فهرست مطالب

بیوتکنولوژی کشاورزی - سال یازدهم شماره 1 (پیاپی 34، بهار 1398)
  • سال یازدهم شماره 1 (پیاپی 34، بهار 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/03/01
  • تعداد عناوین: 8
|
  • مصطفی قادری*، زهرا بیرانوند، سید ضیا الدین میرحسینی، سید حسین حسینی مقدم، آرش فاضلی صفحات 1-23
    هدف
    کنکاش مسیرهای پیام دهی در بیماری هایی مثل ورم پستان در گاو شیری که بیشتر تحت تاثیر فرایندهای فراژنتیک هستند، ضروری به نظر می رسد.
    مواد و روش ها
    در این پژوهش 5 مولکول ریزRNA کاندید با شماره دسترسی های bta-mir- 223،bta-mir 21-5p ، bta-mir-181، bta-mir-146a و bta-mir-16a در منابع شناسایی و استخراج شدند و با استفاده از پایگاه داده Mirtarbase و پایگاه داده Targetscan به ترتیب ژن های هدف تایید شده و پیش بینی شده برای هر یک از ریزRNAهای بالا استخراج شدند. سپس بیان ژن های هدف پیش بینی شده و تایید شده برای هر یک از ریزRNAهای بالا در بافت غدد پستانی در پایگاه NCBI بررسی شدند. علاوه بر این با استفاده از نرم افزار DAVID، مسیرهای پیام رسانی سلولی در KEGG مشخص شدند.
    نتایج
    بر اساس نتایج بدست آمده مشخص شد که ریز  bta-mir-146a RNAاز طریق تاثیر بر 7 پروتئین، و ریز RNA bta-mir-223 از طریق تاثیر بر 11 پروتئین و ریز bta-mir 21-5p RNA از طریق تاثیر بر 9 پروتئین در مسیرهای پیام دهی سلولی مختلفی درگیر هستند، و لذا احتمالا در بیماری ورم پستان گاو شیری نقش دارند. همچنین نتایج نشان داد که دو ریز  bta-mir-181 RNAو bta-mir-16a در مسیرهای پیام دهی مهمی مثل GnRH signaling pathway، Estrogen signaling pathway، Progesterone-mediated oocyte maturation، Oxytocin Signaling Pathway و MAPK Signaling Pathway  نقش مهمی را بازی می کنند.
    نتیجه گیری
    این پژوهش نشان می دهد که ریزRNAهای مورد بررسی می توانند به عنوان نشانگرهای مولکولی، در علت یابی ملکولی بیماری ورم پستان گاو شیری نقش مهمی ایفا کنند.
    کلیدواژگان: بیوانفورماتیک، ریز RNA، مسیر پیام رسانی سلولی، ورم پستان، KEGG
  • احد خصالی اقطاعی*، مهدی وفای واله، غلامرضا داشاب، حسین مرادی شهربابک صفحات 25-54
    هدف
    تاکنون از روش های مختلفی برای بررسی ساختار جمعیتی با استفاده از نشانگرهای موجود درکل ژنوم (چند شکلی های تک نوکلئوتیدی (SNP)) استفاده شده است که هر کدام نقاط ضعف و قوتی دارند. در پژوهش حاضر از خوشه بندی شبکه ای بدون نظارت یا SPC که روشی مبتنی بر داده کاوی است، برای بررسی ساختار جمعیت گاوهای سرابی و نجدی استفاده شد.
    مواد و روش ها
    جمعیت مورد مطالعه 424 راس گاو شامل 213 راس گاو نجدی و 211 راس گاو سرابی بود که باChip 40 K v 2 Illumina Bead برای نشانگرهای تک نوکلئوتیدی تعیین توالی شدند. برای تجزیه ساختار جمعیت از بسته ی نرم افزاری (SPIN) SORTING POINTS INTO NEIGHBORHOOD  استفاده شد. بعد از ویرایش داده ها، 27859 نشانگر اتوزومی تجزیه و تحلیل شدند.
    نتایج
    خوشه بندی بر اساس شباهت ها و تفاوت های نوکلئوتیدها، منجر به طبقه بندی دو جمعیت پایه و نه زیر جمعیت شد.
