فهرست مطالب

  • سال هفتم شماره 1 (بهار و تابستان 1397)
  • تاریخ انتشار: 1397/05/02
  • تعداد عناوین: 10
|
  • مهند الوائلی، اکبر دیزجی* ، غلامحسین مصاحبی، اکبر آهنگران صفحات 1-11
    ویروس پیچیدگی برگ زرد گوجه فرنگی (Tomato yellow leaf curl virus, TYLCV) از مهمترین بیمارگرهای مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری است. طی سال های 1396- 1395، تعداد 393 نمونه گوجه فرنگی دارای علائم بیماری پیچیدگی برگ زرد گوجه فرنگی از شش استان مختلف عراق جمع آوری شد. در آزمون ساندویچ دوطرفه الایزا (DAS-ELSA) ، 55 نمونه (14 درصد) با آنتی بادی های اختصاصی TYLCV واکنش مثبت نشان داد. پس از استخراج دی. ان. ا کل، آلودگی 21 (از 55) نمونه با واکنش مثبت در الایزا به TYLCV با واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR) تایید و ژن پروتئین پوششی V1 16جدایه از ویروس با استفاده از جفت آغازگر اختصاصی تکثیر، همسانه سازی و تعیین ترادف شد. براساس همردیف سازی ترادف نوکلئوتیدی، بالاترین میزان یکسانی نوکلئوتیدی ژن پروتئین پوششی این جدایه ها (6/99- 1/94 درصد) با جدایه های این ویروس از کویت (KJ830841) و عراق (JQ354991) تعیین شد. در تحلیل تبارزایی براساس ترادف نوکلئوتیدی V1، جدایه های عراق، بدون ارتباط با منشا جغرافیایی، در دو گروه و چهار زیرگروه قرار گرفتند. شاخص های تنوع ژنتیکی براساس این ناحیه ژنومی ویروس حاکی از وجود تنوع ژنتیکی زیاد در زیرجمعیت های عراقی بود. نسبت جانشینی های نامترادف به جانشینی های مترادف Pi (a) /Pi (s) کمتر از یک (1>) این ژن، نشان دهنده تاثیر فشار انتخابی منفی روی آن می باشد. همچنین جریان ژنی کمی بین دو زیرجمعیت مرکزی و جنوبی عراق تعیین شد که نشان دهنده تمایز ژنتیکی جدایه ها در این نواحی از کشور می باشد. این مطالعه اولین پژوهش در خصوص بررسی پراکنش جغرافیایی و تنوع ژنتیکی TYLCV در عراق می باشد. تعیین ترادف نوکلئوتیدی ژنوم کامل جدایه ها به منظور تعیین سویه ویروس ضروری می باشد.
    کلیدواژگان: بگوموویروس، تنوع ژنتیکی، عراق، گوجه فرنگی
  • اثمر سلیمان زاده، اروج ولیزادگان* ، قاسم عسکری سریزدی صفحات 12-20
    شب پره پشت الماسی یا بید کلم Plutella xylostella L. در برابر بسیاری از آفتکش‏ها از جمله پایرتروئیدها مقاومت توسعه یافته‏ای نشان داده است. در تحقیق حاضر سمیت دلتامترین روی لارو سن سوم شش جمعیت از این حشره با استفاده از روش غوطه‏ور سازی برگ بررسی شد. نتایج نشان داد که جمعیت‏های مختلف این حشره حساسیت متفاوتی در برابر دلتامترین دارند. جمعیت‏های مقاوم شب پره پشت الماسی با استفاده از فشار گزینشی طی 15 نسل در شرایط آزمایشگاه به وجود آمدند و حساسیت آنها به دلتامترین مورد ارزیابی قرار گرفت. در این جمعیت‏های مقاوم نسبت مقاومت به طور قابل توجهی افزایش پیدا کرد. اگرچه سینرژیست‏های DEM وTPP هیچ نوع اثر سینرژیستی روی دلتامترین نداشتند، سینرژیست PBO به طور قابل توجهی سمیت دلتامترین در جمعیت‏های مقاوم را کاهش داد. سینرژیست DEF نیز اثر سینرژیستی نسبتا خوبی داشت. مطالعات آنزیمی نشان دادند که فعالیت آنزیم‏های مونواکسیژناز و استراز در جمعیت‏های مقاوم بسیار بیشتر از فعالیت آنزیم گلوتاتیون اس-ترانسفراز می‏باشد. در بررسی مقاومت تقاطعی، نتایج نشان داد که جمعیت بسیار مقاوم شب پره پشت الماسی در برابر حشره‏کش‏های هگزافلومورون و ایندوکساکارب مقاومت تقاطعی بالایی را نشان می‏دهد همچنین در این جمعیت هیچ نوع مقاومت تقاطعی با حشره‏کش آبامکتین دیده نشد.
