فهرست مطالب

تحقیقات ژنتیک و اصلاح گیاهان مرتعی و جنگلی ایران - سال بیست و ششم شماره 2 (پیاپی 52، پاییز و زمستان 1397)
  • سال بیست و ششم شماره 2 (پیاپی 52، پاییز و زمستان 1397)
  • تاریخ انتشار: 1397/10/06
  • تعداد عناوین: 14
|
  • محمد رضا نقوی *، علی اکبر کریمی صفحات 155-164
    میکروآرنا‎ها (miRNA) یک رده از RNA‎های تنظیم‎کننده کوچک درونی و غیرکدکننده پروتئینی که متشکل از حدود 18-22 نوکلئوتید بوده و تنظیم بیان ژن را در سطح رونویسی و پس از رونویسی ژن بر عهده دارند و طبق تحقیقات انجام شده نقش‎های اساسی در فرایندهای نموی، زمان گلدهی و پاسخ به تنشهای زیستی و غیرزیستی ایفا می‎کنند. تاکنون روش‎های متفاوتی برای شناسایی miRNA‎ها، معرفی شده است که عبارتند از: روش نورترن بلات، ریزآرایه، qRT-PCR و روش‎های بیوانفورماتیکی. در این میان ساده ترین و کم هزینه‎ترین روش شناسایی miRNA‎ها، روش بیوانفورماتیکی می‎باشد. در این مطالعه با یک رویکرد بیوانفورماتیکی با هدف شناسایی miRNA متمایز در گیاه شبدر قرمز مبتنی بر جستجوی همولوژی بین EST‎های گیاه شبدر قرمز و miRNA‎ها انجام شد. به‎طوری که ابتدا در آن همه توالی‎های EST‎های گیاه شبدر قرمز از بانک اطلاعاتی NCBI در برابر miRNA‎های شناخته شده BLASTn شدند که در نهایت یک miRNA کاندید متمایز در گیاه شبدر قرمزشناسایی شد. در مجموع شش ژن هدف پیش‎بینی شده برای این miRNA نیز شناسایی شد و این ژن‎های هدف عمدتا کدکننده مونود هیدرو اسکوربات ردوکتاز1 ) برقراری تعادل گونه‎های فعال اکسیژن در چرخه اسکوربات-گلوتاتیون (، پروتئین FES1) یک پروتئین حاوی دومین انگشت روی چسبنده به DNA)، پروتئین RHF2A )یوبی کوئیتین لیگاز E3 دخیل در پیشبرد گامتوژنز (، RNA هلیکاز وابسته به ATP) تعمیر و متابولیسم RNA)، پروتئین‎های انتقالی MFS )تسهیل‎کننده حرکت املاح کوچک از عرض غشای سلولی در پاسخ به گرادیانت شیمواسمزی (و در نهایت پروتئین AT-hook) یک موتیف متصل شونده به (DNA نیز بودند.
    کلیدواژگان: جستجوی همسانی، EST، بیوانفورماتیک، ژن‎های هدف، miRNA
  • سید محسن سهرابی، احمد اسماعیلی *، فرهاد نظریان فیروزآبادی، کامران سمیعی صفحات 165-176
    گیاه شقایق (Papaver somniferum L.) یکی از مهمترین گیاهان دارویی جهان بوده و چندین آلکالوئید بنزیل ایزوکوئینولینی دارویی مهم را تولید می کند. در این پژوهش ژن 4’OMT2 (3′-hydroxy-N-methylcoclaurine 4′-O-methyltransferase) از این گیاه جداسازی، تعیین توالی و تعیین خصوصیت شد. پس از تکثیر توالی کد‎کننده و ژنومیک ژن 4’OMT2با استفاده از PCR، این قطعات در پلاسمید pTZ57R/T همسانه‎سازی و تعیین توالی شدند. نتایج توالی یابی قطعاتی با طول 1074 و 1189 جفت بازی را به‎ترتیب برای توالی کد‎کننده و ژنومیک نشان داد. برای اولین بار در این گیاه، نتایج وجود یک اینترون با طول 115 جفت باز را در توالی ژنومیک ژن 4’OMT2نشان داد. ژن جداسازی شده از ژنوتیپ ایرانی با همسانی بسیار بالایی به ژن 4’OMT2جنس شقایق شباهت داشت و با همسانی بیشتر از 67 درصد به گیاهان راسته آلاله سانان شبیه بود. بررسی های بیوانفورماتیکی بیشتر نشان داد که ژن 4’OMT2آنزیمی پایدار را تولید می کند که بدون سیگنال پپتید بوده و در سیتوپلاسم تجمع پیدا می کند. برای بررسی آنالیز بیان ژن، پنج کتابخانه از داده های SRA (نوع mRNA) گیاه شقایق مربوط به ترانسکریپتوم جوانه گل، برگ، میوه در حال نمو، ساقه و ریشه از پایگاه SRA دریافت و بیان ژن جداسازی شده 4’OMT2در آنها با استفاده از نرم‎افزار IDEG6 و آزمون های آماری بررسی شد. نتایج نشان داد که این ژن دارای بیان متفاوتی در بافت های مختلف گیاه شقایق بوده و بیشترین میزان بیان را در بافت ساقه دارد. شناسایی توالی کدکننده ژن های بیوسنتزی و بررسی خصوصیات آنها اولین قدم در دست‎ورزی ژنتیکی و بهره‎گیری در مهندسی متابولیک است. در این پژوهش برای اولین بار توالی کد‎کننده کامل ژن 4’OMT2از گیاه شقایق جداسازی شد و وجود یک اینترون در ساختار آن مشخص و اثبات شد.
