فهرست مطالب

  • سال سی و یکم شماره 4 (زمستان 1397)
  • تاریخ انتشار: 1397/10/01
  • تعداد عناوین: 12
|
  • مرجان خاتمی، لیلا آهن گر*، فاختک طلیعی طبری، حسین صبوری، ولی ا.. بابایی زاد صفحات 536-551

    بیماری سفیدک سطحی از جمله بیماری‏های مهم گندم است در سال های اخیر کاربرد القا کننده ها به میزان زیادی استقبال شده لذا در این مطالعه به منظور بررسی نقش کیتوزان، رقم فلات به عنوان یک رقم حساس انتخاب و در مرحله دو برگی بوسیله کیتوزان اسپری برگی شد، سپس گیاهان تیمار شده به همراه گیاهان شاهد، توسط قارچ Bgt مایه‎زنی شدند.در نهایت الگوی تظاهر ژنهای MLO، BI-1 و NPR1 با استفاده از تکنیک qRT-PCR مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در هر دو گروه از گیاهان تیمار شده با کیتوزان و شاهد روند تظاهر ژن های مورد بررسی پس از اعمال آلودگی به صورت افزایشی بوده، به طوری که گیاهان تیمار شده القای زودهنگام و بالای ژن NPR1 را در ساعات اولیه بعد از آلودگی با Bgt نسبت به گیاهان شاهد نشان دادند و 24 ساعت پس از آلودگی به حداکثر بیان خود رسیدند. اما میزان افزایش در ژن های BI-1 و MLO در گیاهان تیمار شده کمتر از گیاهان شاهد بود، به طوریکه این گیاهان بر خلاف گیاهان شاهد در 24 ساعت پس از آلودگی کمترین میزان بیان را نشان دادند که این نشان دهنده این است که این ژنها با کاهش سطح بیان خود در جهت افزایش سطح گونه های اکسیژن فعال سبب القا مرگ سلولی در گیاه شده تا از این طریق سبب ممانعت از رشد و توسعه قارچ در مراحل اولیه آلودگی گردند. می توان کاربرد کیتوزان را در القای مقاومت سیستمیک در گندم علیه بیماری سفیدک سطحی موثر دانست.

    کلیدواژگان: گندم، کیتوزان، سفیدک سطحی، مقاومت
  • فایقه اطمینانی*، ادیبه اطمینانی صفحات 552-566
    باکتری های اندوفیت قادرند بدون اینکه علائم مشخصی داشته باشند، برای مدت های مدید در بافت داخلی گیاه میزبان حضور داشته باشند. این گروه از میکروارگانیسم ها به عنوان باکتری های محرک رشد در بیشتر موارد گزارش شده اند. این مطالعه با هدف جداسازی و شناسایی باکتری اندوفیت در سویا رقم L17 انجام پذیرفته است. در این تحقیق باکتری اندوفیت سودوموناس فلورسنس از بخش های مختلف برگ، ساقه، دانه و ریشه سویا رقم L17 به کمک آزمون های موفولوژیکی و مولکولی با استفاده از پرایمر اختصاصی ژن 16S rDNAشناسائی گردید. سویه ها از نظر تولید هورمون ایندول اسید استیک در غیاب تریپتوفان و هم در حضور تریپتوفان و هم چنین توانائی تولید جیبرلین به صورت آماری در سه تکرار و در قالب طرح کاملا تصادفی مورد بررسی قرار گرفت. عملیات آماری شامل تجزیه واریانس داده ها و مقایسه میانگین ها با آزمون چند دامنه ای دانکن با نرم افزار آماری SAS انجام شد و .برای ترسیم شکل ها از نرم افزار Excel استفاده گردید. نتایج مقایسه میانگین سویه های سودوموناس فلورسنس بررسی شده در این تحقیق قادر به تولید هورمون ایندول اسید استیک در حضور تریپتوفان در مقادیر76/26 تا 17/51 و در غیاب تریپتوفان در محدوده 03/20 تا 33/45 میکرو گرم در میلی لیتر متغیر بود. سویه های مورد مطالعه قادر به تولید هورمون جیبرلین در مقادیر 97/12 تا 15/17 میکروگرم در میلی لیتر بودند. این مطالعه اولین گزارش برای جداسازی باکتری اندوفیت سودموناس فلورسنس با توانائی تولید ترکیبات محرک رشد در گیاه سویا رقم L17می باشد که می توانند به عنوان مایه تلقیح در افزایش رشد گیاه و کنترل عوامل بیماری زا به کار رود.