    کلیدواژگان: سم زدایی، آفت کش، سینرژی، کلم، آفت، آنزیم
  • محدثه پورکریمی دریا کناری، محمد مهدی سوهانی* ، امین عابدی صفحات 21-32
    ژن های شبه استریکتوسیدین سینتاز (SSL) از خانواده های ژنی موجود در ژنوم آرابیدوپسیس هستند. اورتولوگ های این خانواده در سایر گیاهان نظیر پریوش (Catharanthus roseus) آنزیم های کلیدی مسیر بیوسنتز ایندول آلکالوئیدهای مونوترپنوئیدی هستند. ژن SSL6 آرابیدوپسیس، از اعضاء خانواده ژنی SSL، در پاسخ به انواع تنش ها و مولکول های پیام رسان به صورت معنی داری القاء می شود. در این مطالعه، از روش های ژنتیک معکوس (درج T-DNA) برای تعیین نقش کارکردی ژن SSL6 در پاسخ به تنش شوری استفاده شد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کامل تصادفی با دو فاکتور و در سه تکرار انجام شد. فاکتورها شامل دو ژنوتیپ (Col-0 و ssl6) و سه سطح تیمار NaCl (0 mM, 100 mM, 200 mM) بود. در مقایسه با گیاه تیپ وحشی، افزایش تجمع پرولین و محتوای آنتوسیانین و کاهش محتوای مالون دی آلدئید (MDA) در پاسخ به تنش شوری معنی دار بود. بررسی Real Time-PCR مشخص کرد که افزایش بیان ژن های SOS در پاسخ به تیمار شوری 150 میلی مولار NaCl در زمان های 3 و 6 ساعت پس از تیمار در گیاه ssl6 در مقایسه با Col-0 معنی دار است. در مجموع این نتایج نشان داد که احتمالا ژن SSL6 نقش کنترل کننده منفی در پاسخ به تنش شوری در گیاه آرابیدوپسیس بر عهده دارد.
    کلیدواژگان: بیان ژن، تنظیم کننده منفی، ژن فاقد عملکرد، لاین T-DNA
  • آرزو عزیزخواجه، ابراهیم دورانی* ، سعید اهری زاد صفحات 33-40
    عروسک پشت پرده (Physalis alkekengi L.) یک گیاه دارویی از تیره Solanaceae و غنی از مواد فیتوشیمیایی از قبیل فیزالین ها، ویتانولیدها، استرول ها، پلی ساکاریدها و فلاوونوئیدها است. این گیاه دارویی کاربردهای زیادی در طب سنتی و صنعت داروسازی دارد. کشت ریشه های مویین عروسک پشت پرده می تواند یک روش کارآمد برای تولید صنعتی متابولیت های ثانویه آن باشد. در این پژوهش برای القای ریشه مویین در عروسک پشت پرده اثر پنج سویه Agrobacterium rhizogenes شامل GM، C58، A4، MSU و 15834 و ریزنمونه های برگ و ساقه مطالعه شد. بیشترین درصد تراریختی مربوط به ریزنمونه های تلقیح شده با سویه های A4، MSU و 15834 بود. ریزنمونه های برگ با تولید 5/6 ریشه مویین به ازای هر ریزنمونه نسبت به ریزنمونه های ساقه (2/9 ریشه مویین به ازای هر ریزنمونه) عملکرد بهتری داشتند. برای تایید تراریخته بودن ریشه های مویین، پس از استخراج DNA، PCR با جفت آغازگر اختصاصی rol A انجام شد. الکتروفورز محصولات PCR حضور قطعه 403 جفت بازی rol A در ریشه های مویین و تراریخته بودن آن ها را تایید کرد. پژوهش حاضر اولین مطالعه منتشر شده در زمینه القای ریشه مویین درP. alkekengi است.
