فهرست مطالب

Iranian Journal of Genetics and Plant Breeding - Volume:7 Issue: 1, Apr 2018

Iranian Journal of Genetics and Plant Breeding
Volume:7 Issue: 1, Apr 2018

  • تاریخ انتشار: 1397/10/10
  • تعداد عناوین: 6
|
  • راضیه سالاری، آفاق تابنده ساروی *، کاظم کمالی علی آباد صفحات 1-8
    هدف از تحقیق حاضر، ریزازدیادی گونه بلوط ایرانی (Quercus brantii L.) از طریق کشت جوانه های جانبی و انتهایی برای تولید انبوه آن است. مواد گیاهی در فصول بهار و تابستان از رویشگاه های استان فارس در ایران جمع آوری گردید. نمونه ها پس از ضدعفونی سطحی و رفع مواد فنولی، در محیط کشت های مختلف حاوی غلظت های متفاوت از اکسین IBA و سایتوکنین BA به جای تنظیم کننده های رشد انتقال یافتند. نتایج نشان داد ضدعفونی با استفاده از کلرید جیوه در غلظت 1/0 درصد به مدت 90 ثانیه برای کنترل آلودگی مناسب بود. به منظور رفع مواد فنولی، غوطه وری ریزنمونه ها در محلول حاوی 100 میلی گرم اسیدآسکوربیک در 100 سی سی آب مقطر بهترین نتیجه را نشان داد. همچنین محیط کشت WPM حاوی 1/0 میلی گرم در لیتر BA و01/0 میلی گرم در لیتر IBA مناسب استقرار این گونه گیاهی بود که بیشترین زنده مانی را به همراه داشت. بیشترین تعداد شاخه زایی در محیط کشت WPM همراه با 7/0 میلی گرم در لیتر هورمون BA و 01/0 میلی گرم در لیتر هورمون IBA صورت گرفت. بهترین تیمار ریشه زایی نیز در محیط کشت WPM همراه با 1 میلی گرم در لیتر، هورمون IBA به دست آمد. کلیه آزمایش ها در اوضاع رشد کنترل شده با نور 3000-2500 لوکس و طی یک دوره تاریکی 8 ساعتی در روز و دمای 25-24 درجه سانتیگراد انجام شد.
    کلیدواژگان: کشت بافت، شاخه زایی، بلوط ایرانی، ریشه زایی، سازگاری
  • معصومه پوراسماعیل *، مهدی زهراوی، علی اکبر قنبری صفحات 9-23
    توفیق در هر برنامه اصلاحی به سطح دسترسی مواد ژنتیکی با تنوع کافی بستگی دارد. برای بررسی تنوع ژنتیکی در ژرم پلاسم الیت عدس، 138 ژنوتیپ دریافتی از ایکاردا در مزرعه تحقیقاتی موسسه اصلاح و تهیه نهال و بذر در سال زارعی 1396-1397 بررسی شد. ژرمپلاسم مذکور در قالب طرح مشاهده ای با اندازه گیری 28 صفت کمی و هشت صفت کیفی مطابق با توصیف نامه مرکز تحقیقات بین المللی بیو ورسیتی ارزیابی شد. نتایج نشان داد که بزرگترین مقدار شاخص شانون به صفات رنگ زمینه پوشش بذر (33/1)، الگوی پوشش بذر (85/0) و رنگ الگوی پوشش بذر (80/0) اختصاص داشت. صفات وزن دانه در بوته (23/111 درصد)، عملکرد دانه (58/81 درصد) و وزن غلاف در بوته (55/72 درصد) دارای بزرگترین ضریب تنوع بودند. بیشترین مقدار وزن صد دانه و عملکرد دانه به ترتیب به ژنوتیپ های 118 و 69 اختصاص داشت. ارتباط ژنتیکی ژنوتیپ ها براساس شجره و فاصله ژنتیکی آنها بررسی شد. ژنوتیپ های 6 و 114 دارای بیشترین شباهت و ژنوتیپ های 42 و 130 دارای بیشترین فاصله ژنتیکی بودند. نتایج تجزیه تشخیصی مبتنی بر مولفه های اصلی حاکی از موفق بودن تفکیک ژنوتیپ ها به گروه های مختلف براساس صفات کمی بود. نتایج کلی توصیف و طبقه ‎بندی ژرم پلاسم، وجود تنوع ژنتیکی ارزشمندی را آشکار ساخت که در برنامه های اصلاحی پیشرفته تر قابل استفاده هست.
