فهرست مطالب

فنآوری زیستی در کشاورزی - سال پانزدهم شماره 1 (تابستان 1395)
  • سال پانزدهم شماره 1 (تابستان 1395)
  • تاریخ انتشار: 1395/06/24
  • تعداد عناوین: 12
|
  • خسرو پیری، خدیجه سپه وند، اصغر میرزایی اصل صفحات 1-7
    شیرین بیان یکی از گیاهان دارویی مهم در جهان است که ریشه های آن حاوی متابولیت ثانویه با ارزش گلیسیریزین می باشد که محصولات هیدرولیز آن اهمیت زیادی در صنعت دارویی و محصولات غذایی دارند. بسیاری از گونه های گیاهی به آگروباکتریوم ریزوژنز حساس می باشند و تلقیح آنها با این باکتری منجر به القای ریشه های مویین می گردد که در این ریشه ها ممکن است میزان متابولیت های ثانویه افزایش یابد. گیاهان کامپوزیت یک جایگزین مناسب برای کشت ریشه های مویین مشتق شده از کشت بافت برای مطالعات ژنتیکی می باشند. در این مطالعه گیاهان کامپوزیت شیرین بیان با استفاده از آگروباکتریوم ریزوژنز سویه AR15834 حامل پلاسمید PBI121 دارای ژن گزارشگر GUS به دست آمدند. گیاهچه های 14 روزه کشت شده در گلدان و گیاهچه های 5-3 روزه استریل از محل میان گره قطع شده و با سوسپانسیون باکتری تلقیح شدند. 60-50 درصد گیاهچه های گلدانی 14روزه و90-80 درصد گیاهچه های 5-3 روزه تولید ریشه های مویین کردند. ریشه های مویین 4-3 هفته پس از تلقیح از داخل قطعات پشم سنگ ظاهر شدند. ریشه های مویین مورد سنجش هیستوشیمیایی GUS قرار گرفتند. در برخی از ریشه های مویین مورد سنجش، بیان ژن GUS مشاهده شد ولی در ریشه های مویین غیرتراریخت (ریشه های فاقد وکتور دوگانه) ژن GUS بیان نشد.
    کلیدواژگان: شیرین بیان، گیاه کامپوزیت، آگروباکتریوم ریزوژنز، پشم سنگ، ریشه های مویین تراریخت
  • حمید حاتمی ملکی صفحات 9-15
    آفتابگردان از جمله محصولات مهم زراعی در دنیا می باشد که تولید بذر هیبرید آن دارای اهمیت اقتصادی فراوانی است. از مهم ترین مراحل تولید بذر هیبرید، آگاهی از هتروزیس و شناسایی ترکیبات والدینی برتر است که مرحله ای زمان بر و پرهزینه می باشد. در این مطالعه ارتباط بین فاصله ژنتیکی بر اساس نشانگر ریزماهواره با تظاهر هتروزیس در آفتابگردان بررسی گردید. تعداد پنج لاین آفتابگردان به صورت دی آلل 5 × 5 یک طرفه تلاقی داده شد و سپس والدین و نتاج آنها در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار به طور جداگانه در شرایط محیطی آبیاری و تنش کم آبی در گلخانه کشت گردیدند. عملکرد دانه و محتوی نسبی آب برگ در هر تکرار اندازه گیری گردید. فاصله ژنتیکی جاکارد بین لاین های والدی با استفاده از 31 مکان ریزماهواره ای محاسبه گردید. فاصله ژنتیکی بین 0/58 تا 0/82 متغیر بود. براساس فواصل ژنتیکی محاسبه شده، ژنوتیپ های والدی مورد مطالعه در سه گروه قرار گرفتند. ارتباط فواصل ژنتیکی به دست آمده با ترکیب پذیری خصوصی و هتروزیس میانگین والدین برای صفات عملکرد دانه و محتوی آب نسبی برگ در هر یک از شرایط آبیاری، مورد آزمون قرار گرفت. نتایج نشان داد که نشانگر ریزماهواره می تواند به طور موثری در تشخیص چندشکلی و فاصله ژنتیکی بین لاین های والدی مورد استفاده قرار گیرد. ارتباط فاصله ژنتیکی مبتنی بر نشانگر ریزماهواره با هتروزیس میانگین والدین و ترکیب پذیری خصوصی برای صفات مورد ارزیابی معنی دار نبوده و فاقد کارایی لازم در پیش بینی هتروزیس می باشد.