    نتیجه گیری
    در مقایسه با سایر روش های موجود برای لایه بندی جمعیت، در حال حاضر روش SPIN با توجه به عدم نیاز به فرض های پیشین، کارایی مناسبی جهت تجزیه و تحلیل ساختار جوامع دارد.
    کلیدواژگان: چندشکلی های تک نوکلئوتیدی، خوشه بندی شبکه ای بدون نظارت، داده کاوی، ساختارجمعیتی
  • حمیدرضا سیدآبادی، خدیجه نصیری، سیدعبدالله حسینی، زهرا رودباری* صفحات 55-74
    هدف
    هدف از مطالعه حاضر مقایسه تاثیر دو سطح مختلف آویشن شیرازی با آنتی بیوتیک آویلامایسین و پروبیوتیک بر پایه باسیلوس سوبتیلیس بر عملکرد ایمنی هومورال و سلولی و بیان ژن MUC2 در جوجه های گوشتی سویه آرین بود. مواد و
    روش
    این مطالعه در قالب طرح کاملا تصادفی با 5 گروه آزمایشی مشتمل بر 4 تکرار و هر تکرار شامل 25 قطعه جوجه اجرا شد. گروه های آزمایشی شامل، جیره پایه و جیره پایه حاوی 100 میلی گرم باسیلوس سوبتیلیس ،150 میلی گرم  آویلامایسین، 200 میلی گرم اسانس آویشن و 400 میلی گرم اسانس آویشن شیرازی، به ترتیب  بودند. به منظور ارزیابی سیستم ایمنی هومورال و سلولی، عیار پادتن تولید شده علیه گلبول قرمز گوسفند،شمارش تفریقی گلبول های سفید و درصد حجمی گلبول قرمز تعیین شدند.بیان ژن MUC2 بافت روده با استفاده از روش Real Time PCR بررسی شد.
    نتایج
    نتایج نشان داد که پاسخ به گلبول قرمز گوسفندی، ایمنوگلبولینG  و ایمنوگلبولینM  تحت تاثیر گروه های آزمایشی قرار نگرفت(P>0.05). تعداد گلبول های سفید و نسبت هتروفیل به لنفوسیت تحت تاثیر گروه های آزمایشی قرار نگرفتند(P>0.05). بیان ژن MUC2 در گروه جوجه هایی که با جیره پایه حاوی آویشن تغذیه شدند به طور معنی داری در مقایسه با گروه کنترل افزایش یافته بود (P<0.05).
    نتیجه گیری
    نتایج نشان داد که استفاده از اسانس آویشن شیرازی می تواند اثرات تعدیلی بر سیستم ایمنی داشته باشد. همچنین اسانس آویشن توسط افزایش بیان ژن MUC2 می تواند به بهبود عملکرد سیستم گوارشی جوجه های گوشتی موثر باشد.
    کلیدواژگان: آویشن شیرازی، ژن موسین، جوجه گوشتی، سیستم ایمنی
  • محمد ضابط*، آتنا رحیمی، علی ایزانلو، زهره علیزاده صفحات 75-98
    هدف
    تعیین میزان تنوع ژنتیکی در مواد گیاهی، گام اولیه برای شناسایی، حفظ و نگه‎داری ذخایر توارثی و همچنین پایه و اساس تحقیقات ژنتیکی و برنامه‎های اصلاحی است. هدف از این پژوهش بررسی تنوع ژنتیکی و دسته‏بندی اکوتیپ‏های زیره‏سبز جمع‏آوری شده از استان‏های خراسان شمالی، رضوی و جنوبی بر اساس نشانگرهای RAPD و ISSR بود.  
    مواد و روش ها
    در ‎‎این تحقیق 20 اکوتیپ مختلف زیره‏سبز به منظور استخراج DNA در دانشکده کشاورزی بیرجند کشت گردید. کمیت و کیفیت DNA استخراج شده با استفاده از دو روش نانودراپ و الکتروفورز ژل آگارز‎‎ یک درصد مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی تنوع ژنتیکی از نه آغازگر RAPD  و 30 آغازگر ISSR  استفاده شد.
