فهرست مطالب

  • سال چهارم شماره 2 (1396)
  • تاریخ انتشار: 1396/12/25
  • تعداد عناوین: 6
|
  • زهرا حاجی احمدی، رضا شیرزادیان خرم اباد *، محمود کاظم زاد، محمد مهدی سوهانی صفحات 1-16
    آفت شب پره گوجه فرنگی (Tuta absoluta) از جمله آفات مهم گوجه فرنگی در کشور ایران به شمار می رود. تغذیه این آفت موجب خسارت %100-50 به میوه گوجه فرنگی در جهان شده است. ژنcryIAb به بسیاری از گیاهان از جمله ذرت منتقل و موجب حفاظت آن ها در مقابل حمله کرم ساقه خوار ذرت شده است. در اکثر مطالعات از پیشبرهای دائمی مانند CaMV35S در فرآیند انتقال ژن به گیاهان استفاده می شود که این امر به دلیل مصرف دائمی انرژی گیاه موجب تغییر در مسیرهای متابولیسمی آن می گردد. پیشبر القا شونده با زخم MPI (Maize Protease Inhibitor) دارای قدرت و کارایی بالاتری از پیشبر CaMV35S است. بنابراین در پژوهش حاضر، برای اولین بار گیاهان گوجه فرنگی تراریخت (رقم فلات) حاوی ژن cryIAb تحت پیشبر MPI تولید شد. پیشبرMPI از گیاه ذرت جدا و در ناقل بیانی pPZP122 جایگزین پیشبرCaMV35s گردید. پس از جداسازی ژنcryIAb از ناقل pCIB4421، سازه pPZP122:MPI:CryIAb ساخته شد و به سویه AGL1 آگروباکتریوم منتقل شد. تراریخته نمودن گوجه فرنگی بصورت In planta انجام و گزینش اولیه گیاهان ترایخت در محیط کشت های حاوی جنتامایسین انجام شد. حضور ژن cryIAb در گیاهچه های مقاوم نسل اول و دوم به ترتیب %5/62 و % 58/75 با PCR مورد تایید قرار گرفت. حضور پروتئین در لاین های تراریخت نسل دوم با استفاده از روش لکه گذاری نقطه ای پروتئین و به کمک پادتن اختصاصی چند دودمانی پروتئین CryIAb، مورد تایید قرار گرفت. نتایج زیست سنجی گیاهان تراریخته نسل دوم با استفاده از آفت توتا، مقاومت بهبود یافته گیاهان تراریخته علیه آفت را نشان دادند. بنابراین پیشبر القا شونده با زخم MPI می تواند برای ساخت سازه های حاوی ژن های کد کننده پروتئین حشره کش (مانند انواع مختلف cry) و تراریختی سایر گیاهان مفید باشد تا ژن مورد نظر صرفا در زمان حمله آفت بیان شود.
    کلیدواژگان: پیشبر القا شونده توسط زخم، توتا، ژن cryIAb، In planta
  • پریا امیری، احمد اسماعیلی *، جواد هادیان صفحات 17-28
    مطالعه تنوع ژنتیکی در گیاهان دارویی، یکی از اهداف مهم به نژادی است. پیشرفت های اخیر در کاربرد واکنش زنجیر های پلیمراز، امکان بررسی افراد یک جمعیت را در تعداد مکان های ژنی بیشتری از ژنوم فراهم ساخته است و از میان نشانگرهای مولکولی DNA، نشانگرISSR نیز به طور موفقیت آمیزی در مطالعات مختلف تنوع ژنتیکی گیاهان استفاده شده است. در این پژوهش، تنوع ژنتیکی 43 نمونه از 5 جمعیت کدوتخم کاغذی و 4 نمونه از 1 جمعیت کدوتنبل کشت شده در کلکسیون دانشگاه شهید بهشتی توسط 12 نشانگر ISSRبررسی شد. در مجموع 83 نوار قابل امتیاز دهی به دست آمد و میانگین نوارهای تولیدی توسط نشانگرها 91/6 بود و 100 درصد نوار های قابل امتیاز دهی چند شکلی نشان دادند. دندروگرام بر اساس ضریب تشابه جاکارد و روش خوشه بندی CLink (Complete Linkage)، ترسیم گردید و پنج گروه اصلی به دست آمد. نتایج به دست آمده از گروه بندی با دو روش تجزیه به مختصات اصلی و تجزیه خوشه اینشان داد که گروه بندی ارایه شده توسط دو روش مزبور با یکدیگر مشابه بودند. ضریب کوفنتیک محاسبه و 97/0 به دست آمد. در مجموع نتایج نشان داد که برخی از نشانگرهای ISSR استفاده شده در این تحقیق، برای مطالعات آینده تنوع ژنتیکی در گونه Cucurbita pepo مفید است.
