فهرست مطالب

پژوهش های سلولی مولکولی (زیست شناسی ایران) - سال بیست و نهم شماره 4 (زمستان 1395)
  • سال بیست و نهم شماره 4 (زمستان 1395)
  • تاریخ انتشار: 1395/11/27
  • تعداد عناوین: 10
|
  • مقاله پژوهشی
  • میکروسپورزایی و مگاسپورزایی در گیاه شکرتیغال Echinops ilicifolius L
    زهرا بقایی فر*، محمود مفیدی نیا صفحات 349-358
    با وجود افزایش روزافزون مطالعات کاربردی و مولکولی در تیره آفتابگردان ( Asteraceae)، مطالعه زیست شناسی تولید مثلی که مراحل و چگونگی تکوین گل ها را شامل می گردد در این تیره ضروی است.
    در پژوهش حاضر ویژگی های رویان شناختی، شامل تکوین دانه گرده و تخمک در گیاه شکرتیغال Echinops ilicifolius از تیره آفتابگردان مورد بررسی قرار گرفتند. گل ها و غنچه ها در مراحل مختلف نمو برداشت شده، در FAA تثبیت و در الکل 70 درصد نگهداری شدند. نمونه ها پس از قالب گیری در پارافین، با میکروتوم برش گیری گردیدند. رنگ آمیزی با ائوزین و هماتوکسیلین انجام گرفت. لام های تهیه شده با استفاده از میکروسکوپ نوری مطالعه شدند. نتایج نشان داد که بساک ها تتراسپورانژی بوده و لایه مغذی از نوع پری پلاسمودیومی کاذب است. تتراد ها ی میکروسپوری از نوع تتراهدرال وتتراگونال می باشند. در بافت رابط بساک ذرات کریستالی سوزنی شکل وجود دارد. دانه های گرده در زمان انتشار دو یاخته ای هستند. تخمک از نوع واژگون، تک پوسته ای و کم خورش است. لایه آندوتلیوم از یک ردیف یاخته تشکیل شده و با کیسه جنینی در ارتباط است. نمو کیسه رویانی بر اساس تیپ پلی گونوم صورت می گیرد. یاخته های آنتی پود ممکن است به 6 تا 8 عدد افزایش تعداد پیدا کنند.
    کلیدواژگان: تخمک، تکوین، تیره آفتابگردان، دانه گرده، Echinops ilicifolius
  • علی خدادوست، حامد یوسف زاده *، نرجس امیر چخماقی، حمید عبداللهی، اباصلت حسین زاده کلاگر صفحات 359-369
    سیب شرقی (Malus orientalis) دارای پراکنش وسیع در سرتاسر جنگل هیرکانی از مناطق پایین بند تا نواحی کوهستانی و شیب دار می باشد. به منظور بررسی تنوع ژنتیکی، نمونه های برگ 104 پایه از چهارده رویشگاه جنگل های هیرکانی جمع آوری شدند. پس از استخراج DNAی ژنومی، چند شکلی DNAی های تکثیر شده با استفاده از 4 آغازگر 8YC(GA)، 8YA(AC)، (AG)8AT و (AC)8G به روش ISSR-PCR بررسی گردید. این مطالعه نشان داد کل آلل های تکثیر شده برای 4 آغازگر، برابر 385 آلل با میانگین هتروزیگوسیتی 049/0 است. بطوریکه بیشترین میزان هتروزیگوسیتی در جمعیت کدیر و لمزر (059/0) و کمترین میزان آن نیز مربوط به جمعیت افراتخته (031/0) در شرق استان گلستان است. بر اساس شاخص شباهت ژنتیکی Nei بیشترین فاصله ژنتیکی مربوط به جمعیت های سیاه بیل و ماسال و کمترین آن مربوط به جمعیت های یوش، افراتخته و دینکوه از یکدیگر بود. آنالیز واریانس مولکولی تنوع درون جمعیت ها و بین جمعیتی، را به ترتیب 94% و 6% از کل تنوع را نشان داد، که بیانگر تنوع درون جمعیتی قابل ملاحظه در جمعیت های این گونه است. این تحقیق نشان داد علیرغم شرایط رویشگاهی متفاوت و فاصله جغرافیایی زیاد جمعیت ها از یکدیگر، سطح تمایز ژنتیکی بین جمعیت های مورد مطالعه (به استثنای جمعیت جلگه ای سیاه بیل) پایین و هتروزیگوسیتی درون جمعیت ها بسیار مشابه با یکدیگر است. این مسئله می تواند حاکی از سطح بالای برقراری جریان ژن و تبادل ژنتیکی بین جمعیت های سیب جنگلی شمال ایران باشد.
