فهرست مطالب

مجله زیست فناوری گیاهان زراعی
پیاپی 9 (بهار 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/03/15
  • تعداد عناوین: 6
|
  • معروف خلیلی، سید ابوالقاسم محمدی صفحات 1-14
    جوانه زنی بذر (ظرفیت، زمان، میزان و همزمانی) از خصوصیات بارز و مهم یک رقم زراعی توصیف می شوند. به منظور شناسایی نواحی ژنومی کنترل کننده صفات مرتبط با جوانه زنی دانه گندم، 149 لاین هاپلوئید و والدین آنها Rojo Yecora و No. 49 طی سال زراعی 93-1392 در قالب طرح آلفا لاتیس در دو شرایط عادی و تنش رطوبتی اجرا گردیدند. صفات ضریب سرعت جوانه زنی، درصد جوانه زنی نهایی، سرعت جوانه زنی، شاخص میزان جوانه زنی و متوسط جوانه زنی روزانه مورد اندازه گیری قرار گرفتند. در این بررسی، 340 جفت آغازگر ریزماهواره برای تعیین چند شکلی والدین استفاده گردید. همچنین از هفت آغازگر رتروترانسپوزونی مبتنی بر نواحی LTR رتروترانسپوزون های جو و 28 ترکیب آن ها در تکنیک IRAP و از ترکیب این آغازگر با آغازگرهای ISSR (63 ترکیب) در تکنیک REMAP برای غربال جمعیت استفاده شد. تجزیه QTL به روش نقشه یابی فاصله ای مرکب (CIM) برای هر صفت در هر محیط و میانگین دو محیط انجام گردید. برای همه صفات مورد مطالعه، تفکیک متجاوز مشاهده شد. در مجموع، 11 QTL برای صفات مورد مطالعه شناسایی گردید. واریانس فنوتیپی کل تبیین شده بوسیله این QTL ها از82/11 تا 42/21 درصد متغیر بود (بیشترین مقدار LOD برایQTL کنترل کننده سرعت جوانه 65/6 LOD = روی کروموزوم 4B (Sg-Normal 4B) به دست آمد. نتایج نشان داد که QTL های شاخص میزان جوانه زنی و سرعت جوانه زنی مربوط به کمیت و کیفیت جوانه زنی در هر دو شرایط از تظاهر خوبی برخوردار بودند. لذا از QTL های پایدار و خوشه ایشناسایی شده می توان در برنامه گزینش به کمک نشانگر (MAS)، استفاده نمود.
    کلیدواژگان: QTL، شاخص های جوانه زنی، گندم
  • مرجان جنت دوست، رضا درویش زاده، رقیه ضیایی فرد، حیدر عزیزی، اسماعیل قلی نژاد صفحات 15-28
    با توجه به اینکه ارزش اقتصادی یک رقم به صفات مختلف آن بستگی دارد، بنابراین چگونگی اعمال انتخاب برای چندین صفت به منظور حصول حداکثر ارزش اقتصادی همواره مورد نظر به نژادگران بوده است. از این رو اطلاع دقیق از رفتار و ارتباط ژنتیکی این صفات به اصلاح توده ها کمک خواهد نمود. در این مطالعه به منظور نقشه یابی ارتباطی 9 صفت مهم مرتبط با دانه شامل عملکرد روغن، درصد روغن، عملکرد پروتئین، درصد پروتئین، طول دانه، قطر دانه، وزن دانه، وزن مغز دانه و درصد مغز به کل دانه در 48 توده مختلف آفتابگردان آجیلی تحت شرایط آبیاری نرمال، تنش ملایم و شدید خشکی، از 12 آغازگر مبتنی بر رتروترنسپوزن (7 آغازگر IRAP و 5 آغازگر REMAP) استفاده شد. بررسی ساختار جمعیت ژرم پلاسم های مورد مطالعه به روش بیزین، آن ها را به 2 زیر مجموعه تقسیم نمود. تحت شرایط آبیاری نرمال، تنش ملایم و شدید و بر اساس مدل خطی عمومی به ترتیب 2، 5 و 12 مکان و بر اساس مدل خطی مخلوط به ترتیب 2، 5 و 11 مکان ارتباط معنی داری (01/0≥P) با صفات مورد ارزیابی نشان دادند. نشانگر U81-U82 با ژن های کنترل کننده عملکرد روغن، عملکرد پروتئین و طول دانه در شرایط تنش شدید خشکی پیوسته بود. شناسایی نشانگرهای مشترک برای برخی صفات بررسی شده می تواند ناشی از اثرات پلیوتروپی و یا پیوستگی نواحی ژنومی دخیل در کنترل این صفات باشد. شناسایی نشانگرهای مشترک اهمیت زیادی در به نژادی گیاهان دارد، زیرا گزینش هم زمان چند صفت را امکان پذیر می سازند.