    کلیدواژگان: کدو تخم کاغذی، تجزیه خوشه ای، تجزیه به مختصات اصلی، اطلاعات چندشکلی
  • رضا درویش زاده *، هادی علیپور، احمد صرافی صفحات 29-42
    بیماری ساقه سیاه یکی از بیماری های مهم قارچی آفتابگردان است. اطلاع از نحوه توارث و کنترل ژنتیکی صفت اهمیت ویژه ای در انتخاب روش مناسب به نژادی برای مقاومت به این بیماری دارد. در این تحقیق دو ژنوتیپ ENSAT-B5 و AS613 آفتابگردان به همراه ژنوتیپ جهش یافته M5-54-1 که دارای واکنش متفاوت به جدایه های MP8 و MP10 (قارچ عامل بیماری ساقه سیاه) بودند، انتخاب و نسل های F1، F2، BC1 و BC2 از طریق تلاقی های ENSAT-B5×AS613 و ENSAT-B5×M5-54-1 ایجاد شدند. نسل های حاصل از تلاقی و والدین برای هر مجموعه در قالب طرح پایه کاملا تصادفی با 3 تکرار در شرایط کنترل شده کشت و آلودگی با جدایه های MP8 و MP10 قارچ عامل بیماری انجام شد. به غیر از ترکیب تلاقی [(♀) M5-54-1 × ENSAT-B5 (♂)-MP10]، در دو ترکیب تلاقی [(♀) AS613 × ENSAT-B5 (♂)-MP8] و [(♀) AS613 × ENSAT-B5 (♂)-MP10] معنی دار شدن آزمون نیکویی برازش برای مدل سه پارامتری افزایشی- غالبیت حاکی از وجود اثرات متقابل غیرآللی در توارث صفت مقاومت به ساقه سیاه بود. در مدل های برازش یافته برای ترکیب های تلاقی مختلف، اثر غالبیت [d] و اثرات متقابل غالبیت × غالبیت [dd] بالا و معنی دار بودند که نشان دهنده اهمیت بیشتر اثرات غیرافزایشی است. بنابراین انتخاب در نسل های اولیه برای این صفت موفقیت آمیز نخواهد بود و بر این اساس تولید ارقام هیبرید برای افزایش مقاومت به بیماری ساقه سیاه توصیه می شود.