    کلیدواژگان: اندوفیت، سودوموناس فلورسنس، سویا
  • ابوالفضل دادخواه*، فائزه فاطمی، محمدرضا محمدی ملایری، آزاده رسولی، محمدحسن کاروین آشتیانی صفحات 567-581
    نعناع با نام علمی Mentha Spicata یکی از گیاهان بومی ایران با اثرات درمانی بسیار است. در این تحقیق، تاثیر اسانس نعنا بر روی پارامترهای دخیل در آسیب اکسیداتیو و بیان ژن التهابی COX-2 بافت ریه در مدل تجربی التهابی CLP در رت مورد مطالعه قرار گرفته است. رت ها به پنج گروه کنترل منفی (Laparatomy)، CLP و گروه های تیمار با اسانس نعنا (mg/kg bw 100 و 50) و داروی ایندومتاسین تقسیم شدند. سپس، 24 ساعت پس از جراحی، سطح فاکتورهایی نظیرLP ،GSH ، GST،FRAP ، MPO، PGE2 و بیان ژن COX-2 در پلاسما و بافت ریه اندازه گیری شد. نتایج این تحقیق نشان می دهد که سپسیس موجب کاهش FRAP و GSH و افزایش میزان LP ، MPO، PGE2 و بیان ژن COX-2 می گردد، ولی بر روی آنزیم GST اثری ندارد. تیمار حیوانات با اسانس نعنا به اندازه ایندومتاسین، در تعدیل سطح این پارامتر ها موثر بوده است، بطوریکه سبب افزایش میزان FRAP و GSH و کاهش میزان LP ، MPO، PGE2 و بیان ژن COX-2 می گردد. همچنین مطالعات پاتولوژی نشان می دهد که سپسیس منجر به ایجاد آسیب هایی در بافت ریه شده که این آسیب ها در اثر تیمار با اسانس نعنا کاهش یافته اند.
    نتیجه گیری
    سپسیس موجب آسیب اکسیداتیو بافت ریه شده و استفاده از اسانس نعنا با تاثیر بر روی پارامترهای استرس اکسیداتیو و آنتی اکسیدانی می تواند در جلوگیری و بهبود این آسیب ها موثر باشد.
    کلیدواژگان: اسانس نعنا، CLP، استرس اکسیداتیو، ضد التهاب، سپسیس
  • فرشاد درویشی*، نوشین ابوالحسن مقدمی صفحات 582-592
    کاهش سوخت های فسیلی، افزایش قیمت سوخت ها و انتشار گاز دی اکسید کربن و نگرانی درباره تغییرات آب و هوایی عوامل محرک برای تولید سوخت های زیستی هستند. سوخت های زیستی میکروبی، سوخت های مایع و گازی هستند که توسط میکروارگانیسم ها تولید می شوند. بیواتانول یک سوخت زیستی جایگزین مناسب برای سوخت های پایه نفتی است. برای تولید صنعتی و در مقیاس بالای بیواتانول، اولین مرحله جداسازی سویه های مخمری مناسب با تحمل بالا به اتانول و تولید بالای اتانول است. از این رو هدف این تحقیق، جداسازی سویه صنعتی ساکارومایسس سرویزیه با قابلیت تحمل بالا به اتانول از کارخانه های الکل سازی ایران بود. نمونه برداری از چند کارخانه های الکل سازی برای جداسازی سویه ساکارومایسس سرویزیه با بیشترین میزان تولید و تحمل به اتانول صورت گرفت. سویه مخمر منتخب توسط آزمایش های ریخت شناسی، بیوشیمیایی نظیر تخمیر قندی، جذب ترکیبات نیتروژنی و کربنی و همچنین با روش مولکولی مورد بررسی قرار گرفت. سویه منتخب مخمر 8 درصد اتانول تولید کرد و به 12 درصد اتانول تحمل داشت. آزمایش های ریخت شناسی، بیوشیمیایی و مولکولی تایید کردند که سویه مخمر ساکارومایسس سرویزیه است و این سویه مخمر ساکارومایسس سرویزیه سهند 101 نام گذاری شد. سویه صنعتی مخمر جدا شده با ویژگی های مناسب از لحاظ تولید و تحمل به اتانول می تواند برای مطالعات بعدی و افزایش تولید با روش های بهینه سازی سازی در سطح ارلن و بیوراکتور بکار رود.
    کلیدواژگان: جداسازی، شناسایی، مخمر، سویه صنعتی، بیواتانول
  • فاطمه فتوحی چاهوکی، سعید امین زاده*، وهب جعفریان، فاطمه تابنده، مهوش خدابنده صفحات 598-611
    پلی ساکارید هیالورونیک اسید (HA)، جزء اصلی ماتریکس خارج سلولی اپیتلیال، عصب و بافت همبند مهره داران و هم چنین کپسول خارج سلولی برخی از میکروارگانیسم ها است. این پلی ساکارید به علت ویژگی هایی از قبیل ویسکوزیته ی بالا و خاصیت زیست سازگاری، کاربردهای مختفی در زمینه های چشم پژشکی، ارتوپدی، آرایشی و مهندسی بافت دارد. بافت های حیوانی و استرپتوکوک ها سهم اصلی را در به دست آوردن هیالورونیک اسید دارند؛ اما به دلیل مشکلاتی از جمله آلودگی با پروتئین و وجود اندوتوکسین توجه ها به سمت باکتری های غیر بیماری زا برای تولید هیالورونیک اسید جلب شده است. لاکتوباسیلوس ها، باکتری های پروبیوتیکی هستند که مصارف گوناگونی دارند. تولید ماکرومولکول های زیستی توسط این گروه از باکتری ها به دلیل GRAS بودن آن ها در الویت می باشد. تولید هیالوونیک اسید برای اولین بار، در این لاکتیک اسید باکتری های GRAS شامل لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس 1643PTCC، لاکتوباسیلوس رامنوسوس 1637PTCC، لاکتوباسیلوس کازئی 1608PTCC و استرپتوکوکوس ترموفیلوس 1738PTCC بررسی شد. در مرحله ی اول، هیالورونیک اسید به طور روزانه تا 96 ساعت از محیط کشت اختصاصی هر سویه جداسازی و توسط رسوب با اتانول به طور نسبی خالص شد. روش کربازول برای سنجش میزان تولید هیالورونیک اسید به کار برده شد. بر طبق نتایج به دست آمده، لاکتوباسیلوس رامنوسوس تولید هیالورونیک اسید حدودا 4/0 گرم در لیتر را در ساعت 96 داشت. در مرحله ی بعد، افزایش HA تولیدی توسط این باکتری با استفاده از بهینه سازی محیط کشت با روش تاگوچی بررسی شد. با استفاده از این روش نقاط بهینه ی فاکتورها مشخص گردید و تولید هیالورونیک اسید به میزان 162% افزایش یافت.