    کلیدواژگان: بیان ژن، O- متیل ترانسفراز، توالی ژنومیک، شقایق، SRA
  • هانیه شاه قبادی، نقی شعبانیان *، علی خدیوی، محمدشفیع رحمانی صفحات 177-195
    این مطالعه با هدف ارزیابی تنوع ژنتیکی درون و بین جمعیتی 15 جمعیت بنه (Pistaciaatlantica) شامل 181 ژنوتیپ در جنگل های زاگرس با استفاده از 15، 12 و 13 آغازگر به ترتیب از نشانگرهای مولکولی توالی های تکراری ساده میانی (ISSR) ، چندشکلی تکثیرشده بین رتروترانسپوزون ها (IRAP) و چندشکلی نواحی هدف کدون شروع (SCoT) انجام شد. در نشانگر ISSR، در مجموع 186 نوار تکثیر شد که از این تعداد 162 نوار (87 درصد) چندشکل بودند. این برآوردها در نشانگرهای IRAP و SCoT به ترتیب 143 و 130 (9/90 درصد) و 136 و 120 (88 درصد) بودند. بر اساس نتایج به دست آمده، هر سه نشانگر تنوع ژنتیکی بالایی را در سطح جمعیت نشان دادند (ISSR: 22/0 =h‏، درصد لوکوس های چندشکل= 92/61 درصد؛ IRAP: 25/0 =h‏، درصد لوکوس های چندشکل= 19/74 درصد؛ SCoT: 20/0 =h، درصد لوکوس های چندشکل= 09/64 درصد). مقدار عددی ضریب تمایز ژنتیکی بین جمعیتی (ΦSt) از نشانگرهای مورد استفاده یعنی ISSR، IRAP و SCoT به‎ترتیب برابر با 28/0، 23/0 و 22/0 محاسبه شد که نمایانگر بیشتر بودن سهم تنوع ژنتیکی درون جمعیت ها از تنوع ژنتیکی بین جمعیت هاست؛ و تجزیه واریانس مولکولی نیز آن را تایید کرد. ضعیف بودن تمایز ژنتیکی بین جمعیت ها در مقابل پایه های داخل جمعیت ها می تواند ناشی از جریان ژنی گسترده مبتنی بر گرده افشانی به‎کمک باد بین ژنوتیپ های بنه در گستره جغرافیایی این مطالعه باشد. تجزیه خوشه ای UPGMA مبتنی بر سه نشانگر مولکولی مورد استفاده، 15 جمعیت P. atlanticaانتخاب شده برای این مطالعه را در خوشه های مجزا تفکیک کرد. آزمون مانتل همبستگی بین فاصله ژنتیکی جمعیت ها و فاصله جغرافیایی آنها را معنی دار نشان نداد.
    کلیدواژگان: بنه، جریان ژنی، ژنتیک جمعیت، IRAP، SCoT
  • رسول محمدی آلاگوز، رضا درویش زاده *، احمد علیجانپور، حمید حاتمی ملکی، رویا حیدری صفحات 196-206
    سماق (Rhus coriaria L.) ازجمله درختچه‎های جنگلی است که در مناطق مدیترانه و آسیای شرقی به‎ویژه ایران پراکنش دارد و دارای کاربردهای مختلف دارویی و صنعتی می‎باشد. در این پژوهش، از نشانگرهای بین ریزماهواره به‎منظور مطالعه تنوع ژنتیکی ژنوتیپ‎های سماق جمع‎آوری شده از پنج رویشگاه طبیعی واقع در شمال‎غرب کشور (استان‏های آذربایجان غربی و شرقی) استفاده شد. بدین‎منظور از هر جمعیت 15 نمونه به‎صورت تصادفی انتخاب و بعدDNA ژنومی آنها با استفاده از 18 آغازگر ISSR انگشت‎نگاری شد. نتایج نشان داد که تنوع ژنتیکی مطلوبی در میان ژنوتیپ‎های مورد مطالعه سماق وجود دارد، به طوری که سهم تنوع ژنتیکی بین جمعیتی (8/79%) بیشتر از سهم تنوع ژنتیکی داخل جمعیتی (2/20) بود. کمترین فاصله ژنتیکی (18/14) بین جمعیت‎های آغبراز- هوراند (آ. ش.) و نیر- ارسباران و بیشترین فاصله ژنتیکی (08/31) بین جمعیت‎های کچله- ارومیه و نیر- ارسبارن مشاهده شد. بر اساس نتایج حاصل از گروه‎بندی ژنوتیپ‎های مورد مطالعه، دو جمعیت آغبراز- هوراند و نیر- ارسباران در یک گروه و جمعیت‎های رویشگاه‎های دیگر در گروه‎های مجزایی قرار گرفتند. نتایج این مطالعه نشان داد که گروه‎بندی افراد با استفاده از نشانگر ISSR، با توزیع جغرافیایی آنها مطابقت دارد. نشانگرهای ISSR می توانند به‎صورت موثری نه تنها در ارزیابی تنوع ژنتیکی ژرم پلاسم سماق بلکه در شناسایی ارتباط ژنتیکی میان نمونه‎ها یا افراد شناخته شده و یا ناشناخته سماق به‎کار روند.
    کلیدواژگان: تنوع ژنتیکی، تجزیه واریانس مولکولی، سماق، نشانگر مولکولی ISSR
  • محسن فرشادفر *، هومن شیروانی، مصطفی امجدیان، آنیتا یاقوتی پور صفحات 207-220
    چچم یکی از گیاهان مهم علوفه ای در مناطق سردسیری جهان می باشد و در شرایط مختلف آب و هوایی رشد می کند. تنوع ژنتیکی دو گونه بین نه ژنوتیپ از Lolium perenne و نه ژنوتیپ از Lolium multiflorum با استفاده از 15 نشانگر مولکولی SCoT بررسی شد. آغازگر های ScoT در مجموع 86 باند تولید کردند که از این تعداد 12 باند یک‎شکل مشاهده شد و سایر باندها چند‎شکل بودند. آغازگرهای SC35، SC36 و SC26 به‎ترتیب با 9 و 8 باند بیشترین تعداد باند و آغازگرهای SC10 و SC44 با 2 و 3 باند کمترین تعداد باند را نشان دادند. بیشترین میزان محتوای اطلاعات چند‎شکلی (PIC) مربوط به آغازگرهای SC5، SC40، SC35، SC63، SC13، SC44، SC26، SC21 و SC10 بود. به طوری که بیشترین میزان شاخص قدرت تفکیک (RP) ، شاخص نشانگری (MI) و نسبت چندگانه موثر (EMR) را آغازگرهای SC35 و SC26 داشتند. تشابه ژنتیکی ژنوتیپ‏های مورد بررسی با استفاده از ضریب تشابه جاکارد از 35/0 تا 91/0 متغیر بود و میانگین تشابه بین ژنوتیپ‏ها برابر 64/0 بود. بر اساس تجزیه خوشه‎ای ژنوتیپ ها در 2 گروه قرار گرفتند، به‎طوری که گونه ها به‎صورت صد در صد از یکدیگر تفکیک شدند. این نتایج با نتایج حاصل از تجزیه به مختصات اصلی (PCoA) تایید شد. تجزیه واریانس مولکولی (AMOVA) بر اساس گونه های یکساله و چند ساله نشان داد که تنوع در درون گونه ها برابر 51% و در بین گونه ها برابر 49% بود. بر اساس شاخص های هتروژنتیکی مورد انتظار (He) و شاخص شانون (I) بیشترین تنوع درون گونه ای و تنوع ژنی مربوط به گونه L. Multiflorum بود.
