فهرست مطالب

فنآوری زیستی در کشاورزی - سال هفدهم شماره 2 (پاییز و زمستان 1397)
  • سال هفدهم شماره 2 (پاییز و زمستان 1397)
  • تاریخ انتشار: 1397/09/01
  • تعداد عناوین: 7
|
  • فرشاد فلاح، دانیال کهریزی*، علیرضا زبرجدی، امیر ارسلان احمدی صفحات 1-9

    تکثیر ارقام بی دانه انگور به روش بذر مصنوعی دارای اهمیت می باشد. به منظور بررسی تاثیر ارقام مختلف انگور و محیط کشت بر جنین زایی سوماتیکی و تولید بذر مصنوعی، آزمایشی به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار انجام شد. ریزنمونه برگ چهار رقم انگور در محیط پایهMS 2/1، و در چهار سطح مختلف تنظیم کنندهای رشد کشت داده شد. نتایج نشان داد که تفاوت بسیار معنی داری میان ارقام و سطوح تنظیم کننده رشد بر روی جنین زایی سوماتیکی وجود دارد؛ اما اثر متقابل آن ها در سطح (5 درصد) معنی دار نشد. سطح تنظیم کننده رشد (mg/l NAA 2/0 + mg/l TDZ 8/3) بیش ترین جنین زایی (65 درصد) را نشان داد. هم چنین اثر دو ترکیب هیدروژل کپسول بذر مصنوعی ‎‏](محیط کامل نمک های ماکرو B5 و نمک های میکرو محیط MS به عنوان محیط اول کپسول)، (محیط 2/1 نمک های ماکرو محیط B5 و نمک های میکرو محیط MS به عنوان محیط دوم کپسول)[و چهار رقم انگور بر میزان جوانه زنی بذور، موردبررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که میان ارقام تفاوت معنی داری و میان دو محیط ترکیب کپسوله تفاوت بسیار معنی دار (سطح 1 درصد) وجود دارد. در میان ارقام، رقم کریمسون سیدلس بیش ترین بذر جوانه زده شده (65 درصد) را در تیمار محیط دوم کپسوله داشت. مقایسه میانگین جوانه زنی دو محیط کپسوله نشان داد که محیط اول کپسوله (62/52 درصد جوانه زنی) نسبت به محیط دوم کپسوله (62/20 درصد جوانه زنی) برای کپسوله کردن بذور مصنوعی ارقام انگور موجود در این بررسی مناسب است.

    کلیدواژگان: انگور بی دانه، بافت سوماتیک برگ، تنظیم کننده های رشد، ریزازدیادی، محیط کشت
  • سمیرا هدایت پور، موسی موسوی*، فریده صدیقی دهکردی صفحات 11-19
    توت سیاه بومی ایران بوده به لحاظ تغذیه ای و فضای سبز دارای اهمیت فراوانی می باشد. با هدف بهینه سازی تکثیر توت سیاه توسط بذر در شرایط کنترل شده، سه آزمایش مجزا در قالب طرح کاملا تصادفی در پنج تکرار در آزمایشگاه کشت بافت گروه باغبانی دانشگاه شهید چمران اهواز انجام شد. آزمایش اول شامل دو تیمار تاریکی مطلق و شرایط نوری 16 ساعت روشنایی و 8 ساعت تاریکی، آزمایش دوم شامل بررسی اثر غلظت های مختلف ساکارز (0 (صفر)، 15، 20 و 30 گرم بر لیتر) و آزمایش سوم شامل کاشت بذور بر روی محیط کشت MS کامل محتوی 15 گرم بر لیتر ساکارز و غلظت های مختلف نانوذرات اکسید تیتانیوم (0 (صفر)، 2/0، 4/0، 6/0 و 1 میلی گرم بر میلی لیتر) در شرایط 16 ساعت روشنایی بود. نتایج آزمایش اول نشان داد که 16 ساعت روشنایی و 8 ساعت تاریکی تاثیر بهتری بر شاخص های جوانه زنی توت سیاه دارد. نتایج آزمایش دوم نشان داد که غلظت 15 گرم بر لیتر ساکارز نسبت به سایر غلظت ها بر روی شاخص های سرعت و درصد جوانه زنی، وزن تر و خشک ساقه چه و ریشه چه و طول ساقه اثر بهتری داشته است. در آزمایش سوم معلوم گردید که تیمار 4/0 میلی گرم بر میلی لیتر نانوذرات دی اکسید تیتانیوم نسبت به سایر تیمارها موثرتر بود. براساس نتایج حاصل از این آزمایش، پیشنهاد می گردد برای جوانه زنی بهینه بذور توت سیاه، از محیط کشت محتوی نانوذرات دی اکسید تیتانیوم به غلظت 4/0 میلی گرم بر میلی لیتر با شرایط نوری 16 ساعت روشنایی و 8 ساعت تاریکی و هم چنین ساکارز به غلظت 15 گرم بر لیتر استفاده شود.