    کلیدواژگان: باکتری های GRAS، روش تاگوچی، لاکتوباسیلوس رامنوسوس، هیالورونیک اسید
  • صفا لطفی*، مجتبی مرتضوی، علی ریاحی مدوار صفحات 612-623
    پروتئین HMGB4 که در سال 2008 شناخته شد از اعضای خانواده پروتئینهای غیرهیستونی HMGB پستانداران است. پروتئینهای HMGB از طریق دو موتیف که به ترتیب HMG-box A وHMG-box B نامیده می شوند به DNA اتصال می یابند. پروتئینهای HMGB به DNA تغییر یافته با سیس پلاتین اتصال یافته و مانع دسترسی عوامل ترمیم برشی DNA به این نقاط می شوند. HMGB4 در مقایسه با HMGB1 عضو دیگر این خانواده با میل ترکیبی بالاتری به این نوع DNA اتصال یافته و با قدرت بیشتری ترمیم این نقاط آسیب دیده را مهار می نماید. به نظر می رسد که حساسیت بسیار بالای تومورهای سلولهای زایای بیضه نسبت به سیس پلاتین ناشی از بیان بسیار بالای HMGB4 در بافت بیضه باشد. در این مطالعه ساختار سوم HMGB4 انسانی با استفاده از نرم افزار مدلر و سرور I-TASSER که هردو بر پایه هومولوژی مدلینگ عمل می نمایند تعیین گردید. نتایج نشان می دهد که مدلهای ایجاد شده توسط هردو روش از کیفیت و پایداری مناسبی برخوردار هستند. هرچند مدل I-TASSER در مقایسه با مدلر تفاوت مشاهده شده در ویژگیهای اتصال HMGB1 و HMGB4 به DNA پلاتینه را بهتر توجیه می نماید. بر اساس نتایج حاصل، والین17 و فنیل آلانین38 از HMG-box A و لوسین101 و والین120 از HMG-box B بنیانهایی هستند که با وارد شدن بین جفت بازهای شیار کوچک DNA موجب اتصال پروتئین HMGB4 به DNA می شوند. همچنین نتایج نشان می دهد که بخش انتهای کربوکسیل HMGB4 فاقد ساختار سوم منظم می باشد. نتایج حاصل می تواند به فهم بهتر ارتباط ساختار و عملکرد این پروتئین و همچنین طراحی داروهای جدید ضدسرطان کمک شایانی نماید.
    کلیدواژگان: پروتئین HMGB4، سیس پلاتین، هومولوژی مدلینگ، نرم افزار مدلر، سرور I-TASSER
  • شهنوش نیری، مسعود توحیدفر، عباس سعیدی* صفحات 629-647
    سیستم تناوب های کوتاه پالیندروم فاصله دار منظم خوشه ای Cas9 (CRISPR/Cas9) یکی از روش های موثر و جدید ویرایش هدفمند ژنوم است که در جهت ارتقای کیفیت و عملکرد گیاهان زراعی و ایجاد صفات جدید گیاهی مورد استفاده است. سازوکار CRISPR/Cas9 بطور گسترده در ویرایش ژنوم، خاموشی ژن، کنترل فرآیند رونویسی همراه با اختصاصیت بالا و کاهش اثرات توالی های غیرهدف توسط برش های دورشته ای (DSBs) در DNA ژنومی و تغییر در توالی نوکلئوتیدی ژن هدف در بسیاری از سیستم های گونه های متنوع گیاهی و جانوری توسعه یافته است. در این مقاله مروری، جنبه های وسیع کاربرد سیستم CRISPR/Cas9 در ویرایش هدفمند ژنوم جهت توسعه گیاهان ویرایش ژنتیکی شده، دستیابی به تطابق محیطی و کشاورزی بیوانرژیک و ملاحظات زیست محیطی و مقبولیت جوامع بشری این سیستم را به اجمال مرور می شود. توسعه گیاهان زراعی ویرایش ژنتیکی (GE) به طور کامل مشابه با گیاهان زراعی اصلاحی معمول نشاندهنده کارآمدی و پایداری این محصولات در شرایط مختلف آب وهوایی بوده، از نظر پذیرش اجتماعی، ملاحظات زیست محیطی و سلامت انسان ترایخته در روند آزادسازی در اولویت مصرف هستند.