    کلیدواژگان: اثرات غیرافزایشی، اپیستازی، تنش زیستی، گیاهان دانه روغنی، طرح آمیزشی
  • سهیلا شایان، محمد مقدم واحد *، مجید نوروزی، سید ابوالقاسم محمدی، محمود تورچی، بفرین مولایی صفحات 43-60
    تنش خشکی از عوامل کاهش دهنده عملکرد در سطح جهان محسوب می شود. با توجه به این که گندم بیشتر در نواحی نیمه خشک کشت می شود، امروزه توجه زیادی به ایجاد ارقام متحمل به تنش خشکی معطوف شده است. در این پژوهش نحوه وراثت برخی از صفات زراعی و فیزیویولوژیکی در نسل های مختلف حاصل از تلاقی دو رقم ارگ (والد متحمل به خشکی) و مغان 3 (والد حساس به خشکی) در شرایط مزرعه از طریق تجزیه میانگین نسل ها در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز در سال زراعی 193-1392 مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایش به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در دو تکرار صورت پذیرفت. شرایط آبیاری در کرت های اصلی و نسل های مورد مطالعه در کرت های فرعی قرار گرفتند. پس از گرده افشانی به منظور اعمال تنش کم آبی، قطع آبیاری تا انتهای فصل برای کرت های واجد تنش صورت گرفت. در تجزیه واریانس اختلاف معنی داری در بین نسل های مختلف از نظر صفات ارتفاع بوته، طول پدانکل، طول برگ پرچم، عرض برگ پرچم، تعداد پنجه بارور، میزان کلروفیل برگ، دمای برگ، تعداد روز تا رسیدگی، وزن سنبله، وزن کاه، بیوماس، عملکرد دانه و شاخص برداشت مشاهده شد. اثر متقابل نسل در شرایط آبیاری تنها برای عملکرد دانه معنی دار بود. بعد از تجزیه میانگین نسل ها در دو شرایط عادی و تنش خشکی، کای اسکور مدل سه پارامتری برای کلیه صفات مورد مطالعه معنی دار بود که حاکی از حضور اثرات متقابل غیر آللی در وراثت این صفات بود. دامنه وراثت پذیری عمومی و خصوصی برای صفات مورد مطالعه به ترتیب در شرایط عادی 946/0-502/0 و 429/0-244/0 و در شرایط تنش کم آبی 951/0-653/0 و 377/0-221/0 به دست آمد. متوسط درجه غالبیت برای کلیه صفات مورد مطالعه در هر دو شرایط عادی و تنش کم آبی بیشتر از یک بود که وجود پدیده فوق غالبیت را در کنترل این صفات نشان داد و مقدار پایین وراثت پذیری خصوصی را توجیه کرد. در هر دو شرایط، واریانس غالبیت بزرگ تر از واریانس افزایشی برای تمامی صفات بود. این نتایج لزوم بهره برداری از اثرات غالبیت ژنی در برنامه های اصلاحی گندم در صورت فراهم شدن تولید واریته های هیبرید یا انجام گزینش در نسل های تفرق پیشرفته را نشان می دهد هر چند که به علت مشکل انتقال گرده، تولید واریته های هیبرید در گندم در سطح محدودی صورت می گیرد.
    کلیدواژگان: تجزیه میانگین نسل ها، تنش خشکی، گندم، وراثت پذیری
  • محمد معتمدی *، پرویز صفری صفحات 61-75
    تنش کم آبی یکی از مهمترین عوامل کاهش تولید محصول گندم است و شناخت ساختار ژنتیکی و نوع عمل ژن های کنترل کننده عملکرد دانه در شرایط تنش برای طراحی روش اصلاحی ضروری است. در این مطالعه از یک طرح تلاقی نیمه دی آلل (روش دوم گریفینگ) 9 × 9 برای مطالعه ساختار ژنتیکی عملکرد دانه گندم در شرایط تنش و غیرتنش استفاده شد. تجزیه ترکیب پذیری به روش دوم گریفینگ برای هر دو سطح تنش و غیرتنش معنی داری واریانس های GCA و SCA را نشان داد که نشان دهنده کنترل عملکرد دانه توسط اثرات افزایشی و غیرافزایشی ژن ها می باشد. نتایج تجزیه ترکیب پذیری نشان داد که در میان والدین، ارقام قدس و بم بیشترین GCA را برای عملکرد دانه داشتند و بهترین تلاقی ها، ارگ × قدس، نوید × مغان، بم × الوند (در هر دو سطح رژیم آبیاری) و بم × قدس (در شرایط تنش) بودند. از تجزیه بای پلات داده های دی آلل برای نمایش GCA و SCA والدها، تعیین گروه های هتروتیک و بهترین تلاقی ها استفاده شد. به طور کلی با توجه به نتایج کسب شده، ارقام بم، قدس و ارگ علاوه بر تحمل به تنش و حفظ عملکرد در شرایط تنش خشکی، توانایی انتقال این ویژگی ها به هیبریدها را نیز داشتند و از آن ها می توان در برنامه های اصلاحی برای بهبود تحمل به تنش استفاده کرد.