    کلیدواژگان: آفتابگردان، نشانگر ریزماهواره، هتروزیس، ترکیب پذیری خصوصی، عملکرد دانه، محتوی آب نسبی برگ
  • سحر بختیاریان، حجت الله مظاهری لقب صفحات 17-21
    ساپونین های تری ترپنوئیدی یونجه متابولیت های ثانویه ای هستند که باعث تلخی گیاه، پایین آمدن خوش خوراکی، مقاوم شدن گیاه به حمله آفات و بسیاری از بیماری ها می شوند. ساپونین ها همانند گلیکوزید ها بخشی از گروه استروئید را تشکیل می دهند. در این پژوهش، تنوع ساپونین در ارقام مختلفی از گیاه یونجه که مقاومت های متفاوتی در ژرم پلاسم مزرعه نسبت به سرخرطومی برگ یونجه نشان داده بودند، از طریق کروماتوگرافی لایه نازک بررسی و مورد آنالیز واقع شد. ساپونین های برگی ارقام تبریز 8 به عنوان رقم مقاوم، دیوپوی به عنوان رقم حساس و کالیورد 321588 به عنوان رقم نیمه مقاوم در مرحله آغاز غنچه دهی با حلال متانولی مورد عمل استخراج قرار گرفتند. آنالیز ساپونین ها روی پلیت های کروماتوگرافی نشان داد که در الگوهای نواری، تفاوت های کیفی وجود دارد. تعداد باند ساپونینی در رقم مقاوم به سرخرطومی برگ یونجه (تبریز8) 11باند، رقم کالیورد 321588 (نیمه مقاوم به آفت) 8 باند و رقم دیوپوی(حساس به آفت) 6 باند مشاهده گردید. از این پژوهش چنان نتیجه می شود که هرچه تعداد باند های موجود ساپونینی ایجاد شده در ابتدای ژل بیشتر باشد، آن رقم نسبت به آفت مقاوم تر است.
    کلیدواژگان: مقاومت به سرخرطومی برگ یونجه، ارقام یونجه، تنوع ساپونین ها، کروماتوگرافی لایه نازک
  • محسن اشرفی، محمد فارسی، امین میرشمسی کاخکی، مژگان پروندی صفحات 23-34
    سیستم گلیکوزیلاسیون قارچ دکمه ای سفید مشابهت زیادی با سلول های پستانداران دارد و سبب شده است تا این قارچ برای بیان پروتئین های نوترکیب گلیکوزیله، از جایگاه قابل توجهی برخوردار گردد. فعال کننده پلاسمینوژن بافتی انسانی یک پلی پپتید تک زنجیره ای گلیکوزیله است که سبب از بین رفتن لخته های خونی می شود. راه انداز gpdII نژادهای IM008 و Holland737 قارچ دکمه ای سفید با استفاده از واکنش زنجیره ای پلی مراز تکثیر و با قرار گرفتن راه انداز gpdII نژاد IM008 پیش از ژن گزینشگر hph پلاسمید pCAMBIA1304، سازه pCAMBIAH8 ساخته شد. با انتقال قطعات gLI7 و gLI8 (به ترتیب حاصل اتصال راه انداز gpdII نژادهای Holland737 و IM008 به اینترون شماره هفت ژن gpdII و توالی ترشحی ژن لاکاز 1 می باشند) به سازه pCAMBIAH8، سازه های بیانی p13H87 و p13H88 طراحی و ساخته شدند. سرانجام با ورود ژن tPA به سازه های p13H88 و p13H87، سازه های بیانی p13H88T و p13H87T ایجاد شدند. سازه های ایجاد شده را می توان برای تولید tPA و همچنین برنامه های بهبود نژادی قارچ دکمه ای سفید مورد استفاده قرار داد.
    کلیدواژگان: اینترون، پروتئین نوترکیب، توالی ترشحی، راه انداز gpdII، قارچ دکمه ای سفید
  • فاطمه عبدالاحدی، مجید کزازی، توحید نجفی میرک صفحات 35-43
    سن معمولی گندم مهم ترین حشره آفت گندم و جو در ایران و بسیاری از کشورهاست. پروتئین های گیاهی مهارکننده آلفا- آمیلاز پتانسیل کاربرد بالایی در زمینه مهندسی ژنتیک و در مبحث مقاومت گیاهان در مقابل آفات دارا می باشند. در این تحقیق اثرات مهارکنندگی عصاره پروتئینی جدا شده از سه رقم گندم (رقم اروند و هیرمند از گندم نان) و (رقم بهرنگ از گندم دوروم) بر آلفا- آمیلاز گوارشی سن معمولی گندم مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور سن های بالغ تشریح شده و پس از جداسازی دستگاه گوارش، عصاره پروتئینی استخراج شد. پروتئین های بازدارنده سه رقم گندم هم استخراج شدند. بررسی تاثیر عصاره پروتئینی روی فعالیت آنزیم آلفا- آمیلاز به دو روش سنجش آنزیمی و سنجش در ژل زایموگرام انجام شد. درصد مهارکنندگی آمیلازی برای رقم های هیرمند، بهرنگ و اروند به ترتیب، 05/1± 30، 22/2± 55 و 5/1± 58 درصد به دست آمد. زیموگرام آنزیم آلفا- آمیلاز در حضور پروتئین های بازدارنده استخراج شده نشان داد که، باند های فعالیت آنزیم آلفا- آمیلاز در حضور پروتئین بازدارنده نسبت به شاهد (عدم حضور پروتئین بازدارنده) در رقم اروند و بهرنگ نسبت به رقم هیرمند فعالیت کمتری دارد که موید فعالیت مهارکنندگی بالا در رقم اروند و بهرنگ می باشد. همچنین فعالیت ویژه آنزیم آلفا- آمیلاز گوارشی protein U/mg 2/85 به دست آمد.