    کلیدواژگان: شاخص های جوانه زنی، کشت بافت، موراشیگ و اسکوگ، نانوتکنولوژی
  • نعمت هدایت ایوریق*، زهرا نوروزی، رضا سیدشریفی، حسین عبدی صفحات 21-27

    این مطالعه با هدف بررسی تنوع ژنتیکی در ژن هورمون رشد و ارتباط آن با تولید شیر و چندقلوزایی در 120 راس از بزهای شیری خلخالی انجام گرفت. برای انجام این مطالعه از روش PCR-SSCP جهت شناسایی الگوهای مختلف و توالی یابی جایگاه موردنظر استفاده شد. نتایج این مطالعه منجر به شناسایی 4 الگوی مختلف در اگزون 4 ژن هورمون رشد گردید که با بررسی توالی های حاصل از الگوهای مختلف منجر به شناسایی پنج جهش شد که ایجادکننده 4 هاپلوتیپ I، II، III و IV با فراوانی به ترتیب 24/0، 46/0، 17/0 و 13/0 بود. آنالیز ارتباط اثر هاپلوتیپ های شناسایی شده با صفات تولیدی نشان داد که هاپلوتیپ های مختلف تاثیر معنی داری بر صفات میزان تولید شیر، درصد چربی، درصد پروتیین داشته (p<0.05) در حالی که تاثیری بر روی صفات  درصد لاکتوز و میزان مواد جامد شیر نداشت. هم چنین تنوع نوکلیوتیدی و هاپلوتیپی شناسایی شده باعث ایجاد واریانس در صفت چندقلوزایی می شود به طوری که حیوانات با هاپلوتیپ II بیش ترین میزان چندقلوزایی (159/2) و هاپلوتیپ IV کم ترین میزان چندقلوزایی (40/1) را داشتند. نتایج نشان می دهد که هاپلوتیپ II برای صفت چندقلوزایی و هاپلوتیپ های I، II و IV برای صفات تولید شیر و ترکیبات آن می تواند یک نشانگر ژنتیکی مناسب به شمار رود.

    کلیدواژگان: هاپلوتیپ، ژن هورمون رشد، صفات شیر، چندقلوزایی، بزهای خلخالی
  • سعید نواب پور*، آمنه قاسمی مصرمی، ابوالفضل مازندرانی صفحات 29-39
    فسفر یکی از مهم ترین عناصر مورد نیاز گیاهان می‎باشد و نقش آن در فرایند تولید و انتقال انرژی است، درنتیجه حفظ و نگهداری فسفر و پاسخ به کمبود مقدار آن در گیاه به منظور حفظ و افزایش عملکرد ضروری می باشد. به منظور بررسی تاثیر مصرف کود فسفر و نیتروژن بر بیان ژن‎های Ta-PHR1 و Ta-PHO2 و افزایش عملکرد دانه در برخی از ژنوتیپ های گندم، آزمایشی به صورت فاکتوریل-اسپلیت پلات در قالب بلوک‎های کامل تصادفی با سه تکرار انجام گرفت. تیمارها شامل دو سطح کود نیتروژن شاهد (0) و 150 کیلوگرم در هکتار و دو سطح کود فسفر شاهد (0) و 100 کیلوگرم در هکتار به عنوان عامل اصلی و چهار ژنوتیپ گندم (رقم مروارید و لاین های امید بخش N80-19، T-67-60 و T-65-7-1) به عنوان عامل فرعی بودند. به منظور اندازه گیری عملکرد دانه و اجزای آن در مرحله رسیدگی نمونه برداری صورت گرفت و برای ارزیابی میزان بیان ژن‎های موردمطالعه نمونه برداری در مرحله پرشدن دانه‎ها صورت گرفت. نتایج نشان داد که بیش ترین میزان عملکرد دانه در شرایط مصرف توام کود نیتروژن و فسفر حاصل گردید و سایر اجزای عملکرد (فاصله میان گره، طول سنبله، طول ساقه، تعداد پنجه بارور، تعداد کل پنجه، تعداد دانه، قطر دانه، طول دانه، وزن هزاردانه) نیز در این تیمار بالاترین مقدار را داشتند. هم چنین در بین ژنوتیپ ها رقم مروارید و لاین N80-19 عملکرد بهتری در هر دو شرایط مصرف و عدم مصرف کود داشتند. بیش ترین بیان ژن  Ta-PHR1در رقم مروارید و لاین T-65-7-1 بود. هم چنین مصرف کود فسفر و نیتروژن بر روی تمام صفات مورد بررسی به جز قطر دانه تاثیر مثبت و معنی داری داشت.
