فهرست مطالب

پژوهش های ژنتیک گیاهی - سال دوم شماره 1 (بهار و تابستان 1394)

مجله پژوهش های ژنتیک گیاهی
سال دوم شماره 1 (بهار و تابستان 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/05/20
  • تعداد عناوین: 6
|
  • سهیلا افکار*، قاسم کریم زاده، مختار جلالی جواران صفحه 1
    نعناع فلفلی (Mentha piperita) یکی از مهم ترین گیاهان دارویی و معطر است. منتول ترکیب اصلی و ویژه اسانس نعناع فلفلی است که در صنایع داروسازی، آرایشی و غذایی استفاده می شود. این کار با هدف مطالعه بیان ژن های پولگان ردوکتاز (Pr)، منتوفوران سینتاز (Mfs) و لیمونن سینتاز (Ls) مسیر بیوسنتز منتول در اندام های مختلف (گل، برگ و ساقه) در زمان شروع گلدهی انجام شد. برای انجام این پژوهش، گیاهان نعناع فلفلی از پژوهشکده گیاهان دارویی جهاد دانشگاهی تهیه و به گلدان ها در گلخانه منتقل شدند. با توجه به نتایج تجزیه واریانس داده ها مشخص شد که بین اندام های برگ، ساقه و گل از نظر میزان رونوشت ژن های مورد مطالعه تفاوت بسیار معنی داری وجود دارد. نتایج این مطالعه نشان داد که بیان ژن های مورد مطالعه در اندام های مختلف متفاوت بوده و ارتباط مستقیمی بین مقدار منتون و منتوفوران با بیان ژن های Pr و Mfs در گل و برگ وجود دارد. بنابراین، می توان استنباط کرد که احتمالا بیان ژن های Mfs و Pr در این اندام ها در سطح نسخه برداری کنترل می شود.
    کلیدواژگان: پولگان ردوکتاز، لیمونن سینتاز، منتوفوران سینتاز، منتول، نعناع فلفلی (Mentha piperita)
  • زینب بهاری، عبدالعلی شجاعیان*، سجاد رشیدی منفرد، امین میرشکاری، خدیجه نصیری، مرضیه امیریان صفحه 11
    آگاهی از میزان تنوع ژنتیکی و درک روابط موجود بین گونه ها و توده های بومی کشور گام موثری در راستای حفظ ژرم پلاسم گیاهان می باشد. در این مطالعه تنوع ژنتیکی درون و بین هفده توده ی شوید (Anethum graveolens L.) بومی مناطق مختلف ایران با استفاده از پنج نشانگرISSR بررسی شد. در مجموع 29 باند چند شکل ایجاد شد. میانگین کل چند شکلی 7/54% بود. بیشترین و کمترین میزان محتوای اطلاعات چندشکل (PIC)، به ترتیب 46/0 در آغازگر (CA)8G و 4/0 در آغازگر (AG)8T و میانگین 43/0 بود. بیشترین و کمترین تنوع ژنتیکی بر اساس شاخص های درصد مکان های ژنی چندشکل به ترتیب 07/62 و 10/93، هتروزیگوسیتی مورد انتظار به ترتیب 248/0 و 392/0 و شاخص اطلاعات شانون به ترتیب 360/0 و 567/0 در میان توده ی اردبیل و توده ی آذرشهر مشاهده شد. ماتریس عدم تشابه نشان داد که توده های ساری و کرمان بیشترین و توده های اهواز و نهاوند کمترین فاصله ژنتیکی را داشتند. تقسیم بندی تغییرات درون و بین توده ها با استفاده از تجزیه واریانس مولکولی نشان داد که 88 درصد کل تغییرات ژنتیکی درون توده ها وجود دارد. تجزیه خوشه ایبر اساس روش UPGMA ارتباط ضعیف بین فاصله ژنتیکی و فاصله جغرافیایی را در بین توده ها نشان داد.