    کلیدواژگان: سن معمولی گندم، آلفا، آمیلاز، مهارکنندگی، عصاره پروتئینی
  • مسعود ذاکر، فرخنده امتی، ابوالقاسم قاسمی صفحات 45-51
    بیماری آتشک با عامل Erwinia amylovora یکی از مهمترین بیماری های خسارت زای درختان میوه دانه دار به ویژه گلابی و به در استان سمنان است. در طی سال های 87 و 88 تعداد 80 استرین E. amylovora از میزبان های سیب، گلابی، به و رز از مناطق مختلف استان سمنان جداسازی شد و تعداد 50 استرین از نظر ویژگی های فنوتیپی، ژنتیکی و احتمال مقاومت به استرپتومایسین و اکسی کلرور مس مورد بررسی قرار گرفتند. براساس آزمون های فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی و مورفولوژیکی استرین های مورد بررسی به عنوان گونه E. amylovoraشناسایی شدند. استرین های مذکور گرم منفی، بی هوازی اجباری، لوان مثبت و قادر به ایجاد واکنش فوق حساسیت روی برگ های توتون بوده و در محیط King’s B رنگدانه فلورسنت ایجاد نکردند. براساس خصوصیات فنوتیپی، دامنه میزبانی و مناطق جغرافیایی تعداد هشت استرین برای بررسی تنوع ژنتیکی انتخاب شد که در انگشت نگاری به روش rep-PCR با آغازگرهای ERIC و BOX تمامی جدایه ها با جدایه مرجع ATCC 49946 هموژن و یکسان بودند. با توجه به نتایج حاصل از این تحقیق مبنی بر عدم ورود استرین های مقاوم به آنتی بیوتیک و اکسی کلرور مس به استان سمنان می توان جهت مدیریت این بیماری کماکان از ترکیبات شیمیایی باکتری کش موجود در باغات استان استفاده نمود و یکنواختی استرین ها کمک خواهد نمود که از یک رویه یکسان در تهیه ارقام مقاوم، پیش آگاهی بیماری و مدیریت تلفیقی آن سود جست.
    کلیدواژگان: سیب، گلابی، به، آنتی بیوتیک، مقاومت
  • هاجر بخشی پور میانده، بهروز گلعین، ایرج مهرگان، سارا سعادتمند صفحات 53-59
    اطلاع از روابط فیلوژنتیک و تنوع ژنتیکی در مرکبات جهت تشخیص روابط ژنتیکی، شناسایی ژرم پلاسم و ثبت ارقام جدید، امری مهم و ضروری می باشد. در کلکسیون های مرکبات کشور، تعدادی بیوتیپ وجود دارد که شناسایی آنها عمدتا براساس صفات مورفولوژی بوده و تحقیقات ژنتیکی چندانی بر روی آنها انجام نشده است به منظور بررسی تنوع ژنتیکی و روابط خویشاوندی بین 45 ژنوتیپ از ارقام ناشناخته و تجاری مرکبات موجود در ایستگاه تحقیقات کترا، از نشانگرهای ISSR استفاده گردید. دندروگرام حاصل از تجزیه خوشه ایبه روش UPGMA با ضریب تشابه جاکارد ژنوتیپ های مورد بررسی را به نه گروه (A، B، C، D، E، F، G، H و I) مجزا طبقه بندی کرد. ارقام پرتقال، نارنگی و 19 ژنوتیپ ناشناخته در گروه A، یک ژنوتیپ ناشناخته در گروه B، دو ژنوتیپ ناشناخته در گروه C، یک ژنوتیپ ناشناخته در گروه D، گریپ فروت و پوملو و نارنج و شش ژنوتیپ ناشناخته در گروه E، دو ژنوتیپ ناشناخته در گروهF ، یوزو در گروه G، دو ژنوتیپ ناشناخته در گروه H و در نهایت ارقام لیمو و بالنگ در گروه I قرار گرفتند. تجزیه تنوع ژنتیکی و تعیین روابط خویشاوندی در مرکبات، اطلاعات مفیدی را برای برنامه های به نژادی، انتخاب و حفظ ارقام فراهم می کند.