    کلیدواژگان: جنگل های هیرکانی، تنوع ژنتیکی، سیب وحشی، نشانگر ISSR
  • الهه درویشی، دانیال کهریزی*، صحبت بهرامی نژاد، محسن منصوری صفحات 370-381
    کشت بافت و سلول گیاهی به عنوان یک روش پایدار برای بررسی متابولیت های ثانویه گیاهی به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است. به دلیل جایگاه مهم پونه (Mentha pulegium) در صنایع غذایی، داروئی و بهداشت، کشت سلولی آن به منظور بررسی تاثیر غلظت های مختلف الیسیتورهای عصاره مخمر و اسید سالیسیلیک بر درصد زنده مانی سلول ها و میزان متابولیت های ثانویه ایزوپولگون و بتاکاریوفیلن انجام شد. از محیط کشت MS حاوی تنظیم کننده رشد گیاهی 2،4-D با غلظت 1 میلی گرم بر لیتر بدون افزودن آگار به همراه غلظت های مختلف الیسیتورهای عصاره مخمر و سالیسیلیک اسید استفاده شد. پس از گذشت ده روز، میزان این دو متابولیت ثانویه با استفاده از GC-MS و درصد زنده مانی سلول ها به وسیله تست تترازولیوم مورد بررسی قرار گرفت. در کشت سلولی، با افزایش غلظت هر دو نوع الیسیتور درصد زنده مانی سلول ها کاهش و میزان متابولیت ثانویه بتاکاریوفیلن نسبت به گیاه طبیعی به طور معنی داری افزایش یافت (بیشترین مقدار این متابولیت، در کشت سلول حاوی 80 میلی گرم بر لیتر مشاهده شد). با توجه به اینکه افزایش مقدار متابولیت های ثانویه هدف اصلی کشت سلول گیاهی است، استفاده از غلظت های بالای الیسیتور برای افزایش بتاکاریوفیلن با وجود کاهش زنده مانی سلول ها توجیح می شود. مقدار ایزوپولگون در گیاه طبیعی بیشتر از کشت سلول بود همچنین در کشت سوسپانسیون سلولی، با افزایش غلظت محرک عصاره مخمر و سالسیلیک اسید، میزان ایزوپولگون کاهش یافت بنابراین کشت سلول حاوی این دو الیسیتور به منظور افزایش این متابولیت ثانویه توصیه نمی شود.
    کلیدواژگان: پونه، کشت سلول، ایزوپولگون، بتاکاریوفیلن، زنده مانی سلول
  • سارا رویان، رضا شیرزادیان *، محسن زواره، عاطفه صبوری صفحات 382-398
    گیاهان بسته به نوع تنش میزان بسیاری از هورمون ها را تغییر می دهند. هورمون های آبسیزیک اسید (ABA)، هورمون اکسین (IAA) و اتیلن (Ethylene) برطیف گسترده ای از فعالیت های گیاه موثر هستند. از آن جایی که ژن RON1 بر مسیر بیوسنتز یا سیگنالینگ هورمون های IAA، ABAو C2H4 موثر می باشد، لذا تاثیر تغییر فعالیت ژن RON1 در گیاهچه های ron1-1 بر برخی خصوصیات مورفولوژیکی در واکنش به غلظت های مختلف این هورمونها در محیطin vitro مورد بررسی قرار گرفت. طول ریشه اصلی، تعداد ریشه جانبی، تعداد برگ و میزان جوانه زنی در گیاهچه های جهش یافته ron1-1 در واکنش به غلظت های مختلف ABAدر مقایسه با گیاهچه های مادری تفاوت معنی داری نشان دادند. همچنین طول ریشه، طول هیپوکوتیل و تعداد ریشه جانبی در گیاهچه های جهش یافته ron1-1 در واکنش به غلظت های مختلف IAA در مقایسه با گیاهچه های مادری دارای تفاوت معنی داری بودند. بررسی رگبرگ ها در کوتیلدون ها و برگ سوم گیاهچه ها نشان داد که موتانت ها دارای شبکه های رگبرگی ثانویه باز بوده، در حالی که ژنوتیپ Ler-0 دارای شبکه رگبرگی پیوسته می باشد. گیاهچه ها در واکنش به غلظت های مختلف ACC(پیش ماده اتیلن) نیز از لحاظ طول ریشه، طول هیپوکوتیل و قطر ریشه تفاوت معنی داری را با گیاهچه های مادری نشان دادند. بنابراین جهشron1-1 و تغییر میزان فعالیت آنزیم RON1 موجب تغییر خصوصیات گیاهچه های موتانت در مقایسه با گیاهان مادری گردید. جهش در ژن RON1 باعث تجمع آدنوزین 3 و 5 بیوفسفات (PAP) و احتمالا اینوزیتول-1و4و5 تری فسفات (IP3) در سلول های گیاهان موتانت شده که این تجمع باعث توقف فعالیت RON1 و تاثیر بر خصوصیات مرفولوژیکی مرتبط در گیاهچه های موتانت شده است.
