فهرست مطالب

  • سال پانزدهم شماره 3 (پیاپی 62، پاییز 1399)
  • تاریخ انتشار: 1399/11/01
  • تعداد عناوین: 8
|
  • اشکان اشعریون، رویا آداودی، حمیدرضا رضایی، رسول خسروی، پرهام دیباج، پانته آ اردانی، محمد کابلی* صفحات 191-202

    فشار ناشی از دخالت های انسانی در زیستگاه و شکار غیرقانونی سبب شده است که در حال حاضر جمعیت های باقی مانده خرس قهوه ای در ایران به صورت جمعیت های کوچک و منزوی مشاهده شوند. علی رغم نقش به سزای این گونه بر سلامت زیست بوم های طبیعی، اطلاعات بسیار اندکی در خصوص تنوع ژنتیکی و همچنین روابط خویشاوندی بین افراد در جمعیت های باقی مانده از این گونه در کشور وجود دارد. پیشرفت های صورت گرفته در زمینه استخراج دی ان ای از نمونه های غیرتهاجمی، امکان اجرای مطالعات ژنتیک برای گونه های آسیب پذیر را فراهم آورده است. در مطالعه حاضر با استفاده از نمونه برداری غیرتهاجمی شاخص های تنوع ژنتیکی، احتمال تشابهات ژنتیکی بین افراد و تعداد ژنوتیپ های منحصر به فرد شناسایی شده به منظور برآورد حداقل تعداد افراد جمعیت خرس قهوه ای در منطقه حفاظت شده پرور مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور تعداد 10 نشانگر ریزماهواره با استفاده از دی ان ای استخراج شده از نمونه های سرگین تکثیر شد. میانگین هتروزیگوسیتی مشاهده شده 51/0، هتروزیگوستی مورد انتظار 57/0 و شاخص اطلاعات چندریختی برابر با 5/0 محاسبه شد. شاخص تشابه افراد (sib)PID  و (unbiased)PID  به ترتیب برابر با 078/0 و 0032/0 محاسبه و هم چنین تعداد 19 ژنوتیپ منحصر به فرد شناسایی شد. نتایج به دست آمده نشان داد که علی رغم کیفیت اندک دی ان ای استخراج شده از نمونه های غیرتهاجمی، نشانگرهای استفاده شده کارایی آماری مناسبی در تمایز نمونه ها، ارزیابی احتمال تشابه افراد، و برآورد حداقل اندازه جمعیت دارند. رویکرد استفاده شده در مطالعه حاضر می تواند به عنوان دستورالعملی در برآورد جمعیت و ارزیابی ارتباطات خوشاوندی گونه های جانوری، به خصوص گوشت خواران در خطر تهدید، با استفاده از روش های نمونه برداری غیرتهاجمی مورد استفاده قرار گیرد.

    کلیدواژگان: تنوع ژنتیکی، خرس قهوه ای، شاخص های شناسایی افراد، نمونه برداری غیرتهاجمی
  • حسین احمدی، علیرضا عباسی، علیرضا طالعی*، ولی الله محمدی صفحات 203-214

    تنش شوری یکی از مهم ترین تنش های غیرزیستی می باشد که عملکرد کلزا را تحت تاثیر قرار می دهد. به منظور مطالعه پاسخ های فیزیولوژیکی کلزا و تغییرات بیان ژن های BnaCDPK6 و BnaCDPK10 در شرایط تنش شوری، دو رقم متحمل (Slm046 و زرفام) و دو رقم حساس (اکاپی و ساریگل) در اتاقک رشد کشت شدند و تنش شوری از طریق آبیاری با 100 و 200 میلی مولار نمک (NaCl) اعمال شد. محتوای نسبی آب برگ، مالون دی آلدهید، آنزیم آنتی اکسیدان سوپراکسید دیسموتاز، آنزیم آنتی اکسیدان کاتالاز و بیان ژن های رمزگذار پروتئین کیناز وابسته به کلسیم 6 و 10 کلزا اندازه گیری شدند. در شرایط شوری شدید (200 میلی مولار نمک سدیم کلراید) محتوای نسبی آب کاهش و مقدار مالون دی آلدهید افزایش یافت. محتوای آنزیم سوپراکسید دیسموتاز، آنزیم کاتالاز و بیان ژن های BnaCDPK6 و BnaCDPK10 با بالارفتن شدت تنش شوری افزایش یافت که مقدار این افزایش در ارقام متحمل بیشتر از ارقام حساس بود. این نتایج نشان می دهد که افزایش گونه های اکسیژن فعال ناشی از تنش شوری نقش مهمی در آسیب به غشای سلول در کلزا دارد و گیاه برای مقابله با آن مکانیسم های حفاطتی خود را در برابر تولید گونه های اکسیژن فعال افزایش می دهد که می توان به افزایش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان و افزایش بیان ژن های پروتئین کیناز وابسته به کلسیم اشاره کرد.