    کلیدواژگان: آگروباکتریوم رایزوژنز، ریشه مویین، عروسک پشت پرده، گیاه دارویی، مهندسی ژنتیک
  • مرضیه سعادتی جبلی، دانیال کهریزی* ، ایرج نصرتی صفحات 41-52
    کلزا یکی از با اهمیت ترین دانه های روغنی جهان به شمار می رود. علف های هرز یکی از مهمترین عوامل تهدید کننده کشت کلزا (Brassica napus) است. گلایفوسیت علف کشی عمومی، آنزیم EPSPS را مهار می کند. یکی از موثر ترین راه های ایجاد گیاهان مقاوم به گلایفوسیت، انتقال ژن کد کننده آنزیم EPSPS است. در پژوهش حاضر، یک جهش سه نقطه ای در ژن aroA باکتری E. coli ایجاد کرده سپس ژن مورد نظر را به همراه یک نسخه ژن معمولی در پلاسمیدهای pUC18 و pBI121 کلون کرده و توسط باکتری خاکزی Agrobacterium tumefaciense، سویه LBA4404، به سلول های گیاه کلزا رقم بهاره RGS003 انتقال داده شد. ژن مورد نظر تحت کنترل پروموتور CaMV35Sو ترمیناتور NOS بود. کلون سازی ژن در ناقل های کلونی و بیانی، بررسی تراریختی از طریق PCR و سایر آزمایش های مولکولی جهت تائید انجام گرفت. در این تحقیق در نسل T1 از 142 لاین مستقل تراریخته برای تیمار گلایفوست استفاده گردید که از این تعداد 10 لاین برای آزمونهای بعدی در نسل T2 مورد استفاده گردید. بذور گیاهان تراریخته نسل T2 در دو شرایط in vivo و in vitroبه صورت آزمایش فاکتوریل در غلظت های مختلف علفکش گلایفوسیت مورد بررسی قرار گرفتند. سپس درصد سوختگی و برخی صفات مرفولوژیک مانند ارتفاع بوته، تعداد شاخه ی فرعی و تعداد غلاف در بوته اندازگیری شد. نتایج نشان داد که گیاهان تراریخته می توانند تا غلظت 8/76 میلی مولار از علفکش گلایفوسیت را تحمل کنند؛ در حالی که گیاه شاهد در غلظت های صفر، 2/1، 4/2 میلی مولار قدرت زنده مانی دارند.
    کلیدواژگان: کلزا، گلایفوسیت، EPSPS، مقاومت به علفکش، صفات مرفولوژیک
  • ندا زند* ، رقیه همتی، حسین جعفری صفحات 53-64
    بیماری پوسیدگی فوزاریومی ریشه لوبیا توسط بیمارگر خاکزی f. sp. phaseoliFusarium solani ایجاد می شود و خسارت فراوان در مزارع لوبیا دنیا و ایران ایجاد می کند. در حال حاضر مهمترین و اقتصادی ترین روش کنترل این بیماری استفاده از ارقام مقاوم می باشد. برای این منظور در این تحقیق عکس العمل پنج رقم رایج کشت و 14 لاین لوبیا سفید به قارچ عامل بیماری پوسیدگی فوزاریومی ریشه لوبیا ابتدا به صورت ارزیابی مورفولوژیک و سپس کمیت سنجی باReal time PCR انجام شد. بر اساس نتایج ارزیابی مورفولوژیک لاین KBC43106 و رقم درسا به ترتیب حساس و متحمل شناخته شدند، سپس به منظور ارزیابی کمی و روند رشد قارچ عامل بیماری در لاین حساس و رقم متحمل گیاهچه های دو برگچه ای با غلظت 107 اسپور در میلی لیتر قارچ عامل بیماری به روش فرو بردن ریشه (Root dip) تلقیح گردیدند و در فواصل زمانی صفر،2 ، 7، 15، 21 و 30 روز پس از آلودگی از ریشه گیاهچه های تلقیح شده و شاهد نمونه برداری و استخراج DNA از آنها انجام شد. روند افزایش تدریجی میزان DNA قارچ موجود در ریشه ها با استفاده از تکنیک Real time PCR و به کارگیری سیستم SYBR Green همراه با آغازگرهای اختصاصی برای ژن elongation factor 1-α کمیت سنجی گردید. نتایج نشان داد تفاوت معنی داری بین مقدار DNA بیمارگر در ریشه گیاهان حساس و متحمل وجود دارد و بنابراین تکنیک Real time PCR ، تکنیک مناسبی برای ارزیابی مقاومت ارقام و لاین های لوبیا می باشد.