    کلیدواژگان: آرابیدوپسیس، ACC، ABA، IAA، RON1
  • نسرین صلاحی، زهرا سلیمانی، اکبر صفی پور افشار*، فاطمه سعید نعمت پور صفحات 399-408
    هندوانه وحشی (Citrullus colocynthis) یک گونه بسیار متحمل به خشکی از خانواده کدوئیان است که در مناطق خشک دنیا از جمله در بیابان های منطقه مدیترانه و خاورمیانه پراکندگی دارد. یکی از راهکار های احتمالی دخیل در پاسخ تحمل این گیاه، می تواند بیان بالای ژن Rboh باشد که محصول پروتئینی آن در تولید ملکول های سیگنال ROS نقش دارد. در این پژوهش بیان ژن Rboh تحت تاثیر خشکی در C. colocynthis و هندوانه زراعی مطالعه شد. بذرها پس از ضدعفونی و جوانهزنی در ژرمیناتور به گلدان های حاوی ماسه منتقل شدند. گیاهان در مرحله 5 برگی تحت تیمار PEG8000 15% قرار گرفتند و در زمانهای صفر، 3، 9 و 18 ساعت پس از اعمال تیمار میزان نسبی آب برگ ها و تغییرات بیان ژن Rboh به روش Real Time PCR مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از کاهش معنی دار میزان نسبی آب در برگ های هر دو گیاه بود اما این کاهش در هنداونه وحشی به طور قابل توجهی کمتر بود. در پی اعمال تنش خشکی بیان نسبی ژن Rboh در هر دو گونه افزایش یافت اما هندوانه وحشی از سطح بیان بالاتری برخوردار بود. بیان نسبی Rboh که یک نقش مهم در پاسخ به محرک استرس ایفا می کند، در هندوانه وحشی با تیمار PEG با سرعت و شدت بیشتری نسبت به هندوانه زراعی القا شد. این نتایج می تواند مویدی بر ایفای نقش کلیدی Rboh در تحمل C. colocynthis در برابر تنش خشکی باشد.
    کلیدواژگان: میزان نسبی آب، هندوانه زراعی، هندوانه وحشی، . Real Time PCR
  • نازنین غلامپور فاروجی، علی اکبر حداد مشهدریزه*، سمانه دولت آبادی صفحات 409-423
    گونه های اکسیژن فعال که می توانند از دو مسیر داخل وخارج سلولی منجربه استرس های اکسیداتیو و بیماری های ناشی از آن شوند، توسط برخی از آنزیم های باکتریایی قابل شناسایی و حذف می باشند. لذا پایش ساختاری، عملکردی و آشکارسازی دامنه میزبانی این نوع از آنزیم ها، ضمن ارائه راهکارهایی در جهت طراحی سازه های ژنتیکی، معرفی گونه های باکتریایی با قابلیت پروبیوتیکی را به دنبال خواهد داشت. به این منظور توالی نوکلئوتیدی و پروتئینی ژن های katA،katE،*katE، sodA،sodA*،gshR، gshR1، gshR4، trxB1 و trxRاز بانک های اطلاعاتی استحصال، پایش ساختاری، عملکردی، ویژگی های فیزیکوشیمیایی، توپولوژیکی، و نیز دامنه میزبانی و قرابت یابی آنزیم های مرتبط صورت پذیرفت. نتایج حاصل از این تحقیق علاوه بر آشکارسازی ویژگی های فیزیکوشیمیایی، ترشحی بودن آنزیم های KATE، KATA، KATE* و SODA را آشکار نمود. پایش ساختاری این آنزیم ها ضمن معرفی دمین های عملکردی و مشترک با قابلیت حذف گونه های فعال اکسیژن، تجزیه پراکسید هیدروژن و تنظیم واکنش های اکسایش کاهش، دمین هایی با قابلیت تحریک پاسخ ایمنی و حذف آمونیاک را در برخی موارد نشان داد. در همین راستا بررسی میل اتصالی آنزیم ها به عوامل اکسیدان، میل بالای آنها به ویژه KATA به مولکول - O2را مشخص نمود. همچنین بررسی پراکنش میزبانی این آنزیم ها، حضور توالی های همگون به ویژه شبه توالی های مشابه باTRXB1 وTRXR با ارزش مناسب در گونه های مختلف از جنس های باکتریایی غیر میزبانی شامل Weissella،Pediococcus،Leuconostoc،Tetragenococcus، PeptoniphilusوListeria را مشخص نمود، که در این میان حضور 7 نوع توالی کدگذار با قابلیت احتمالی مقاومت به استرس های اکسیداتیو در محتوی ژنومی گونه های باکتریایی Pediococcus acidilactici، Lactobacillus pentosus و Lactobacillus plantarum آشکار شد.