    کلیدواژگان: تنوع ژنتیکی، چچم، نشانگر مولکولی
  • سمیرا حسین جعفری *، عادل سپهری، حسن سلطانلو، علی اکبر کریمیان صفحات 221-232
    گونهFerula pseudalliacea (آنغوزه تلخ) گیاهی مرتعی است که شیرابه آن دارای خواص دارویی فراوان می باشد. این پژوهش اولین مطالعه در ایران به‎منظور بررسی روابط ژنتیکی این گونه در رویشگاه هایش در استان یزد با استفاده از برخی صفات مورفولوژیک و نشانگرهای مولکولی ISSR انجام شد. از میان 9 صفت تنها صفات تاج پوشش، قطر یقه و وزن هزاردانه دارای اختلاف معنی داری بین دو رویشگاه بود. تجزیه خوشه ای صفات مورفولوژیک براساس روش Ward گیاهان را در 3 گروه اصلی قرار داد. از میان 22 آغازگر مورد مطالعه، 8 آغازگر DNA الگو را به‎خوبی تکثیر و در مجموع 224 نوار قابل امتیازدهی ایجاد کردند. براساس تعداد باند، PIC و شاخص نشانگر، پرایمرهای ISSR-16 و ISSR-55 عملکرد بهتری داشتند. تجزیه خوشه ای با استفاده از ضریب تشابه جاکارد و الگوریتم UPGMA، دو جمعیت مورد مطالعه را در 10 خوشه گروه بندی کرد. در تجزیه به مختصات اصلی 94/57% از واریانس کل توسط سه مولفه بیان شد و جمعیت ها را به‎طور کامل از یکدیگر جدا کرد. نتایج این آنالیز با تجزیه خوشه ای همخوانی داشت. این گروه بندی ها با محدوده پراکندگی جغرافیایی نمونه ها تاحدی انطباق داشت. نتایج تجزیه واریانس مولکولی نشان داد که تنوع ژنتیکی درون جمعیت ها (92%) بیشتر از تنوع بین جمعیت ها (8%) بود. تطابق دندروگرام های مورفولوژیکی و مولکولی نشان داد که تشابه چندانی بین این دو گروه بندی وجود ندارد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که استفاده از نشانگر ISSR برای ارزیابی تنوع ژنتیکی بین جمعیت های این گونه مناسب بود.
    کلیدواژگان: تنوع ژنتیکی، Ferula pseudalliacea، صفات مورفولوژیک، نشانگر ISSR، استان یزد
  • مسعود اسماعیلی شریف *، سید محمد حسینی نصر، عباس قمری زارع، مجید طالبی بداف صفحات 233-243
    بارانک ایرانی (Sorbus persica Hedl.) در فهرست گیاهان در آستانه انقراض بوده و از نظر حفاظت خاک، تلطیف آب و هوا، خواص دارویی، اهمیت رویشگاهی، مامن حیات وحش و مقاومت بالا در برابر سرما از ارزش زیادی برخوردار است. این پژوهش با هدف دستیابی به ‎روش مناسب ریزازدیادی گونه بارانک ایرانی اجرا شد. قطعه‏های گره‏ای از نهال‏های بذری بارانک ایرانی تهیه شده و در ظروف شیشه ای حاوی محیط کشت WPM با 27 ترکیب هورمونی BAP، TDZ و IBA کاشته شدند. سپس شاخساره‏های حاصل، برای القاء ریشه زایی در محیط کشت حاوی سطوح مختلف IBA یا NAA واکشت و در نهایت به محیط خارج از شیشه منتقل شدند. درصد باززایی کلیه تیمارها 100-98 درصد بود. بیشترین تعداد شاخساره (13 عدد) در تیمار (μM4/4) BAP + (μM1/0) IBA + (μM23/0) TDZ، بیشترین طول شاخساره (cm 5/2) در اثر متقابل هورمون های (μM4/4) BAP + (μM0/0) IBA + (μM0/0) TDZ و بیشترین تعداد گره (8 عدد) در تیمار هورمونی (μM2/2 و μM4/4) BAP + (μM0/0 و μM1/0) IBA+ (μM23/0) TDZ حاصل شد. اختلاف معنی داری بین غلظت IBA در تیمارهای مختلف از نظر درصد ریشه زایی ملاحظه شد و حداکثر ریشه زایی (7/14%) در تیمار 5 میکرومولار حاصل شد. نهال های ریشه دار شده در شرایط درون شیشه‏ای، با موفقیت در شرایط گلخانه مستقر شدند. در غیاب هورمون BAP تعداد شاخساره‏های تولید شده به‏طور معنی‏داری کاهش یافت. پانزده درصد از گیاهانی که به محیط ریشه‏زایی منتقل شدند، یک تا سه ریشه در هر ریزنمونه تولید کردند.
    کلیدواژگان: اکسین، اندام‏زایی، بارانک ایرانی، سیتوکینین، کشت بافت
  • علی محمودی ، علی اعلمی *، حسن حسنی کومله، مسعود اصفهانی، رضا شیرزادیان صفحات 244-253
    تنش شوری یکی از اصلی‎ترین عوامل محیطی است که تولید و توزیع جغرافیایی گیاهان را در سراسر جهان محدود می‏کند. آژیلوپس یک جنس وحشی از خانواده گندمیان است که دارای ژن های مفید همانند تحمل به تنش‎های محیطی می‎باشد. در این آزمایش ژنوتیپ 575 از گونه Aegilops cylindrica به‎عنوان مقاوم و ژنوتیپ 675 از گونه Aegilops crassa به‎عنوان حساس که بر پایه آزمایش های پیشین در تنش شوری شناسایی شده بودند، استفاده شد. پس از جوانه زنی بذر ها، گیاهچه‎ها در شرایط کنترل شده نوری و دمایی به‎محیط ماسه منتقل و آبیاری در دو شرایط نرمال و تنش شوری 200 میلی مولار با محلول هوگلند انجام گردید. نمونه برداری از بافت برگ در زمان های صفر، شش، 24، 48 و 72 ساعت پس از تیمار شوری انجام شد. پس از استخراج RNA و ساخت cDNA صحت آن با 18S rRNA تایید و بیان ژن‎های سه عوامل رونویسی CBF14، NAC2 و MYB از طریق Real Time-PCR بررسی شد. نتایج نشان داد که فاکتورهای رونویسی NAC2 و CBF14 48 ساعت پس از اعمال تنش شوری بالاترین میزان بیان را داشتند، ولی ژن MYB بیشترین بیان را 24 ساعت پس از اعمال تنش داشت. در مجموع بیان ژن های CBF14، NAC2 و MYBدر ژنوتیپ متحمل 575 در مقایسه با ژنوتیپ 675 در تمامی ساعات بیان نسبی بیشتری داشت. این نتایج نشان می‎دهد که سه ژن فوق نقش کلیدی و مهمی در اعطای تحمل به‎ تنش شوری در ژنوتیپ متحمل دارند، بنابراین با توجه به‎قرابت ژنتیکی بالای آژیلوپس و گندم می‎توانند پس از آزمایش‎های تکمیلی به‎عنوان ژن‎های کاندیدا برای استفاده در برنامه‎های به نژادی گندم به‎کار روند.