    کلیدواژگان: گیاهان زراعی ویرایش ژنتیکی شده، ویرایش ژنوم گیاهی، Cas9، gRNA، CRISPR، Cas9
  • کاترین ابراهیمی* صفحات 648-661
    در مطالعه حاضر از عصاره آبی گیاه Postia puberula جهت احیای محلول سولفات مس و تولید نانوذرات مس استفاده شده است. وفعالیت ضد باکتری آن بررسی شد. برای شناسایی نانوذرات سنتز شده از آنالیز های طیف سنجیUV-Vis، میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM)، پراش انرژی اشعه ایکس (EDX) استفاده شد. فعالیت ضد میکروبی نانوذرات مس سنتز شده با استفاده از روش دیسک دیفیوژن و براث میکرودایلوشن در برابر برخی گونه های انتخاب شده بررسی گردید. بعد از افزایش عصاره به محلول سولفات مس، رنگ محلول سولفات مس از آبی روشن به سبز مایل به زرد تغییر پیدا کرد. وجود پیک ماکزیمم در طول موج 575 نانومتر تشکیل نانوذرات مس را تایید کرد. میکروسکوپ الکترونی روبشی اندازه ذرات را بین 14تا 39 نانومتر نشان داد. نانوذرات سنتز شده در برابر باکتری های استافیلوکوک اورئوس، باسیلوس سرئوس، کلبسیلا پنومونیه و اشریشیاکولی فعالیت نشان دادند. نتایج حاصله نشان داد که عصاره آبی گل گیاه مذکور به عنوان عامل احیا کننده و پایدار کننده عمل می کنند. نانوذرات مس سنتز شده در مقابل هر دو باکتری های گرم مثبت و گرم منفی فعالیت نشان دادند.
    کلیدواژگان: : نانو ذرات مس، خواص ضد باکتری، سنتز سبز، عصاره Postia puberula
  • مراحم آشنگرف*، ارسلان خالدی صفحات 662-672
    نانوذرات سولفید کادمیوم به دلیل ویژگی های خاص فوتوالکتریکی کاربردهای فراوانی در ساخت سلول های خورشیدی حساس به رنگ، دیودهای انتشارگر نوری و ساخت نانوبیوسنسورها دارد. در این پژوهش، سنتز سبز و برون سلولی نانوذرات سولفید کادمیوم توسط سویه های باکتری آب زی مورد بررسی قرار گرفت. نانوذرات سنتز شده از طریق طیف های جذبی و نشری فلورسانس، طیف سنج پراش انرژی پرتو ایکس (EDX)، الکترومیکروگرافهای تهیه شده با میکروسکوپ الکترونی (SEM) و همچنین طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR) مورد بررسی قرار گرفت. 32 سویه ی باکتریایی آب زی مقاوم به کادمیوم براساس تکنیک غنی سازی جداسازی شد که در این میانstrain Cd11 Pseudomonas pseudoalcaligenes قادر به سنتز برون سلولی نانوذرات سولفید کادمیوم بود. سنتز برون سلولی نانوذرات سولفید کادمیوم تولید شده توسط سویه باکتری مذکور تحت شرایط بهینه واکنش مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج به دست آمده، سوپرناتانت کشت سویه مذکور بعد از مواجهه با محلول سولفات کادمیوم (غلظت 3 میلی مولار از یون کادمیوم)، قادر به سنتز برون سلولی نانوذرات سولفید کادمیوم کروی در محدوه پراکنش ذرات بین 12 تا 19 نانومتر با میانگین اندازه 5/15 نانومتر در pH برابر 8 و دمای 35 درجه سانتی گراد پس از 10 ساعت گرما گذاری بود. نتایج اثرات ضدمیکروبی به روش انتشار از چاهک بر سطح آگار نشان داد که نانوذرات زیستی تولیدشده علیه همه میکروب های تست شده اثر مهارکنندگی رشد را دارد. نانوذرات سولفید کادمیوم سنتز شده در مطالعه اخیر دارای دامنه پراکنش اندازه ذرات مناسب و همگن بوده که همین امر کارآیی نانوذرات زیستی سنتز شده را مناسب می کند.
    کلیدواژگان: نانوسولفید کادمیوم، سنتز برون سلولی، الگوی مقاومت، خاصیت ضد میکروبی، Cd11 P. pseudoalcaligenes
  • مینا معتمدی* صفحات 673-684
    در این تحقیق برای اولین بار به شناسایی، استخراج و بررسی بیان ژن های محافظ سلولی (لایف گارد) در هیدر آب شیرین Hydra Vulgaris پرداخته شده است. بدین منظور،100 عدد از پولیپ های هیدر آب شیرین پرورش یافته برای استخراج DNA مورد استفاده قرار گرفتند و جهت تکثیر ژن های مورد نظر پرایمر های خاص طراحی و واکنش PCR صورت گرفت. پس از تکثیر ژن های محافظ سلولی، به منظور بررسی محل بیان این ژن ها، از تکنیک هیبریداسیون درجا با استفاده از دیگوکسیژنین استفاده شد. نتایج نشان داد که سه توالی از ژن های محافظ سلولی به نام های محافظ سلولی- 4 و دو هومولوگ از محافظ سلولی-1 بی مهرگان در هیدر وجود دارد. هیبریداسیون درجا نشان داد که mRNA محافظ سلولی- 4 در لایه اندودرم پولیپ در مراحل مختلف جوانه زدن مشاهده می شود. همچنین، این ژن در زمان تولید مثل غیر جنسی و مراحل مختلف تخمک زایی در تخمدان پولیپ ماده بیان می گردد. درخت فیلوژنی مشخص نمود که ژن های محافظ سلولی در ساده ترین جانور حقیقی به صورت تثبیت شده وجود دارد و از آنجایی که مکانیسم مرگ برنامه ریزی شده سلولی در گامت زایی هیدر (تولید تخمک و اسپرم) نقش دارد، بیان ژن محافظ سلولی- 4 به عنوان ژن محافظ سلول در محل هایی که مرگ برنامه ریزی شده سلولی نقش ایفا می کند، منطقی به نظر می رسد.