    کلیدواژگان: گونه های اکسیژن فعال، استرس اکسیداتیو، سرطان، آنزیم های ضد اکسیدانی، پروبیوتیک
  • فهیمه میرزایی، ابراهیم دورانی*، علی بنده حق صفحات 424-432
    در این پژوهش به منظور دستیابی به باززایی با فراوانی بالا در آفتابگردان، تاثیر پنج ژنوتیپ (رکورد، پروگرس، گابور، AF81-196 A line وCMS19 A line)، بخش ابتدایی و انتهایی لپه و 10 ترکیب تنظیم کننده رشد در اندام-زایی مورد بررسی قرار گرفت. بذور بدون پوسته ضدعفونی سطحی شد و روی محیط کشت MS2/1 بدون هورمون جوانه زد. هر لپه گیاهچه دو روزه از وسط بریده شد و سه ریزنمونه از هر بخش به محیط باززایی منتقل شد. محیط باززایی شامل محیط کشت MS غنی شده با دو سطح BAP (یک و دو میلی گرم در لیتر) در ترکیب با سه سطح از تنظیم کننده های NAA و IAA (صفر، نیم و یک میلی گرم در لیتر) بود. آزمایش به صورت فاکتوریل با طرح پایه کاملا تصادفی در سه تکرار انجام گرفت. تجزیه آماری نشان داد تفاوت معنی داری بین ژنوتیپ، ریزنمونه و تیمارهای هورمونی برای دو شاخص اندام زایی شامل درصد باززایی و متوسط تعداد شاخساره در هر ریزنمونه وجود دارد. نتایج ما نشان داد که باززایی در آفتابگردان وابسته به ژنوتیپ است و بخش ابتدایی لپه پتانسیل بیشتری برای شاخه زایی داشت. ژنوتیپ های CMS19 و پروگرس با درصد شاخه زایی به ترتیب 21/52 و 21/42 درصد بهترین ژنوتیپ های پاسخ دهنده به کشت درون شیشه ای بودند و ترکیب دو میلی گرم در لیتر BAP با یک میلی گرم در لیتر IAA بیشترین میزان شاخه زایی را داشت.
    کلیدواژگان: آفتابگردان، اندام زایی، تنظیم کننده های رشد گیاهی، ریزنمونه، ژنوتیپ
  • خشنود نوراللهی * صفحات 433-451
    سپتوریوز برگ گندمSeptoria tritici blotch (STB) یکی از مهمترین بیماری های گندم در استان ایلام می باشد. برای تعیین تنوع ژنتیکی بیمارگر در مزارع گندم استان ایلام تعداد 44 نمونه آلوده از مزارع مناطق مختلف جمع آوری گردید. پس از کشت، خالص سازی و شناسایی جدایه ها، آزمون مولکولی با استفاده از پنج جفت آغازگر ریزماهواره انجام گردید. از آغازگرهای ریزماهواره 22 آلل در جدایه ها تکثیر کردند. میانگین تعداد آلل در هر جایگاه 4/4 می باشد. تنوع ژنتیکی جمعیتها دارای دامنه 138/0 تا 166/0 و میانگین 154/0 بودند. بر اساس دندروگرام در سطح تشابه 54/0 درصد، جدایه ها در 18 گروه قرار گرفتند. نتایج تجزیه واریانس مولکولی نشان داد که 98 درصد از تنوع ژنتیکی در بین کلیه جدایه ها و تنها 2 درصد آن به مناطق مختلف جغرافیایی اختصاص دارد. بنابراین بین جدایه ها از مناطق مختلف شباهت ژنتیکی بالایی وجود داشت. شباهت ژنتیکی بالا را می توان به مهاجرت ژن یا ژنوتیپ در اثر عوامل مختلف نسبت داد.