    کلیدواژگان: خزانه ژنی، ذخایر ژنتیکی، تنوع ژنتیکی، بانک ژن
  • مریم عبدلی نسب *، نازیلا غریبی صفحات 24-30
    از گیاهان تراریخت می توان به جای بیوراکتور برای تولید ارزان مواد شیمیایی و دارویی استفاده کرد. در سال های اخیر، ناقلان ویروسی به طور گسترده در نقش ابزار بیوتکنولوژی موفق برای بیان طیفی گسترده از پروتئین های نوترکیب در گیاهان توسعه یافته عمل می کنند. مزیت کاربرد ناقلان ویروسی به سبب نظام همانندسازی خودکار، افزایش سطح بیان ژن در زمانی کوتاه است. جستار پیش رو، نخستین مطالعه ناقل بر پایه TuMV در گیاه تربچه به شمار می رود که از ناقل بر پایه ویروس موزاییک شلغم (TuMV)، برای تبیین موقت پروتئین فلورسنت سبز (GFP) در گیاه تربچه استفاده کرده است. برگ ها به صورت مکانیکی به کمک خراش با کربوراندوم تلقیح، پس از گذشت 14 روز برای ارزیابی برداشت شدند و انتقال و بیان پروتئین موردنظر با استفاده از میکروسکوپ فلورسنت، RT-PCR، SDS-PAGE و دات بلات تایید گردید. آنالیز الایزا از بیان فراوانی پروتئین GFP در گیاهان تلقیح شده نسبت به فرم وحشی حکایت دارد. نتایج پژوهش نشان می دهد که ناقل بر پایه TuMV کارایی بیشتری برای بیان پروتئین خارجی در گیاه تربچه دارد.
    کلیدواژگان: بیان موقت، ناقل ویروسی، GFP، تربچه
  • علیرضا قنبری *، اصغر استاجی صفحات 31-40
    درخت زیتون (Olea europaea L.) یکی از مهم ترین منابع تهیه محصولات روغنی در جهان است که دارای تنوع ژنتیکی فراوانی است. کاربرد نشانگرهای مولکولی ابزاری مفید برای پژوهش خزانه ژنتیکی محصولات هستند. به همین سبب، در این مطالعه، 29 رقم زیتون با 10 نشانگر ریزماهواره بررسی شد. نمونه های گیاهی از مرکز تحقیقات طارم در سال 1394 جمع آوری شدند. DNA ژنومی از برگ های تازه 29 قسم زیتون تغییر یافته به روش CTAB استخراج شد. در این پژوهش، به داده های 10 آغازگر استفاده شده امتیازدهی شد. آنالیز نتایج نشانگرها نشان داد که همه آنها در جداسازی ارقام زیتون موثر بوده اند؛ اما برخی از آنها مانند نشانگر UBC 855، UBC 855 و UBC 825 پربازده تر بودند. براساس نتایج تجزیه خوشه ایو فاصله ژنتیکی، ارقام زیتون در سه گروه اصلی قرار گرفتند. بیشتر ارقام مربوط به جنوب و مرکز مدیترانه؛ مانند ایتالیا، اسپانیا و یونان در یک گروه قرار گرفتند. همچنین ارقام زیتون مدیترانه براساس منطقه جغرافیایی آنها در دو گروه اصلی قرار می گیرند که شامل غرب و مرکز و همچنین شرق مدیترانه هستند.