    کلیدواژگان: آژیلوپس، تنش شوری، فاکتورهای رونویسی
  • صدیقه فابریکی اورنگ *، بتول شهیدی صفحات 254-267
    این آزمایش به منظور بررسی اثر تنش خشکی بر محتوای رنگیزه های فتوسنتزی، وزن ریشه و اندام هوایی، محتوای پروتئین کل و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان آنزیمی و غیرآنزیمی در شش گونه مختلف از جنس Aegilops به همراه دو رقم گندم نان مقاوم و حساس به تنش خشکی به‎عنوان شاهد، در قالب فاکتوریل بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. تیمارهای تنش خشکی در سه سطح عدم تنش (FC=100%) ، تنش متوسط (FC=50%) و تنش شدید (FC=25%) اعمال شد. گونه های Ae. caudata، Ae. triuncialis وAe. cylindricaاز نظر صفات وزن تر و خشک ریشه در شرایط تنش نسبت به رقم شاهد مقاوم سیروان در رتبه بالاتری قرار گرفتند. بیشترین مقدار کلروفیل کل در شرایط تنش متوسط در Ae. cylindrica و Ae. umbellulata و در تنش شدید در گونه Ae. caudata مشاهده شد. در تمام گونه های مورد مطالعه به جز گونه Ae. umbellulata در اثر تنش خشکی میزان کاروتنوئید روند کاهشی نشان داد و گونه Ae. cylindrica نسبت به سایر گونه ها از بیشترین مقدار برخوردار بود. بالاترین مقدار آنزیم سوپراکسید دیسموتاز در خشکی شدید در گونه Ae. crassa و رقم مقاوم Sirvanو کمترین مقدار آن در گونه Ae. neglecta مشاهده گردید. بیشترین آنزیم آسکوربات پراکسیداز در خشکی شدید در گونه های Ae. triuncialis و Ae. caudata و کمترین مقدار آن در گونه Ae. neglecta مشاهده شد. بالاترین مقدار آنزیم گایاکول پراکسیداز در گونه های Ae. triuncialis، Ae. caudata و رقم مقاوم Sirvan در تنش خشکی مشاهده شد و گونه های Ae. triuncialis، Ae. caudata و Ae. crassa بیشترین و گونه Ae. umbellulata و رقم حساس Darya کمترین مقدار آنزیم کاتالاز را در خشکی شدید داشتند. در جمع‎بندی کلی، نظر به اینکه سه گونه Ae. caudata، Ae. Triuncialis و Ae. Cylindrica از نظر اغلب صفات مرتبط با تحمل خشکی ازجمله حجم ریشه، کارتنوئید و آنزیم های CAT، GPX و APX بالاترین مقدار را داشتند و هر سه گونه در ژنوم CC مشترک بودند، ازاین رو به‎نظر می رسد ژنوم CC بتواند ظرفیت بالایی در برنامه های اصلاحی آینده گندم برای افزایش مقاومت به خشکی داشته باشد.
    کلیدواژگان: آژیلوپس، آنتی اکسیدان، تنش خشکی، رنگیزه های فتوسنتزی
  • مهران مجرد *، سیاوش حسینی سرقین، علی سنبلی، رضا حیدری صفحات 268-278
    گونه Tanacetum polycephalum متعلق به قبیله بابونه از تیره کاسنی (Asteraceae-Anthemideae) و یکی از گونه های مرتعی با پراکنش وسیع در شمال غرب، شرق و مرکز ایران است که از تنوع مورفولوژیکی بالایی برخوردار است. هدف از این مطالعه بررسی تنوع ژنتیکی 20 جمعیت از گونه مذکور در آذربایجان غربی با استفاده از نشانگر مولکولی ISSR بود. از 14 نشانگر ISSR مورد استفاده 10 نشانگر چند شکلی بالاتری داشتند و بر اساس وجود یا عدم وجود باند امتیازدهی شدند. در مجموع 208 باند تکثیر شد که تعداد آنها از 15 (برای نشانگر 24IS) تا 28 (برای نشانگر 20IS) متغیر و میانگین باندهای تولید شده 8/20 بود. از نظر درصد باندهای چندشکل (%P) نشانگرهای IS8، IS1 ،IS10، IS13 و IS20 بیشترین درصد (100) و نشانگر IS24 کمترین درصد (80) را نشان داد و میانگین درصد چندشکلی برای کل نشانگرها 03/96 درصد بود. میانگین محتوای اطلاعات چند شکلی (PIC) ، قدرت تفکیک (RP) ، نسبت سهم موثر (EMR) و شاخص نشانگر (MI) به‏ترتیب برابر با 30/0، 06/6، 5/19 و 13/6 به‏دست آمد. در مجموع نشانگرهای IS8، IS1 و IS10 موثرترین نشانگر در بررسی تنوع جمعیت های گونه مورد مطالعه بودند. گروه‏بندی حاصل از تجزیه خوشه‏ای نشان داد که جمعیت‏ها در دو گروه و چهار زیرگروه قرار گرفتند و جمعیت‏‏‏های جمع‏آوری شده از یک منطقه در گروه‏ها و زیرگروه‏های مشابه قرار گرفتند؛ ازاین رو ارتباط نزدیکی بین مناطق جغرافیایی و تنوع زنتیکی وجود داشت. به این ترتیب شرایط جغرافیایی و اقلیمی می‎تواند یکی از عوامل تنوع بالای جمعیت‏ها باشد.
    کلیدواژگان: آذربایجان غربی، تجزیه خوشه‎ای، نشانگر ISSR، Tanacetum polycephalum
  • اعظم احمدی مزرعچه، داوود آزادفر *، زهره سعیدی صفحات 279-291
    آگاهی و شناخت تنوع ژنتیکی گونه ها برای سازگاری با تغییرات محیطی و بقای طولانی مدت آنها و همچنین مدیریت حفاظت منابع ژنتیکی جنگل بسیار مهم و حیاتی است و باید برای گونه های مهم صنعتی یا اکولوژیکی در اولویت مطالعه قرار گیرد. هدف از این پژوهش بررسی تغییرات تنوع اکوتیپی جمعیت های بلندمازو در طبقه های ارتفاعی (ارتفاع پایینی، میانی و بالایی) شرق استان گلستان، با استفاده از فعالیت کیفی نشانگر بیوشیمیایی پراکسیداز شاخه های دوساله در شش جمعیت مختلف بود. مطالعه کیفی نشانگر پراکسیداز با استفاده از الکتروفورز عمودی و به‎روش الکتروفورز ژل پلی اکریل آمید (PAGE) انجام شد. نتایج نشان داد که جمعیت های طبقه های ارتفاعی از نظر میزان تنوع در هر دو رویشگاه متفاوت بوده و جمعیت بالایی رویشگاه علی آباد کتول دارای بیشترین تنوع بودند. بنابر این برای افزایش تنوع باید ضمن تعیین پایه های شاخص اکوتیپی در محوطه‎های بذرگیری هر منطقه و کمک به تجدید حیات طبیعی آنها، نسبت به ‎جریان ژنی از طریق بذر پایه های شاخص جمعیت های همجوار با شرایط اکولوژیک مشابه همراه با کنترل تعداد پایه های شاخص انتخابی با توجه به نیاز افزایش تنوع در هر رویشگاه اقدام نمود.