    کلیدواژگان: پوسیدگی فوزاریومی ریشه، ارزیابی مورفولوژیک، کمیت سنجی، رقم، لاین
  • صدیقه نصررمزی، محمد مهدی سوهانی* ، رضا شیرزادیان خرم آباد، مهیار امینی نسب، جعفر اصغری صفحات 65-78
    یکی از موثرترین راه های ایجاد گیاهان مقاوم به علفکش گلایفوسیت، دستورزی ژن کد کننده آنزیم EPSPS به منظور کاهش میل ترکیبی گلایفوسیت به این آنزیم است. EPSPS از آنزیم های مسیر شیکیمات بوده که مسئول ساخت اسیدهای آمینه حلقوی و نیز انواع متابولیت های ثانویه در گیاهان و باکتری ها است. بدون حضور آنزیم فوق، موجود قادر به ادامه حیات نخواهد بود. در تحقیق حاضر یکی ازدومین های مهم جهت اتصال آنزیم EPSPS که اسیدآمینه گلایسین 96 است، به روش جهش زایی نقطه ای به واسطه مگاپرایمر در تک تیوپ از واکنش PCR به اسیدآمینه آلانین تغییر داده شد. ژن تغییر یافته (EPSPS) ، به همراه ژن تیپ وحشی (35S: EPSPS) جداگانه در وکتور بیانی pPZPY122 کلون و به واسطه سویه سوپربیماریزای EHA105 ازAgrobacterium tumefaciens به جنین بالغ گیاه برنج (Oryza sativa L.) در رقم هاشمی به روشin planta انتقال یافتند. تایید مولکولی تراریزش در دو نسل از گیاهان برنج به روش PCR انجام شد. همچنین تایید فنوتیپی بر اساس مقاومت به آنتی بیوتیک جنتامایسین و نیز مقاومت به علفکش گلایفوسیت در غلظت های مختلف انجام شد. در نهایت بررسی مقدار بیان ژن های انتقال یافته در نسل دوم به واسطه qPCR انجام شد. نتایج نشان دهنده بیان هر دو ژن در گیاهان مورد آزمایش بود. در این مطالعه مشخص شد که فرابیان ژن موتانت سبب تولید گیاهان با مقاومت بالاتر به علفکش در مقایسه با گیاهان شاهد غیرموتانت و همچنین گیاهان با فرابیان ژن وحشی شده است.
    کلیدواژگان: بیان ژن، علفکش، گلایفوسیت، تراریزش، in planta، برنج
  • مرضیه انتشاری، شاهین نوری نژاد زرقانی* ، سیدمحسن نساج حسینی صفحات 79-90
    ویروس برگ باد بزنی مو (Grapevine fanleaf virus, GFLV) در تاکستان های مناطق مختلف دنیا شیوع دارد. علایم ایجاد شده توسط این ویروس اغلب در سه سندرم برگ بادبزنی، موزاییک زرد و رگ نواری تقسیم بندی شده اند که علت تفاوت در ایجاد علایم به تنوع ژنتیکی جدایه ها نسبت داده شده است. از این رو در این تحقیق تنوع ژنتیکی GFLV 2AHP بویژه در جدایه های همراه با علایم زردی بررسی شد. نمونه ها از تاکستان های بناب، روستای شیرامین، حسین آباد قزوین و تبریز جمع آوری و ژن 2AHP در 11 جدایه تکثیر، همسانه سازی و تعیین ترادف شد. این ژن در سطح نوکلوتیدی و امینواسیدی به ترتیب 27-8/0 و 35-8/0 درصد تنوع داشت که نشانگر تنوع بیشتر در سطح آمینواسیدی نسبت به اسیدهای نوکلئیک است. نتایج آزمون نوترکیبی بر وجود نقطه داغ برای نوترکیبی را تایید نمود. فشار انتخابی این ژن در تمامی بخش های آن یکسان نبوده به طوری که انتهای آمینی 2AHP متناظر با نوکلئوتیدهای 564-408 بیشتر از 1 بود. وجود جهش های نقطه ای که منجر به تغییر امینواسیدها شده اند به همراه نوترکیبی می توانند تنوع بیشتر اسیدآمینه ها در مقایسه با نوکلئوتیدها را در این ناحیه ژنی توجیه کنند.