    نتایج
    نتایج حاصل از تجزیه واریانس مولکولی نشان داد که بین و درون جمعیت ها تنوع وجود دارد. بر اساس نشانگر RAPD، 10 درصد از تغییرات مربوط به بین جمعیت‎ها و 90 درصد مربوط به درون جمعیت‎ها و بر اساس نشانگر ISSR، نه درصد از تغییرات مربوط به بین جمعیت‎ها و 91 درصد مربوط به درون جمعیت‎ها بود. درصد چندشکلی بدست آمده از نشانگر RAPD و ISSR به ترتیب 62 و 70 درصد؛ میانگین محتوای چندشکلی 26/0 و  3/0؛ میانگین شاخص اطلاعاتی شانون 37/1 و 9/1 و میانگین شاخص اطلاعاتی نی 1/2 و 76/2 بدست آمد. نتایج حاصل از تجزیه به مختصات اصلی نشان داد که در نشانگر RAPD دو مولفه اول 6/40 درصد و در نشانگر ISSR چهار مولفه اول 6/49 درصد از تغییرات را توجیه کردند. تجزیه خوشه ای بر اساس ماتریس تشابه اکوتیپ‎های مورد مطالعه را به ترتیب در 6 و 7 خوشه گروه بندی نمود.
    نتیجه گیری
    با توجه به اطلاعات حاصله از جمله، درصد چند شکلی، دامنه زیاد بین ضرایب تشابه (جاکارد) حاصل شده و گروه‏بندی اکوتیپ‎ها در خوشه های مجزا، بین اکوتیپ‎های زیره مورد مطالعه تنوع ژنتیکی وجود دارد. از سوی دیگر بین تنوع ژنتیکی موجود در اکوتیپ‎های جمع آوری شده و موقعیت جغرافیایی، در بیشتر موارد ارتباط وجود داشت.
    کلیدواژگان: بای پلات، تجزیه به مختصات اصلی، تجزیه خوشه‎ای
  • زهرا غلامی، نادعلی بابائیان، علی پاکدین پاریزی*، مهدی دادمهر صفحات 99-117
    هدف
    آگروباکتریوم رایزوژنز سبب ایجاد فنوتیپ ریشه موئین در گیاهان می شود. ریشه های موئین قابلیت رشد و ثبات ژنتیکی بالایی داشته و قادر به تولید متابولیت های ثانویه گیاهی هستند. در این تحقیق به منظور بهینه سازی شرایط القا و رشد ریشه های موئین گیاه تربچه، تاثیر عوامل مختلف مورد بررسی قرار گرفته است.
    مواد و روش ها
    اثر نوع ریز نمونه (برگ، ساقه و کوتیلدون)، محیط همکشتی (MS, ½ MS, B5 و ½ B5) و سویه های مختلف باکتری آگروباکتریوم رایزوژنز (A4, ATCC15834 و LBA9402) بر القای ریشه موئین بر مبنای آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار بررسی شد. درصد تراریختی بر اساس تعداد ریشه های موئین ظاهر شده در تیمارهای مختلف محاسبه و به عنوان شاخص برای تعیین شرایط بهینه القای ریشه های موئین در نظر گرفته شد. تائید ماهیت تراریختی ریشه های موئین با واکنش PCR و آغازگرهای اختصاصی ژن های rolB و virD انجام شد. زیست توده تر و خشک و مقدار ترکیبات فنولی و فلاونوئیدی در ریشه های موئین اندازه گیری شد.
    نتایج
    سویه ATCC15834 بیشترین توانایی القای ریشه موئین در گیاه تربچه را داشت. محیط کشت ½ B5 مناسب ترین محیط همکشتی و ریز نمونه کوتیلدون بهترین نمونه گیاهی برای القای ریشه های موئین تربچه بود. میزان رشد ریشه های موئین بر اساس زیست توده تر و خشک با هم تفاوت معنی داری نشان داد و بیشترین مقدار ترکیبات فنولی و فلاونوئیدی در کشت های ریشه موئین به ترتیب 9/2 و 6/3 برابر بیشتر از گیاه طبیعی بود.
    نتیجه گیری
    شرایط بهینه برای القای ریشه موئین در هر گیاه باید تعیین شود و کشت های ریشه موئین گیاه تربچه از توانایی بالایی برای تولید متابولیت های ثانویه گیاهی می باشند.