    کلیدواژگان: تجزیه خوشه ای، تجزیه واریانس مولکولی، چندشکلی، شوید، محتوای اطلاعات چندشکل
  • مریم جاودان اصل، حمید رجبی معماری*، داریوش نباتی احمدی، افراسیاب راهنما قهفرخی صفحه 23
    بومادران (Achillea millefolium L.) گیاهی علفی و چندساله از خانواده ی گل ستاره ای ها (Asteraceae) می باشد. اسانس بومادران دارای ترکیب هایی از جمله مونوترپن و سزکوئی ترپن های مختلف است که لینالول و پینن از اجزای اصلی تشکیل دهنده آن می باشند. این دو ترکیب دارای ارزش دارویی و اثرات ضدآفت و ضدمیکروبی هستند و در صنایع غذایی، عطرسازی و آرایشی و بهداشتی کاربرد دارند. هدف از تحقیق حاضر، استفاده از راهکار آغازگرهای هرز برای جداسازی ژن های لینالول سنتاز و پینن سنتاز از گیاه دارویی بومادران می باشد. در این تحقیق RNA کل از گیاه بومادران استخراج شد، سپس ژن های موردنظر با استفاده از آغازگرهای هرز و واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR) تکثیر گردیدند. نتایج حاصل از PCR، تکثیر باندهای مورد نظر به ترتیب حدود 720 و 250 جفت باز را نشان داد. با آنالیزهای بیوانفورماتیکی، نتایج توالی یابی با داده های موجود در بانک ژن جهانی (NCBI) مقایسه گردید. نتایج بررسی تنوع بین گونه ها و خانواده های مختلف گیاهی و روابط فیلوژنتیکی بر اساس ژن های Pis و Lis نشان داد بیشترین میزان مشابهت بین گیاه بومادران و درمنه (Artemisia annua) و نیز بین خانواده های Asteraceae و Lamiaceae وجود دارد، به نحوی که در یک گروه قرار گرفتند. نتایج این پژوهش، مشابهت نسبتا بالای توالی این ژن ها را با ژن های متناظر در سایر گیاهان نشان داد و صحت توالی یابی را تایید نمود.
    کلیدواژگان: آغازگر هرز، بومادران، پینن سنتاز، ترپن ها، لینالول سنتاز
  • رضا میردریکوند*، اسما خیرالهی، آسا ابراهیمی، محمد رضوانی صفحه 35
    این پژوهش به منظور ارزیابی تنوع ژنتیکی 25 ژنوتیپ گندم نان و دوروم دیم با استفاده از 20 جفت آغازگر SSR، انجام شد. از روش CTAB برای استخراج DNA استفاده شد. در مجموع 69 آلل مختلف در تمام ژنوتیپ ها تکثیر و شناسایی گردید. تعداد آلل تکثیر شده توسط آغازگرها از 2 آلل (آغازگرهای Xgwm369 و Xcfd40) تا 5 آلل (آغازگر Xbarc54) متغیر بود. میانگین تعداد آلل 45/3 آلل در هر مکان ژنی بود. در این مطالعه بیشترین و کمترین میزان اطلاعات چندشکلی (PIC) به ترتیب مربوط به آغازگرهای Xcfd40، Xcfd168، Xgwm350، Xbarc178 و Xgwm30 بود. ماتریس تشابه بین ژنوتیپ های مورد مطالعه با استفاده از ضریب تشابه جاکارد و روش UPGMA تشکیل گردید. بر اساس ضرایب تشابه به دست آمده، ارزش های تشابه دامنه ای از 14/0 تا 86/0 درصد را نشان دادند. بیشترین تشابه ژنتیکی بین ژنوتیپ های Seri و Seri82 و کمترین آن بین ژنوتیپ های Baviacora و Sita/chil به ترتیب به میزان 86/0 و 14/0 مشاهده شد. تجزیه خوشه ایتوانست ژنوتیپ های گندم بهاره و زمستانه و ژنوتیپ های گندم نان و دوروم را از هم تفکیک نماید. با توجه به تنوع ژنتیکی که با استفاده از نشانگرهای SSR به دست آمد، می توان از فواصل ژنتیکی بطور مطلوب در برنامه های به نژادی گندم استفاده کرد.