    کلیدواژگان: استان گلستان، بلندمازو، تنوع اکوتیپی، طبقه ارتفاعی، نشانگر پراکسیداز
  • محمد ضابط *، آتنا رحیمی، علی ایزانلو، زهره علیزاده صفحات 292-301
    زیره سبز یکی از قدیمیترین و از نظر اقتصادی مهمترین گونه در خانواده چتریان است که بالاترین سطح زیر کشت در استان های خراسان را دارد. در این تحقیق تنوع ژنتیکی 20 اکوتیپ زیره‎‎سبز با پراکندگی کامل از سه استان خراسان شمالی، رضوی و جنوبی توسط نشانگرهای پروتئینی بررسی گردید. بررسی تغییرات پروتئین‎ با روش SDS-PAGE با طی مراحل استخراج پروتیئن از بذر، تعیین غلظت نمونه‎ها و بعد انجام الکتروفورز انجام شد. نتایج حاصل از تجزیه واریانس مولکولی نشان داد که بین و درون جمعیت ها تنوع وجود داشت. بر اساس نشانگر پروتئینی 24 درصد از تغییرات مربوط به بین جمعیت‎ها و 76 درصد مربوط به‎ درون جمعیت‎ها بود. درصد چندشکلی به‎دست آمده از نشانگر پروتئینی 27 درصد، میانگین محتوای چندشکلی 01/0، میانگین شاخص اطلاعاتی شانون 49/0 و میانگین شاخص اطلاعاتی نی 68/0 به‎دست آمد. نتایج حاصل از تجزیه به مختصات اصلی نشان داد که سه مولفه اول 83 درصد از تغییرات را توجیه کردند. تجزیه خوشه ای بر اساس ماتریس تشابه اکوتیپ‎های مورد مطالعه را در پنج خوشه گروه بندی نمود. گروه بندی اکوتیپ ها نشان داد که تنوع ژنتیکی از تنوع جغرافیایی تبعیت نمی کند.
    کلیدواژگان: آلل‎های موثر، الکتروفورز، تجزیه خوشه‎ای، چندشکلی
  • ایرج برنوسی *، عبدالله حسن زاده قورت تپه صفحات 302-310
    هدف از این مطالعه، ایجاد هیبرید های جمعیتی با تلاقی دادن پنج رقم یونجه از نواحی جغرافیایی مختلف (قره یونجه، همدانی و محلی اصفهان از ایران، الچی از ترکیه و اردوباد از آذربایجان) و بررسی میزان ترکیب‎پذیری بین آنها، با استفاده از تجزیه دی آلل بود. یک دی آلل یک طرفه در میان ارقام مورد نظر در سال 1391 اجرا شد. برای به دست آوردن نسل F1 برای هر تلاقی دوتایی، 10 گیاه به طور تصادفی از هر رقم انتخاب گردید. واکنش های هتروتیک، با ارزیابی عملکرد گیاهان حاصل از کاشت بذرهای ارقام و 10 هیبرید حاصل از دی آلل یک طرفه آنها طی دو سال (1393 و 1394) با سه چین در هر سال تعیین شد. تغییرات عملکرد علوفه در میان تلاقی ها عمدتا به اثرات ترکیب پذیری عمومی (GCA) نسبت داده شد. به‎هر حال اثرات ترکیب پذیری خصوصی (SCA) نیز معنی دار بود. دامنه هتروزیس نسبت به میانگین والدین (MPH) از 1/7% در هیبرید الچی × همدانی تا 9/9-% در هیبرید قره یونجه × محلی اصفهان و هتروزیس والد برتر (HPH) از 4/3% در هیبرید الچی × همدانی تا 7/16-% در هیبرید قره یونجه × محلی اصفهان بود. رقم الچی می تواند به‎عنوان عضوی از یک گروه هتروتیک بالقوه برای ارقام سازگار با منطقه (قره یونجه و همدانی) در نظر گرفته شود.
    کلیدواژگان: یونجه، هتروزیس، نیمه هیبرید، ترکیب‎پذیری عمومی، ترکیب‎پذیری خصوصی
  • محمدعلی علیزاده *، علی اشرف جعفری ، سید اسماعیل سیدیان، محمود امیرخانی، محمدرضا پهلوانی، لیلا فلاح حسینی، معصومه رمضانی یگانه صفحات 311-326
    به‎منظور شناسایی جمعیت های متحمل به بیماری سفیدک سطحی در اسپرس زراعی (Onobrychis viciaefolia) ، ده جمعیت با منشا متفاوت در ایستگاه تحقیقاتی البرز، در قالب طرح بلوک‎های کامل تصادفی در سه تکرار به‎مدت دو سال (1393 و 94) کشت و ارزیابی شدند. جمعیت های متحمل به‎صورت طبیعی از لحاظ آلودگی به بیماری سفیدک سطحی و سایر پارامترها مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که جمعیت های 15353 و 3001 و اشنویه و پلی کراس با داشتن شاخص شدت بیماری صفر تا 25 درصد به‎عنوان متحمل و بقیه جمعیت‎ها با داشتن شاخص شدت بیماری 25 تا 50 درصد و بین 50 تا 100 درصد به‎عنوان جمعیت های نیمه حساس و حساس به سفیدک ارزیابی شدند. جمعیت های متحمل از لحاظ ماده خشک قابل هضم و کربوهیدرات های محلول در آب دارای میانگین بیشتری نسبت به جمعیت حساس بودند ولی درصد پروتئین خام آنها در حد متوسط بود. جمعیت های متحمل به سفیدک (3001، 15353، اشنویه و پلی کراس) بیشترین عملکرد علوفه و عملکرد بذر نسبت به جمعیت های حساس را داشتند. در تجزیه به ‎مولفه‎های اصلی 11 صفت مورد بررسی در 4 مولفه با مجموع واریانس توجیه شده 83 درصد قرار گرفتند. نتایج نشان داد مولفه‎های 1 تا 3 شامل مولفه عملکرد، مولفه کیفیت علوفه و مولفه شاخص شدت بیماری محسوب شدند. در تجزیه خوشه‎ای جمعیت‎های 3001، 9263،15353، 4083، اشنویه و پلی کراس در خوشه‎ 2 قرار گرفتند که این جمعیت‏ها دارای شاخص شدت بیماری عمدتا متحمل تا نیمه متحمل و از لحاظ عملکرد علوفه پرمحصول بودند.