    کلیدواژگان: ترکیب پذیری عمومی، ترکیب پذیری خصوصی، دی آلل، تنش کم آبی، گندم
  • محتشم محمدی *، رحمت الله کریمی زاده، طهماسب حسین پور، حسن قوجق، کمال شهبازی، پیمان شریفی صفحات 75-88
    برنامه های اصلاحی معمولا مبتنی بر ارزیابی تظاهر موفق ژنوتیپ ها در مناطق و سال های مختلف بویژه در مراحل نهایی گزینش ارقام در محیط هدف، تحت شرایط شیوع طبیعی تنش های خشکی و گرما هستند. انجام دقیق تر گزینش ژنوتیپ های گندم مستلزم کاهش اثرات محیطی برای تبیین ظرفیت ژنتیکی آنها با تحلیل مناسب اثر متقابل ژنوتیپ × محیط است. در این تحقیق، 18 ژنوتیپ پیشرفته گندم نان در پنج ایستگاه گچساران، گنبد، خرم آباد، مغان و ایلام در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار طی سه سال زراعی (93-1390) در شرایط دیم ارزیابی شدند. برای بررسی اثرات متقابل ژنوتیپ× محیط بر روی داده های سه ساله عملکرد دانه در هر ایستگاه و همچنین تمام ایستگاه ها، تجزیه واریانس مرکب انجام شد. سپس به دلیل معنی دار بودن اثرات متقابل سال× مکان و ژنوتیپ× سال× مکان، پایداری عملکرد دانه با استفاده از روش های پارامتری و ناپارامتری ارزیابی شد. لاین های شماره 10 و 17 به ترتیب با تولید 3028 و 3107 کیلوگرم در هکتار بیشترین میزان تولید دانه را داشتند. بر اساس آماره های پارامتری: CVi، ، ، ، MSY/L و MSPI و آماره های ناپارامتری: ، ، ، Top، Mid، Low، R-Sum، و SDR، لاین شماره 10، از پایداری عملکرد مناسبی برخوردار بود. علاوه بر این، لاین های شماره 12 و 17 نیز محصول و پایداری عملکرد بالایی داشتند. دو لاین زودرس شماره 10 و 17، دارای ارتفاع بوته مطلوب و وزن هزار دانه نسبتا زیادی بودند.
    کلیدواژگان: اصلاح، سازگاری، پایداری، دیم، خشکی، گرما
|
  • Zahra Hajiahmadi, Reza Shirzadian-Khorramabad *, Mahmood Kazemzad, Mohammad Mahdi Sohani Pages 1-16
    Tomato leafminer (Tuta absoluta) is one of the important pests of tomato in Iran. It causes serve losses to tomato yield between 50 to 100% in the world. The cryIAb gene has been introduced into many plant species, including maize resulting in protection of the maize plants against corn borer larvae. In most studies, constitutive promoters such as CaMV35S were employed for genetic transformation; however the constitutive expression of genes led to changes in plant metabolic pathways due to permanent energy consumption in plants. Since, wound inducible promoter MPI (Maize Protease Inhibitor) posses more efficiency and strength than CaMV35S promoter. Therefore, in the current study, transgenic tomato (cv. Falat) plants harboring cryIAb gene under control of the MPI promoter were developed for the first time. The MPI promoter was isolated from maize and cloned into pPZP122 expression vector replacing the CaMV35S promoter. The cryIAb gene was isolated from pCIB4427 and cloned in pPZP122:MPI:cryIAb and the resulting construct was transformed into Agrobacterium AGL1 strain using In planta approach. Initial selection of the transgenic plants was carried out in media culture containing gentamicin. PCR analysis confirmed the presence of transgene in gentamycin-resistance plants in the first and second generations by rate of 62.5% and 75.58%, respectively. Protein dot blotting using anti-CryIAb polyclonal antibody confirmed the presence of protein in the second generation of transgenic lines. Based on the result of Tuta bioassay, transgenic plants demonstrated an enhanced resistance against Tuta. Thus, the wound inducible promoter MPI can be used in genetic transformation of crop plants if insecticidal protein-encoding genes (such as different types of cry) are used and therefore, it is important to be used when plants asked to express only when are being attacked by insect pests.