    کلیدواژگان: آگروباکتریوم رایزوژنز، تربچه، ترکیبات فلاونوئیدی، ترکیبات فنولی، ریشه موئین
  • مهیار گرامی، محمود رضا کریمی شهری، پرستو مجیدیان*، سمیه حیدری شرفدار کلاهی، رضا نیکبخت صفحات 119-134
    هدف
    هدف از این تحقیق بررسی تنوع ژنتیکی ارقام تجاری سیب در استان خراسان رضوی با استفاده از 40 آغازگر RAPD بود.
    مواد و روش ها
    DNA از برگهای جوان درخت سیب جمع آوری و با استفاده از روش دلاپورتا استخراج شد. به منظور بررسی چندشکلی، واکنش زنجیره ای پلیمراز برای هر آغازگر انجام و شاخص های نشانگری محاسبه شدند. تشابه ژنتیکی و گروه بندی نمونه ها به ترتیب بر اساس ضریب تشابه جاکارد و روش UPGMA و تجزیه PcoA به کمک نرم افزارNTSYS-PC  نسخه 2.2 انجام شد. ساختار ژنتیکی جمعیت سیب مورد مطالعه نیز با استفاده از نرم افزار STRUCTURE نسخه 2.3 ارزیابی شد.
    نتایج
    بر اساس نتایج بدست آمده، بیشترین باند چندشکل متعلق به آغازگر OPA7 و کمترین باند چندشکل مربوط به آغازگر OPJ13 بود. بیشترین و کمترین میزان PIC به ترتیب در آغازگرهای OPA4 (48/0) و OPM6 (2/0) دیده شد. طبق نتایج تجزیه کلاستر با روش UPGMA، ارقام مورد نظر در 2 گروه اصلی و 5 زیرگروه دسته بندی شدند. بیشترین تشابه بین ارقام گلاب اصفهان-گلمکانی، Margenduft-Low Red Roem Beauty  و علیموری خراسان-Dalago و کمترین تشابه بین ارقام گلاب اصفهان- Fuji Rossa و گلاب اصفهان-Low Red Roem Beauty  تشخیص داده شد. گروه بندی نمونه های سیب بر اساس تجزیه PcoA و روش UPGMA متفاوت بود. به علاوه، نتایج بدست آمده از آنالیز Bayesian بیانگر عدم اختلاط تبار ارقام سیب مورد مطالعه بود.
    نتیجه گیری
    بر اساس نتایج به دست آمده از این تحقیق، می توان از نشانگر RAPD در شناسایی نواحی چندشکلی، تخمین فاصله ژنتیکی و مدیریت ژنوتیپ و ارقام سیب استفاده کرد.
    کلیدواژگان: سیب، تشابه ژنتیکی، نشانگر مولکولی، تجزیه PcoA، ساختار ژنتیکی
  • محمدرضا احسنی، محمدرضا محمدآبادی*، مسعود اسدی فوزی، علی اسماعیلی زاده کشکوئیه، امین خضری، حمیدرضا اسماعیلی صفحات 135-149
    هدف
    در گاو شیری با افزایش تولید شیر بالانس انرژی منفی در طی اولین شیردهی بیشتر می شود و باروری کاهش می یابد. از آنجاییکه هورمون لپتین در تنظیم حالت تغذیه ای و عملکرد تولیدمثلی دخیل است، این هورمون یک پروتئین جالب توجه در دوره های قبل و بعد از زایش[1]، زمانی که تغییرات زیادی هم در متابولیسم انرژی و فیزیولوژی تولید مثل اتفاق می افتد در گاو شیری می باشد. هدف این پژوهش مطالعه بیان ژن لپتین در بافت چربی گاوهای شیری هلشتاین بود.
    مواد و روش ها
    از بافت چربی زیرپوستی 20 گاو در روز 20 شیردهی، آبستنی دوم و میانگین وزن بدن 80± 680 کیلوگرم نمونه برداری و RNA استخراج شد. RNA استخراج شده در دمای منفی80 درجه سانتیگراد نگهداری شد. کیفیت و کمیت RNA بررسی و سنتز  cDNAانجام شد. واکنش Real Time PCR برای ژن لپتین و GAPDH صورت گرفت. محصولات PCR روی ژل آگارز 2 درصد نیز الکتروفورز شد و میزان بیان ژن ها در بافت مذکور، مورد بررسی قرار گرفت.