    کلیدواژگان: تنوع ژنتیکی، Septoria tritici، SSR، گندم
  • جعفر وطن دوست*، عاطفه شیرزاد، علی اکبر جنت آبادی صفحات 452-462
    از مهم ترین بیماری های چغندرقند، پوسیدگی ریشه می باشد که عامل آن قارچی خاکزی بنام Rhizoctonia solani است. باکتری های خاکزی زیادی از جمله سودوموناس ها در اثر تولید موادی نظیر سیدروفور باعث کنترل این بیمارگرهای خاکزاد می شوند. لذا در این تحقیق پس از شناسایی سودوموناس های فلورسنت در فراریشه مزارع چغندرقند سبزوار و بررسی توان بازدارندگی این باکتری ها از رشد قارچR. solani ، ردیابی ژن بیوسنتز سیدروفور صورت گرفت. به این منظور نمونه های گیاه همراه با خاک فراریشه ای آن جمع آوری شدند. جهت به دست آوردن سودوموناس ها از محیط کشت اختصاصی سودوموناس آگار F استفاده شد. کشت خالص هر جدایه، پس از 2 واکشت روی همان محیط تهیه گردید و 3 سویه فلورسنت براساس مطالعات میکروسکوپی و آزمون های فیزیولوژیک و بیوشیمیایی تفکیک و شناسایی شدند. برای بررسی میزان بازدارندگی جدایه های سودوموناس فلورسنت از رشد قارچ R. solani، آزمون کشت متقابل باکتری و قارچ انجام شد. بر اساس میزان هاله بازدارندگی، مشخص شد که سویه C7 با بازدارندگی شدید، سویه C3 با بازدارندگی متوسط و سویه C5 بدون خاصیت بازدارندگی است. همچنین بررسی وجود ژن بیوسنتز سیدروفور با PCR در این باکتری های سودوموناس فلورسنت نشان داد که تنها نمونه C7 واجد ژن بیوسنتز سیدروفور می باشد.
    کلیدواژگان: پوسیدگی ریشه، چغندرقند، سودوموناس فلورسنت، قارچ R. solani
  • کوثر هوشمند، احمد آسوده* صفحات 463-473
    دانشمندان به کمک ترکیبات طبیعی همانند پپتید ها به دنبال راه های درمانی جدید با کمترین عوارض جانبی برای سرطان هستند .
    اهداف
    هدف این مطالعه بررسی اثر سمیت پپتیدGL-9 بر روی رده سلولی آدنوکارسینومای اپیتلیال ریوی انسانی(A549) و همچنین گلبول های قرمز و سفید خونی انسان و گاو است.
    مواد و روش ها
    پپتید 9 GL- یک پپتید 9 اسید آمینه ای با توالی GASRMWYFL است که درغلظت های متفاوت 12، 25 و 50 g/ml سمیت آن بر سلول های A549 بررسی شد. سمیت پپتید GL-9 بر روی رده سلولی A549 بر پایه MTT در طی زمان های 24 و 48 ساعت مشخص شد. همچنین سمیت این پپتید بر روی گلبول های قرمز انسانی و گاوی از طریق روش همولیز جذبی و نشر شعاعی بررسی گردید. بعلاوه سمیت این پپتید بر روی گلبول های سفید انسانی از طریق روش شیب غلظتی فایکول ارزیابی شد.
    نتایج
    نتایج مطالعات حاکی از آن بود که پپتیدGL-9 وابسته به دوز بر روی رشد رده سلولی A549در زمان 48 ساعت دارای اثر سمیت است. بعلاوه مطالعات نشان داد که پپتید GL-9 کمترین اثر را در همولیز گلبول های قرمز و کاهش تعداد گلبول های سفید خون دارد.