    کلیدواژگان: کلزا، تنش شوری، صفات فیزیولوژیکی، آنزیم آنتی اکسیدان، بیان ژن
  • شهاب الدین قره ویسی* صفحات 215-222

    منشا و خواستگاه اسب عرب، ایران است. هر ساله اصالت نژادی اسب های تازه متولد شده از طریق انجام آزمایش DNA توسط سازمان بین المللی اسب عرب تایید و ثبت می شود. هدف از انجام این تحقیق برآورد نااریب همبستگی های فنوتیپی و ژنتیکی صفات عملکرد مسابقه و صفات مهم ریخت بدن اسب نژاد عرب ایران از طریق طراحی مدل های آماری مناسب است. در یک نمونه گیری تصادفی 6 صفت مهم ریخت شامل ارتفاع جدوگاه، طول بدن، محیط ساق پا، محیط ساق دست، محیط تنگ خور و عمق سینه داده برداری شد. با بررسی فیلم مسابقات سوارکاری نژاد مذکور صفات بهترین زمان پیمودن مسافت 1250 متر، بهترین زمان پیمودن مسافت 1750متر و بهترین رتبه کسب شده در مسابقات با مسافت 1250متر داده برداری شد. برای برآورد همبستگی های ژنتیکی از روش مدل حیوانی چند صفتی و حداکثر درست نمایی محدود شده بدون نیاز به مشتق گیری و نرم افزار DFREML استفاده شد. بیشترین و کمترین همبستگی ژنتیکی به ترتیب برای صفات محیط تنگ خور با بهترین رتبه کسب شده در مسابقات با مسافت 1250متر (08/0±70/0-) و محیط ساق دست با بهترین زمان پیمودن مسافت 1250 متر (00/0±06/0-) برآورد شد. به طور کلی همبستگی ژنتیکی صفات ریخت بدن با صفات عملکرد زیاد برآورد شد. بنابراین در سنین پایین می توان با استفاده از صفات ریخت اقدام به انتخاب اسب های مولد و مناسب برای مسابقات کرده، فاصله نسلی را کاهش داده و پیشرفت ژنتیکی را افزایش داد.

    کلیدواژگان: اسب عرب ایران، فاصله نسلی، مدل حیوانی، همبستگی
  • رضا معالی امیری*، هلن پورمظاهری، سعید امینی صفحات 223-233

    در کشت پاییزه یا بهاره، رشد و عملکرد نخود زراعی (Cicer arietinum L.) تحت تاثیر تنش سرما کاهش می یابد. در این آزمایش پاسخ های بیوشیمیایی و مولکولی گره های دو ژنوتیپ متحمل به سرما (Sel96th11439) و حساس به سرما (ILC533) نخود تیمار شده با باکتری Mesorhizobium ciceri تحت تنش سرما (C4) به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار بررسی شد. تحت تنش سرما میزان شاخص خسارت سلولی از جمله پراکسید هیدروژن (H2O2) در گره ژنوتیپ متحمل کاهش معنی دار (تا 53 درصد) و در ژنوتیپ حساس افزایش معنی داری (تا 32 درصد) در روز ششم تنش سرما در مقایسه با شاهد نشان داد. تحت تنش سرما در گره ژنوتیپ متحمل، افزایش بیان ژن های CaADC، CaODC، CaSPDS, و CaSAMDCسبب القاء مسیر بیوسنتزی و تجمع PAs شد. نتایج نشان داد که CaADC نقش موثرتری در فعالیت این مسیر بیوشیمیایی در مقایسه با CaODC داشت. بیشترین افزایش بیان نسبی ژن های مطالعه شده در روز ششم تنش سرما مشاهده شد که با کاهش شاخص خسارت سلولی (H2O2) و بهبود درجه تحمل به تنش سرما مطابقت داشت. این نتایج نشان داد که در گره نخود سازوکارهای فیزیولوژیکی-مولکولی درجه تحمل به تنش سرما را تعیین می کند. به طورکلی به کارگیری سویه های ریزوبیوم کارآمد می تواند در توسعه رویکردهای به نژادی با هدف بهبود تحمل به تنش سرما در اثر همزیستی نخود-ریزوبیوم مفید واقع شود.