    کلیدواژگان: آفتابگردان، تنش غیر زیستی، عدم تعادل پیوستگی، نشانگرهای مولکولی
  • کیقباد کیکاوسی، الطاف حسین نداف، غلامرضا بخشی خانیکی صفحات 29-38
    در اکثر مطالعات انتقال ژن های گیاهی، استفاده از پرولین و سایر اسید های آمینه در محیط کشت، یکی از عوامل موثر بر موفقیت و افزایش میزان کالوس زایی و کاهش زمان آن می باشد. افزودن این اسید آمینه در محیط کشت کالوس زایی با توجه به ماهیت تاثیر گزارش بر مواد موثر در متابولیت های ثانویه دخیل در عطر برنج، می تواند منجر به ایجاد تاثیرات ناخواسته ای در نتایج حاصل از انتقال ژن های مربوط به ترکیبات معطری نظیر (2-acetyl-1-pyrroline (2AP گردد. از طرف دیگر کمبود این اسید آمینه و سایر اسید های آمینه می تواند سبب کاهش شدید درصد کالوس زایی و باززایی گردد. در این مطالعه، قابلیت کالوس زایی دو رقم برنج شامل Ambemohar 157 و Indrayani از ارقام indica بدون حضور پرولین در محیط کشت پایه MS، حاوی سطوح مختلفی از هورمون 2،4-D مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاکی از آن است که افزودن 2،4-D تا مقدار 2.5 میلی گرم در لیتر برای واریتهAmbemohar157 و 4 میلی گرم در لیتر برای واریته Indrayani می تواند منجر به تولید حداکثری کالوس شده و جایگرینی مناسب برای استفاده از پرولین در محیط کشت القای کالوس باشد. بالاترین درصد باززایی برای رقم Ambemohar157 در 2 میلی گرم در لیتر (Benzylaminopurine (BAP و برای رقم Indrayani در 3 میلی گرم در لیتر BAPمشاهده شد. همچنین مشاهده شد که با افزودن پرولین به مقدار 500 میلی گرم در لیتر به محیط کشت، میزان پرولین آزاد در کالوس های تولید شده در هر دو رقم بین 12 تا 14 برابر بیشتر شد.