    کلیدواژگان: مو، ویروس برگ بادبزنی مو، فیلوژنی، ژن 2AHP، تعیین توالی
  • زهرا زائر، داود کولیوند* ، امید عینی صفحات 91-102
    از آنجایی که روش های تولید آنتی بادی برای کاربرد در ویروس ها دارای محدودیت هایی می باشد، بیان پروتئین پوششی در سیستم پروکاریوتی به منظور تولید آنتی ژن انجام می شود. در پژوهش حاضر ژن نوکلئوکپسید ویروس پژمردگی لکه ای گوجه فرنگی از یک جدایه بومی در ایران تکثیر شده و پس از همسانه سازی، قطعه مربوط به ژن نوکلئوکپسید در سازه pTG19TSWV-N با آنزیم های BamHI و XhoI خارج شد و در حامل بیانی pET32a (+) برش یافته با آنزیم های BamHI وXhoI همسانه سازی شد. سپس، سازه pET32TSWV-N به سویه های BL21 (DE3) و BL21 (DE3) pLysS از باکتری E. coli انتقال یافت. بیان ژن نوکلئوکپسید با استفاده از القای پیشبر با غلظت یک میلی مولار IPTG در هر دو سویه صورت گرفت. چهار ساعت پس از القا، محیط های کشت باکتریایی جمع آوری شدند و محتوای پروتئینی استخراج شده از دو سویه مذکور در الکتروفورز عمودی بررسی شدند. با توجه به وزن مولکولی پروتئین بیان شده به همراه برچسب هایی که از پلاسمید به پروتئین اضافه شده بود، پروتئینی به اندازه حدود 48 کیلودالتون در الکتروفورز عمودی مشاهده شد. نتایج این تحقیق حاکی از بیان ژن نوکلئوکپسید در دو سویه مذکور بود در حالیکه بیان پروتئین در سویه باکتریایی BL21 (DE3) pLysS نسبت به BL21 (DE3) بیشتر بود.
    کلیدواژگان: بیان، سیستم پروکاریوتی، پروتئین نوترکیب، ویروس پژمردگی لکه ای گوجه فرنگی
  • الهام باقری راد* ، پیمان نوروزی، پرویز فصاحت صفحات 103-114
    اگرچه کشاورزی تامین کننده نیاز در حال رشد مواد غذایی و سایر محصولات است، اما در عین حال یکی از عوامل اصلی انتشار گازهای گلخانه ای، از بین رفتن تنوع زیستی، آلودگی های شیمیایی، و تخریب خاک است. نگرانی ها در مورد پایداری کشاورزی سنتی توجهات را به سمت سیستم های کشاورزی جایگزین همانند کشت ارگانیک و محصولات تراریخته که بیشتر با محیط زیست سازگار می باشند معطوف ساخته است. بررسی منابع و تجزیه و تحلیل های آماری مختلف نشان داده اند که اگر چه کشاورزی ارگانیک در مقایسه با کشاورزی سنتی دارای عملکرد کمتری است اما مواد با ارزش مغذی برابر یا بالاتر به همراه بقایای کمتر آفت کش یا عدم وجود آن ارائه می کند. از طرف دیگر در محل خسارت آفات یا بیماری ها در محصول ارگانیک ممکن است مقدار زیادی قارچ های ساپروفیت رشد نمایند که مایکوتوکسین های سمی و سرطان زا ایجاد کند. بنابراین و به منظور تولید غذای کافی با قیمت مناسب برای جمعیت در حال ازدیاد در جهان که پیش بینی می شود تا سال 2030 به 7 میلیارد نفر خواهد رسید و به منظور تامین معیشت کشاورزان به خصوص کشاورزان خرده پا و کم درآمد و همچنین کاهش تاثیرات زیست محیطی ناشی از فعالیت های کشاورزی، تلفیقی از روش های قدیم و نوین در کشاورزی و استفاده از علوم و فنون نوین به ویژه محصولات تراریخته می تواند راه گشای بسیاری از مشکلات غذایی و زیست محیطی در جهان باشد. گیاهان تراریخته مقاوم به آفات و بیماری ها می توانند در کشاورزی تلفیقی و ارگانیک در جهت کاهش مصرف سموم به کار روند. کشت محصولات تراریخته با اهداف کشاورزی ارگانیک از جمله کاهش یا عدم مصرف سم همسو است. از این روست که اصطلاح "ارگانوژنیک" تعریف می شود که از پیوند مبارک محصولات ارگانیک و محصولات تراریخته به وجود می آید.