    کلیدواژگان: بیان ژن، پراکسیدهیدروژن، پلی آمین ها، تنش سرما، نخود زراعی
  • محمدامین مزینانی، رضا اقنوم، سعید نواب پور*، خلیل زینلی نژاد، محمدعلی دهقان صفحات 235-247

    بیماری لکه قهوه ای توری با عامل قارچی  Pyrenophora teresیکی از بیماری های مهم جو در ایران است. شناسایی نواحی ژنومی مرتبط با مقاومت به این بیماری می تواند فرایند تولید ارقام جدید را تسریع کند. در این مطالعه از یک جمعیت متشکل از 142 رقم جو دو ردیفه بهاره برای تجزیه نقشه یابی ارتباطی با استفاده از 407 نشانگر SSR و AFLP استفاده شد. داده های فنوتیپی نیز از ارزیابی بیماری در دو مرحله گیاهچه ای و گیاه کامل حاصل شد. ارزیابی های گیاهچه ای (با یک ایزوله فرم نقطه ای بیماری لکه قهوه ای توری) و مرحله گیاه کامل به ترتیب در شرایط کنترل شده در ایستگاه تحقیقات کشاورزی (طرق) مشهد و مزرعه ایستگاه تحقیقات کشاورزی عراقی محله (گرگان) طی سال های زراعی 96-1395 و 97-1396 انجام شد. بر اساس نتایج به ترتیب 83 و 80 درصد ارقام مورد ارزیابی در مرحله گیاهچه ای و گیاه کامل نیمه حساس تا حساس بودند. بررسی ساختار جمعیت، لاین های مورد مطالعه را به دو زیرجمعیت احتمالی (K=2) تقسیم نمود. با انجام تجزیه ارتباطی در دو مرحله گیاهچه ای و گیاه کامل به ترتیب شش و 13 مکان ژنومی مرتبط با مقاومت به بیماری بر روی نقشه مکان یابی شدند که بین 9/2 (QRpts6H) تا 18 درصد (QRpta4H) از کل واریانس ژنتیکی را تبیین کردند. چهار نشانگر (E38M50-119, E38M50-355, E38M50-390, E35M54-163) در هر دو مرحله رشدی گیاه مشترک بودند. از این رو شناسایی این نشانگرها می تواند در درک بیشتر ساختار ژنتیکی مقاومت به بیماری لکه قهوه ای توری و توسعه نشانگرهای مولکولی تشخیصی کمک کند و مقدمه ای برای انجام تحقیقات دقیق تر در نواحی کاندید شناسایی شده در ژنوم جو باشند.

    کلیدواژگان: بیماری لکه قهوه ای توری، تجزیه ارتباط، مقاومت گیاهچه ای و گیاه کامل
  • یگانه شفیعی، علی مهراس مهرابی*، علی مصطفایی صفحات 249-255