    نتایج
    نتایج حاصل از این بررسی نشان داد که این ژن در بافت چربی زیرپوستی بیان می شود. این نتایج می تواند نشان دهنده این امر باشد که لپتین در متابولیسم چربی نقش ویژه ای دارد.
    نتیجه گیری
    در دوره بلافاصله قبل و بعد از زایش گاو ذخایر چربی خود (برای نمونه، بافت چربی) را آزاد می کند و این به این دلیل است که تمام انرژی صرف تولید شیر می شود و دیگر فرآیندها از قبیل تولیدمثل و ایمنی در اولویت پایین تری قرار می گیرند. چون باروری به اندازه تولید شیر نیز یک صفت اقتصادی مهم است، این صفت هم باید به عنوان بخشی از برنامه اصلاح نژاد گاو شیری مدنظر قرار گیرد. به طور کلی، مطالعات بیشتری باید انجام شود تا نقش لپتین در فیزیولوژی ساخت و متابولیسم چربی و مواد دیگر مشخص شود. این امر کمک خواهد کرد تا مکانیسم هایی برای شناخت اثر فاکتورهای تغذیه ای و چربی های بدن در فرآیندهای مختلف درک شود. [1] Periparturient period
    کلیدواژگان: بافت چربی، بیان، ژن لپتین، گاوهای شیری هلشتاین
  • راضیه یزدانی، سید شهریار عرب، افشین حسنی مهربان، مسعود شمس بخش* صفحات 151-167
    هدف
    سطوح بالای بیان ژن های خارجی در سلول های میزبان به ویژه در باکتری ها اغلب منجر به تشکیل اجسام اینکلوژن[1] می شود. وجود اسید آمینه سیستئین در ساختار پروتئین ها به تشکیل این اندامک نیز کمک می کند. پیوند های دی سولفیدی درون و بین مولکول های پروتئین غنی از سیستئین پوششی ویروس برگ باد بزنی مو باعث تشکیل اجسام اینکلوژن پس از بیان در Escherichia coli می شود. از این رو به منظور به دست آوردن پروتئین نو ترکیب با ساختار طبیعی، ضروری است پروتئین های تولید شده در سلول باکتری به شکل محلول در آیند.
    مواد و روش
    در مطالعه حاضر برای تا خوردگی مجدد ساختار پروتئین ها از حلال آمفی پاتیک 2 متیل 2،4پنتان دیول (MPD) در حضور سدیم دو دسیل سولفات (SDS) استفاده شد. به این منظور ابتدا اجسام اینکلوژن حاوی پروتئین پوششی نا محلول ویروس برگ باد بزنی مو با استفاده از عامل دناتوره کننده سدیم دو دسیل سولفات محلول شد. سپس پروتئین پوششی محلول با استفاده از روش کروماتوگرافی اندازه[2] خالص سازی شد و در نهایت پروتئین های پوششی خالص با استفاده از روش MPD/SDS تا خورده شد ند.
    نتایج
    تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری تا خوردگی مجدد ذرات شبه ویروسی برگ باد بزنی مو را تایید کرد.
    نتیجه گیری
    به نظر می رسد حلال MPD سبب تعدیل خواص دناتوره کننده سدیم دو دسیل سولفات شده و به این ترتیب روشی ساده، کار آمد و موثر برای تا خوردگی مجدد پروتئین پوششی غنی از سیستئین ویروس برگ باد بزنی مو معرفی شد. [1]- inclusion body [2]- size exclusion chromatography
    کلیدواژگان: پروتئین غنی از سیستئین، کروماتوگرافی اندازه، میکروسکوپ الکترونی
|
  • Mostafa Ghaderi *, Zahra Biranvad, Seyyed Ziaeddin Mirhoseini, Seyyed Hassan Hosseini Moghadam, Arash Fazeli Pages 1-23
    Objective
     It is reasonable to investigate the signaling pathways in diseases such as mastitis in dairy cattle, which are more likely to be affected by epigenetics.  
    Materials and methods
    In this research, 5 microscopic RNA molecules with the accession numbers bta-mir-223, bta-mir 21-5p, bta-mir-181, bta-mir-146a and bta-mir-16a in the sources were identified and extracted from the literatures. Using mirtarbase and targetcan databases, respectively, the confirmed and predicted target genes were extracted for each of the top microRNAs, respectively. Subsequently, the expression of the predicted and confirmed target genes for each of the top microRNAs in the mammary gland tissue was investigated at the NCBI database. In addition, using the DAVID software, cellular signaling pathways were identified in KEGG.  