    کلیدواژگان: اسپرس، سفیدک سطحی، شاخص شدت بیماری، عملکرد علوفه، کیفیت علوفه
|
  • M. R. Naghavi *, A. A. Karimi Pages 155-164
    MicroRNAs (miRNAs) are a group of 18_22 nucleotides long noncoding small endogenous that derived from its precursor sequence and evolutionary conserved post-transcriptional regulatory RNAs, which show an enormous role in various biological and metabolic processes in both animals and plants. MiRNA detection methods including microarray, qRT-PCR , northern blot and bioinformatics methods in which the easiest and cheapest way to identify miRNA is bioinformatics method. A bioinformatics approach was used to identify potential miRNA in red clover. EST-based homology search was applied to find potential miRNA of red clover. We blasted publicly available EST sequences obtained from NCBI GenBank against previously known plant miRNAs. A total of six miRNA target genes based on their complementary sequences were also detected. Target genes encoding mono dehydro ascorbate reductase 1 play an important role in maintaining balance in the cycle of reactive oxygen species ascorbate-glutathione, FES1 proteins that contain zinc finger domain binding DNA, RHF2A gene encoding E3 ubiquitin-protein ligase involved in the positive regulation of the gametogenesis progression, RNA helicase ATP-dependent is involved in the RNA repair and metabolism, Major facilitator superfamily (MFS) is a superfamily of membrane transport proteins that facilitate movement of small solutes across cell membranes in response to chemiosmotic gradients, AT-hook DNA binding motif protein.
    Keywords: Bioinformatics, EST, homology search, miRNA, target genes
  • S. M. Sohrabi, A. Ismaili *, F. Nazarian Firouz, Abadi, K. Samiei Pages 165-176
    Poppy (Papaver somniferum L.) is one of the oldest medicinal plant in the world. It produces several important narcotic benzylisoquinoline alkaloids. In this study, 4’OMT2 (3′-hydroxy-Nmethylcoclaurine 4′-O-methyltransferase) gene was isolated, sequenced and characterized. After amplification of genomic and coding sequence of 4’OMT2 gene using PCR, the fragments were cloned into pTZ57R/T plasmid and sequenced. Sequencing results showed two fragments of 1074 and 1189bp for coding and genomic sequences, respectively. For the first time, results showed one intron of 115bp in the genomic sequence of 4’OMT2 in the species. Isolated gene from Iranian genotypes was similar to Papaver genus with high identity, and had 67% identity to Ranunculales plants. Further bioinformatics analyses revealed, 4’OMT2 gene produces a stable enzyme without signal peptide that localize in the cytoplasm. For gene expression analysis, five poppy RNA-seq (mRNA type) libraries (belonging to flower bud, leaf, developing fruit, stem and root tissues) were retrieved from SRA database and analysis of 4’OMT2 gene expression were done using IDEG6 software and statistical tests. Results showed that 4’OMT2 has differential expression among different tissues and has maximum expression in stem tissues. Identification and characterization of biosynthetic genes is the first step in genetic manipulation and metabolic engineering. In present study, for the first time, full length coding sequence of 4’OMT2 gene was isolated from poppy plant and presence of one intron in its sequence was determined.
    Keywords: Gene expression, Genomic sequence, Poppy, SRA, 3?-hydroxy-Nmethylcoclaurine 4?-O-methyltransferase
  • H. Shah, Ghobadi, N. Shabanian *, A. Khadivi, M. S. Rahmani Pages 177-195
    This study was conducted to investigate intra- and inter-population genetic diversity of 15 populations of Pistacia atlantica from Zagros forests, represented by 181 genotypes, using 15, 12 and 13 primers based on three molecular marker including inter simple sequence repeats (ISSR), inter retrotransposal amplified polymorphism (IRAP) and start codon targeted (SCoT) markers, respectively. ISSR, IRAP and SCoT primers produced a total of 186, 143 and 136 bands, of which 162 (87.0%), 130 (90.9%) and 120 (88.0%) showed polymorphisom, respectively. Results showed that all marker systems revealed relatively high genetic variation at population level (hISSR = 0.22, PPLISSR = 61.92%; hIRAP = 0.25, PPLIRAP = 74.19%; hSCoT = 0.20, PPLSCoT = 64.09%). According to ISSR, IRAP and SCoT based genetic differentiation coefficient (ΦST; 0.28, 0.23, and 0.22, respectively), a higher level of genetic variation was recorded within populations than that of among populations, that could be due to wind-based extensive gene flow among the populations. UPGMA cluster analysis based on three used molecular systems, devided the studied populations into distinct clusters. According to Mantel test, no significant correlation was recorded between genetic and geographic distances of the populations.
    Keywords: Gene flow, IRAP, population genetics, SCoT, wild pistachio
  • R. Mohammadi Alaghoz, R. Darvish zadeh *, A. Alijanpour, H. Hatami Maleki, R. Heidari Pages 196-206
    Sumac (Rhus coriaria L.) as a forest shrub has been dispersed in Mediterranean and Eastern Asia specially Iran and has several medicinal and industrial applications. In this research, intermicrosatellites markers were used to study genetic diversity of sumac genotypes collected from five natural habitats located in North West of Iran (West and East Azerbaijan provinces). Fifteen samples were select randomly from each population and genomic DNA was fingerprinted by 18 ISSR markers. Results revealed existence of suitable genetic variation among the studied sumac genotypes and portion of inter population (79.8%) variation were higher than intra population (20.2%) variation. Minimum value of genetic distance (14.18) was observed between Aghberaz-Horand (East Azerbaijan province) and Nir-Arasbaran (East Azerbaijan province) populations and the maximum one (31.08) was observed between Kachelleh-Urmia (West Azerbaijan) and Nir-Arasbaran populations. According to classification of genotypes based on molecular data, Aghberaz-Horand and Nir-Arasbaran populations located in the same group and populations from other habits located in distinguished groups. Classification of genotypes via ISSR markers was in agreement with their geographical distributions. ISSR markers could be effectively applicable in genetic evaluation of sumac germplasm and also in identification of genetic relatedness among known and unknown sumac samples.
    Keywords: genetic diversity, ISSR molecular markers, molecular analysis of variance, Sumac
  • M. Farshadfar *, H. Shirvani, M. Amjadian, A. Yaghotipoor Pages 207-220
    Lolium is an important cool season grass species growing in different climates. To identify variation among nine Lolium multiflorum and nine Lolium perenne genotypes, this experiment was carried out based on 15 SCoT molecular markers. All of the SCoT primers showed 86 visible bands. Seventy four out of 86 bands were polymorphs. Primers SC35, SC36 and SC26 (with 9 and 8 bands respectively) showed the highest number of bands and SC10 and SC44 (with 2 and 3 bands) showed the lowest number of bands. The greatest number of band for polymorphic information content (PIC) belonged to SC5، SC40، SC35 ،SC63 ،SC13, C44، SC26 ،SC21and SC10. The greatest Resolving Power (RP), Marker Index (MI), Effective Multiplex Ratio (EMR) belonged to SC35 andSC26 primers. Genetic similarity based on Jaccard coefficient ranged from 0. 35 to 0. 91. Mean similarity between the genotypes was 0. 64.  Cluster analysis grouped genotypes into two groups. The results of clustering was confirmed by principal coordinate (PCo) analysis. Analysis of molecular variance of annual and perennial species revealed that variation within species was 51% and variation between species was 49%.  Based on heterogeneity (He) and Shannon indices (I), the highest intraspecific variability and gene variation belonged to L. Multiflorum.