    کلیدواژگان: زیتون، توالی های تکراری ساده، تجزیه خوشه ای، فاصله ژنتیکی
  • مریم دانش گیلوایی، حبیب الله سمیع زاده لاهیجی *، بابک ربیعی صفحات 41-49
    این جستار به مطالعه سازگاری لاین های برنج به تنش خشکی و شناسایی لاین های متحمل و حساس می پردازد که با آزمایش بر روی 150 لاین خالص در جمعیت لاین های نوترکیب (RIL) حاصل از تلاقی ارقام غریب و سپیدرود تلاش کرده نتایج آن را با طرح آگمنت بر مبنای طرح پایه بلوک های کامل تصادفی (RCBD) با شش رقم شاهد در چهار تکرار در سال زراعی 1393-1392نشان دهد. بر اساس ضرایب همبستگی در هر دو محیط تنش و بدون تنش، شاخص های میانگین هندسی (GMP)، تحمل به تنش (STI)، میانگین هارمونیک (HM) و میانگین بهره وری (MP) بهترین شاخص ها برای گزینش ارقام و لاین های پرمحصول هستند. نتایج PCA نشان می دهد که دو مولفه اول، 98% از تغییرات کل را توجیه می کند. تجزیه خوشه ای، پنج خوشه مجزا را نشان می دهد. در مجموع بر اساس نتایج حاصل از نمودار پراکنش سه بعدی و تجزیه خوشه ایارقام و لاین های علی کاظمی، غریب، هاشمی، طارم محلی، 1، 3، 7، 14، 22، 26، 27، 40، 49، 64، 65، 67، 68، 75، 98، 99، 120، 124، 126، 127، 133، 134، 138، 139، 141، 146، 147، 153، 157، 159، 162 و 163 به عنوان ارقام و لاین های دارای عملکرد برتر و متحمل به تنش خشکی تحت شرایط تنش تعیین شده اند که می تواند در برنامه های اصلاحی استفاده شوند.
    کلیدواژگان: برنج، تجزیه خوشه ای، تنش خشکی، شاخص های تحمل، نمودار پراکنش سه بعدی
  • ندا تاریوردی زاده، مهدی محب الدینی *، اسماعیل چمنی، اصغر عبادی صفحات 50-58
    ریشه های مویین القا شده به وسیله باکتری Agrobacterium rhizogenes به علت پایداری و تولید زیاد ریشه ها در شرایط کشت کوتاه مدت و بدون هورمون، اندامی مناسب برای تولید متابولیت های ثانویه است. شنبلیله گیاه دارویی ارزشمندی است که خاصیت یادشده در آن مهم و قابل تامل است. در این پژوهش برای بهینه سازی القای ریشه های مویین در شنبلیله، از شش سویه اگروباکتریوم رایزوژنز (ATCC11325، ATCC15834، K599، A13، A7 و A4) و سه سن ریرنمونه (7، 14 و 21 روزه) استفاده شد. ریشه های مویین در محیط کشت B5 در قالب طرح پایه کاملا تصادفی با چهار تکرار کشت شدند. تراریخته بودن ریشه ها با استفاده از PCR و پرایمر های خاص rolB تایید شد. نتایج نشان داد که همه سویه ها بعد از گذشت سه الی چهار هفته قادر به القای ریشه های مویین بودند. بیشترین درصد القای ریشه های مویین (5/87 درصد) توسط سویه های A7و ATCC11325 در ریزنمونه 7 روزه بدست آمد. در بین سویه ها، بیشترین تعداد ریشه های مویین (25/4 عدد ریشه) و طول ریشه (1/2 سانتی متر) در سویه ATCC11325 در ریزنمونه 14 روزه مشاهده شد. همچنین بیشترین وزن تر (203/0 گرم) و خشک (029/0 گرم) به ترتیب در سویه A4، A7 و ATCC11325 حاصل شد و بیشترین محتوای فنل (05/74 میلی گرم بر گرم وزن خشک ریشه) و فلاونویید کل (80/11 میکروم گرم برگرم وزن خشک ریشه) در ریشه های مویین حاصل از سویه A7 بدست آمد.