    کلیدواژگان: ارقام مرکبات، روابط خویشاوندی، ژرم پلاسم، نشانگر مولکولی
  • نجمه سادات علوی، محمود ملکی، شهرام پورسیدی، مهدی رحیمی، امین باقی زاده، علی ریاحی مدوار، عبدالرحمان رسولنیا صفحات 61-69
    گیاهان وحشی خویشاوند گیاهان زراعی منابع مهمی برای یافتن ژن های اعطاءکننده تحمل به تنش شوری هستند. در این مطالعه ده توده مختلف گندم بوئتیکوم در گلخانه به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی کشت گردیدند. در مرحله سه برگی تنش شوری در دو سطح صفر و 150 میلی مولار اعمال و بعد از 15 روز نمونه برداری از پهنک جوان ترین برگ توسعه یافته انجام گرفت. یون های سدیم و پتاسیم در هر نمونه اندازه گیری و سپس متحمل ترین جمعیت براساس غلظت یون سدیم و صفت K+/Na+ مشخص شد. نمونه حاصل از گندم متحمل برای انجام الکتروفورز دو بعدی مورد استفاده قرار گرفت. پروتئین ها پس از استخراج ابتدا با استفاده از نوارهای IPG با pH 3-10 براساس نقطه ایزوالکتریک و سپس در بعد دوم با استفاده از SDS-PAGE براساس وزن مولکولی جداسازی گردیدند. نتایج نشان داد که دو توده C11 و C7 جمع آوری شده از مناطق سقز و کامیاران متحمل ترین و دو توده B2 و C1 جمع آوری شده از مناطق هرسین و سنندج حساس ترین بودند. براساس صفات فیزیولوژیک نمونه C11 برای انجام پروتئومیکس انتخاب گردید. نتایج نشان داد که تعداد 177 لکه تکرارپذیر در ژل ها شناسایی و مورد تجزیه آماری قرار گرفتند. از این تعداد 13 لکه تحت شرایط تنش شوری تغییر بیان نشان دادند که از بین آنها 8 لکه (61/5%) افزایش بیان و 5 لکه (38/5%) کاهش بیان نشان دادند. این بدان معنی است که C11 با تغییرات در بیان ژن های پاسخ دهنده سعی در مقابله با تنش شوری 150 میلی مولاری و تحمل آن را داشته است.
    کلیدواژگان: تنش شوری، Triticum boeoticum، پروتئومیکس
  • هدایت باقری، عادل جعفری صفحات 71-78
    گیاه خاکشیر تلخ، دارای خواص دارویی زیادی می باشد. مدیریت تنوع ژنتیکی و گیاهان بومی از برنامه های حفاظتی ضروری و مهم هر کشوری است. در این تحقیق، تنوع ژنتیکی 33 توده از خاکشیر تلخ با نشانگر مولکولیInter Simple Sequence Repeat (ISSR) مورد بررسی قرار گرفت. در مجموع 183 مکان کروموزومی ارزیابی شده و در مجموع 1537 باند ایجاد شده و امتیازدهی شدند. 11 آغازگر ISSR مورد استفاده، 100درصد چند شکلی را نشان دادند. میانگین محتوای اطلاعات چند شکلی (PIC) 31/5 درصد به دست آمد. کمترین مقدار PIC برای آغازگر (AG)8T برابر با مقدار 24/5 درصد و بیشترین مقدار هم برای آغازگر GGGC(GA)8 با مقدار 38/5 بود. حداکثر شاخص نشانگری در آغازگر (AG)8YT برابر با مقدار 6/93 بود بنابراین به عنوان آغازگر برتر برای مطالعات بعدی روی انواع خاکشیر معرفی می شود. الگوی کلی از توزیع تنوع مولکولی برای نشانگرها نشان داد که 17 درصد تنوع مربوط به بین گونه ها و 83 درصد تنوع مربوط به درون گونه ها می باشد. به طورکلی می توان گفت که تنوع ژنتیکی درون گروه ها و گروه بندی کردن نمونه ها در نقطه برش، با فاصله جغرافیایی که بین استان های مورد مطالعه وجود دارد، هم خوانی دقیقی ندارد. ازجمله دلایل این پدیده می تواند انتقال ژرم پلاسم ها بین این مکان ها و یا اختلاط بذور یا جریان ژنی بین جمعیت ها در هنگام برداشت برای مصارف خوراکی و دارویی و خاستگاه مشترک نمونه ها باشد.
    کلیدواژگان: نشانگرهای مولکولی، تجزیه به مختصات اصلی، شاخص نشانگر، محتوای اطلاعات چند شکلی، تجزیه واریانس مولکولی
  • مریم اعتباری، مصطفی مطلبی، محمدرضا زمانی، زهرا مقدسی جهرمی صفحات 79-86
    دفنسین ها که جزء خانواده پپتیدی با وزن مولکولی پایین و غنی از سیستئین می باشند یک گروه غالب از پروتئین های عمل کننده غشایی را تشکیل می دهند. این پپتیدها در حفاظت از بذر گیاهان در برابر عفونت های پاتوژن های قارچی نقش مهمی ایفا می کنند. در این تحقیق ژن 2Def از گیاه شنبلیله (Trigonella foenum-graecum) شناسایی، همسانه سازی و تعیین توالی گردید. بدین منظور DNA ژنومی گیاه شنبلیله به روش CTAB استخراج و با استفاده از آغازگرهای اختصاصی MDeff و MDefr ژن 2Def تکثر شد. قطعه تکثیر شده به طول مورد انتظار 750 جفت باز در ناقل pJET1.2 همسانه سازی شد. سازه به دست آمده پس از تایید با الگوهای هضم آنزیمی و PCR به نام pJETME3 نام گذاری شد. جهت مطالعه ساختار این ژن، mRNA از جوانه ده روزه گیاه شنبلیله استخراج و cDNA آن سنتز شد. cDNA حاصل به طول مورد انتظار 219 جفت باز در ناقل pJET1.2 همسانه سازی و پس از تایید با استفاده از الگوی هضم آنزیمی و PCR به نام pJETME4 نام گذاری شده و جهت تعیین توالی مورد استفاده قرار گرفت. مقایسه توالی DNA ژنومی و cDNA این ژن نشان داد که ژن 2Def گیاه شنبلیله حاوی یک اینترون به طول 486 جفت باز و Open reading frame آن پپتیدی به طول 72 اسیدآمینه را کد می کند. مقایسه توالی اسیدآمینه ای به دست آمده از ژن 2Def از گیاه شنبلیله با توالی های مرتبط ثبت شده در بانک ژنی مورد مقایسه قرارگرفت و مشابهتی بین 98/6 تا 100 درصد را نشان داد. از این توالی ژنی و cDNA تایید شده مربوط به ژن Def2 می توان در مراحل تحقیقاتی بعدی جهت انتقال به گیاه کلزا به منظور افزایش مقاومت علیه بیماری های قارچی استفاده نمود.