    کلیدواژگان: اطلاعات چندشکلی، تنوع ژنتیکی، گندم دیم، نشانگر SSR
  • داود صادق زاده اهری، پیمان شریفی*، رحمتالله کریمی زاده، محتشم محمدی صفحه 45
    به منظور بررسی اجزای ژنتیکی و نحوه توارث تعدادی از صفات مورفولوژیک، 6 ژنوتیپ گندم دوروم دیم (چهل دانه، گردیش، زردک، سوریه 1، واها و Knd1149//68/ward) و بذور حاصل از تلاقی دای آلل کامل آن ها در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با 2 تکرار در سال زراعی 85-1384 در مزرعه تحقیقاتی ایستگاه کشاورزی دیم مراغه کشت گردیدند. نتایج تجزیه دای آلل نشان داد که برای صفات عملکرد دانه، تعداد دانه در سنبله، طول سنبله و تعداد پنجه بارور سهم واریانس افزایشی نسبت به واریانس غالبیت بیشتر بود. مقدار مثبت پارامتر F نشان داد که در والدین مورد استفاده فراوانی آلل های غالب نسبت به آلل های مغلوب بیشتر بود. مقدار درجه غالبیت نیز نشان دهنده غالبیت ناقص ژن ها در کنترل صفات عملکرد دانه، تعداد دانه در سنبله، طول سنبله، تعداد پنجه بارور و وزن صد دانه و فوق غالبیت در کنترل طول پدانکل بود. تجزیه گرافیکی نشان داد که افزایش صفات عملکرد دانه، طول پدانکل، وزن صد دانه، تعداد دانه در غلاف و طول سنبله توسط ترکیبی از آلل های غالب و مغلوب کنترل می گردد. بالا بودن سهم اثر افزایشی برای عملکرد دانه نشان دهنده امکان گزینش برای بهبود صفت مذکور در ژنوتیپ های مورد مطالعه است. از آنجا که در بین والدین مورد مطالعه بیشترین مقدار عملکرد دانه مربوط به رقم گردیش (33/10 گرم در بوته) بود، این رقم می تواند در برنامه های اصلاحی به عنوان والد تلاقی جهت نیل به لاین هایی با عملکرد و اجزای عملکرد بالا مورد استفاده قرار گیرد. همچنین بهره گیری از تلاقی Knd1149//68/ward × واها با بیشترین میزان عملکرد در بین ژنوتیپ های مورد مطالعه، در برنامه های تولید هیبرید توصیه می شود.
    کلیدواژگان: اثر افزایشی، اثرغیر افزایشی، تجزیه گرافیکی، گندم دوروم، غالبیت
  • مهدی کاکایی، حجت الله مظاهری لقب* صفحه 63
    به منظور تعیین همبستگی بین صفات مختلف زراعی و مطالعه روابط بین آن ها به کمک تجزیه رگرسیون، 46 جمعیت یونجه زراعی موجود در ژرم پلاسم مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه بوعلی سینا در سال 1391 مورد مطالعه قرار گرفتند. تجزیه واریانس برای صفات مختلف معلوم کرد که تفاوت جمعیت ها برای صفات عملکرد علوفه خشک و تعداد لارو در سطح احتمال 1 درصد معنی دار بود. . ضرایب همبستگی ژنوتیپی عملکرد تر علوفه با مقدار سبزینه برگ (اسپاد) (**952/0)، ارتفاع بوته در زمان ده درصد گلدهی با عملکرد تر علوفه (**987/0)، درصد ماده خشک با عملکرد تر علوفه (**942/0-)، عملکرد علوفه خشک با ارتفاع بوته در زمان ده درصد گلدهی (*676/0) و درصد ماده خشک (*896/0) رابطه معنی دار داشتند. تجزیه همبستگی فنوتیپی نشان داد که یک همبستگی مثبت و معنی داری بین درصد خسارت و تعداد لارو (**767/0r = )، یک همبستگی منفی معنی داری بین درصد ماده خشک با عملکرد علوفه تر (**450/0-r = ) ولی رابطه منفی با عملکرد علوفه خشک (**424/0r = ) وجود دارد. رگرسیون گام به گام برای عملکرد علوفه تر به عنوان متغیر تابع نشان داد که عملکرد علوفه خشک، درصد ماده خشک، ارتفاع بوته در مرحله ده درصد گل دهی و تعداد لارو به ترتیب وارد مدل شدند و با ضریب تبیین تجمعی 29/89 درصد، بیشترین تغییرات عملکرد علوفه تر را توجیه نمودند. همچنین بیشترین و کمترین درصد وراثت پذیری به ترتیب متعلق به صفات تعداد لارو و عملکرد علوفه خشک بود. جمعیت ناراگامت (شماره 30) با عملکرد علوفه خشک بالا و تعداد لارو و نیز درصد خسارت نسبتا کم در بین جمعیت ها، به عنوان جمعیت مطلوب و مقاوم پیشنهاد می شود.