    با توجه به اهمیت گندم شناسایی پروتئین های بیان شده در مراحل مختلف رشد برای اصلاح و بالا بردن کارایی تولید از اهمیت خاصی برخوردار است. فاصله بین جوانه زنی و آغاز پنجه زنی را مرحله نمو برگ گویند. در مرحله نمو برگ جنین دانه دارای سه سلول آغازین برگ است که پس از جوانه زدن مریستم رویشی راس ساقه شروع به تقسیم نموده و منجر به ظهور برگ می شود. در این تحقیق از الکتروفورز دو بعدی جهت مطالعه و شناسایی یروتیین های دخیل در مراحل مختلف نمو برگ استفاده شده است. نمونه برداری در سه مرحله تک برگی، دو برگی و سه برگی صورت گرفت. پروتئین ها براساس روش TCA- استون از نمونه های مختلف برگ استخراج و با روش الکتروفورز دو بعدی جداسازی شدند. با آنالیز ژل های حاصل از الکتروفورز دو بعدی تعداد 360 لکه ی پروتئینی تکرار پذیر شناسایی شد. از این تعداد، 31 لکه پروتئینی تغییرات معنی داری را در سطح پنج درصد در مراحل مختلف نمو برگ نشان دادند. 55 درصد از پروتئین های شناسایی شده کاهش بیان و 19 درصد افزایش بیان نشان دادند، و 26 درصد از پروتئین های شناسایی شده تغییرات منظم و معنی داری را نداشتند. در نهایت هر لکه پروتئینی با تغییر بیان معنی دار، با توجه به وزن مولکولی، نقطه ایزوالکتریک، شکل لکه و با جستجو در مقالات مرتبط و سایت uniprot، به طور احتمالی مورد شناسایی قرار گرفت. نتایج نشان داد که دامنه وسیعی از فعالیت های متابولیکی شامل فتوسنتز، تنفس، بیوسنتز پروتئین ها، انتقال پروتئین ها، مونتاژ و بسته بندی پروتئین ها، بیوسنتز کربوهیدرات ها، سیستم انتقال پیام، سم زدایی و فرایندهای پایه ای ژنتیکی (همانندسازی، نسخه برداری و ترجمه) طی مراحل مختلف نمو برگ دچار تغییر شده اند. اکثر پروتئین هایی که کاهش بیان نشان دادند از آنزیم های کلروپلاستی و تعدادی هم از آنزیم های میتوکندریایی بودند و پروتئین هایی که روند تغییرات آن ها افزایشی بود اکثرا از گروه پروتئین های ترمیمی و محافظت کننده بودند.

    کلیدواژگان: الکتروفورز دو بعدی، پروتئومیکس، گندم، نمو برگ
  • محمدرضا نصیری*، علی جوادمنش، علی فروهرمهر، محمد دوستی، فرشته اشرفی، حمید آریان نژاد صفحات 257-265

    مطالعه حاضر با هدف بررسی تنوع نوکلیوتیدی و آنالیز فیلوژنتیکی ژن ریبونوکلیاز پانکراسی در دو گونه متفاوت، گوسفند نژاد بلوچی و گوسفند وحشی اوریال انجام گرفت. نمونه خون گوسفند نژاد بلوچی از مرکز اصلاح نژاد عباس آباد مشهد و نمونه خون گوسفند وحشی اوریال از اداره محیط زیست استان خراسان رضوی جمع آوری شد. قطعه ژنی طولانی 4347 جفت بازی ژن ریبونوکلیاز پانکراسی با استفاده از 7 جفت پرایمر که به صورت هم پوشان طراحی شده بودند، تکثیر و توالی یابی شد. نتایج مقایسه توالی ژن ریبونوکلیاز پانکراتیک 4347 جفت بازی به دست آمده از هر دو گونه گوسفند نژاد بلوچی و گوسفند وحشی اوریال، 10 تفاوت نوکلیوتیدی را با میزان تشابه 78/99 درصد نشان داد. همچنین نتایج مقایسه توالی ژن ریبونوکلیاز پانکراسی  مرجع گوسفند (نژاد رامبوییه با شماره دسترسی XM_004010384) با گوسفند وحشی اوریال 18 تفاوت نوکلیوتیدی با میزان تشابه 61/99 درصد و با گوسفند نژاد بلوچی 10 تفاوت نوکلیوتیدی با میزان تشابه 78/99 درصد را نشان دادند. نتایج مطالعه حاضر تایید می کند، اگرچه توالی کد کننده آنزیم ریبونوکلیاز پانکراسی دو گونه بلوچی و اوریال و توالی ژن مرجع در پایگاه داده NCBI کاملا با یکدیگر مشابه هستند، اما توالی های نوکلیوتیدی بالادستی و پایین دستی این ژن دارای 10 تفاوت نوکلیوتیدی با یکدیگر و دارای 18 تفاوت نوکلیوتیدی با توالی ژن مرجع می باشند. نتایج حاصل از ماتریس فواصل ژنتیکی و درخت فیلوژنتیک توالی های مربوط به گوسفند نژاد بلوچی و گوسفند وحشی اوریال بدست آمده در این مطالعه با سایر توالی های ثبت شده از ژن ریبونوکلیاز پانکراسی در پایگاه داده NCBI تایید می کند که هر دو گونه گوسفند نژاد بلوچی و گوسفند وحشی اوریال با توالی ثبت شده برای ژنوم مرجع گوسفند و همراه توالی ژنی ریبونوکلیاز پانکراس ثبت شده برای گونه بز در یک کلاد قرار گرفته اند.