    کلیدواژگان: اجزای عملکرد، بیان ژن، پرشدن دانه، تیمار کودی
  • حامد عسکری*، سمیرا شهبازی صفحات 41-50
    قارچ Trichoderma reesei یکی از گونه های مهم تولید کننده آنزیم های تجزیه کننده سلولز در طبیعت است. در این پژوهش 21 جدایه جهش یافته پرتو گاما از قارچ T. reesei برای تولید آنزیم سلولاز روی محیط محتوی سلولز کلوییدی غربال گری شد. غلظت پروتیین های خارج سلولی جدایه‏های وحشی و جهش یافته با استفاده از روش بردفورد اندازه گیری شد. آویسل، کربوکسی متیل سلولز و کاغذ صافی برای اندازه گیری فعالیت سلولازی استفاده شد. هم چنین خلوص و ترکیب پروتیین های غنی از آنزیم با استفاده از آزمون الکتروفورز ژل پلی آکریل آمید مورد ارزیابی قرار گرفت. بالاترین میزان تولید پروتیین خارج سلولی در جدایه های T. r M7 و T. r M17 مشاهده شد. فعالیت آنزیم های اندوگلوکاناز، اگزوگلوکاناز و سلولاز کل در جدایه جهش یافته T. r M8 بالاترین مقادیر فعالیت آنزیمی را در بین جدایه های جهش یافته و وحشی نشان داد. اختلاف وزن مولکولی باندهای آنزیمی نشان داد که آنزیم های EG IV، Cel 1A، Cel 12A، Cel 45A، Cel 3A، Cel 7A، Cel 6A، Cel 5A و Cel 61A سلولز کلوییدی را به صورت هم افزایی هیدرولیز می کنند. این نتایج نشان می دهد که جهش زایی با پرتو گاما برای دستیابی به جهش یافته های تریکودرما با تولید بالای آنزیم سلولاز امکان‏ پذیر است.
    کلیدواژگان: تریکودرما، آنزیم سلولاز، الکتروفورز ژل پلی آکریل آمید، پرتوتابی گاما، موتاسیون
  • فاطمه غریبی، لیلا فهمیده*، زیبا فولادوند صفحات 51-60
    در این پژوهش از گیاه دولپه ای و شورزی کوشیا (Kochia scoparia)به عنوان منبع برای جداسازی ژن استفاده شد. ابتدا با استفاده از پرایمرهای طراحی شده در مناطق حفاظت شده این ژن در گیاهان هم خانواده، طول 1605 نوکلیوتیدی و توالی 535 اسید آمینه ای از توالی کدکننده این ژن شناسایی و توالی یابی شد. با استفاده از آنالیز BLAST میزان شباهت این توالی با 90%-87% همولوژی در سطح نوکلیوتیدی و 99%-98% در سطح اسید آمینه ای با ژن هایNHX  گیاهان خانواده اسفناجیان تعیین شد. آنالیزهای تعیین خصوصیات پروتیینی و ارتباط آن با پروتیین های دیگر با استفاده از مطالعات بیوانفورماتیکیانجام شد. براساس وجود ساختارهای دوم پروتیینی مشخص شد که در پلی پپتید موردبررسی، 11 مارپیچ آلفا در ناحیه گذرنده از غشا وجود دارد و اسیدآمینه هایی با خصوصیت آب گریزی در ناحیه گذرنده از غشا واقع شده است و در ادامه انتهای کربوکسیلی با تعداد کمتری مارپیچ آلفا و میزان آب دوست بودن بالا به عنوان ناحیه سیتوپلاسمی پروتیین موردنظر مطرح می شود. این نتایج نقش دفع سدیم توسط ناقل های غشای پلاسمایی را برای وجود واکنش مقاومت به شوری در گیاه کوشیا تایید نمود.