    بحث و نتیجه گیری
    با توجه به نتایج بدست آمده، پپتید GL-9 دارای اثر سمیت بر روی سلول های سرطانی است و کمترین اثر کشندگی را بر روی سلول های طبیعی انسانی و حیوانی داراست. از اینرو می توان امید وار بود که با انجام بررسی ها و آزمایش های گسترده تر، در آینده ای نزدیک این پپتید به عنوان جایگزینی برای درمان های رایج سرطان مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: پپتید GL-9، سلول های اندوکارسیتومای اپیتلیال ریوی انسانی (A549)، MTT، همولیز، گرادیان غلظتی فایکول
|
  • Microsporogenesis and megasporogenesis in Echinops ilicifolius L
    Zahra Baghaeifar *, Mahmuod Mofidiniya Pages 349-358
    Despite of the increasing functional and molecular studies in the sunflower family (Asteraceae), the study of generative biology that consists of flowering developmental stages in necessary. In this research, Embryological characteristics including of ovule and pollen grains development of Echinops ilicifolius from Asteraceae family were studied. The flowers and buds in different developmental stages were removed, fixed in FAA70, stored in 70% ethanol, embedded in paraffin and sectioned with a thickness of 5-7 µm by microtome. Staining was carried out with Eosine and Hematoxylin. Then slides were studied using light microscope and were photographed. Results indicated that anthers were Tetra-Sporangiate and tapetum was of the periplasmodial type. Pollen tetrads were tetrahedral and tetragonal. In anther tissue interface particles were crystalline needles. Pollen grains were 2-celled at the time of Diffusion. Ovule was anatropous, unitegmic and tenuinucellate. Endothelium was uniseriate and connected with embryonic sac. Embryo sac development was of the Polygonum type Antipodal cells increased up to 6-8.
    Keywords: Asteraceae, Development, Echinops ilicifolius, Ovule, Pollen grain
  • Ali Khodadoost, Hamed Yousefzadeh *, Narjes Amirchakhmaghi, Hamid Abdollahi, Abasalt Hoseinzadeh Pages 359-369
    Apple (Malus orientalis.) distributed throughout the Hyrcanian forest from lowland regions to steep and mountainous areas. For evaluation genetic diversity, leaf material were collected from 104 individual of were 14 population. DNA was extracted and DNA polymorphism were considered using four primers (GA)8YC, (AC)8YA,(AG)8AT and (AC)8G with ISSR-PCR method. The results showed that for four primers was detected 385 allele with 0.049 heterozygosiyt.The mean heterozygosity was 0.049 and varied from 0.031 in “Afratakhte” population to 0.059 in “kodir” and “Lamzer” populations. The maximum Nei genetic distance was belong to “Siahbill” and “Masal” populations and the minimum was related to “Yoush”, “Afratakhte” and “Dinekooh”. the AMOVA result indicated that the intra and inter population diversity were 94% and 6%, respectively that indicate significant within population diversity of this species.Despite the different habitat conditions and long geographical distance among populations, The low genetic differentiation (excluding Siahbill population) and similar heterozygosity within populations suggest high gene flow among populations of Malus orientalis in north of Iran.
    Keywords: Hyrcanian forest, Genetic Diversity, Wild Malus, ISSR markers
  • Mohsen Mansouri, Daniyal Kahrizi * Pages 370-381
    Plant tissue and cell culture is being used as a stable method to investigate plant secondary metabolites widely. Because of the important position of Pennyroyal (Mentha pulegium) in food industries, sanitary and pharmaceutical fields, cell culture is done to investigate effectiveness of different concentrations of yeast extract and salicylic acid on the cell survival and the amount of β-Caryophyllene and Iso-Pulegone secondary metabolites. MS medium with 1 mg/l 2,4-D without agar was used with different concentrations of yeast extract and salicylic acid to investigate amount of secondary metabolites. after ten days, the amount of these two secondary metabolites were investigated by GC-MS and the cell survival was investigated by tetrazolium test. In the cell culture, percentage of cell surviving was decrease by increasing density of two elicitors and amount of β-Caryophyllene secondary metabolite significantly increased compared to the natural plants (maximum amount of this metabolite was obtained in the cell culture containing yeast extract 80 mg/l). Given that increasing the amount of secondary metabolites is the main purpose of the plant cell culture, the use of high concentrations of elicitor to increase β-Caryophyllene is justified despite the decrease in cell viability. Percentage of Iso-Pulegone secondary metabolite was in the natural plant more than the cell culture and also in the cell suspension culture, amount of this metabolite was decrease by increasing density of yeast extract and salicylic acid elicitors, thus cell culture containing these two elicitors is not recommended to increase amount of this secondary metabolite.