    کلیدواژگان: شنبلیله، ریشه های مویین، اگروباکتریوم رایزوژنز
|
  • Raziye Salari, Afagh Tabandeh Saravi *, Kazem Kamali Aliabad Pages 1-8
    The aim of this investigation was micropropagation of Quercus brantii L. via culture of terminal and lateral buds for mass production of this plant. The plant materials were collected from Fars province Iran in spring and summer seasons. After surface sterilization and the removal of phenol materials from the explants, they were transferred into different culture media containing different concentrations of Indole-3-butyric acid and 6-benzyladenine as plant growth regulators. The results showed that 90 seconds sterilization with HgCl2 (0.1% concentration) was suitable for contamination control. In order to remove phenol materials, floating explants in 100 mg ascorbic acid solution and 100 ml distilled water showed, the best result. The results also showed that the Woody Plant Medium (WPM) containing 0.1 mg/l 6-benzyladenine (BA) and 0.01 mg/l Indole-3-butyric acid (IBA) was suitable to establish this species with the highest survival rate. The highest number of proliferation was obtained in the Woody Plant Medium culture containing 0.7 mg/l 6-benzyladenine and 0.01 mg/l Indole-3-butyric acid. Also, the best rooting treatments were successfully achieved by using Woody Plant Medium containing 1 mg/l Indole-3-butyric acid. All experiments were carried out under growth chamber conditions with light intensity of 2500-3000 lux with 8 hours of dark period at 24-25 ºC. Totally, the results of this study showed an adequate potential of Persian oak for mass production by tissue culture in order to reconstruct Zagros oak forests and also for breeding tasks.
    Keywords: adaptation, Proliferation, Quercus brantii L, Rooting, Tissue culture
  • Masoumeh Pouresmael *, Mehdi Zahravi, Ali Akbar Ghanbari Pages 9-23
    Food legumes are a central part of the diet for many communities around the world and lentil could be an excellent choice to provide more nutritious foods. Lentil breeding program aims to develop adapted, high yielding, biotic and abiotic tolerant varieties. The success of any breeding program is dependent on the availability of genetic materials with sufficient diversity. In order to investigate the genetic diversity in elite germplasm of lentil, a total of 138 genotypes received from ICARDA were evaluated in research field of Seed and Plant Improvement Institute during 2015-2016 cropping season. These materials were studied in an observatory design by evaluating 28 quantitative and qualitative traits according to the Bioversity international descriptor. Results indicated that the highest Shannon index belonged to ground color of testa (1.33), testa pattern (0.85) and color of testa pattern (0.8). The traits seed weight per plant (CV=111.23%), grain yield (CV=81.58%) and pod weight per plant (CV=72.55%) had the highest coefficient of variation. The highest 100-seed weight and grain yield were recorded for genotypes 118 and 69, respectively. Genetic relatedness of genotypes was investigated by their pedigrees and values of genetic distance. Analysis of proximity values based on quantitative traits showed that genotypes 6 and 114 had the highest similarity and genotypes 42 and 130, had the highest genetic distance. The results of discriminant analysis of principal components indicated a successful classification based on quantitative traits in differentiating groups of genotypes. Totally, results indicate the presence of a valuable genetic diversity which could be used in advanced breeding programs.
    Keywords: Gene Bank, Genetic diversity, Gene pool, Genetic Resources
  • Maryam Abdoli Nasab *, Nazila Gharibi Pages 24-30
    It is possible to use transgenic plants, as bioreactors, for the production of recombinant inexpensive chemicals and drug components. Transient gene expression is an appropriate alternative to stable transformation because it allows an inexpensive and rapid method for expression of recombinant proteins in plant tissues. In recent years, plant viral vectors have been increasingly developed as successful biotechnological tools for the expression of a wide range of foreign proteins in plants. Plant viruses-based vectors are useful because of the autonomous replication and the high level of gene expression in a short time. Here, we have used a vector derived from an infectious turnip mosaic virus (TuMV) for transient expression of the jellyfish green fluorescent protein (GFP), as a model heterologous protein, in radish plant. The GFP ORF was inserted between NIb and CP sites under control of CAMV35S promoter. The leaves were inoculated using surface scratch by carborundum and harvested 14 days after inoculation for analysis. The visualization of GFP fluorescence in leaf disks from inoculated plants using fluorescence microscopy demonstrated gene transformation and systemic infection. Expression of the desired protein were confirmed by RT-PCR, SDS-PAGE and Dot blotting analysis. The quantitative values of GFP in different inoculated leaves were compared by ELISA assay using an anti-GFP antibody. The results showed high level of expression of GFP protein in leaves of inoculated plants compared with wild type. The results demonstrated that the TuMV-based vector has high efficiency for the expression of the foreign protein in the radish plant. This is the first examination of TuMV-based vector in radish.