    Keywords: Genetic variability, Lolium multiflorum, Lolium perenne, molecular marker, SCoT
  • S. Hossein Jafari *, A. Sepehry, H. Soltanloo, A. A. Karimian Pages 221-232
    Ferula pseudalliacea (bitter assafoetida) is a rangeland plant which its gum has a lot of medicinal properties. Since there is no report about evaluating genetic diversity of the valuable species in Iran, this is the first study to investigate genetic diversity of the species in its habitats in Yazd province using several morphological traits and ISSR markers. Among 9 traits, there was significant differences between habitats in terms of canopy cover, stem diameter and weight of 1000 seed. Cluster analysis by morphological traits on the basis of Ward's method classified the samples into three main groups. Among 22 primers, 8 primers reproduced the pattern DNA well and revealed 224 sharp bands. ISSR-16 and ISSR-55 primers had better performance according to the number of bands, PIC and Marker Index. Cluster analysis using Jacquard's coefficient and UPGMA method, grouped two populations into 10 clusters. Principal coordinates analysis showed three components explained 57.94 percent of total variance and separated the populations from each other. These grouping matched relatively with the geographical regions. AMOVA showed that within group genetic diversity (92%) was more than between group diversity (8%). Comparing morphological and molecular dendrograms revealed that there was no similarity between them. The results showed that ISSR marker was suitable to investigate genetic diversity among the studied populations of the species.
    Keywords: Ferula pseudallicea, genetic diversity, ISSR marker, morphological traits, Yazd province
  • M. Esmaeili Sharif *, S. M. Hosseini Nasr, A. Ghamari Zare, M. Talebi Pages 233-243
    Iranian mountain ash (Sorbus persica Hedl.) is one of the endangered species with great values in terms of soil conservation, climate stratification, medicinal properties, high resistance to frost, and importance of habitat for wildlife. Present research was conducted with the aim of achieving to an appropriate method of micropropagation of the species. Nodal segments were taken from stem axis of in vitro elongated plants. The segments were cultured on WPM medium, supplemented with 27 hormonal composition of BAP, IBA and TDZ. Then the resulting shoots were transferred to a media supplemented with various concentrations of IBA or NAA for rooting induction, and finally they were moved to a greenhouse. Percentages of regeneration of the explants were 98 -100%. The highest number of shoots was obtained by TDZ (0.23 μM) + IBA (0.1 μM) and BA (4.4 μM), the highest shoot length (5.2 cm) was obtained by TDZ (0.0 μM) + IBA (0.0 μM) and BA (4.4 μM) and the highest number of nodes (8) was achieved by TDZ (0.23 μM) + IBA (0.0 and 0.1 μM) and BA (2.2 and 4.4 μM). There was a significant difference between IBA concentrations in different treatments for rooting percentage. Maximum rooting percentage was 14.7% in IBA concentration of 5 μm. The rooted segments were successfully acclimated to greenhouse conditions. Results of the experiment showed that in the absence of BAP hormone, umber of shoots produced by the segments significantly were decreased for all of the tested treatments. Fifteen percent of the transferred explants to the rooting media produced one to three roots per explant.
    Keywords: Auxin, cytokinin, organogenesis, Sorbus persica Hedl, tissue culture
  • A. Mahmoudi , A. Aalami *, H. Hasani Komleh, M. Esfehani, R. Shirzadian Pages 244-253
    Salinity is one of the main environmental factors limiting production and distribution of plants worldwide. Aegilops is a wild species from grasses family with useful genes such as environmental stress tolerance. Two genotypes, 575 from Aegilop cylindrica as resistant and 675 from Aegilop crassa as sensitive to salinity were used base on previous experiments in salinity stress. After seed germination, the seedlings were transferred to a sandy environment under controlled light and temperature conditions and irrigation was performed under two normal conditions and 200 mM salinity with Hoagland solution. Leaf tissue samples were taken at 0, 6, 24, 48 and 72 hours after salinity treatments. After extracting the RNA and the cDNA synthesis, its accuracy was verified by 18S rRNA. The expression of the three transcription factors of CBF14, NAC2 and MYB was investigated by using Real Time-PCR. Results showed that NAC2 and CBF14 transcription factors had the highest expression at 48 hours after salinity stress, but the MYB gene had the highest expression at 24 hours after stress. Overall, the expression of CBF14, NAC2, and MYB genes in the 575 genotype compared with genotype 675 was in higher level in all hours. The results showed that the three mentioned genes play important role in salt tolerance in the tolerant genotype, therefore, considering the high genetic similarity between Aegilops and wheat, the genes can be as candidate genes for using in wheat breeding programs.
    Keywords: Aegilops, Real-time PCR, Salinity stress, Transcription factors
  • S. Fabriki, Ourang *, B. Shahidi Pages 254-267
    This experiment was conducted to investigate the effect of drought stress on photosynthetic pigments contents, biomass of roots and shoots, total protein content and antioxidant enzymes activity and non-enzymatic antioxidant of six species of Aegilops genus along with two drought resistant and susceptible wheat cultivars as checks in a factorial based on randomized complete block design with three replications. Drought stress treatments were applied at three levels of non-stress (FC=100%), moderate stress (FC=50%) and severe stress (FC=25%) conditions. Ae. caudata, Ae. triuncialis and Ae. cylindrica were ranked higher than resistance cultivar, Sirvan, as check in term of root fresh and dry weights under stresses. The highest total chlorophyll content was related to Ae. cylindrica, Ae. umbellulata and Ae. caudata in stresses. Carotenoid showed decreasing trend in all studied species except for Ae. umbellulata, and Ae cylindrica had the highest amount at both stress and non- stress conditions. The highest SOD under severe stress was observed in Ae. crassa and Sirvan as resistant cultivar. Maximum APX under severe stress was observed in Ae. triuncialis and Ae. caudata and the lowest activity was in Ae. neglecta. The highest level of GPX was observed in Ae. triuncialis, Ae. caudata and Sirvan cultivar under drought stress. Also the maximum CAT enzyme under severe stress was observed in Ae. triuncialis, Ae. caudata and Ae. crassa, respectively, and Ae. umbellulata and Darya cultivar had the lowest amount of CAT enzyme. In conclusion, because the three species Ae. caudata, Ae. triuncialis and Ae. cylindrica had the highest amounts for the traits associated with increased drought tolerance, including root volume, carotenoid, CAT, GPX and APX enzymes, and also these species were same in having CC genome. Therefore, it seems that the CC genome could have a high potential for future wheat breeding programs in increasing of drought tolerance.