    Keywords: Mentha pulegium, cell culture, Iso-pulegone, ?-Caryophyllene, cell survival
  • Reza Shirzadiyan * Pages 382-398
    Plants are usually exposed by environmental stresses and in this regard they normally change their hormones levels in order to give a sufficient response to those environmental stresses to ensure their survival. Hereby, morphological and molecular charachteristics of ron1-1 mutant including was evaluated and compared with the Ler-0 wild type plants in response to different concentrations of hormone IAA, ABA, ACC in vitro condition. Plant hormone abscisic acid (ABA) is involved in a wide range of plant developmental stages and its levels changes when plants are facing with drought stress and pathogens. Vein pattern, lateral root formation, hairy root, stem, root and apical dominance are to be adjusted by auxin (IAA). Plant hormone ethylene is involved in many physiological processes such as germination, senescence, fruit ripening, leaf fall, creating hairy roots. The Morphological conversion in ACC's treated plants is called triple response. Triple response symptom includes root shortness, root thickness and hypocotyl shortness and exajorated hock. Based on the obtained results, there is a significant difference between primary root length, lateral root number, leaf number and rate of germination in mutant seedlings ron1-1 when compared with the wild type seedlings in response to Different concentrations of ABA, ACC, IAA. Overall, the results here indicate that a considerable increase in sensitivity of ron1-1 and old101 mutant plants to stress-induced conditions has been observed in comparison with the Ler-0 plants.
    Keywords: Arabidopsis, ACC, ABA, IAA, RON1
  • Akbar Safipoorafshar *, Zahra Soleymani Pages 399-408
    Citrullus colocynthis is a very drought tolerant cucurbit species which widely distributed in the deserts of Mediterranean region and Middle East. One of the possible mechanisms involved in the tolerance response of this plant could be overexpression of Rboh gene which its protein product are involved in the production of ROS signal molecules. In this research, Rboh gene expression during drought stress, were studied in C. colocynthis and watermelon. Seeds after sterilization and germination in germinator transfer to pots containing sand and 5 leave plants treated by PEG 8000 15%. At times zero, 3, 9, 18 hours after treatment relative water content of leaves and Quantitative gene expression of Rboh by Real Time PCR method was studied. The results showed a significant decrease in relative water content in both species but in C. colocynthis this decrease was less remarkably. After PEG treatment the expression of Rboh increased in two species but expression level in C. colocynthis was more than watermelon. Expression of Rboh which play an important role in response to stress stimulus, was rapidly and strongly induced by PEG treatment in C. colocynthis rather than C. lanatus. The result can be a confirmation that Rboh Play a critical role in C. colocynthis tolerant against the drought stress.
    Keywords: C. colocynthis, C. lanatus, Real Time PCR, RWC, Watermelon
  • Nazanin Gholampour-Faroji, Aliakbar Haddad-Mashadrizeh *, Samaneh Dolatabadi Pages 409-423
    Reactive oxygen species, which lead to oxidative stress and related diseases via both intra- and extracellular pathways, could be identified and cleaning through some of the bacterial enzymes. Bearing in mind, the assessment of the structure, function and hosting of the antioxidative enzymes while lead to disclose species of bacteria with probiotics capability, provides approaches to designing genetics constructs. In this regard, the nucleotide and protein sequences of the katA, katE, katE*, sodA, sodA*, gshR, gshR1, gshR4, trxB1 and trxR genes were retrieved from databases. Then the structural, functional,topological and physicochemical properties of the protein sequences of related enzymes were investigated. Moreover, their hosting in bacterial microorganisms were explored. The results of this study whilst disclosed the physicochemical properties of these enzymes reveal that KATE, KATA, KATE* and SODA are secretory capacity. Structural monitoring of these enzymes introduced collaborative and pragmatic domains with the ability to remove reactive oxygen species, hydrogen peroxide decomposition and regulation of redox reactions as well as immunomodulatory effects and ammonia removal in some of them.In this regard, examination the binding affinity of these enzymes to oxidant agents revealed high binding affinity of them, in particular KATA, to O2-. Additionally, checking the host of these enzymes revealed the presence of homologous sequences especially sequences like to TRXB1 and TRXR in different species of Weissella, Pediococcus, Leuconostoc, Tetragenococcus, Peptoniphilus and Listeria. Meanwhile, similarity search lead to detection seven encoding sequences with antioxidative capacity in the genomic context of the Pediococcus acidilactici, Lactobacillus pentosus and Lactobacillus plantarum.