    کلیدواژگان: سدیم سیتوزولی، شوری، کوشیا، ناقل های غشای پلاسمایی
  • سارا سیاهپوش، مصطفی درویش نیا* صفحات 61-67
    باتوجه به اهمیت کشت گندمیان در حوزه زاگرس، کشت مکرر و غالب اکثر مزارع این مناطق را گیاهان این خانواده به خود اختصاص می دهند. از میان میکروارگانیسم های مختلف، گونه های قارچ Fusarium از مهم ترین عوامل بیماری زا در این محصولات می باشند. در سال های 1394 تا 1395 با هدف تعیین گونه های مختلف Fusarium همراه با ریشه و طوقه گندمیان در استان لرستان، از گیاهان زراعی و غیرزراعی مزارع غلات و مراتع مختلف در این استان نمونه برداری به عمل آمد. نمونه برداری از گیاهان دارای علایم پوسیدگی طوقه و ریشه یا تغییر رنگ در این ناحیه انجام و جداسازی عامل قارچی موردنظر با استفاده از محیط های کشت اختصاصی صورت گرفت. شناسایی جدایه ها با استفاده از ریخت شناسی و کلیدهای شناسایی و تعیین توالی بخشی از ژنوم شامل ناحیه فاصله گذار رونویسی شونده درونی (Internal Transcribed Spacer) انجام شد. در این مطالعه 13 گونه از جنس Fusarium شامل F. acuminatum، F. avenaceum، F. crookwellense، F. culmorum، F. equiseti، F. ensiforme، F. falciforme، F. fujikuroi، F. longipes، F. nygamai، F. proliferatum، F. reticulatum، F. scirpi، F. solani و F. tricinctum شناسایی گردید. نتایج نشان داد گونه F. proliferatum بیش ترین فراوانی را در این استان دارد. گونه F. ensiforme برای نخستین بار از ایران گزارش می شود و برای فلور ایران جدید است. هم چنین این نخستین گزارش از F. falciforme از ریشه گندم در ایران می باشد.
    کلیدواژگان: پوسیدگی طوقه و ریشه، ریخت شناسی، گندمیان، لرستان، Fusarium
|
  • Farshad Fallah, Danial Kahrizi *, Alireza Zebarjadi, AmirArsalan Ahmadi Pages 1-9

    Propagation of seedless grape varieties by artificial seeds is important. In order to evaluate the effect of grape cultivars and medium on somatic embryogenesis and artificial seed production, an experiment was carried out based on completely randomized as a factorial design. Leaf explants of four grape varieties were cultured on 1/2 MS medium in four different levels of plant growth regulators. Results showed a statistically significant difference (1%) between the cultivars and levels of growth regulators for somatic embryogenesis. However, their interaction was not significant. The [3.8 mg/l TDZ + 0.2 mg/l NAA] composition showed the highest embryogenesis (65%). In addition, we investigated the effect of two combinations of artificial seed hydrogel capsules [(1/2 macro-elements of B5 medium and micro-elements of MS medium and 1st capsulation medium) and (macro-elements of B5 medium and micro-elements of MS medium and 2nd capsulation medium)] and four grape cultivars on artificial seed germination. Results showed that there were significant differences between grape cultivars (p<0.05) and capsulation media (p<0.01). Crimson Seedless cultivar had the highest artificial seed germination (65%) in 2nd capsulation medium. Mean comparison indicated that artificial seed germination in the 1st capsulation medium was more (52.62%) than 2nd capsulation medium (20.62%).