    کلیدواژگان: کشاورزی ارگانیک، کشاورزی سنتی، گیاهان تراریخته
|
  • Mahnad Al, Waeli , Akbar Dizadji*, Gholam Hossein Mossahebi , Akbar Ahangaran Pages 1-11
    Tomato yellow leaf curl virus (TYLCV) is a supreme pathogen in tropical and subtropical areas. During 2014-2015, a total of 393 tomato samples showing Tomato yellow leaf curl disease (TYLCD) symptoms were collected from six different provinces of Iraq. In serological assays, 55 out of 393 samples (14%) reacted positively with TYLCV-specific antibodies .The presence of TYLCV was verified in 21 (out of 55 samples showing tomato yellow leaf curl disease) samples by PCR. Coat protein gene (V1) of 16 TYLCV isolates was amplified using specific primers and cloned. Nucleotide sequence of Iraqi TYLCV isolates V1 gene shared the highest nucleotide sequence identity of 94.1-99.6% in CP gene with Kuwait and Iraq isolates. In phylogenetic analysis based on V1 nucleotide sequences, Iraqi isolates were separated into two main groups and three subgroups, without correlation with geographical origin. Genetic diversity parameters based on V1 nucleotide sequences indicated a high genetic variability in Iraqi population of TYLCV. The proportion of non-synonymous to synonymous nucleotide diversity was <1.0, indicating that this gene is under negative selection. A low gene flow was observed between southern and centric Iraq subpopulations, demonstrating genetic differentiation among Iraqi subpopulations. This is the first study dealt with distribution and genetic variation of TYLCV in Iraq. Full length viral genome sequencing of TYLCV isolates of Iraq is necessary to defferentiate virus strain(s) in Iraq.
    Keywords: Begomovirus, Genetic diversity, Iraq, Tomato
  • Asmar Soleymanzade , Orouj Valizadegan*, Ghasem Askari Saryazdi Pages 12-20
    The diamondback moth, Plutella xylostella has been developed resistance to many groups of pesticides including of pyrethroids. The present study was conducted to evaluate the toxicity of deltamethrin on the third instar larvae of six populations of the pest using leaf dipping method. The results showed that different populations had different susceptibilities to deltamethrin. At the LC50 level, the resistance ratios of the Urmia, Flaverjan, Karaj, Tehran and Naqadeh populations to deltamethrin were 20.75, 21.84, 2.00, 3.08 and 26.26-fold. Resistant populations were selected for 15 generations and their susceptibility to deltamethrin was evaluated. Resistance levels were noticeably increased in these strains and equaled with 91.87, 82.84 and 70.42-fold in Naqadeh, Urmia and Flaverjan populations, respectively. Although, DEM and TPP had no synergistic effect on deltamethrin, treatment with PBO significantly decreased the toxicity of deltamethrin in the tested resistant strains. DEF also exhibited a moderate synergism with deltamethrin. Enzyme analysis proved that the activity of monooxygenase and esterase enzymes in the resistant strains were much stronger than that of glutathione S-transferase. The results showed that the high resistant strain (Naqadeh) of P. xylostella selected by deltamethrin exhibited high cross resistance to hexaflumuron and indoxacarb. This strain also had moderate positive cross resistance to flubendiamide and thiodicarb.
    Keywords: cabbage pest, synergism, enzyme, chemical pesticide, detoxification
  • Mohadece Pourkarimi Daryakenari , Mohammad Mehdi Sohani*, Amin Abedi Pages 21-32
    Strictosidine synthase-like (SSL) is a group of gene family in the Arabidopsis thaliana genome, which their orthologous in other plants, such as Catharanthus roseus, are key enzymes in the monoterpenoid indole alkaloid biosynthesis pathway. Arabidopsis SSL6 gene, a member of SSL family, has been induced significantly by various stresses and signaling molecules. In this study, the reverse genetics approaches (T-DNA insertion) are used to determine the function of the SSL6 gene in response to the salt stress. The experiment was conducted using a factorial experiment based on the completely randomized design with two factors and three replications. These factors were included two genotypes (Col-0 and ssl6) and three NaCl treatments (0 mM, 100mM and 200 mM). Compared with the wild-type, the ssl6 mutant shows significantly increased proline accumulation, anthocyanin content and reduced malondialdehyde (MDA) content in response to the salt stress. Real-Time PCR analysis revealed that the expression levels of SOS genes were upregulated significantly in ssl7 compared with the expression in Col-0 in response to 150 mM NaCl at 3 h and 6 h after the treatment. Totally, these results suggest that SSL6 might have a negative regulatory role in response to salt stress in Arabidopsis.