    کلیدواژگان: آنزیم ریبونوکلئاز پانکراسی RNaseA، توالی یابی، درخت فیلوژنتیک، گوسفند اوریال، گوسفند بلوچی
  • زهرا دانشور، منصور امیدی*، علیرضا اطمینان، آسا ابراهیمی صفحات 267-276

    جنس آژیلوپس به واسطه پتانسیل اصلاحی خود هم چون تحمل به انواع تنش های غیر زیستی و زیستی یک منبع ژنتیکی غنی و متنوع برای اصلاحگران گندم بشمار می آید. هدف اصلی این پژوهش ارزیابی تنوع ژنتیکی موجود در 91 توده آژیلوپس متعلق به دو گونه Ae. cylindrica و Ae. crassa با استفاده از نشانگرهای ریزماهواره (SSR) بود. تعداد 25 آغازگر SSR استفاده شده در این ارزیابی در مجموع 49 قطعه تکثیر نمودند. متوسط شاخص های محتوای اطلاعات چندشکل (PIC)، تنوع ژنی (H)، قدرت تفکیک (Rp) و شاخص نشانگر (MI) به ترتیب برابر با 26/0، 34/0، 29/1 و 51/0 بود. نتایج حاصل از تجزیه واریانس مولکولی (AMOVA) نشان داد بیشترین سهم تنوع ژنتیکی مربوط به تنوع بین گونه ای بود. بر اساس پارامترهای ژنتیکی مشخص شد که گونه Ae. crassa نسبت به Ae. cylindrica از تنوع ژنتیکی بیشتری برخوردار است. تجزیه خوشه ای بر اساس ضریب جاکارد و الگوریتم Neighbor-joining کلیه توده های مورد بررسی را در دو گروه اصلی تفکیک نمود، به طوریکه توده های مربوط به هر گونه به خوبی از یکدیگر متمایز شدند. نتایج تجزیه به مختصات اصلی (PCoA) نشان داد دو مولفه نخست 98/64 درصد تغییرات مولکولی را توجیه نمودند و بای پلات ترسیم شده توده های مربوط به هر گونه را در گروه جداگانه ای تفکیک نمود. تجزیه ساختار جمعیت نشان داد توده های مورد بررسی در پنج زیر جمعیت واقعی تفکیک شدند به طوری که متوسط شاخص تمایز جمعیت ها (FST) نیز بین  52/0 تا 90/0 با میانگین 76/0 متغیر بود. به طور کلی نتایج این پژوهش نشان داد سطح بالایی از تنوع ژنتیکی درون جمعیت های وحشی Ae. cylindrica و Ae. crassa بر اساس داده های SSR وجود دارد که این میزان تنوع ژنتیکی می تواند به عنوان ابزاری جهت بهره برداری از این منابع ژرم پلاسمی در برنامه های اصلاحی گندم و همچنین می توان از این نشانگر در سایر مطالعات ژنتیکی مانند نقشه یابی QTL و تجزیه ارتباط به کار گرفته شود.

    کلیدواژگان: آژیلوپس، تنوع مولکولی، نشانگرهای ریزماهواره، تجزیه خوشه ای، ساختار جمعیت
|
  • Ashkan Asharioun, Roya Adavoudi, Hamidreza Rezaei, Rasoul Khosravi, Parham Dibaj, Pantea Ardani, Mohammad Kaboli* Pages 191-202

    In recent years, increase in human-induced habitat disturbances and illegal hunting have led to reduction and isolation of the remaining populations of the brown bear. Despite its ecological importance on the health of natural ecosystems, there is a data scarcity on the genetic diversity and kinship relationships between individuals in the remaining populations. Advances in the DNA extraction from non-invasive samples has facilitated genetic studies on vulnerable species. In the present study, we used non-invasive sampling methods to assess genetic diversity indices, the probability of genetic identity among individuals, and the number of unique genotypes in the samples in order to estimate the minimum number of brown bears in the Parvar protected area. A total of 10 microsatellites were amplified using the extracted DNA from non-invasive samples. The overall observed heterozygosity, expected heterozygosity, and polymorphic information content were estimated 0.51, 0.57, and 0.5 respectively. The probability of identity indices (i.e. PID sib and PID unbiased) were 0.078 and 0.0032 respectively. Also, a total of 19 unique genotypes were identified. Our results showed that despite the low quality of non-invasive extracted DNAs, the amplified microsatellites had statistically effectiveness in identifying samples, assessing probability of genetic identity, and estimating minimum population size. The adopted approach in the present study can be used as a guideline for estimating population size and evaluating kinship relationships between individuals, especially for threatened carnivores, using non-invasive sampling approach.