    Keywords: Seedless garages, Somatic tissue leaf, Plant growth regulators, Micropropagation, medium
  • Samira Hedayatpour, Mousa Mousavi *, Farideh Sedighi Dehkordi Pages 11-19
    Mulberry is an Iranian native tree valuable in terms of nutritional and green space. In order to optimization the mulberry propagation through seed in vitro condition, three experiments on the basis of completely randomized design in five replications was performed in Tissue Culture Laboratory, Department of Horticulture, Shahid Chamran University of Ahvaz. The first experiment consist of two treatments of darkness and light conditions (16 hours of light and 8 hours of darkness), the second experiment consist of different concentrations of sucrose (0, 15, 20 and 30g/l), and the third experiment was consist of different concentrations the titanium dioxide nanoparticles (0, 0.2, 0.4, 0.6 and 1mg.L-1) with 15g/l sucrose under 16 hours photoperiod using MS medium. The results of first experiment showed that putting up the mulberry seeds exposure to 16 hours photoperiod had the better effect on germination indices. The results of the second experiment showed that adding sucrose in 15 g/l concentration to medium, promoted germination percentage and rate, fresh and dry weight of shoot and root and shoot length indices. For the third experiment it was appeared that treatment with 0.4mg.L-1 titanium dioxide nanoparticles had the best effect compared to other concentrations. According to the results, for optimum germination of mulberry seeds in vitro condition, it is recommended that using MS medium contain 0.4mg.L-1 titanium oxide nanoparticles and 15g/l sucrose under 16 hours photoperiod.
    Keywords: Germination indices, Tissue culture, Murashig, Skog, Nano technology
  • Nemat Hedayat Evrigh *, Zahra Norouzi, Reza SeyedSharifi, Hossein Abdi Pages 21-27

    This study was performed to investigate genetic variation of growth hormone gene and association analysis on important traits in Khalkhali dairy goats. PCR-SSCP method and Sanger sequencing were used for genotyping. In total, four different Polymorphic SSCP patterns were detected in the amplified region that leads to identify 5 mutations in exon 4 of growth hormone gene. In total we observed four haplotypes that were related to the polymorphic patterns. The frequency of haplotypes I, II, III and IV were 0.24, 0.46, 0.17 and 0.13, respectively. The results showed significant effect of   haplotypes on milk yield, milk fat and protein percentage of Khalkhali goat (p<0.05), but there is no association with milk lactose and solid matter percentage (p<0.05). Variations observed in this study made effective difference in litter size. Animals with haplotype II showed the most litter size with 2.159 kids in average and haplotype IV has the lowest with 1.40 kids per animal. The results of this study indicated that haplotype II (for litter size) and haplotypes IV, II, I (for milk yield and milk composition) could be considered as a marker in marker-assisted selection for improving the traits in khalkhali goats.

    Keywords: Haplotype, Growth hormone gene, Milk traits, Litter size, Khalkhali goats
  • Saeid Navabpour *, Ameneh Ghasemh Mesrami, Abolfazl Mazandarani Pages 29-39
    Phosphor is one of the most important element in wheat. It has crucial role in yield production and transfer energy process. Therefore, supplying of phosphors in order to yield consistency is necessarily. In order to investigate the effect of using phosphor and nitrogen fertilizer on Ta-PHR1 and Ta-PHO2 gene expiration as well as yield and related traits, experiment carried out by using factorial split plot format in randomized complete block design with three replications. Main plot was included factorial combination of two level of nitrogen fertilizer (0 and 150kg/ha) and two level of phosphor fertilizer (0 and 100kg/ha), sub plot was included four wheat genotypes (Morvarid variety and N80-19, T-67-60, T-65-7-1 promising lines). The yield and related traits were measured at final stage of maturity and gene expression was assessed at grain filing stage. The results showed the most yield and most related traits (distance between node, spike length, shoot length, fertile tiller number, total tiller number, seed number, seed diameter, seed length, 1000 seed weight) were reached at using both nitrogen and phosphor treatment. Also, Morvarid variety and N80-19 line have more yield in both combined treatment (using both nitrogen and phosphor fertilizer) and in control condition (using no fertilizer). The most gene expression of Ta-PHR1 was assessed on Morvarid variety and T-65-7-1 line respectively. Also, usage of fertilizer had positive and significant effect on all studied traits except seed diameter.