    کلیدواژگان: گیاه شنبلیله، پپتید دفنسین، Def2، جداسازی ژن، همسانه سازی
  • رضا شرفی، فرهاد نظریان فیروزآبادی، احمد اسماعیلی صفحات 87-92
    چغندرقند یکی از گیاهان صنعتی مهم در ایران و جهان است. پایه جوانه روی برگ، از جمله مهم ترین ریزنمونه های مورد استفاده در تراریزش این گیاه است. به منظور مطالعه ی صفت برگ های حاوی پایه جوانه در محیط پایه موراشیک و اسکوگ (MS)به دو روش باززایی مستقیم و غیرمستقیم، یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 4 تکرار انجام گرفت. در روش باززایی مستقیم هورمون های بنزیل آدنین (BA) و نفتالین استیک اسید (NAA) هر یک به میزان 5/0 میلی گرم در لیتر و در روش باززایی غیرمستقیم هورمون های 2-4-D و کینتین (Kin)هر یک به میزان 0/5میلی گرم در لیتر، دو لاین چغندرقند SBSI-04) و (SBSI-02 و سه نوع ریزنمونه ی برگ پایه جوانه (جوانه انتهایی)، برگ و دمبرگ فاکتورهای مورد مقایسه در این آزمایش بودند. نتایج تجزیه واریانس این مطالعه نشان داد که لاین SBSI-02 با تفاوت معنی داری بیشترین باززایی را نشان داد. همچنین اثر نوع ریزنمونه، لاین و روش باززایی روی کارآیی باززایی ریزنمونه ها معنی داری (P≤0.01)بود. میزان کارآیی باززایی نیز تحت تاثیر اثرات معنی دار (P≤0.01) ریزنمونه × لاین قرار گرفت. نتایج این آزمایش نشان داد روش باززایی اثر معنی دار (P≤0.01) روی کارآیی باززایی داشت، اما بین دو روش باززایی مستقیم و غیرمستقیم اختلاف معنی داری وجود (P≤0.01)نداشت.
    کلیدواژگان: باززایی غیرمستقیم، باززایی مستقیم، جوانه انتهایی، چغندرقند
  • خسرو چهری، مژگان حبیبی صفحات 93-100
    گونه های فوزاریوم ازجمله قارچ های بیماری زا در دنیا و ایران هستند که بر روی سیب زمینی ایجاد پوسیدگی خشک می کنند. بنابراین هدف از انجام این تحقیق شناسایی گونه های بیماری زای فوزاریوم بر روی سیب زمینی در سطح مغازه های تره بار فروشی موجود در شهرهای مختلف استان کردستان بود. در این تحقیق 55 جدایه قارچ فوزاریوم جدا شده از غده های آلوده سیب زمینی مورد بررسی قرار گرفت که براساس بررسی های ریخت شناسی متعلق به گونه های Fusarium incarnatum، F. oxysporum،F. acuminatum ،F. graminearum و F. solani بودند. آزمون بیماری زایی همه جدایه ها بر روی غده های سیب زمینی سالم (رقم مارفونا) ارزیابی شد. از میان جدایه هایی که بیماری زا بودند، ده جدایه برای مطالعات مولکولی انتخاب شدند. بررسی های مولکولی براساس مقایسه توالی ژن TEF-1α انجام گردید. بر این اساس همه ده جدایه در پنج گروه فیلوژنیتیکی قرار گرفتند. در این تحقیق گونه F. incarnatum برای اولین بار از ایران گزارش و بیماری زایی گونه F. graminearum بر روی سیب زمینی برای اولین بار از ایران گزارش می شود.
    کلیدواژگان: میکوفلور، سیب زمینی، پوسیدگی خشک، فوزاریوم، کردستان
|
  • Khosro Piri, Khadigeh Sepahvand, Asghar Mirzaie Asl Pages 1-7
    Licorice is one of the most important medicinal plants in the world. Licorice root contains active triterpene saponins. Glycyrrhizin and its hydrolysis products are important in the pharmaceutical industry and food products. Many higher plants are sensitive to Agrobacterium rhizogenes and their inoculation lead to hairy roots induction. Plant secondary metabolite levels may be enhanced by hairy root culture. Composite plants are an alternative to tissue culture-derived hairy roots cultures for transgenic studies. In this study, licorice composite plants using Agrobacteriumrhizogenes strain AR15834 carrying the binary vector PBI121 with GUS reporter gene were obtained. 14-day-old seedlings grown in pots and sterile seedlings 3-5 days of Glycyrrhiza glabra were cut from internodes and were inoculated with bacterial suspensions. 50-60% of 14-day pot seedlings and 80-90% of 3-5 day seedlings produced hairy roots. Hairy roots of appeared from Rock wool pieces 3-4 weeks after inoculation. The hairy roots were tested using a histochemical GUS assay. GUS gene expression was demonstrated in some of hairy roots but in non-transgenic hairy root GUS gene activity was not observed.