    کلیدواژگان: برنج، کالوس زایی، پرولین، عطر برنج
  • سارا خسروی نیا، عبدالرضا باقری، سید مهدی زیارت نیا صفحات 39-48
    مقاومت دارویی میکروارگانیزم ها سبب توجه بیشتر به گیاهان دارویی با عوارض جانبی کمتر شده است. اما برداشت بی رویه گیاهان دارویی محققان را به فکر گسترش تولید متابولیت های ضدمیکروبی در شرایط درون شیشه ای انداخته است. بنابراین در این تحقیق اثر مهارکنندگی رقت های مختلف عصاره های آبی، اتانولی، متانولی و اتری حاصل از کالوس، سلول های کشت سوسپانسیون و بذر زیره سیاه بر روی میکروارگانیزم های Staphylococcus aureus، Bacillus subtilis،Pseudomonas aeroginosa، Escherichia coli، Klebsiella pneumoniae، Aspergillus parasiticus و Candida albicans بررسی شد. نتایج نشان داد که عصاره های مختلف از خاصیت بازدارندگی بالایی برخور دارند و اثر مقدار رقت عصاره ها بر مهار رشد میکروارگانیزم ها معنی دار است. اما در نوع عصاره و اثر متقابل این دو فاکتور (رقت و نوع عصاره) اختلاف معنی داری مشاهده نشد. متفاوت بودن اثر ضد میکروبی عصاره ها به خاطر تفاوت در قدرت حلالیت مواد موثره موجود در آنها می باشد. با افزایش غلظت عصاره ها، اثر بازدارندگی آن ها افزایش یافت به طوریکه عصاره رقیق نشده بیشترین اثر بازدارندگی را نشان داد. همچنین اثر بازدارندگی عصاره های حاصل از سلول و کالوس زیره سیاه بیشتر از عصاره های بذری است. نتایج بررسی ترکیبات عصاره ها با TLC نیز نشان داد که اسکوپولتین از خاصیت ضدمیکروبی برخودار است و به مقدار فراوان در کالوس و سلول های کشت سوسپانسیون زیره سیاه وجود دارد. بنابراین اثرات ضدمیکروبی عصاره های حاصل از کالوس و سلول زیره سیاه را می توان، علی رغم کم بودن مقدار کومین آلدهید آن ها، به مقدار زیاد اسکوپولتین ارتباط داد. در نهایت استفاده از سیستم های کشت سلول گیاهی برای تولید متابولیت هایی با خاصیت ضدمیکروبی، از جمله اسکوپولتین، یک فناوری مناسب محسوب شده و می تواند جایگزینی مناسب برای داروهای شیمیایی متداول باشد.
    کلیدواژگان: Bunium persicum، اسکوپولتین، اثر ضد میکروبی، کالوس، کشت سوسپانسیون سلولی
  • فرید سرکمریان، غلامرضا صالحی جوزانی، فواد مرادی صفحات 49-64
    پژوهش حاضر با هدف بهینه سازی تولید سریع بیوکمپوست از باگاس نیشکر با استفاده از ریزسازواره های بومی و سایر پسماندهای قابل دسترس بود. چهار سویه باکتریایی بومی با فعالیت بالای هیدرولازی در شرایط بهینه کشت و تولید شدند. تولید کمپوست در قالب طرح آماری کاملا تصادفی در کمپوسترهای آزمایشگاهی اجرا شد. در همه تیمارها (بجز شاهد)، باگاس، فیلتر کیک و ویناس به عنوان مواد پایه استفاده شدند و در هر کدام نیز بوستر میکروبی (107-106 سلول در گرم پسماند)، کود مرغی یا اوره استفاده شد. تیمارها شامل 1- کودمرغی و بوستر میکروبی، 2- کودمرغی، 3- کود اوره و بوستر میکروبی، 4- کود اوره، و 5- فقط باگاس (شاهد) بودند. نتایج نشان داد که بیشترین میزان افزایش دما (تا 58 درجه)، و بیشترین میزان کاهش C/N (9/15) و EC در تیمار 1 روی داد. بالاترین میزان محتویات فسفر (1/1 %)، پتاسیم (1%)، نیتروژن کل (2%) و نیترات (210 میلی گرم در کیلوگرم) و همچنین پایین ترین میزان آمونیوم (67 میلی گرم در کیلوگرم) به ترتیب در تیمارهای 1 و 2 مشاهده شد. بررسی سمیت کمپوست نهایی تیمارها بر جوانه زنی بذر ترتیزک نیز نشان داد که سریع ترین و بیشترین میزان جوانه زنی در کمپوست تیمار 1 و2 مشاهده شد. ارتفاع، وزن خشک و تر گیاهان گندم کشت شده در کمپوست حاصل از تیمار 1 بطور معنی داری بیش از سایر تیمارها بود. لذا حضور سویه های میکروبی و کود مرغی منجر به کاهش معنی دار زمان فرایند، بلوغ کامل و افزایش کیفیت کودی کمپوست تولیدی از پسماندهای نیشکر شده است.