    Keywords: Yield component, Gene expression, Seed Filling, Fertilizer treatment
  • Hamed Askari *, Samira Shahbazi Pages 41-50
    Trichoderma reesei is one of the most important fungi producing cellulose degrading enzymes in nature. In this study, 21 mutated isolate via gamma irradiation of T. reesei were screened for cellulase enzyme production on a colloidal cellulose medium. The concentration of extracellular proteins of wild and mutant isolates were measured using Bradford's method. Avicel, carboxymethyl cellulose and filter paper were used to measure cellulase activity. The purity and composition of enzyme-rich proteins were also evaluated using polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) test. The highest amount of extracellular protein production was observed in T. r M7 and T. r M17 isolates. Activity of endoglucanase, exoglucanase and total cellulase enzymes in mutated isolate T. r M8 showed the highest levels of enzymatic activity among mutant and wild isolates. The difference in the molecular weight of the enzyme bands showed that the EG 4, Cel 1A, Cel 12A, Cel 45A, Cel 3A, Cel 7A, Cel 6A, Cel 5A and Cel 61A enzymes hydrolyzed the colloidal cellulose, synergictly. These results indicate that, mutation induced by gamma radiation is possible to obtain high producing Trichoderma mutants of cellulase enzymes.
    Keywords: Trichoderma, Cellulase enzyme, SDS-PAGE, Gamma radiation, Mutation
  • Fatemeh Gharibi, Leila Fahmideh *, Ziba Fooladvand Pages 51-60
    In this study Kochia scoparia, a halophyte and dicotyledonous was used as a source to gene isolation. First, using primers designed in conserved regions of this gene in plants of the same family, an approximate length of 1605 nucleotides and a sequence of 535 amino acids from the encoding sequence of this gene were identified and sequenced. Using BLAST analysis, the similarity rate of this sequence with 87%- 90% -87% homology at nucleotide level, and 98%- 99% homology at amino acid level with NHX genes of Chenopodiaceae family was determined. Analyses on protein characterization and its relationship with other proteins were conducted through bioinformatics studies. Based on the presence of second protein structures, it has been found that in the studied polypeptide, there are 11 alpha spirals in the region passing through the membrane, and the amino acids of the water-defect characteristic are located in the membrane passage region, while the carboxylic terminal with fewer alpha helix and high hydrophilic property can be introduced as the cytoplasmic region of the protein of interest. These results verified the role of sodium efflux for resistance response to salinity in Kochia using plasma membrane transporters.
    Keywords: Cytosolic sodium, Salinity, Kochia scoparia, Plasma membrane transporters
  • Sara Siahpoush, Mostafa Darvishnia * Pages 61-67
    Due to importance of poaceae plants in Zagros zone, these crops allocated frequent cultivated crops in most fields of this area. Among different microorganisms, Fusarium species are one of the important pathogens in these crops. During 2015-2016, to determine Fusarium species associated with root and crown of poaceae crops in Lorestan province, crop and non-crop plants in cereal fields and rangelands of Lorestan were collected. Sampling was conducted from plants with crown and root rot symptoms or with color changing of this area, and desired agent was isolated by selective media. Isolates were identified by morphology and identification keys, and sequencing of Internal Transcribed Spacer. In this study, 13 Fusarium species were identified as follows: F. acuminatum, F. avenaceum, F. crookwellense, F. culmorum, F. equiseti, F. ensiforme, F. falciforme, F. fujikuroi, F. longipes, F. nygamai, F. proliferatum, F. reticulatum, F. scirpi, F. solani, and F. tricinctum. Results showed that F. proliferatum is most frequent in this province. F. ensiforme is reported for the first time from Iran and it is new for Iran flora. Also this is the first report of F. falciforme from wheat root in Iran.
    Keywords: Crown, root rot, Morphology, Poaceae, Lorestan, Fusarium