    Keywords: GFP, Radish, Transient expression, Viral vector
  • Alireza Ghanbari *, Asghar Estaji Pages 31-40
    Olive tree is one of the most important oleaginous crops in the world, and known for having large genetic variability. Application of molecular markers is a suitable tool to investigate the genetic pool in crops. Therefore, in the current study 29 olive cultivars were tested by ten primers constituted by inter simple sequence repeats (ISSR). Plant materials were obtained from the collection of Tarom Agricultural Research Center in 2015. Genomic DNA was extracted from fresh leaves of 29 cultivars by a modified CTAB method. Ten ISSR primers were used and obtained data were scored. An analysis of primer informativeness showed that all primers were productive and effective in separating olive cultivars. Nevertheless, some of them were more effective such as UBC 855 and UBC 825 primers. According to cluster analysis and genetic distance, the olive cultivars were separated into three major clusters. Majority of the cultivars from southern and central Mediterranean such as; Italian, Spanish and Grecian olive cultivars clustered in one group. Results of the current study suggest that Mediterranean olive germplasm were structured into two main gene pools, which strongly matched two distinct geographic areas, i.e. western and central as well as eastern Mediterranean regions.
    Keywords: Cluster analysis, Genetic distance, Inter simple sequence repeats, Olive
  • Maryam Danesh Gilevaei, Habibolah Samizadeh Lahiji *, Babak Rabiei Pages 41-49
    In order to study the adaptation of rice lines to drought stress and to identify the tolerant and sensitive lines, 150 pure lines in RIL population each derived from a cross between two Iranian rice varieties Gharib and Sepidroud were investigated. Augment design based on the randomized complete block design (RCBD) was used with 6 check cultivars and 4 replications in 2013-2014 growing season. In this study, based on correlation analysis geometric mean productivity (GMP), stress tolerance index (STI), mean harmonic (HM) and mean productivity (MP) were the most suitable indices for the selection of cultivars and lines under stress and non-stress conditions. The result of PCA showed that the first two PCs explained 98% of the total variance. Cluster analysis showed five distinct groups. In addition, according to results three-dimensional scatter plot and cluster analysis, Alikazemi, Gharib, Hashemi, Tarommahali, 1, 3, 7, 14, 22, 26, 27, 40, 49, 64, 65, 67, 68, 75, 98, 99, 120, 124, 126, 127, 133, 134, 138, 139, 141, 146, 147, 153, 157, 159, 162 and 163 were determined as the high yielding and the most tolerant cultivars and lines under drought stress condition which could be used in breeding programs.
    Keywords: Cluster analysis, Drought stress, Rice, Three-dimensional scatter plot, Tolerance indices, Yield
  • Neda Tariverdizadeh, Mehdi Mohebodini *, Esmaeil Chamani, Asghar Ebadi Pages 50-58
    Induced hairy roots by Agrobacterium rhizogenes are suitable organs for the production of secondary metabolites, due to the stability and high production of roots without phyhormones in a short time. Fenugreek (Trigonella foenum– graecum L.) is one of the most important medicinal plants with valuable medicinal compounds. For optimizing the hairy root induction of T. foenum-graecum L., six strains of A. rhizogenes ATCC15834, ATCC11325, K599, A7, A4 and A13 (MAFF-02-10266) and three explant ages (7, 14 and 21 day old seedlings) were tested. The explants were cultured in B5 in a completely randomized design with 4 replications. Hairy roots appeared after 3 to 4 weeks. Transgenic status of the roots was confirmed by PCR using rolB specific primers. The results revealed that all strains were able to induce hairy roots after 3-4 weeks. The maximum percentage of hairy root induction (87.5%) was obtained from A7 and ATCC11325 strains and 7-day-old explants. Among the strains, ATCC11325 strain showed the highest hairy root number (4.25) and root length (2.1 cm) using 14-day-old explant. Also, the highest fresh (0.203 g) and dry weights (0.029 g) were observed in the A4, A7 and ATCC11325 strains. The highest total phenolic and flavonoid contents were found at 74.05 mg g-1 DW and 11.80 µg g-1 DW in hairy roots induced by A7 strain.
    Keywords: Agrobacterium rhizogenes, Hairy roots, Trigonella foenum– graecum L