    Keywords: Gene Expression, Negatively Regulator, Loss of Function Gene, T-DNA Line
  • Arezoo Aziz khajeh , Ebrahim Dorani*, Saied Aharizad Pages 33-40
    Physalis alkekengi L. is a medicinal plant belonging to the Solanaceae family. This plant is rich in phytochemicals such as: physalins, withanolides, sterols, polysaccharides and flavones. P. alkekengi has many uses in traditional medicine and pharmaceutical industry. Hairy root cultures of P. alkekengi can be used to produce secondary metabolites. In this research, the effects of 5 strains of Agrobacterium rhizogenes (GM, C58, A4, MSU and 15834) and leaf and stem explants were studied on induction of hairy root in P. alkekengi. The highest transformation rate was related to explants which were inoculated with A4, MSU and 15834 strains. Leaf explants produced 5.6 hairy roots per explant and were better than stem explants (produced 2.9 hairy roots per explant). To confirm the transformation of hairy roots, PCR was performed with specific primers of rol A gene. Electrophoresis of PCR products confirmed the integration of rol A gene (403 bp) to the plant genome. This article is a first published study about induction of hairy root in P. alkekengi.
    Keywords: Agrobacterium rhizogenes, genetic engineering, hairy root, medicinal plant, Physalis alkekengi
  • Marzieh Saadati Jebeli , Danial Kahrizi*, Iraj Nosratti Pages 41-52
    Rapeseed (Brassica napus) is one of the most important oil seed crops in the world. The weeds are the most important threats to cultivating this plant. Glyphosate is a general herbicide that inhibit the EPSPS enzyme. One of the most effective methods to make glyphosate herbicide resistance is the transformation of the EPSPS enzyme-encoding gene. In the present study, a 3-point mutation in the E. coli aroA gene was created and then this gene with a wild-type gene was cloned in the pUC18 and pBI121 plasmids and transformed to the RGS003 spring straw cultivar of rapeseed by the Agrobacterium tumefaciense strain LBA4404 strain. The gene was expressed with the CaMV35S promoter and NOS terminator. Gene cloning in cloning and expression vectors, plant transformation confirmation through PCR and other molecular tests were carried out. In this research, 142 independent T1 transgenic lines were screened for glyphosate treatment and then 10 lines were selected for later tests in the T2 generation. Seeds of transgenic T2 generation under in vivo and in vitro conditions were studied in a factorial experiment in different concentrations of glyphosate herbicide. The percentage of burn and some morphological traits such as plant height, number of branches, number of pods per sub-branch, number of pods per main branch and number of pods per plant were measured. The results showed that transgenic plants can tolerate glyphosate herbicide up to 76.8 mM, while the control plant has a lifetime of 0, 1.2, 2.4 mM.
    Keywords: Rapeseed, Glyphosate, EPSPS, Herbicide resistance, Morphologic traits
  • Neda Zand*, Roghayeh Hemmati , Hossein Jafary Pages 53-64
    Bean root rot caused by soil pathogenic fungus, F.solani f.sp. phaseoli, is considered as one of the most important diseases of bean in the world and in Iran. At the moment use of resistant cultivars is the most effective method of control. For this reason, the response of five cultivars and 14 lines of white beans were evaluated to Fusarium root rot. Firstly, a morphological evaluation of disease symptoms and then real time PCR quantification were performed. Based on the results of morphological evaluation the KBC43106 line and cultivar Dorsa, were found to be sensitive and tolerant, respectively. For quantitative assessment and growth trend of the pathogen in sensitive and tolerant genotypes, the bean seedlings were inoculated by 107 suspension of relevant pathogen with root dip method, then DNA was extracted from root of inoculated and control seedlings at regular sampling intervals. The gradual increase in the amount of fungal DNA of roots was quantified by Real time PCR technique and utilizing of SYBR Green system with specific primers for elongation factor 1-α gene. The results showed that there is a significant difference between the amount of pathogen DNA in the roots of susceptible and tolerant plants, so Real time PCR technique is suitable for resistance screening of bean genotypes against Fusarium root rot.