    Keywords: Glycyrrhiza glabra, Composite plants, Agrobacterium rhizogenes, Rockwool, Transgenic hairy roots
  • Hamid Hatami Maleki Pages 9-15
    Sunflower is one of the most important field crop over the world which it`s hybrid seed production is very important. Knowledge about heterosis and identification of superior parental combination is major step in producing hybrid seed that is time consuming process and expensive. Current study was aimed to investigate the relationship between genetic distances based on simple sequence repeat (SSR) markers with heterosis to provide the prediction of hybrids performance regarding to genetic distance. In present study, five sunflower inbred lines were crossed in 5×5 half diallel design and then, parental lines and their progenies were investigated using a randomized complete block design with three replications in both normal and water stress states in greenhouse. The Jaccard genetic distances among parental lines were calculated using 31SSR markers. Genetic distances were varied between 0.58 and 0.82. Based on calculated genetic distances, parental genotypes were located in three groups. Significant or nonsignificant relationships of obtained genetic distances with specific combining abilities and mid parent heterosis for seed yield and relative water content were tested in both states. Results revealed that microsatellite markers could be effectively used to fingerprinting and identification of genetic distance between parental lines. Result showed that relationship between genetic distance based on microsatellite marker with mid parent heterosis and specific combining ability for evaluated traits were not significant and have no efficiency in prediction of heterosis.
    Keywords: Microsatellite marker, Heterosis, Specific combining ability, Leaf relative water content, Grain yield
  • Sahar Bakhtiarian, Hojatollah Mazahery Laghab Pages 17-21
    Triterpenoid saponins from alfalfa are secondary metabolites which cause plant bittering, decreasing palatability, and increasing the resistance to pests and diseases. Saponins such as glycoside form part of a group of steroid. In present work, the variability of saponins in different cultivars of alfalfa which had presented different levels of resistance towards alfalfa weevil in alfalfa field of germplasm, was studied and analyzed using thin layer chromatography (TLC). Leaf saponins were extracted in methanol solvent from cultivars Tabriz8 as resistant, Deiopoy as susceptible and Kaliverd321588 as semi resistant cultivars before onset of budding stage. The analysis of saponins on TLC plates showed that there are qualitative differences between gel banding patterns. The number of saponins bands in resistant cultivar of alfalfa (Tabriz 8) was 11, in semi resistant (Kaliverd321588) was 8 and in susceptible cultivar (Deiupoy) was observed to be produced 6 bands. In present work, from the results, As a result, it is concluded that, the findings of the present study more numbers of band spots formed at the origin of sample running on the gel, confirms more resistance to the pest in related cultivar.
    Keywords: Resistance to alfalfa weevil, Alfalfa cultivars, Saponin variability, Thin layer chromatography
  • Mohsen Ashrafi, Mohammad Farsi, Amin Mirshamsi Kakhki, Mozhgan Parvandi Pages 23-34
    The similarity of the white button mushroom glycosylation to mammalian cells, caused a significant position to expression of recombinant glycosylated proteins in this mushroom. Human t-PA is a glycosylated protein that degrades the fibrin network formed within blood clots. The gpdII promoter of the button white mushroom strains IM008 and Holland737 were isolated via PCR and the gpdII promoter of the strain IM008 inserted before of hph gene in pCAMBIA1304 plasmid and pCAMBIAH8 constructed. The gLI7 and gLI8 fragments (resulted from connectivity of gpdII promoter of strains Holland737 and IM008, respectively to intron number seven of gpdII gene and laccase1 gene signal peptide) inserted to pCAMBIAH8 and then p13H88 and p13H87 created. Finally the tPA gene cloned to pCAMBIAH88 and pCAMBIAH87 and then p13H88T and p13H87T constructed, respectively. Constructs in this research can be used for tPA production as well as for genetic improvement program of the white button mushroom.
    Keywords: Intron, Recombinant protein, Signal peptide, gpdII promoter, The button white mushroom
  • Fatemeh Abdolahadi, Majid Kazzazi, Tohid Najafi Mirak Pages 35-43
    Sunn pest is most important insect pest of wheat and barley in Iran and many other countries. Plant α-amylase inhibitors showed great potential as tools to engineer resistance of crop plants against pests. In this study, the inhibitory effects of proteins inhibitors isolated from three varieties of wheat (Triticum aestivum var. Arvand and var Hirmand) and (Triticum turgidum var. Behrang) were examined on gut α-amylase for Sunn pest (Eurygaster integricepse). To do so adult insects, were dissected and their gut removed and their amylase were extracted. Proteinaceous of wheat were extracted using 0/1 M Nacl. Effect of proteinaceous extracts on amylase activity in both enzymatic assay and in gel assay using zymogram was performed. 58%, 30% and 55% inhibition presence were recorded for the Arvand and Hirmand and Behrang varieties (58%±1/5), (%30±1/5) and (55%±2/22) respectively. Enzyme electrophoresis bands were showed low enzyme activity in presence of inhibitor proteins in comparison with control (lack of inhibitor protein). In Arvand and Behrang varieties showed lower activity toward var Hirmand that confirms high inhibitory effect in Arvand and Behrang varieties toward var Hirmand. The specific activity of Sunn pest amylase was 2/85 U/mg.