    Keywords: Brown bear, Genetic diversity, Probability of identity, Noninvasive sampling
  • Alireza Taleei* Pages 203-214

    Salinity stress is one of the most important abiotic stresses affecting the yield of oilseed rape. To study the physiological and biochemical changes, and expression BnaCDPK6, BnaCDPK 10 genes in rapeseed (Brassica napus L.). Two tolerant cultivars (Slm046 and Zarfam) and two susceptible cultivars (Okapi and Sarigol) were planted in a growth chamber and were irrigated by 100 and 200 mM NaCl and normal water. Studied parameters include relative water content, malondialdehyde, the enzyme activity of antioxidant enzymes (Superoxide dismutase and Catalase) and the expression of calcium-dependent protein kinase 6 and 10 coding genes (BnaCDPK6, 10).  The result indicated the relative water content and malondialdehyde with a high level of salt (200 mM NaCl) decreased and increased under stress respectively. The antioxidant enzymes Superoxide dismutase and Catalase content and BnaCDPK6 and BnaCDPK10 expression increased by high severity salinity stress that tolerant cultivars showing more increase. These results indicated that increasing the reactive oxygen species due to salt stress plays an important role in damaging cell membrane in canola, and the plant increases its protective mechanisms against the production of reactive oxygen species by increasing the activity of antioxidant enzymes and an increase in the expression of calcium-dependent protein kinase genes expression.

    Keywords: Brassica napus, salinity stress, physiological traits, Antioxidant enzyme, gene expression
  • Sh. Gharahveysi * Pages 215-222

    Iran is the origin and rise of the Arabian horse. Each year, the breed originality of the new born horses will be confirmed and registered by the World Arabian Horse Organization (WAHO) through the DNA test. The aim of this study was to unbiased estimation of phenotypic and genetic correlations of the conformation traits with the racing performance traits of the Iranian Arab horse through designing the appropriate statistical models. In a randomized sampling, six important traits were recorded, including withers height, body length, hind cannon circumference, fore cannon circumference, thorax girth and chest depth. The best racing time in distance of 1250 meters, the best racing time in distance of 1750 meters, and the best place in distance of 1250 meters were recorded by reviewing the horse racing films. To estimate the genetic correlations, the multi-trait animal model and derivative free-restricted maximum likelihood and DFREML software were used. The highest and the lowest genetic correlations were estimated for the thorax girth with the best place in distance of 1250 meters (-0.70±0.08) and the fore cannon circumference with the best racing time in distance of 1250 meters (0.06±0.00), respectively. Generally, high genetic correlation was estimated for the body conformation and performance traits. Therefore, at the young age, conformation traits can be used for the selection of the reproductive and appropriated horses for the racing and then reduced the generation interval and increased the genetic progress.

    Keywords: Animal model, Correlation, Generation interval, Iranian Arab horse
  • Reza Maali Amiri*, Helen Pourmazaheri, Saeed Amini Pages 223-233

    The chickpea yield (Cicer arietinum L.) is reduced by cold stress in autumn and spring cultivation. In this experiment, biochemical and molecular responses in the nodules of two chickpea genotypes, cold tolerant (Sel96th11439) and cold sensitive (ILC533), incubated with Mesorhizobium ciceri during cold stress treatment (4˚C) were studied in a factorial experiment completely randomized design with three replications. Comparing to control conditions, the rate of cellular damage index (hydrogen peroxide) in tolerant and sensitive genotypes nodules showed significant decrease (by 53%) and increase (by 32%) on the sixth day of cold stress, respectively. Under cold stress, in the tolerant genotype nodules, increased expression of CaADC, CaODC, CaSPDS and CaSAMDC genes resulted in induction of biosynthesis pathway and accumulation of PAs. Results showed that CaADC had a more efficient role in activation of this biochemical pathway compared to CaODC gene. The highest increase in relative expression of studied genes was observed on the sixth day of cold stress, which corresponded to a decrease in cell damage index (H2O2) and an improvement in the degree of tolerance to cold stress. These results indicated that in chickpea nodules, physiological-molecular mechanisms determine the degree of tolerance to cold stress. In general, the use of efficient rhizobium strains can be useful in developing breeding approaches aimed at improving tolerance to cold stress due to the symbiosis of chickpea-rhizobium.