    Results
    Based on the results, bta-mir-146a microRNA through effects on of 7 proteins, and microRNA bta-mir-223 through effects on 11 proteins and micro RNA bta-mir21-5p through effects on 9 proteins, involved in various cellular signaling pathways, sought to be involved in mastitis in dairy cattle. The results also showed that two bata-mir-181 and bta-mir-16a played an important role in crucial pathways such as the GnRH signaling pathway, Estrogen signaling pathway, Progesterone-mediated oocyte maturation Oxytocin Signaling Pathway and MAPK Signaling Pathway.  
    Conclusions
    This study shows that the microRNAs can be used as molecular markers to dissect molecular etiology of mastitis in dairy cattle.
    Keywords: bioinformatics, KEGG, Mastitis, MicroRNAs, Signaling Pathways
  • Ahad Khasali Aghtaei *, Mehdi Vafaye Valleh, Gholam Reza Dashab, Hossein Moradi Shahrbabak Pages 25-54
    Objective
     So far, various methods have been used to investigate the structure of the population using the markers available in the whole genome (single-nucleotide polymorphism (SNP)), each of which has Weakness and strength. In the present study, an unsupervised network clustering (SPC), a data-mining method, was used to survey the population structure of the Sarabi and Najdi cows.
    Materials and methods
    The study population 424 cattle consisted of 213sarabi cattle and 211 Najdi cattle, sequenced with Illumina Bead Chip 40 K v 2 for single nucleotide markers. SORTING POINTS INTO NEIGHBORHOOD(SPIN) was used to analyze population structure. After editing data, 27859 autosomal markers were analyzed.
    Results
    Clustering results based on the similarities and differences between nucleotides led to the classification of two base populations and nine clusters.
    Conclusions
    Comparison the number of samples and other existing methods for population layering, the use of the SPIN method with high computational efficiency and the needn`t for prior assumptions makes it possible to analyze the structure of populations.

    Keywords: Single-nucleotide polymorphism, Unsupervised network clustering, Data Mining, Demographic structure
  • Hamidreza Seyedabadi, Khadijeh Nasiri, Said Abdoullah Hosseini, Zahra Roudbari * Pages 55-74
    Objective
     The aim of the present study was to compare the effects of two different levels of Zataria multiflora with Avilamycin antibiotic and probiotic based on Bacillus subtilis on humoral and cellular immunity and expression of MUC2 gene in broiler chickens of Arian strain.  
    Materials and methods
    This study was conducted in a completely randomized design with five experimental groups with 4 replicates and 25 observations in each replicate. Experimental groups included basal diet and basal diet containing 100 mg Bacillus subtilis, 150 mg avilamycin, 200 mg and 400 mg Zataria multiflora essence, respectively. In order to evaluate the humoral and cellular immunity, the antibody produced against the sheep's red blood cell, white blood cell differentialcounts and the volume percentage of red blood cells were determined. Expression of MUC2 gene from the intestinal tissues was investigated by Real time PCR.  
    Results
    The results showed that response to red blood cells of sheep, immunoglobulin G and M was not affected by experimental groups(p>0.05). The number of white blood cells and the ratio of heterophil to lymphocyte were not affected by the experimental groups (p>0.05). The expression of MUC2 gene in the chickens that consumed the basal diet included Zataria multiflora was significantly increased compared with the control group.  
    Conclusions
    The results showed that the use of Zataria multiflora essence could be having moderating effects on the immune system. It, by increasing the expression of MUC2 gene, could be having improving effect on the digestive system performance of broiler chickens.
    Keywords: Broiler Chickens, Immune system, MUC2 gene, Zataria multiflora
  • Mohammad Zabet *, Atena Rahimi, Ali Izanlo, Zohreh Alizadeh Pages 75-98
    Objective
     Determination of genetic variation in plant material is an initial step for identification, preservation and maintenance of heritable reserves as well as the basis for genetic research and breeding programs. The aim of this research was to study the genetic diversity and categorization of cumin ecotypes collected from North, Razavi and South Khorasan provinces based on RAPD and ISSR markers. Ultimately, the aim was to answer the following questions: Is there a genetic diversity between cumin populations and is there a correlation between the genetic diversity and geographic diversity of cumin ecotypes?  