    کلیدواژگان: باگاس، بوستر میکروبی، کمپوست، کود مرغی
  • رویا حیدری، رحیم حداد * صفحات 65-76

    سیلیکون از جمله عناصری است که باعث القای مقاومت به انواع تنش ها به ویژه تحت تنش خشکی در گیاهان می شود. در این پژوهش به بررسی اثر سیلیکون در فعالیت آنزیم های ضداکسنده کاتالاز، اسکوربات پراکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز و الگوی بیانی ژن های مربوطه و محتوای هیدروژن پراکساید بر روی دو رقم نیمروز (مقاوم به خشکی) و گرگان (رقم نیمه حساس) در مرحله چهار برگی، تحت سه تیمار خشکی، سیلیکون-خشکی و شاهد به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلخانه پرداخته شد. بر اساس نتایج تجزیه، میزان فعالیت آنزیم CAT تحت تنش خشکی در رقم حساس کاهش و تیمار سیلیکون در هر دو رقم باعث افزایش آن گردید. در صورتیکه فعالیت دو آنزیم دیگر (آسکوربات پراکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز) در اثر تنش خشکی افزایش یافته و تیمار سیلیکون باعث تشدید فعالیت آن ها نسبت به شاهد شد. الگوی بیان ژنی فعالیت این آنزیم ها مشابه با تغییرات آنزیمی آنها بود. از نتایج حاصل از این آزمایش می توان چنین نتیجه گرفت که نقش سیلیکون در افزایش تحمل به تنش خشکی در گیاه جو بدلیل افزایش فعالیت آنزیم های ضداکسنده و تشدید بیان ژن های مسئول پاسخ به تنش بوده و احتمالا باعث کاهش آسیب های ناشی از فعالیت گونه های فعال اکسیژن حاصل تحت تنش خشکی شده است.

    کلیدواژگان: آنزیم های ضداکسنده، بیان ژن، تنش خشکی، جو، سیلیکون
|
  • Marouf Khalili, Seyed Abolghasem Mohammadi Pages 1-14
    Seed germination (capacity, time, and synchronization) is a manifest characteristic of the standard germination test of a cultivated variety. In order to identify genomic regions associated with seed germination, 149 bread wheat recombinant inbred lines and their parents RojoYecora and No. 49 were conducted in an alpha lattice design with two replications at the University of Mahabad during 2013-14, under normal and moisture stress conditions. Different traits including index of germination speed, final germination percentage, germination speed, germination rate, and average daily germination were measured. In this study, 340 pairs of microsatellite primers were used to determine the parental polymorphism. Furthermore, 7 retrotransposon-based markers on LTR regions of barely retrotransposons, and their twenty-eight combinations at IRAP technique, as well as, 63 combination of this primer with anchored ISSR primers at REMAP technique were used for population screening. QTL analysis using composite interval mapping (CIM) for each trait in each environment and mean of two environments were accomplished. For all studied traits, transgressive segregation was observed. In general, eleven QTLs were detected for all traits. Total phenotypic variance explained by these QTLs varied from 11.82 to 21.42 percent. The highest LOD value for QTL controlling germination speed (LOD =6.65) was obtained on chromosome 4BQSg-Normal. The results revealed that QTLs of index of germination rate and germination speed related to the quantity and quality of seed germination had desirable performance in all three environments. However, detected stable and cluster QTLs may be used in marker assisted selection (MAS) programs.
