mirzaee, Seyed Mohsen Taghavi, Milad Aeini Pages 51-58

    During 2010 and 2011, 24 Xanthomonas strains were isolated from infected walnut trees from different regions of Fars and Lorestan provinces. For investigation of phenotypic and genotypic features, physiological, biochemical tests and rep-PCR with BOX, ERIC and REP primers. Isolates were rod-shaped, motile with polar flagella, gram negative, obligate parasite, oxidative negative, catalase positive and hydrolyzed esculin. All isolates produced H2S from cystein and acid from glucose, sucrose, D-mannose and D-sorbitol. Isolates showed differences in some characteristics such as tween 80 hydrolysis, starch hydrolysis, tolerance to 3% Nacl and utilization of L-alanin. Also pathogenicity tests and antibiogram were carried out. Based on phenotypic features, pathogenicity tests and amplification of 413 bp fragment with rev_seq R and rev_seq f primers in PCR assay, the isolates were identified as Xanthomonas arboricola pv. juglandis. Based on numerical analysis of phenotypic features most of the isolates were homogeneous and had about 87% similarity. The isolates divided into two groups on the basis of rep-PCR with BOX, ERIC and REP primers. Rep-PCR with above mentioned primers did not confirm clustering of theses isolates based on geographic origin. This is the first report of bacterial blight disease of walnut in Fars province of Iran.

    Keywords: Bacterial blight, phenotype, genotype
  • Maryam Aminizadeh, Ali Riahi, Madvar, Mehdi Mohammadi Pages 59-64
    Lepidium draba L. is a perennial weed belongs to the Brassicaceae family, contains considerably amount of glucoraphanin from glucosinolates group. Hydrolysis of this metabolite via myrosinase activity produce an isothiocyanate named sulforaphane that has various anticancer properties. It has been shown that environmental conditions such as temperature and altitude affect the biosynthesis level of secondary metabolites. In the present study, mature plants of L. draba was collected from different ecotypes of Kerman province [Mahan, Baft, Jiroft (Sardooiyeh)] and then sulforaphane content of each parts (root, leaf, flower and fruit) was measured using High Performance Liquid Chromatography. The results showed that fruits have the maximum amount of this compound, followed by flowers, leaves and roots. Also, the sulforaphane content in all organs of the plants where collected from Mahan was higher than two other cities. Based on the higher temperature and lower altitude of Mahan compared to the other cities, it deduced that these factors have significant effects on biosynthesis level of this active ingredient.
    Keywords: Isothiocyanate, Glucosinolate, HPLC, Myrosinase
  • Zana Pirkhezraeeian, Mojtaba Tahmorespour, Arezoo Mohammadhashemi, Nasrollah Pirani, Marjan Azgh Pages 65-71

    Due to uncontrolled crosses, the genetic purity of sheep breeds has changed. Therefore, using of genetic markers of mitochondrial sequencing is one the ways to study these changes. This experiment carried out to evaluate the diversity of HVR-I region from mtDNA in Afshari sheep breed. For conducting this study, the blood samples were collected from 20 unrelated Afshari sheep breed. After DNA extraction, this region of mtDNA was amplified with specific primers using PCR, and then the desired region was sequenced. After analyzing the data, 5 genetic haplotypes were determined in the studied population. Then the HRV-I region of Afshari breed were compared with other sheep breeds and results showed that this breed belongs to haplogroup A. The phylogenetic tree showed that this breed has the lowest genetic distance from other two Iranian sheep breeds (Balochi and Moghani). It can be concluded that Ovis orial may be the origin of Afshari and other Iranian sheep breeds.