    کلیدواژگان: مرگ برنامه ریزی شده سلولی، پروتئین محافظ سلولی، هیبریداسیون درجا، یومتازوآ
  • فاطمه آزادیان، زهرا کرمی، ارسطو بدویی دلفارد* صفحات 685-695

    سلولازها یکی از مهم ترین آنزیم های صنعتی برای اکثر فرآیندهای تبدیل زیستی هستند. در این مطالعه باسیلوس آرئوس به عنوان بهترین باکتری ترموفیل تجزیه کننده سلولز از چشمه آب گرم گروه در کرمان جداسازی و شناسایی شد. این باکتری بر اساس تست های میکروبی- بیوشیمیایی و توالی یابی ژن rRNA S16 به عنوان باسیلوس آرئوس شناخته شد. شرایط تولید آنزیم سلولاز توسط این باکتری در تخمیر حالت جامد مورد بررسی قرار گرفت. pH، رطوبت، عصاره مخمر و MgSO4 به عنوان عوامل قابل توجه در فعالیت اندوگلوکاناز، اگزوگوکاناز و Fpase به وسیله طراحی پلاکت- برمن مشخص شدند. روش سطح- پاسخ (RSM ( و طرح ترکیبی مرکزی ((CCD با 4 عامل و 5 سطح جهت بهینه سازی تولید آنزیم مورد استفاده قرار گرفت که نتایج محدوده بهینه pH، MgSO4، رطوبت و عصاره مخمر را به ترتیب 2/6، %29/0، % 4/61، %65/1 نشان داد. در حالت بهینه بیش ترین مقدار تولیدCMCase،(U/ml) 1203/561 به دست آمد. pH و دمای بهینه آنزیم در هیدرولیز کاه گندم به ترتیب 7 و60 درجه سانتی گراد به دست آمد.

    کلیدواژگان: طرح پلاکت-برمن، ترموفیل، تخمیر حالت جامد، کاه گندم
  • مصطفی افضلی فر، جواد هادیان*، محمد حسین میرجلیلی، مهران عنایت شریعت پناهی صفحات 696-707
    در این تحقیق کشت بساک و میکروسپور دو گونه گیاه دارویی مرزه خوزستانی و مرزه رشینگری با هدف باززایی گیاهان هاپلویید مورد مطالعه قرار گرفت. در ابتدا مرحله نموی تک هسته ای میکروسپورها با رنگ آمیزی استوکارمن مشخص و ارتباط آن با اندازه غنچه گل تعیین گردید. در کشت بساک، تاثیر پیش تیمارهای دمایی، تیمارهای هورمونی و نوع کربوهیدرات (مالتوز، ساکارز) در محیط القاء N6 بررسی شد. تراز پلوییدی کالوس های باززایی شده با استفاده از فلوسایتومتری تعیین گردید. کشت میکروسپور نیز در سه محیط کشت A2-60، FHG و NLN-13 با کاربرد پیش تیمارهای تنشی مختلف (دمایی، هورمونی و گرسنگی) انجام شد. در هر دو گونه، بیشترین درصد کالوس زایی بساک در ترکیب هورمونی 5/0 میلی گرم در لیتر از بنزیل آدنین، توفوردی و کینتین و پیش تیمار دمایی30 درجه سانتی گراد به مدت 3 روز حاصل شد. نتایج آنالیز فلوسایتومتری این کالوس ها نشان داد که اکثر آنها از نظر تراز پلوییدی مشابه گیاهان مادری بودند و هاپلوییدی فقط در گونه مرزه رشینگری در کالوس حاصل از ترکیب هورمونی 5/0 میلی گرم در لیتراز بنزیل آدنین، توفوردی و کینتین مشاهده شد. در محیط باززایی (MS)، کالوس ها تنها تولید ریشه کردند و شاخه زایی مشاهده نشد. نتایج کشت میکروسپور نشان داد که در هر دو گونه بیشترین تعداد ساختار های چند سلولی در محیط های FHG و NLN-13 با پیش تیمار دمایی 30 درجه سانتی گراد به مدت 8 روز بدست آمد. ساختار های چند سلولی فقط در محیط القایی NLN-13 توانستند به ساختارهای شبه جنینی قلبی شکل نمو یابند. نتایج این تحقیق اطلاعات مناسبی برای نرزایی در این دو گونه فراهم آورد.