    Keywords: QTL, germination indices, Wheat
  • Reza Darvishzadeh Pages 15-28
    Since the economic value of cultivars depends on different characteristics, thus procedure of selection for several traits to maximizing the economic value always has been considered by plant breeders. Detailed knowledge on genetic behavior and association between economic traits will help breeders to improve plant populations. In this study, 12 retrotransposons-based primers (7 IRAP and 5 REMAP primers) and general and mixed linear models (GLM and MLM) were used to identify molecular markers associated to 9 seed related important traits including oil yield, oil percentage, protein yield, protein percentage, grain length, grain diameter, grain weight, dehulled kernel weight, percentage of dehulled kernel weight to whole grain in 48 confectionery sunflower landraces under normal irrigation, mild and severe drought stress conditions. By applying Bayesian model, the whole confectionery sunflower populations were classified into two sub-populations. Based on general linear model, 2, 5 and 12 loci and through mixed linear model 2, 5 and 11 loci showed significant (P)
    Keywords: Abiotic stress, Linkage disequilibrium, Molecular markers, Sunflower
  • Farid Sarkamarian, Gholamreza Salehi Jouzani, Foad Moradi Pages 49-64
    The objective of the present study was to optimize fast production of enriched biocompost from sugarcane bagasse using native effective microorganisms and also other available materials. Four native bacterial strains with high hydrolase activities were produced at their optimized fermentation conditions. The compost production experiments were performed in the format of completely randomized design (CRD). Bagasse, filter cake and vinasses were used as base materials in all treatments (exception for control). The microbial cocktail (106-107 cells/g waste), chicken manure or urea was used as improvers. The treatments were as follows: T1- chicken manure and microbial cocktail, T2-chicken manure, T3- urea and micronial cocktail, T4- urea, and T5- control (only bagasse). The maximum temperature increase (upo to 58°C), the maximum C/N ratio (15.9) and EC reductions was observed for T1, followed by T2. The highest phosphorous (1.1%), potassium (1%), total nitrogen (2%) and nitrate (210 mg/kg) and also the lowest ammonia (67 mg/kg) contents were observed in T1. Evaluation of the phytotoxicity effects of the produced composts on cress (Lepidium sativum) seeds germination showed that the fastest and maximum germination was observed for T1 and T2, respectively. The wheats cultured on the compost produced from T1 showed significantly higher height, and fresh and dry weights compared to other treatments. So, the results of the present study showed that the presence of microbial strains ans chicken manure enhanced a significant reduction inprocess period, compost maturity and finally production of high quality compost from sugarcane wastes.
    Keywords: Bagasse, Compost, Chicken manure, Effective microorganisms
  • Roya Heidari, Raheem Haddad Pages 65-76

    Silicon is accounted as one of the elements that induces resistance to different kinds of stresses especially drought stress in plants. In this study, the effect of silicon was analyzed on the activity of antioxidant enzymes Catalase, Ascorbate peroxidase and Superoxide dismutase and also related genes expression pattern and H2O2 content on two varsities, NIMROOZ (drought resistant) and GORGAN (semi-resistant) under three treatments of drought, silicon-drought and control in a completely randomized design with three replications in four leaf developmental stage in a green house. Based on the results of factorial test, catalase activity was decreased in semi-sensitive varity and silicon treatment increased such activity in both varieties under drought stress. While the activity of two other enzymes (Ascorbat peroxidase and Superoxide dismutase) was increased under drought stress and silicon treatment intensified their activity in comparison with control. Their pattern of gene expression changed in a similar way of enzyme activity. It might be concluded that, the role of silicon in enhancing drought tolerance in barley plant is because of increasing activity of antioxidant enzymes and expression of stress responsible genes, and therefore, causes reduction in activity of reactive oxygen spices produced under drought stress.

    Keywords: Antioxidants enzymes, Gene expression, Drought stress, barley, Silicon