    Keywords: Fusarium root rot, Morphological evaluation, Quantitative, Cultivar, Line
  • Sedigheh Nasr Ramzi , Mohammad Mahdi Sohani*, Reza Shirzadian Khorramabad , Mahyar Amininasab , Jafar Asghari Pages 65-78
    The most effective way to produce a plant resistant to glyphosate is manipulation of EPSPS enzyme in order to reduce its affinity to this herbicide. It is one of the vital enzymes in the shikimate pathway, which is responsible for producing aromatic amino acids and various secondary metabolites in plants and bacteria. Without an active enzyme, the organism will not be able to survive. In the present study, one of the important domains in the EPSPS enzyme was modified by site-directed mutagenesis using mega-primer method and one tube approach. Glycine in position 96 was modified to Alanine which was sub-cloned along with the wild-type gene into pPZPY122 plant binary vector. Hashemi cultivar of rice (Oryza sativa) was used for transformation using EHA105 strain of Agrobacterium tumefaciens by in planta method. T2 transgenic plants separately were evaluated to resistance to the gentamicin and glyphosate. Also, positive gene expression was confirmed by Quantitative PCR. Therefore, based on the results, these plants showed significantly a high degree of resistance to the herbicide.
    Keywords: Gene expression, rice, Glyphosate, In planta, Transformation
  • Marziyeh Enteshari , Shaheen Nourinejhad Zarghani*, Sayed Mohsen Nassaj Hosseini Pages 79-90
    Grapevine fanleaf virus (GFLV) has been reported from vineyards worldwide. The virus causes different symptoms categorized as three distinct syndromes including fanleaf degeneration, yellow mosaic, and vein banding. These variations in the symptoms can be addressed by analysis of genetic diversity of the virus. The aim of the present study was to estimate genetic diversity of the corresponding 2AHP gene in GFLV isolates especially the ones that are associated with the yellow mosaic syndrome. Accordingly, the grapevine samples were collected from vineyards in Bonab, Shir-Amin, Hossein-Abad, and Tabriz in East Azarbaijan Province of Iran. After amplification of GFLV 2AHP gene from the infected samples via RT-PCR, the products were cloned and sequenced. The sequenced GFLV 2AHP gene from 11 different isolates showed 0.8-27% and 0.8-35 % diversity at nucleotide and amino acid levels, respectively, denoting a higher diversity of 2AHP amino acid sequence than its nucleotide sequence. Likewise, presence of a hot spot for recombination events on 2AHP region was explored by the use of recombination analysis. Moreover, it was found that the selection pressure on 2AHP region is not uniformly distributed so that the ratio (dn/ds) for the N-terminus proximity, between the nucleotides 408-564, was more than one. Therefore, synonymus point mutations as well as recombination events might be reason for this evidence.
    Keywords: Grapevine, selection pressure, phylogeny, nepoviruses, 2AHP
  • Zahra Zaer , Davoud Koolivand*, Omid Eini Pages 91-102
    Because of limitations in antibody production against plant viruses, coat protein expression has been developed to prepare antigen for antibody production. In the recent research, Nucleocapsid gene of Tomato spotted wilt virus was amplified from a local strain in Iran. Cloned segment in TA vector (pTG19TSWV-N) was sub-cloned into pET32a as expression vector that digested by XhoI and BamHI. Then, pET32TSWV-N was transformed in two different strains of E. coli BL21(DE3) and BL21(DE3) pLysS by heat shock method. For protein expression, the transformed cells were induced by 1mM of IPTG in both strains. The protein was extracted four hours after induction and analyzed in SDS-PAGE. The SDS-PAGE result showed that a 48 kDa protein have been expressed that is expected based on additional tags from plasmid. The result revealed that nucleocapsid had been expressed in both strains whereas protein expression was little more in BL21(DE3) pLysS.
    Keywords: Expression, Prokaryotic expression, Recombinant protein. Tomato spotted wilt virus
  • Elham Bagherirad*, Peyman Norouzi , Parviz Fasahat Pages 103-114
    Although agricultural suppliers ever-growing need for food and other products, but at the same time one of the main causes of greenhouse gas emissions, loss of biodiversity, chemical pollution, and soil degradation. Concerns about the sustainability of traditional agriculture attention to alternative farming systems that are compatible with the environment is concerned. Suggested alternative systems of organic integration, conservation agriculture, livestock and agro-mixing plants biotech crops is a perennial plant. Organic farming as the most popular alternative agricultural systems in the world with global sales of organic food and drink as much as $ 63 billion from 2002 to 2011 is known. Development of organic farming often due to a lack of familiarity with the methods of production, marketing and technical infrastructure poor, low purchasing power of consumers, and government policy is limited. In this paper, the role of organic agriculture in food production in the world will be discussed.
    Keywords: transgenic, conventional, organic, agriculture