    Materials and methods
    In this research, 20 different cumin ecotypes were cultivated for DNA extraction in the College of Agriculture of university of Birjand. The quantity and quality of the extracted DNA were evaluated using Nano drop and 1% agarose gel electrophoresis. For genetic variation, nine primers of RAPD and 30 ISSR primers were used.  
    Results
    The results of the analysis of molecular variance (AMOVA) showed that there were variations between and within populations. Based on the RAPD and ISSR markers, 10 and 9 percent of the variation were between populations and 90 and 91 percent were within populations, respectively. Based on the RAPD and ISSR markers the percentage of polymorphism 62% and 70%, the mean of polymorphic content was 0.26 and 0.3, the mean of Shannon's information index was 1.37 and 1.9, and the mean of the information index 2.1 and 2.76 were obtained, respectively. The results PCoA showed that for the RAPD marker, the first two components were accounted 40.4% and for ISSR marker, however, the first four components were accounted for 49.6% of the variation. The cluster analysis based on the similarity matrix grouped the ecotypes in 6 and 7 clusters, respectively.         
    Conclusions
    According to the obtained information, such as the polymorphism, the large amplitude between the similarity coefficients (jacquard) and the grouping of ecotypes in distinct clusters, there is a genetic diversity between the studied cumin ecotypes. The other hand, in most cases, there was the correlation between the genetic variation in the collected ecotypes and geographic location.
    Keywords: Biplot, Cluster analysis, Principal Coordinates Analysis
  • Zahra Gholami, Nadali Babaeiyan, Ali Pakdin Parizi *, Mahdi Dadmehr Pages 99-117
    Objective
     Agrobacterium rhizogenes results in the formation of hairy root phenotype in plants. The hairy roots have high growth rate and genetic stability and able to produce plant metabolites. In this study, the optimum parameters for induction and growth conditions of radish hairy roots has been investigated.  
    Materials and methods
    The effect of explant type (leaves, stems and cultures), co-culture medium (MS, ½MS, B5 and ½B5) and A. rhizogenes strains (A4, ATCC15834 and LBA9402) were evaluated based on factorial experiments in a CRD design with three replications. Transformation percentage was calculated based on the number of appearing hairy roots and was considered as an index for determining the optimum conditions. Transgenic nature of hairy roots was confirmed by PCR and specific primers for rolB and virD genes. The dry and fresh biomass and the amount of phenolic and flavonoid compounds of hairy roots were measured.  
    Results
    ATCC15834 had the highest ability to induce hairy roots in radish under different conditions. The ½B5 medium was the most suitable co-culture medium and the cotyledon explant was the best plant material for induction of radish hair roots. The growth rate among hairy root clones was significantly different based on dry and fresh biomass and the highest amount of phenolic and flavonoid compounds in hairy root cultures was 2.9 and 3.6 times more than normal plant, respectively.  
    Conclusions
    The optimum conditions for induction of hairy roots must be determined in each plant and the hairy root cultures of radish have a high capability to produce secondary metabolites.
    Keywords: Agrobacterium rhizogenes, flavonoid compounds, Hairy Root, phenolic compounds, radish
  • Mahyar Gerami, Mahmood Reza Karimi Shahri, Parastoo Majidian *, Somayeh Heidari Sharafdarkolahi, Reza Nikbakht Pages 119-134
    Objective
     The objective of this study was to assess the genetic diversity of some commercial apple cultivars in Khorasan Razavi province using 40 RAPD primers.
    Materials and methods
    DNA was collected from fresh leaves of apple samples studied and extracted based on dellaporta method. In order to investigate polymorphism, the PCR analysis was performed for each primer and the marker indices were calculated. The genetic similarity and distance were evaluated using Jaccard coefficient by UPGMA method and PcoA analysis by NTSYS-PC ver 2.2, respectively. The genetic structure analysis was performed using STRUCTURE software ver 2.3.  