    Keywords: Wound inducible promoter, Tuta, cryIAb gene, In planta
  • Parya Amiri, Ahmad Ismaili *, Javad Hadian Pages 17-28
    Evaluation of genetic diversity in medicinal plants is one of the most important evolutionary and breeding goals. Recent developments in polymerase chain reaction brings the possibility of evaluation the individuals of a population in more sites of genome, and among different DNA molecular markers, the ISSR marker was successfully used in study of the genetic diversity of different plants. The genetic diversity of 43 individuals from five populations of Styrian Pumpkin (Cucurbita pepo var. styriaca) and 4 individuals from one population of C. maxima which cultivated in Shahid Beheshti University collection (Tehran, Iran) was investigated using 12 ISSR markers. Totally, 83 scorable bands were produced by ISSR markers and the mean for the produced band for each marker was 6.91 and 100% of scorable bands were polymorphic. Dendrogram was illustrated based on Jaccard coefficient similarity matric and algorithm of Complete Linkage. Based on cluster analysis, individuals of populations divided into five main groups. The results of the grouping through principal coordinate analysis and cluster analysis showed that groupings by the two mentioned methods were consonant with each other and have made a similarity grouping. The cophenetic coefficient was calculated as 0.97. Totally, the results of present study showed that the some of used ISSR markers could be useful for future study of genetic variation in Cucurbita pepo.
    Keywords: Cucurbita pepo L., Cluster analysis, Principal coordinate analysis, Polymorphic information
  • Reza Darvishzadeh *, Hadi Alipour, Ahmad Sarrafi Pages 29-42
    Black stem disease is one of the most important fungi diseases in sunflower. Information about the mode of heritability and the effects of genes controlling trait could be most important for selecting breeding methods to black stem disease resistance. In this study, genotypes ENSAT-B5 and AS613 and a mutant genotype M5-54-1 with different response to MP8 and MP10 isolates were selected and F1, F2, BC1 and BC2 generations were made from ENSAT-B5×AS613 and ENSAT-B5×M5-54-1 crosses. Generations of crossing and parents of each set were planted in a completely randomized design with three replications and infected by M8 and M10 isolates. With the exception of the [(♀) M5-54-1 × ENSAT-B5 (♂)-MP10] cross, the lack of fit test of simple three parametric additive-dominance models for the [(♀) AS613 × ENSAT-B5 (♂)-MP8] and [(♀) AS613 × ENSAT-B5 (♂)-MP10] crosses were significant, indicating the presence of non-allelic interactions in the inheritance of the black stem disease resistance. In the estimated models for the different crosses, high and significant amount of dominant effects and dominant × dominant interactions suggested the importance of non-additive genetic effects. Therefore, selection for this trait in early generation could not be effectively successful and hybrid development is highly recommended for increasing the resistance to the black stem disease.