    Keywords: HVR, I region, D, Loop, Afshari sheep, haplotype
  • Yousef Ali Saadat Pages 73-82
    Olive (Olea europaea) is one of the most important horticultural crops in Iran. Total area of olive production has increased about thirty times since 15 years ago in Iran. Dezful is one of the commercial olive cultivars that are well adapted to south regions of Iran and suitable for canning and oil production. Cuttings of this cultivar are difficult to root and asexual propagation by conventional methods is difficult and does not allow original clones to be obtained in industrial quantities. Micropropagation is a reliable technology applied commercially worldwide, which allows large-scale plant multiplication. This research was carried out to study the effects of different concentrations of BA, nutrient media, carbohydrate sources and gelling agents on shoot multiplication of olive cv. Dezfoul. Shoot tips and nodal segments of current season growth shoots of adult trees were used as explants. Based on the results of experiments, woody plant medium (WPM) containing 2.0 mgl-1 BA and 0.005 mgl-1 IBA was optimum for shoot multiplication. Woody plant medium was significantly better than MS or MS with half strength macronutrients for in vitro production of shoots. Sucrose at 30 gl-1 was significantly better than glucose or fructose for shoot fresh weight, number of shoots and main shoot length. Phytagel at 2.4 gl-1 was optimum for solidifying of nutrient medium.
    Keywords: In vitro growth, Phytagel, sucrose, WPM
  • Sara Alsadat Rahpeyma, Ahmad Moieni, Mokhtar Jalali Javaran Pages 81-90
    The hazelnut is one of the major world nut crops and Iran stands in eighth place of its word production. This plant usually is propagated by layering and seed propagation of hazelnut is done rarely owing to hard seed coat and internal dormancy of the seeds. In vitro seed germination can be useful to hazelnut propagation in short time and production of improved cultivars. In this experiment, the effects of light (darkness, light-darkness), pretreatment (cold and GA3), seed form (complete and halved seed) and medium (MS, 1412"> MS, WPM and RMS) have been investigated on seed germination, root length and shoot height. The results showed that seed germination of hazelnut occurred only in darkness and the culture of halved seeds after cold pretreatment on 1412"> MS had the maximum seed germination, while the highest root length (10.8 cm) was obtained by complete seed in MS medium and without pretreatment (control). Also, the maximum height of the shoots (6.9 cm) was obtained by complete seed in RMS medium and without pretreatment. Overall, in vitro culture of the hazelnut seeds, in comparison with classic seed culture in pot, improved the seed germination and the plant production.
    Keywords: Hazelnuts, Corylus avellana L, Germination, Pretreatment, Medium
  • Farzaneh Fatemi, Ghorbanali Nematzadeh, Hossein Askari, Seyedhamidreza Hashemi Pages 89-98
    Soil salinity limits crop production and affects developmental aspects at first Leading to reduced plant production. In this study, gene expression analysis based on cDNA-AFLP technique was used to compare the expression profiles of NaCl stress at three levels, 1 week after subculture: 0 (control), 200mM and 400mM, in roots of Aeluropus littoralis which is the closest family to cereal. Among 32 isolated ESTs, 25 ESTs were obtained with the average length of 250 bp. The nucleotide sequences were compared with those in the GenBank database. Approximately 80% of the ESTs show homology to nucleotide or amino acid sequences in the GenBank database and 7 ESTs show no significant similarity in the GenBank database which considered as novel genes. Finally, 25 ESTs were recorded in NCBI database which are included potassium transporter, ribosomal protein, NADH dehydrogenase and golgin. The result of this research is very important to understand molecular basis and resistance mechanisms of drought stress for breeding and genetic engineering to improve crop resistance against stress and the production of resistant plants.
    Keywords: Salinity, cDNA, AFLP, Gene expression, Aeluropus littoralis
  • Maryam Yosefvand, Saeed Abbasi, Kianoosh Chaghamirza, Sohbat Bahraminejad Pages 97-107
    Take-all disease caused by the fungus Gaeumannomyces graminis (Sacc.) Arx & Oliver var. tritici Walker is the most devastating root disease of cereals throughout the world and it has been reported from different regions of Iran including Kermanshah province. During 2010-2011, diseased samples showing white head were collected from more than 300 wheat and barley fields visited in various parts of Kermanshah province. The pathogen were recovered from diseased samples collected from 139 fields representing prevalence of take all disease in nearly half (45 percent) of visited farms. Based on geographical distribution, ninety seven isolates of G. graminis were selected for further investigation. Two sets of primer pairs (NS5: GGT-RP and NS5: GGA-RP) were used to confirm identification and differentiation of the isolates. Eighty four out of 97 isolates produced 410 bp fragments when genomic DNAs were amplified with primer pair (NS5: GGT-RP) and 400 bp fragments with primer pair (NS5: GGA-RP) confirming the identification of the isolates as G. graminis var. tritici.But, 13 isolates did not amplify any bands. To study the genetic diversity of isolates of G. graminis var. tritici, 54 isolates were selected according to their geographical origins. Genetic diversity of selected isolates was studied using ISSR markers. Tenoutof 20 ISSR primers with high polymorphism and reproducibility were selected for further studies. Cluster analysis of DNA fingerprint profiles at the best cut off point divided the isolates into three groups; but there was no clear relationship between molecular cluster grouping and geographical distribution. The results showed that ISSR marker is an appropriate marker for genetic diversity studies in isolates of G. graminis var. tritici
    Keywords: Wheat, Barley, Genomic fingerprinting, Root, Crown Rot