    Keywords: Reactive oxygen species, oxidative stress, cancer, antioxidative enzymes, probiotics
  • Fahimeh Mirzaei, Ebrahim Dorani *, Ali Bandeh Hagh Pages 424-432
    In this study in order to achieving high frequency regeneration of sunflower effect of genotype (Record, Progress, Gabor, AF81-196 A line and CMS19 A line), Proximal and Distal section of the cotyledon explant and 10 plant growth regulator combination have been investigated. Seeds without pericarps were surface sterilized and germinated on half strength MS basal medium. Cotyledons from 2-day old seedling were cut from the middle and three explants of each section were transferred to regeneration medium. Regeneration medium consisted of full strength MS medium supplemented with two levels of BAP (1 and 2 mg/l) in combination with three levels of NAA and IAA (0, 0/5 and 1 mg/l). Experiment was conducted in a factorial completely randomized design with three replications. Statistical analysis showed that there were significant differences among the genotypes, explant and plant growth regulator treatments on both organogenesis parameters including regeneration rate and the average number of shoots per explant. Our results showed that the shoot regeneration in sunflower is genotype-dependent, and proximal section of cotyledon explant was greater potential for shooting. CMS19 and Progress were the best responding genotypes with a regeneration rate of 51/21% and 41.21%, respectively. The highest rate of shoot regeneration was observed with 2 mg/l BAP in combination of l mg/l IAA.
    Keywords: Sunflower, organogenesis, plant growth regulators, explant, genotype
  • Khoshnood Nourollahi * Pages 433-451
    Septoria tritici blotch (STB) caused by Septoria tritici is one of the most important wheat diseases in Ilam Province. In order to determine genetic diversity of pathogen, 44 samples were collected from wheat fields of different regions in Ilam province. Molecular test was carried out with a set of five pairs of SSR primers after purification and identification of isolates. The SSR primers amplified a total 22 alleles among isolates. The average of allele number was 4.4 per each primer. Genetic diversity of the populations ranged from 0.138 to 0.166 with an average of 0.154. Cluster analysis based on UPGMA method and Dice coefficient, divided the isolates into 18 groups at 0.54% similarity level. Result of AMOVA showed that 98% of genetic diversity was in relation to isolates and only 2% was in related to different geographical regions. Therefore there is the high genetic similarity between isolates from different geographic regions. High genetic similarity can be attributed to emigration of gene or genotype as a result of various factors.
    Keywords: Genetic Diversity, Septoria tritici, SSR, wheat
  • Jafar Vatandoost * Pages 452-462
    Root rot is the most important disease of sugar beet caused by Rhizoctonia solani fungus which lives in soil. Many soil bacteria such as Pseudomonas spp. by production of materials such as siderophores could control soil borne pathogens. So in this study, after identifying Pseudomonas fluorescents in the Rhizosphere of Sabzevar sugar beet fields and the assessment of the bacteria to inhibit R. solani growth, detection of siderophore biosynthetic gene was performed. For this purpose, plant samples along with its Rhizosphere soil were collected. To obtain specific Pseudomonas, Pseudomonas agar F medium was used. After 2 subcultures on the same medium, three Pseudomonas fluorescent strains based on microbial tests were identified. To evaluate the growth inhibition of R. solani by Pseudomonas fluorescent, dual culture tests were done. Based on inhibition areola, it was shown that C7 and C3 isolates have severe and moderate deterrence respectively but C5 strain has no deterrent effect. PCR results also showed that only C7 isolate contained siderophore biosynthetic genes.
    Keywords: Root rots, sugar beet, Pseudomonas fluorescent, Rhizoctonia solani fungus
  • Kosar Hooshmand, Ahmad Asoodeh* Pages 463-473
    Context: Scientists are looking for new treatment options with fewer side effects using natural compounds such as peptides.
    Objective
    In this study, we used different concentrations of GL-9 peptide to evaluate its cytotoxic effect on human lung adenocarcinoma cells (A549) and normal human and bovine lymphocytes and erythrocytes cells was investigated.
    Materials And Methods
    12, 25 and 50 µg/ml of GL-9 peptide were used to examine its cytotoxic effect on A549cells after 24 h and 48 h via MTT assay. Furthermore, hemolysis and lympho-toxic assay were used to analyze GL-9 cytotoxic influence on human normal cells.
    Results
    Our results showed the cytotoxic effect of GL-9 peptide on A549 cell line within 48 h. Moreover, our results showed no hemolytic and cytotoxic effect on human and bovine red and white blood cells.
    Discussion and
    Conclusion
    GL-9 peptide had cytotoxic effect on A549 cell line after 48h with no toxic activity on human and bovine peripheral blood mononuclear cells, therefore through further analysis and examination this peptide could be a replace for common cancer therapy drugs in the near future
    Keywords: GL-9 peptide, A549 cell line, MTT, hemolytic activity, density gradient of Ficol-Hypaque