    Keywords: Biotic stress, Epistasis, Mating design, Non, additive effects, Oil crops
  • Soheila Shayan, Mohammad Moghaddam Vahed *, Majid Norouzi, Abolghasem Mohammadi Seyed, Mahmoud Tourchi, Bafrin Molaei Pages 43-60
    Drought stress is one of the factors that reduces yield in the world. Considering that wheat is grown mostly in semi-arid areas, much attention has been paid to develop drought tolerant varieties. This experiment was conducted during 2013-2014 in Tabriz University research farm, Iran. In this investigation the inheritance of some agronomic and physiological traits was studied in the field condition through generations mean analysis. The generations were produced from the cross of Arg (tolerant to drought) and Moghan3 (sensitive to drought) varieties. The experiment was a split plot design based on randomized complete blocks with two replications. The irrigation conditions were arranged in the main plots and generations in the subplots. In the stress condition, irrigation was withheld after pollination. Based on the analysis of variance, significant difference were observed among different generations in terms of plant height, peduncle length, flag leaf length, flag leaf width, number of fertile tillers, leaf chlorophyll content, leaf temperature, days to maturity, spike weight, straw weight, biomass, grain yield and harvest index. The interaction between generations and irrigation conditions was significant only for grain yield. The generation mean analysis in both normal and drought stress conditions showed that chi-square of three parameter model was significant for all of the studied characteristics, indicating the presence of non-allelic interactions in the inheritance of these traits. The broad sense and narrow sense heritabilities for the traits under study were estimated as 0.502-0.946 and 0.244-0.429 in the normal condition and 0.653-0.951 and 0.221-0.377 in the water stress condition, respectively. The average degree of dominance for all of the characters in both normal and water stress conditions was greater than one which indicated the existence of over-dominance gene action in controlling these traits. At both conditions, the dominance genetic variance was higher than the additive genetic variance for all of the traits. The results indicate the necessity of selection in advanced generation or exploiting dominance gene action in the breeding programs, if hybrid varieties are produced in the wheat plant.
    Keywords: Drought stress, Generation mean analysis, Heritability, Wheat
  • Mohammad Motamedi *, Parviz Safari Pages 61-75
    Drought stress is one of the most important factors involved in reducing wheat production and identifying genetic structure and gene action type in controlling grain yield in water stress condition is essential for choosing appropriate breeding methods. In this study, 9×9 one way diallel crosses were used to study the genetic structure of wheat grain yield at stress and non- stress conditions. Combining ability analysis by the second Griffing method for both conditions resulted in significant GCA and SCA variances, representing grain yield may be controlled by additive and non- additive effects of genes. The results of applying combining ability analysis indicated that among the parents, genotypes Ghods and Bam had the highest GCA for grain yield and the best specific crosses were Arg × Ghods, Navid × Moghan, Bam × Alvand (for both irrigation regimes) and Bam × Ghods (in stress condition). Biplot analysis of diallel data was used to display GCA and SCA for parents and to determine heterotic groups and the best crosses. In general, according to the results, Bam, Ghods and Arg were tolerant cultivars and had the ability to maintain yield in drought stress condition as well as to transfer these properties to the hybrids. So these genotypes can be used to improve stress tolerance in breeding programs.
    Keywords: Diallel, General Combining Ability, Specific Combining Ability, Water deficit stress, Wheat
  • Mohtasham Mohammadi *, Rahmatollah Karimizadeh, Tahmaseb Hosseinpour, Hasan Ghojogh, Kamal Shahbazi, Peyman Sharifi Pages 75-88
    Breeding of adapted and variation germplasm can be a main element for strength of research political in stable agricultture system. This is achived by targeting variety selection onto different growing environments under natural heat and drought stresses. To realize this, breeding programs usually undertake a rigorous genotypes performance evaluation across locations and years mostly at the final stage of variety development process. More accurate selection of wheat genotypes requires reducing environmental effects for explaining of their genetic potential with appropriate analysis of genotype × environment. In this research, 18 improved bread wheat genotypes were planted in randomized compelet block design with 4 replications in Gachsaran, Khoramabad, Gonbad, Moghan and Ilam stations during three years (2011-2014). Simple and combined analysis variance were done on grain yield data. Due to significant interaction effects for Year × locatin and genotype × year × locatin, yield stability of considered genotypes were analysed using some parameteric and nonparametric methods. Obtained results showed genotypes no. 10 and 17 with 3107 and 3028 kg/ha had the highest grain yield. Based on parametric statistics: CVi, , , ¡, MSY/L and MSPI and non-paramertric statistics: , , , Top, Mid, Low¡, R-Sum, and SDR, G10 had more yield stability. More over, G12 and G17 showed suitable yiled stability among high production genotypes. Earliness Genotypes 10 and 17 lines had optimum plant height and partially high thousand kernel weight.
    Keywords: Adaptaion, Breeding, Drought, Dryland, Heat, Stability