    Results
    The percentage of polymorphic bands was different from 37.5% for OPJ13 marker to 100% for OPA7 markers. The highest and lowest PIC parameter was related to OPA4 (0.48) and OPM6 (0.2), respectively. With respect to cluster analysis, the samples were grouped into two main clusters and five subgroups. The highest similarity was between Golab Esfahan-Golomkani, Margenduft-Low Red Roem Beauty and Alimori Khorasan Dalago, while the lowest similarity was between Golab Esfahan-Fuji Rossa and Golab Esfahan-Low Red Roem Beauty cultivars. The classification based on PcoA analysis was different with UPGMA. In addition, the obtained result of Bayesian analysis showed lack of admixture of the apple cultivars studied.  
    Conclusions
    According to the results of RAPD analysis, this marker can be used for recognition of polymorphic regions, assessment of genetic distance and management of apple genotypes and cultivars.
    Keywords: apple, genetic similarity, genetic structure, Molecular marker, PcoA analysis
  • Mohammadreza Ahsani, Mohammadreza Mohammadabadi *, Masoud Asadi Fouzi, Ali Esmaeelizadeh, Amin Khezri, Hamid Reza Esmaeili Pages 135-149
    Objective
     In dairy cattle, the increase in milk yield has been accompanied by a more negative energy balance during early lactation and a decrease in fertility. As the hormone leptin is involved in regulation of nutritional status and reproductive function, this hormone is an interesting protein to investigate during the periparturient period in dairy cattle when many changes take place both in energy metabolism and reproductive physiology. The aim of this research was to study leptin gene expression in adipose tissue of Holstein dairy cattle.  
    Materials and Methods
    Tissue sampling from subcutaneous adipose tissue of 20 Holstein cattle on the 20th day of lactation, with the same gestational age (second pregnancy) and mean body weight of 680 ± 80 kg was performed and RNA was extracted. Extracted RNA were immediately stored at -80°C.The Quality and quantity of RNA were evaluated and cDNA was synthesized and Real Time PCR was performed. PCR Products were electrophoresed on 2% agarose gel and were evaluated level of gene expression in the studied tissue.  
    Results
    Results showed that the leptin gene was expressed in the subcutaneous adipose tissue. These results may show that leptin plays a particular role in fat metabolism.  
    Conclusions
    During the periparturient period the cow mobilizes her fat reserves (i.e. adipose tissue) and it appears that all her energy is going to the production of milk, and that other processes like reproduction and immunity, get a lower priority. Because fertility, just as milk production, is also an economically important trait, fertility should be considered as part of a dairy cattle breeding program. Generally, further studies are needed to clarify role of leptin in the physiology of fat metabolism and other materials. This would help us to better understand the mechanisms for the known effect of nutritional factors and body fatness on various functions.
    Keywords: adipose tissue, Expression, Holstein dairy cattle, Leptin gene
  • Razieh Yazdani, Seyed Shahriar Arab, Afshin Hassani Mehraban, Masoud Shams Bakhsh * Pages 151-167
    Objective
     High level expression of recombinant protein in Escherichia coli often results in aggregation of the expressed protein molecules into inclusion bodies. Cysteines in the protein contribute to this process. Intermolecular and intramolecular disulfide bonds formation in Grapevine fanleaf virus (GFLV)-coat protein (CP), a cysteine-rich protein, and lead to aggregation when the recombinant protein was overexpressed in E. coli. Hence, aggregated proteins should be solubilized and allowed to refold to obtain native- or correctly- folded recombinant proteins.  
    Materials and methods
    In this paper, SDS/MPD method used as a unique approach to refold the structure some protein in the presence of the denaturing agent, Sodium Dodecyl Sulfate (SDS). This was made possible by addition of the amphipathic solvent 2,4-Methyl-2-PentaneDiol (MPD), used as protecting but also as refolding agent for these proteins. For this purpose, the inclusion bodies containing insoluble proteins of GFLV CP were solubilized by denaturing with SDS, then the soluble proteins were purified by the size exclusion chromatography, and finally, the purified proteins were refolded using SDS/MPD method.  
    Results
    Transmission electron microscopy images confirmed the reassembly GFLV VLPs using SDS/MPD method.  
    Conclusions
    MPD modulate the denaturing properties of SDS, therefore, for the first time, a simple and effective method to refolded GFLV VLP from the SDS-denatured state.
    Keywords: cysteine-rich protein, size exclusion chromatography, transmission electron microscopy