    کلیدواژگان: مرزه خوزستانی، مرزه رشینگری، کشت بساک، کشت میکروسپور، اصلاح
|
  • Marjan Khatami, Leila Ahangar *, Fakhtak Taliei Tabari, Hossein Sabouri, Valiollah Babaeizad Pages 536-551

    Powdery mildew is one of the most important diseases of wheat that make yield damage annually. In recent years, the use of induction elicitors has been widely welcomed. Therefore, in this research in order to examine the ability of chitosan , Flat were selected as susceptible cultivar, and the leaves were sprayed with chitosan. Then treated plant together control plants were inoculated with Bgt pathogen.Finally, The expression rate of MLO, B-I1 and NPR1 genes was examined in using Real Time PCR technique Results showed that in both chitosan treated plants and the controls, rate of gene expression were increased after infection for all genes, So that, in the first hours after inoculation, treated plants showed NPR1 expression more rapidly than control. Maximum expression level of this gene was observed at 24 hours after infection. But, in treated plants, the expression rate of BI-1 and MLO were less than the control and they showed minimum expression at 24 hours after infection. These results indicated these genes by decreasing their expression rate in order to increase the level of active oxygen species causes induction of cell death in the plant to inhibition of fungal growth and development in the early stages after infection. The gene expression rate in plants treated with 250 mg/L was more indicative than those treated with chitosan 500 mg/L. Overall; results showed that chitosan could induce systemic resistance in susceptible wheat against powdery mildew in low concentration.

    Keywords: Wheat, Chitosan, Powdery mildew, Resistance
  • Faegheh Etminani *, Adibeh Etminani Pages 552-566
    Endophytic bacteria live inside tissues of their plant host without causing visible symptoms, and in more cases are reported as plant growth promoting bacteria. This research was conducted to determine plant growth promoting affects of endophytic bacteria associated with Soybean (cultivar L17). In order to isolate endophytic bacteria from various parts of soybean (cultivar L17), samples were collected from the research farm of Agriculture faculty in this research endophytic bacteria were isolated from leaf, stem, seed and root of. After genomic DNA extraction, 16S rDNA gene was amplified using PCR. Then, the PCR product was sequenced by BLAST. Strains were surveyed for IAA and GA production ability was carried out using a randomized complete design in three replications. Analysis of variance and mean comparison was performed using Duncan Test with SAS software. The isolated bacteria were able to produce IAA in various amount 20/03 - 45/33 without tryptophan and in the presence of it, 26/76 -51/17 microgram/milt. GA producing abilities were also 12/97-17/15 microgram/milt for these isolates. Based on the 16S rDNA sequence studies, this bacterium belonged to Pseudomonas fluorescens and indicated 99% similarity to type strain. This study is the first report of isolation of Pseudomonas fluorescens from Soybean (L17 cultivar). The endophytic bacteria isolated in this study can be used to promote plant growth.
    Keywords: endophytic bacteria, Pseudomonas fluorescens, Soybean
  • Abolfazl Dadkhah *, Faezeh Fatemi, Mohammad Reza Mohammadi Malayeri, Azadeh Rasooli, Mohammad Hassan Karvin Ashtiani Pages 567-581
    Mentha Spicata is an Iranian native plant with therapeutic effects. In this study, the effects of M. Spicata essential oils were investigated through considering oxidative injury parameters as well as expression of COX-2 inflammatory gene in lung tissue of experimental cecal ligation and puncture (CLP) rat model. Rats were divided into 5 groups: negative control (lapratomy), CLP, treatment groups with M. Spicata E.O (50 and 100 mg/kg b.w) and indomethacin. Then, 24h after CLP induction, LP, GSH, GST, FRAP, MPO, PGE2 and COX-2 expression were measured in plasma and lung tissues. The data indicated that the sepsis induction reduced GSH, FRAP and increased LP, MPO, PGE2 and COX-2 levels but didn`t affected GST activity. Treatments of rats with E.Os as well as indomethacin were been effective in increasing the GSH, FRAP and decreasing the LP, MPO, PGE2 and COX-2 levels. Histopathological examinations indicated that sepsis caused lung tissue damage which was decreased by E.O treatments. In conclusion, sepsis causes oxidative lung tissue damage and use of M. Spicata can prevent injuries through modulation the oxidative stress/antioxidant parameters.
    Keywords: Mentha Spicata essential oils, CLP, Antioxidant system balance, Anti- inflammatory, Sepsis
  • Farshad Darvishi *, Nooshin Abolhasan Moghaddami Pages 582-592
    Reducing fossil fuels, increasing fuel prices and carbon dioxide emissions, and concern about climate change are encouraging factors for biofuels production. Microbial biofuels are liquid and gaseous fuels which produced by microorganisms. Bioethanol is a suitable alternative biofuel for petroleum based fuels. For the industrial and high-scale production of bioethanol, the first step is isolation of suitable yeast strain with high tolerance to ethanol and high-level ethanol production. Hence, the aim of this study was Isolation of industrial strain Saccharomyces cerevisiae with high tolerance to ethanol from Iran's alcohol manufactures. Sampling from several Iran's alcohol manufactures was carried out for the isolation of Saccharomyces cerevisiae with the highest ethanol production and tolerance. Selected yeast strain was examined by morphological, biochemical tests such as sugars fermentation, absorption of nitrogen compounds and carbon compounds, and also molecular test. The selected yeast strain produced 8% ethanol and tolerated 12% ethanol. The morphological, biochemical and molecular tests confirmed that the yeast strain is Saccharomyces cerevisiae, and this strain was named Saccharomyces cerevisiae Sahand 101. The isolated industrial yeast strain with the suitable characteristics in terms of ethanol production and tolerance to ethanol can be used for further studies and increase ethanol production by optimization methods at the level of flask and bioreactor.