    کلیدواژگان: تنوع فنوتیپی و ژنتیکی، سرخرطومی برگ یونجه، وراثت پذیری، یونجه
|
  • Soheila Afkar*, Ghasem Karimzadeh, Mokhtar Jalali Javaran Page 1
    Peppermint (Mentha piperita L., Lamiaceae) is one of the most important medicinal and aromatic plants. Menthol is the major monoterpene constituent of peppermint’s essential oil, which is used for pharmaceuticals, cosmetics and food industries. This work was aimed to study the expression pattern of important genes (Pr, Mfs, Ls) in menthol biosynthesis pathway in different plant’s organs (leaf, flower and stem) at the beginning of flowering stage. The peppermint plants were supplied from Iranian Institute of Medicinal Plants and were transferred into a greenhouse in pots. Analysis of variance showed that there is a significant difference between leaf, flower and stem, with respect to mRNA transcript level. The results of this study indicated that the level of gene expression of Pr, Mfs and Ls were altered in the different organs. There are direct relationship between the content of menthone and menthofuran and level of gene expressions of Pr and Mfs genes in flower and leaf respectively. It can be concluded that probably the expression of Mfs and Pr genes in these organs may be regulated at transcriptional level.
    Keywords: Pulegone reductase, Limonene synthase, Menthofuran synthase, menthol, Mentha piperita
  • Zeinab Bahari, Abdolali Shojaeiyan*, Sajad Rashidi Monfared, Amin Mirshekari, Khadije Nasiri, Marzieh Amiriyan Page 11
    Knowledge about the amount of genetic diversity and understanding relationship between species and landraces is an important step in plant germplasm conservation. In this study, within and between genetic diversity of 17 dill landraces (Anethum graveolens L.) from different areas of Iran was evaluated using five ISSR markers. In total, 29 polymorphic bands were generated. The average of polymorphism was 54.7%. The highest and the lowest values of Polymorphic Information Contents were 0.46 for ((CA)8G primer) and 0.40 for ((AG)8T primer), respectively, and with an average of 0.43. Based on the highest and the lowest indices of Polymorphic Loci (0.392 and 0.248), expected heterozygosity (93.10 and 62.07) and shannon's Information Index (0.567 and 0.360) between all populations, the highest and lowest genetic diversity was detected among Ardebil and Azarshahr genotypes, respectively. The genetic dissimilarity matrix showed that Sari and Kerman populations had the highest genetic distance and Ardabil and Borazjan populations had the lowest ones. Partitioning variations within and between populations, using an analysis of molecular variance (AMOVA), showed that 12% of the total genetic variation existed between growing regions. Cluster analysis based on UPGMA method showed a poor relationship between genetic distance and the geographical grouping of dills.
    Keywords: Cluster analysis, Analysis of molecular variance, Polymorphism, Polymorphic information contents, Dill
  • Maryam Javedan Asl, Hamid Rajabi Memari*, Daryoosh Nabati Ahmadi, Afrasiyab Rahnama Ghahfarokhi Page 23
    Yarrow (Achillea millefolium) is an herbaceous and perennial plant species which belongs to the Asteraceae family. Yarrow's essential oil has different compounds of monoterpene and sesquiterpens, which its main constituents are pinene and linalool. These compunds have anti-microbial and anti-pest activities and also can be used in the food industry, perfumery and cosmetics.The aim of the present study was to use the degenerate primers approach in order to isolate Pinene synthase and linalool synthase genes from Yarrow plant. Up to date, there is no any report on the availability of these genes in the world gene bank. In this investigation the total RNA was extracted from Yarrow then pinene synthase and linalool synthase genes were isolated, using degenerate primers and Polymerase Chain Reaction (PCR). PCR amplified two bands of 250 bp and 720 bp. The sequence data were compared with NCBI gene bank data. The results of diversity study among varieties and families based on Pis and Lis genes showed most similarity between Achillea and Artemisia plants. Also this similarity was seen between Asteraceae and Lamiaceae families and these families grouped together same group. These results also showed a relatively high similarity of Pis and Lis with some other plants which confirmed sequencing data.