    Keywords: Sunn pest, α-amylase, Inhibitory, Protein extracts
  • Masoud Zaker, Farkhondeh Ommati, Abolghaseme Ghasemi Pages 45-51
    Fire blight of pome fruits caused by Erwinia amylovora is one of the most devastating disease especially on pear and quince in Semnan province. A total of eighty strains were isolated from different localities and hosts including apple, pear, quince and rose during 2006-2007. Fifty strains were studied for their phenotypic characteristics, genotypic variability, pathogenicity and also resistance to streptomycin and cupper oxychloride. On the basis of physiological, biochemical and morphological features, tested strains were identified as E. amylovora. They were Gram negative, formed levan, facultative anaerobic and induced hypersensitivity reaction in tobacco leaves. They did not produce fluorescent pigment on King`s B medium. On the basis of Phenotypic features, host rang and geographical distribution, eight representatives were selected for evaluating the genetic diversity among them, by rep-PCR using ERIC and BOX primers. All strains were identical to ATCC 49946 strain. On the basis of these experiments no resistance to antibiotics and copper oxychloride was found among the E. amylovora strains causing fire blight of pome fruit trees in Semnan province, therefore chemical bactericides can be safely used in an integrated management program of the disease in Semnan province orchards and this similarity may help to follow a similar method in selecting resistant varieties and forecasting of the disease management.
    Keywords: Apple, Pear, Quince, Antibiotic, Resistance
  • Hajar Bakhshipour Miyandeh, Behrouz Golein, Iraj Mehregan, Sara Saadatmand Pages 53-59
    Understanding phylogenic relationships and genetic diversity in Citrusis considered to be important in clarifying their genetic relationships, germplasm characterization and the registration of new varieties. There are some Citrus accessions in the country Citrus collections which have been classified merely based on their morphological traits. Molecular markers would help to infer their relationships with known cultivars. In the present research work, phylogenic relationships among 45 Citrus genotypes, including 33 unknown local genotypes and 12 commercially important Citrus varieties at the Collection in agricultural research institute of Kotra were investigated through ISSR markers. Genetic similarities among accessions were calculated according to the Jaccard Similarity Index and used to construct a dendrogram based on the unweighted pair groups method arithmetic averages (UPGMA), which put the 45 samples into nine major groups. Orange, mandarin and 19 unknown genotypes into group A, an unknown genotype into group B, two unknown genotypes into group C, an unknown genotype into group D, grapefruit, Pummelo, sour orange and six unknown genotypes into group E, two unknown genotypes into group F, Yuzo into group G, two unknown genotypes into group H and citron, Eureka lemon, sweet lime, Mexican lime into group I. Genetic diversity and phylogenetic analysis in citrus, provide useful information for further breeding programs, collection, preservation and utilization.
    Keywords: Citrus cultivars, Germplasm, Molecular marker, Phylogenetic relationships
  • Najmeh Sadat Alavi, Mahmood Maleki, Shahram Pourseiedi, Mehdi Rahimi, Amin Baghizadeh, Ali Riahi Medvar, Abdol Rahman Rasoulnia Pages 61-69
    Wild relatives of crop plants is an important resource for finding the genes conferring tolerance to salinity. In this study, ten different ecotypes of Triticum boeoticum were planted in greenhouse by using factorial experiment based on completely randomized design. Salt stress was applied at the three-leaf stage and at two levels: zero and 150 mM and were sampled after 15 days from newly full developed blade leaf. The concentration of sodium and potassium were measured in each sample and after that the tolerant ecotype was determined based on concentration of Na and Kﳖ trait. Leaf sample of tolerant ecotype were used for two dimensional electrophoresis. Extracted proteins first isolated based on isoelectric point by using IPG strip with pH 3-10 and then isolated based on molecular weight in the second dimension. The result showed that C11 and C7 that collected from Saghez and Kamiaran respectively were most tolerant populations. Both of B2 and C1 that collected from Harsin and Sanandaj respectively were most sensitive populations. Based on physiological traits, sample C11 was selected for proteomics. According to the proteomics results, the number of repetitive 177 gel spots were identified and statistically analyzed. From total spots, 13 spots showed differential expression under salt stress, from these, the expression of 8 spots (61.5%) increased and 5 spots (38.5%) decreased under salt stress. This means that the C11 is trying to cope with salinity stress by changing the expression of their responsive genes.