    Keywords: Isolation, Identification, Yeast, Industrial strain, Bioethanol
  • Fatemeh Fotouhi Chahuki, Saeed Aminzadeh *, Vahab Jafarian, Fatemeh Tabandeh, Mahvash Khodabandeh Pages 598-611
    Hyaluronic acid (HA) is a major component of the extracellular epithelial, neural and connective tissue of vertebrates, as well as of extracellular microorganisms. This polysaccharide has specific applications in ophthalmology, orthopedic, cosmetics and tissue engineering due to features such as high viscosity and biocompatibility. Animal tissues and streptococci have a major role in producing hyaluronic acid, but because of problems such as protein contamination and the presence of endotoxin, attention has been drawn to the GRAS bacteria for producing hyaluronic acid. Lactobacilli are probiotic bacteria that have diverse uses. The production of biochemical macromolecules by this group of bacteria is a priority because they are GRAS. Hyaluronic acid production for the first time in these GRAS bacteria including Lactobacillus acidophilus PTCC1643, Lactobacillus rhamnosus PTCC1637, Lactobacillus casei PTCC1608 and Streptococcus thermophilus PTCC1738 were investigated. In the first step, Hyaluronic acid was isolated from specific culture medium and partially purified by ethanol precipitation daily for 96 hours. Carbazole method was used to measure the production of hyaluronic acid. Based on results, Lactobacillus rhamnosus produced about 0.4 g/l of hyaluronic acid at 96 hours. The increase of HA was also investigated using optimization culture medium by Taguchi design. By using this method, the optimum points of the factors were determined and the hyaluronic acid production increased by 162%.
    Keywords: GRAS bacteria, Hyaluronic acid, Lactobacillus rhamnosus, Taguchi method
  • Safa Lotfi *, Mojtaba Mortazavi, Ali Riahi, Madvar Pages 612-623
    HMGB4 protein which was identified in 2008 is a member of mammalian non-histone HMGB protein family. All HMGB proteins bind to DNA through two tandem DNA-binding motifs named HMG-box A and HMG-box B. HMGB proteins are known to improve the anticancer properties of platinum-based drugs such as cisplatin by high affinity binding to the platinum-DNA adducts and retarding the process of DNA excision repair. The results from previous studies have revealed in comparison with full-length HMGB1, the full-length HMGB4 binds with higher affinity to platinum-DNA lesions and inhibits the excision repair of the lesions much more efficient. It seems the hypersensitivity of testicular germ cell tumors to cisplatin is originated from strong expression of HMGB4 in this tissue. In the present work, the tertiary structure of human HMGB4 was determined using two methods based on homology modeling (MODELLER software and I-TASSER server). The results show that models created by both methods have good quality and stability. Although I-TASSER model in comparison to the modeller better explain the differences between HMGB1 and HMGB4 binding to the platinated DNA. The results obtained from the work demonstrate that HMGB4 binds to DNA by intercalating of Valine17 and Phenylalanine38 from box A and Leucine101 and Valine120 from box B between base pairs of DNA minor groove. The results also show the C-terminal part of HMGB4 possesses disordered tertiary structure. In general, the results will be helpful to understand the structure-function relationship of the protein and to design new anticancer drugs.
    Keywords: HMGB4 protein, Cisplatin, Homology modeling, MODELLER software, I-TASSER server
  • Shahnoosh Nayeri, Masoud Tohidfar, Abbas Saidi * Pages 629-647
    The Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats associated Cas9/gRNA system (CRISPR/Cas9) is a novel and an efficient targeted genome-editing technique are used to achieve new traits and crops with high quality and quantity yields. Recently, CRISPR/Cas9 mechanism has been used extensively to genome editing, gene knockouts, reducing off-target effects and modulation of gene transcription with high specificity in several animal and plants through mediating double strand breaks (DSBs) in genomic DNA and making nucleotide changes in target gene. In this review, we have summarized the broad applicability of Cas9 nuclease-mediated targeted genome editing of plants for development of genetically edited crops, climate resilient and bio-energy agriculture and to develop non-GM plants along with regulating the uncertainty and the social acceptance of this new plant breeding technique. The development of GE crops, which is similar to conventional breeding crops show the high stability and efficient properties compared to genetically modified (GM) crops in different climates, social acceptance and environmental and human health concerns.
    Keywords: Cas9, gRNA, CRISPR, Cas9, GE crops, Plant genome editing
  • Katrine Ebrahimi * Pages 648-661
    The development of nanotechnology is making the intrest of researchers towards synthsis of nanoparticles for the bio application. In the present study, copper nanoparticles (CuNPs) have been synthesized by the reduction of copper sulfate using aqueous extract of Postia puberula Flora.The green synthesized CuNPs were characterized using UV-Vis absorption spectroscopy, Scanning Electron Microscopy (SEM) and Enerrgy Dispersive X-ray analysis(EDX) The antimicrobial activity of CuNPs was determined by disc diffusion and broth microdilution methods against some selected species of bacteria. After addition of flower extract, the change in colour of Copper Sulfate solution was noted from light blue to sea green. The UV-Vis absorption spectra confirmed the formation of the CuNPs with the characteristic peak 575 nm. . XRD and SEM analysis of copper nanoparticles indicated that they exist in amorphous in nature and with size ranged from14 to 39 nm. Fruit extract acts as both reducing and capping agent. The synthesized Cu nanoparticles exhibited activity against of both gram positive and gram negative ba cteria.