    Keywords: Degenerate primer, Achillea millefolium, Pinene synthase, Terpenes, Linalool synthase
  • Reza Mir Drikvand*, Asma Khyrolahi, Asa Ebrahimi, Mohammad Rezvani Page 35
    In this study, genetic diversity of 25 rainfed bread and durum wheat genotypes were assessed using 20 SSR primers that all of them were generated scorable bands. Totally 69 alleles (ranged between 2 allele for Xcfd40 and Xgwm369, and 5 allele for Xbarc54 primers per each locus), were distinguished. Polymorphic information content (PIC) for all SSR primers was calculated. The highest (0.98) and the lowest (0.64) amount of PIC was pertained to Xcfd40 and Xgwm30 primers, respectively. Based on similarity matrix, the highest and lowest genetic similarity was belonged to Seri82 and Seri (0.86) and Sita/chil and Baviacora (0.14), respectively. Cluster analysis could distinct spring and winter wheat genotypes and as well as bread and durum wheat genotypes. It was concluded that SSR marker was suitable for evaluation of genetic diversity in rainfed wheat genotypes. This genetic diversity can be used in wheat breeding programs.
    Keywords: Polymorphic information content, Genetic diversity, Rainfed wheat, SSR marker
  • Davoud Sadeghzadeh, Ahari, Peyman Sharifi*, Rahmatollah Karimizadeh, Mohtasham Mohammadi Page 45
    To estimate the genetic components and the mode of inheritance for some morphological traits, six rainfed durum wheat genotypes (Chehel daneh, Gerdish, Zardak, Syrian-1, Waha and Knd1149//68/ward) and their complete diallel progenies were grown in a randomized complete blocks design with two replications in 2005-06 cropping season in Maragheh Dryland Agricultural Research Station. Results of diallel analysis revealed that additive variance were important for inheritance of grain yield, number of grain per spike, spike length and number of fertile tiller than dominance variance. The positive value of ‘F’, indicated that there were excess of dominant alleles in comparison to recessive ones in the parents for all of the studied traits. The average degree of dominance (H1/D) 0.5 showed partial dominance for grain yield, number of grain per spike, spike length, 100 grains weight and number of fertile tiller and over-dominance for peduncle length. Graphic analysis indicated that increase of grain yield, number of grain per spike, spike length, 100 grains weight and number of fertile tiller were under the control of combination of recessive and dominance alleles. Predominance of additive effects for grain yield demonstrated that breeding methods based on selection may be advantageous in improving of this trait. The highest value of this trait relevant to Gerdish (10.33 g/plant), therefore this genotype can be used as cross parent in breeding programs for receiving to lines with high yield and yield components. The cross of Waha × Knd1149//68/ward with high value of GY and GCA for this trait can be used as a suitable cross for hybrid production.
    Keywords: Additive gene effects, Non, additive gene effects, Dominance, Durum wheat, Graphic analysis
  • Mahdi Kakaei, Hojatollah Mazahery, Laghab* Page 63
    In order to identify the correlation between different agronomical traits and the study of their relation using regression analysis, 46 alfalfa populations were studied in the research farm at Bu-Ali Sina University in 2013. Analysis of variance for different traits revealed a significant difference between populations for dry forage yield at the level of 1% probability. The genotypic ccorrelation coefficients of fresh forage yield with the amounts of leaf chlorophyll (SPAD) (0.952**), plant height at 10% flowering stage with fresh forage (0.987**), dry matter yield with fresh forage yield (-0.942**), dry forage yield with plant height at 10% flowering stage (0.676*) and dry matter percent (0.896*) showed significant correlations. Phenotypic correlation analysis showed a positive and significant correlation between damage percent and the number of larvae (0.767**), a negative and significant correlation between dry material percent and fresh forage yield (-0.450**). However, dry matter percent had a negative and significant correlation with dry forage yield (0.424**). The stepwise regression for fresh forage yield as dependent variable showed that dry forage yield, dry matter percent, plant height in 10% flowering stage and number of larvae were respectively entered to the model and with 89.29% of cumulative contrast coefficient confirmed the most variations of fresh forage yield. Furthermore, the maximum and minimum heritability percent was depended to the number of Larvae and dry forage yield respectively. Naragamet population (No. 30) with a high yield of dry forage and the number of larvae and also a relatively low level of damage percent among other populations could be suggested as a desirable and tolerant population
    Keywords: Phenotypic, genetic diversity, Alfalfa weevil (Hypera postica), Heritability, Alfalfa