    Keywords: Aegiliops, Antioxidants, Drought stress, Photosynthetic pigments
  • M. Mojarrad Ashenaabad *, S. Hosseini Sarghein, A. Sonboli, R. Heidari Pages 268-278
    Tanacetum polycephalum from Anthemideae tribe of Asteraceae family is a rangeland species with high morphological diversity and vast dispersal in Northwest, East and centre parts of Iran. The purpose of this research was studying genetic diversity of 20 populations of T. polycephalum in West Azarbayjan using ISSR molecular marker. Ten ISSR primers out of 14 primers could be scored based on presence or absence of each band. Over all 208 bands were produced .The range number of bands was between 15(IS24) to 28 (IS20) and the average was 20.8. Regarding the polymorphism bands percentage, IS8, IS1, IS10, IS13, IS20 markers had high percentage (100) and IS24 marker had the lower percentage (80) and mean percentage of polymorphism of the primers was %96.03. PIC, RP, EMR and MI means were 0.30, 6.06, 19.5 and 6.13 respectively. Over all the most effective markers were IS8, IS1 and IS10. Results of cluster analysis revealed the grouping of studied populations in 2 main and 4 subgroups, in which the different populations collected from the same locality were located in the same group. Therefore, a close relationship was characterized between geographic location and genetic diversity and it may be concluded that geographic and climatic factors could be one of the responsible main factor for genetic diversity.
    Keywords: Cluster analysis, ISSR marker, Tanacetum polycephalum, West Azarbaijan
  • A. Ahmadi, D. Azadfar *, Z. Saeedi Pages 279-291
    Knowledge and understanding the genetic diversity of species is very important for adaptation to environmental changes and their long-term survival and also for the management of forest genetic resources conservation. Therefore, study of industrial or ecologically important species should be done in order of priority. The aim of this research was exploring the ecotypic diversity changes of Quercus castaneifolia populations in elevation classes of Golestan province (low, middle, and upper elevation) by the qualitative study of peroxidase biochemical marker in the biennial branches of six different populations. Qualitative study of peroxidase marker was done by vertical electrophoresis and PAGE method (Poly Acrylamide Gel Electrophoresis). Based on the results, populations of altitudinal classes were different regarding amount of diversity and ecotypes were separable from each other. Therefore, index bases in the seed production areas should be determined and their natural regeneration should be increased and gene flow should be improved through the seeds of index bases of the adjacent populations with similar ecological conditions with controlling the number of selected index bases considering the increased diversity in each habitat.
    Keywords: Ecotype diversity, elevation classes, Golestan province, Quercus castaneifolia, peroxidase marker
  • M. Zabet *, A. Rahimi, A. Izanloo, Z. Alizadeh Pages 292-301
    Cuminum cyminum is one of the oldest and most economically important species in the Apiaceae family that has the highest cultivated areas of Khorasan provinces in Iran. Genetic diversity of 20 ecotypes of Cuminum cyminum was investigated by protein markers. The ecotypes were randomly collected from three provinces of North, Razavi and South Khorasan provinces. Protein profile analysis was carried out by SDS-PAGE method. The method included: extracting protein from the sample seeds, determining samples concentration, and finally running on electrophoresis gel. Analysis of molecular variance showed that there was variation between and within the populations. Based on the protein markers %24 of the variations belonged to between populations and %76 belonged to within populations. Polymorphism percentage, polymorphic content mean, Shannon's information index and the average of Nei's information index were 27%, 0.01, 0.49, and 0.68, respectively. Results of PCoA showed that the first three components accounted for 83% of the variation. Cluster analysis based on the similarity matrix classified the studied ecotypes in 5 clusters.
    Keywords: Cluster analysis, effective alleles, electrophoresis, polymorphism
  • I. Bernousi *, A. Hasanzade Ghorttappe Pages 302-310
    The objective of this study was to develop population hybrids by crossing five alfalfa cultivars of different geographic origin (Ghareh Yonjeh, Hamedani and Mahalie-Esfahan from Iran, Elchi from Turkey and Ordobad from Azerbaijan) and assessment of combining ability among them using diallel analysis. A half diallel was performed during 2012 between the selected cultivars. For each pairwise cross, ten plants were chosen at random to obtain F1 generation. Heterotic responses were determined by evaluation forage yield of the cultivars and their 10 half-diallel hybrids in seeded plots that were harvested three times in each of 2 years (2014 and 2015). Variation among crosses was attributed primarily to general combining ability (GCA) effects. However, specific combining ability (SCA) effects were also significant. Midparent heterosis ranged from 7.1% in the Elchi x Hamedani to -9.9 % in the Ghareh Yonjeh x Mahalie-Esfahan and high-parent heterosis ranged from 3.4 % in the Elchi x Hamedani to 16.7% Ghareh Yonjeh x Mahalie-Esfahan. Results indicated that Elchi cultivar could be considered as a member of a potential heterotic group for adapted cultivars (Ghareh Yonjeh and Hamedani) to the studied environment.
    Keywords: Alfalfa, GCA, heterosis, semi hybrid, SCA
  • M.A. Alizadeh *, A. A. Jafari , S. E. Sayedian, M. Amirkhani, M. R. Pahlevani, L. Fallah Hoseini, M. Ramezani Yeganeh Pages 311-326
    In order to identify tolerated populations of sainfoin to powdery mildew, seeds of ten populations of Onobrychis viciaefolia, originated from different regions of Iran were sown in Alborz research station during 2013. Tolerant and susceptible populations were cultivated in natural condition and evaluated in terms of contamination and other parameters as yield and quality traits. Result showed that two populations of 15353, 3001, Oshnaviaeh and Polycross had disease severity index less than 25% and nominated as tolerant populations. The rest of populations due to disease severity index between 25 to 50% and over than 50% were considered as semi tolerant and susceptible, respectively. The tolerant (15353, 3001, Oshnaviaeh and Polycross) populations had higher forage and seed yield than susceptible populations. They showed also higher values of quality traits (Protein content, water soluble carbohydrate, digestive material and ash content) than susceptible ones. In contrast the susceptible populations had higher crude fiber, ADF and NDF compared with tolerant populations. In principle component analysis (PCA), the first four components accounted for 83% of total variation. The first three components were known as yield, quality traits and disease severity index, respectively. Result of cluster analysis showed that population of 3001, 15353, 9263, 4083 and Oshnaviaeh and Polycross were located in cluster 2 that these popolations have lower mean values of disease severity index and higher forage and seed production.
    Keywords: Disease severity index forage quality, forage yield, Onobrychis viciaefolia, powdery mildew