    Keywords: Copper nanoparticles, antibacterial, Green synthes, extract of Postia puberula
  • Morahem Ashengroph *, Arsalan Khaledi Pages 662-672
    Cadmium sulfide nanoparticles (CdS NPs) have many commercial applications in making dye-sensitized solar cells, light emitting diodes (LED) and nanobiosensors due to their unique properties. In this work, screening of aquatic bacterial strains for their ability in the green extracellular synthesis of CdS NPs was studied. The prepared nanoparticles were examined using Optical emission and absorption spectroscopy analyses, Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDS) Scanning electron micrograph analysis and Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR). 32 cadmium-resistant aquatic strains were isolated by using enrichment. Among isolated strains, Pseudomonas pseudoalcaligenes is capable to synthesize CdS NPs. The extracellular nanoparticles produced by the strain Cd11 were investigated under optimal culture conditions. The results showed that culture supernatant of strain Cd11 treated with CdSO4 (3 mM) was able to catalyze the extracellular synthesis of CdS NPs in the range of 12-19 nm with an average size of 15.5 nm after 10 h of incubation at pH 8.0 and temperature 35 °C. To evaluate the antibacterial activity of nanoparticles, agar well diffusion method was tested. Based on obtained results, CdS nanoparticles had an inhibitory effect against all tested microorganisms. Additionally, particles size distribution of CdS nanoparticles synthesized by culture supernatant of strain Cd11 had a good monodispersity and homogeneity for the specific applications.
    Keywords: CdS nanoparticles, Extracellular synthesis, Resistance pattern, Antibacterial activity, P. pseudoalcaligenes strain Cd11
  • Mina Motamedi * Pages 673-684
    The aim of this manuscript is to study for the first time identification, extraction and expression pattern of lifeguard genes in fresh water polyp Hydra Vulgaris. To do this objective, 100 freshwater polyps were cultured and total DNA extraction was performed. Specific primers were designed for all genes and PCR reaction applied to amplify Lifeguard genes. In order to investigate the gene expression pattern, In situ hybridization experiment used. The experiments revealed that there are three lifeguard genes in hydra, which are called Lifeguard-4 and two homologous of invertebrates’ Lifeguard-1. In situ hybridization showed that Lifeguard-4 expressed in endodermic layer of polyps in all budding stages and also in different stages of oogenesis. Phylogenetic analysis indicated that lifeguard genes are well conserved and present at the base of Euometazoa like freshwater Hydra polyp. Since apoptosis signaling pathway is present during Hydra gametogenesis (oogenesis and spermatogenesis), expressions of Lifeguard-4 as an apoptosis regulatory gene, in places were apoptosis occur is logistic and confirms the regulatory function of these genes.
    Keywords: Apoptosis, lifeguard proteins, in situ hybridization, Euometazoa
  • Fatemeh Azadian, Arastoo Badoei, Dalfard *, Zahra Karami Pages 685-695

    Cellulases are important industrial enzymes for the most bioconversion processes. In this study, Bacillus aerius isolated and identification as the best thermophilic cellulose degrading bacterium from Gorooh hot spring and was identified as Bacillus aerius AV10 based on 16S rRNA sequence homology and microbial- biochemical tests. Cultivation conditions of cellulase production by Bacillus aerius AV10 in solid-state fermentation (SSF) were investigated. The moisture content, yeast extract, MgSO4 and initial culture pH were identified by Plackett-Burman design (PBD) as the significant factors for endoglucanase, exoglucanase and filter paper (FPA) activities. Response surface Methodology and central composite design by 5-level and 4-factor were used for the optimization of enzyme. The optimal ranges of moisture content, yeast extract, MgSO4 and initial culture pH were 61.4%, 1.65%, 0.29% and 6.2, respectively. Under the optimized conditions, maximum CMCase production was 561.12 U/ml. The optimal pH and temperature of the enzyme for wheat straw hydrolysis were determined to be 7.0 and 60 °C.

    Keywords: Plackett-Burman design, Thermophilic, Solid-state fermentation, Wheat straw
  • Javad Hadian *, Mohammad Hossein Mirjalili Pages 696-707
    In this study, anther and microspore cultures of two medicinal plants, Satureja khuzistanica Jamzad and S. rechingeri Jamzad, were studied. As the first step, uninuclear developmental stages of microspores were determined in relation to flower size, using acetocarmen staining. In anther culture, the effects of different temperatures, hormonal treatments and carbohydrate sources (maltose, sucrose) on androgenesis were studied in N6 induction medium. The ploidy level of calluses was determined using flow cytometry. Isolated microspores were also subjected to three induction media (NLN-13, FHG, A2-60), different temperatures and hormonal pretreatments. The highest percentage of callus induction was obtained in hormonal treatment of 0.5 mg/l of BA, 2,4-D, and Kin with temperature treatment of 30 ºC for 3 days. Based on flow cytometry results, ploidy level of almost all calli was similar to that of donor plants and only some calli of S. rechingeri in the media containing 0.5 mg/l of BA, 2,4-D, and Kin were haploid. In the regeneration medium (MS), only roots but no shoots were observed. In microspore culture of both species, the highest numbers of multi-cellular structures were observed in NLN-13 and FHG induction medium with temperature treatment of 30 ºC for 8 days. Heart-shaped embryo like structures were only observed in NLN-13 induction medium. The finding of this research will be a good base for haploid plant regeneration of S. khuzistanica and S. rechingeri.
    Keywords: Satureja khuzistanica, S. rechingeri, anther culture, microspore culture, breeding