    Keywords: Salt stress, Triticum boeoticum, proteomics
  • Hedayat Bagheri, Adel Jafari Pages 71-78
    Sisymbrium irio or bitter flixweed is important among the medicinal plants. The human population overgrowth and absence of a comprehensive management of natural resources caused a fast decrease in most valuable indigenous germplasm. Management of genetic diversity of native plants is important in conservation programs. Using molecular techniques, especially ISSR, one can study genetic diversity and analyze the genetic variation. In this study the genetic diversity of 33 populations of S. irio has been investigated by Inter Simple Sequence Repeat (ISSR) marker. In total, 183 sites were investigated. 11 ISSR primers in this study showed 100% polymorphism. The average polymorphism information content (PIC) was equal to 31.5. The minimum amount of PIC for primer (AG) 8T was equal to 24.5 and maximum amount of PIC for primer GGGC (GA) 8 was equal to 038/5. The maximum amount of MI for primer (AG) 8YT was equal to 21.82, therefore it is the most proper primer for further studies. Results showed high variation among and between genotypes and there is the chance of selection and modification.
    Keywords: Molecular markers, Principal coordinate analysis, Marker indicator, Polymorphism information content, Analysis of molecular variance
  • Maryam Etebari, Mostafa Motallebi, Mohammadreza Zamani, Zahra Moghaddassi Jahromi Pages 79-86
    Many antifungal peptides including defensins change the fungal membrane potential and ultimately lead to fungal cell death. In this study the genomic DNA from Trigonella foenum-graecum (extracted with CTAB method) and specific primers (MDef-F/R) were used for Def2 containing fragment amplification. The amplified DNA fragment with 750 bp length was cloned into pJET1.2 cloning vector, confirmed by PCR (MDef-F/R primers) and restriction pattern (using XbaI enzyme) and sequenced. Also Def2 cDNA was synthesized with 219 bp length and cloned into pJET1.2. The new construct was confirmed by PCR (MDef-F/R primers) and restriction pattern (using XbaI and XhoI enzymes) and sequenced. Comparison of genomic DNA and cDNA sequences showed that Def2 gene contains one intron with 486 bp length and its ORF codes for a polypeptide with a 72 amino acids length. Alignment of the amino acid sequence of Def2 peptide shows 98.8 to 100% homology with other reported plant defensin sequences deposited in GenBank. These confirmed that genomic DNA and cDNA of Def2 gene could be used for improvement of antifungal activity of Brassica napus.
    Keywords: Trigonella foenum-graecum, Defensin, Def2 gene, Gene isolation, Cloning
  • Reza Sharafi, Farhad Nazarian Firouzabadi, Ahmad Ismaili Pages 87-92
    Sugar beet is an industrial important crop plant in Iran and the rest of the world. Leaf buds emerging on leaves are the most important explants used in the transformation of sugar beet. In order to study the production of leaf buds by direct and indirect organogenesis in sugar beet, an experiment was carried out as factorial in a randomized complete design with four replications. In direct regeneration method, Benzyl adenine (BA, 0.5 mgL-1) and Naphthalene Acetic Acid (NAA, 0.5 mgL-1), and in indirect method 2-4-D (0.5 mgL-1) and kinetin (Kin, 0.5 mgL-1) along with two sugar beet lines (SBSI-04 and SBSI-02), three types of leaf explants, including terminal bud, leaf and petiole, were used. Analysis of variance (Anova) showed that SBSI-02 line produced the highest rate of regeneration. Furthermore, the effect of explant type, line and regeneration method on plantlet regeneration was significant (P ≤ 0.01). Regeneration efficiency was also influenced by the line× explants interaction (P ≤ 0.01). The results of this experiment showed that although the regeneration method had a significant effect on the efficiency of regeneration, but there was no significant difference between direct and indirect regeneration methods.
    Keywords: Direct regeneration, Efficiency of regeneration, Indirect regeneration, Shoot tip, Sugar beet
  • Khosrow Chehri, Mozhgan Habibi Pages 93-100
    Members of Fusarium species are common pathogens of potato¡ causing dry rot in Iran and entire the world. Therefore¡ the objectives in this study were to isolate and identify disease-causing Fusarium spp. from infected potato tubers in Kurdistan province wet markets based on the morphological and molecular characteristics. Fifty-five isolates of Fusarium were obtained from potato tubers collected from the wet market in different cities of Kurdistan province in Iran. All isolates belonged to F. incarnatum¡ F. oxysporum¡ F. acuminatum¡ F. graminearum¡ and F. solani through morphological characters. All of the isolates were evaluated for their pathogenicity on healthy potato tubers in the planthouse. The tubers rot symptoms were observed on the 21th day after inoculation of Fusarium isolates on the tubers tested. In the tubers inoculation tests¡ lesion sizes were quite variable. Based on the sequence data from translation elongation factor (EF-lα) gene analysis¡ 10 pathogenic Fusarium isolates were divided into five major groups. Although the data obtained from morphological and molecular studies sufficiently supported each other¡ the resulting phylogenetic trees based on TEF-1α dataset clearly distinguished closely related species and distinctly separated all morphological taxa. This is the first report on molecular identification of Fusarium spp. strains isolated from potato tubers in Iran and F. incarnatum was reported for the first time in Iran and F. graminearum was isolated for the first time from potato tubers inIran.
    Keywords: Kurdistan, Potato, Dry rot, Fusarium, Mycoflora