    Keywords: Gene Expression, Hydrogen Peroxide, Polyamines, Cold stress, Chickpea
  • MohammadAmin Mazinani, Reza Aghnoum, Saied Navabpour*, Khalil Zaynali Nezhad, MohammadAli Dehghan Pages 235-247

    Barley net blotch caused by the fungus Pyrenophora teres is a major barley disease in Iran. Identification of genomic regions associated with net blotch resistance could accelerate the process of producing new resistance cultivars. For this study, a population of 142 two-row spring barley cultivars was used for association mapping analysis using 407 SSR and AFLP markers. Phenotypic data were also obtained from disease evaluation in two seedlings and adult plant stages. Seedling (with an isolate of spot form net blotch) and adult plant stage evaluation respectively, under control conditions of Mashhad Agricultural Research Station (Toroq), and the field of Araqi Mahale Agricultural Research Station (Gorgan) during 2016-17 and 2017-18 cropping seasons. Results showed that respectively 83 and 80% of cultivars were semi-susceptible to susceptible in seedling and adult plant stage. Population structure analysis subdivided the studied cultivars into two subpopulations (K=2). The results of association mapping analysis for seedling and adult plant stages revealed that six and 13 QTLs associated with disease resistance were identified, respectively, that accounting for 2.9 (QRpts6H) -18% (QRpta4H) of the genetic variation. Four markers––E38M50-119, E38M50-355, E38M50-390, E35M54-163––were common in both growth stages. Detection of these markers could help in more detail understanding on the genetic architecture of resistance to net blotch and development of diagnostic molecular markers and be a prelude for more detail understanding of research into the candidate regions identified in the barley genome.

    Keywords: Association mapping, Barley net blotch, Seedling, adult plant resistance
  • Yeganeh Shafiei, Ali Mehras Mehrabi*, Ali Mostafaie Pages 249-255

    Considering the importance of wheat, it is very important to identify the expressed proteins in the different stages of growth for improvements and enhancing the efficiency of production. The stage between germination and tillering is called leaf development. In the leaf development stage, the seed embryo has three primate cells of leaf that they start to divide after the growth of meristem of stem’s peak starts to germinate and it contributes to emergence of a new leaf. The sampling was happened in three stages: one leaf, two leaves, and three leaves. The proteins were extracted according to TCA-acetone method from the wheat leaf samples. They were separated by two-dimensional electrophoresis later. 360 repeatable protein spots were identified with by analyzing the gels extracted from two-dimensional electrophoresis. From this number, 31 protein spots indicated significant changes in 5% level in the different stages of leaf development. 55% of identified proteins indicated the decrease of expression and 19% shows the increase in expression and 26% of identified proteins did not have regular and significant changes. Finally, each protein spot with meaningful changes, regarding the molecule weight, isoelectric point, the shape of spot and with search in related literature and uniprot website, was identified possibly. The results showed that a vast range of metabolic activities including photosynthesis, breathing, proteins, biosynthesis, proteins transformation, assembly and packing of proteins, carbohydrates, biosynthesis, message translation system, detoxification, and genetic fundamental procedures (replication, duplication and translation) were changed during the different stages of leaf development. Most proteins showed the decrease of expression, were from chloroplast enzymes and mitochondrial enzymes. And most proteins that had increasing change procedure were from healing and protective proteins.

    Keywords: Two-dimensional electrophoresis, Proteomics, Wheat, leaf development
  • Mohammadreza Nassiri*, Ali Javadmanesh, Ali Forouharmehr, Mohammad Doosti, Fereshteh Ashrafi, Hamid Ariannejad Pages 257-265

    The aim of this study was to investigate the nucleotide diversity and the phylogenetic analysis of pancreatic ribonuclease gene in two different species, Baluchi and Urial sheep. Baluchi sheep blood samples were collected from Abbas Abad Animal Breeding Center, Mashhad and Urial sheep blood samples were collected from Khorasan Razavi Environmental Department. The 4347 bp pancreatic ribonuclease gene was amplified and sequenced using seven primer pairs that were designed to overlap each other. Comparison of 4347 bp pancreatic ribonuclease gene sequences obtained from both Baluchi and Urial sheep strains showed 10 nucleotide differences with 99.78% similarity. Also results of comparison of pancreatic ribonuclease gene from the sheep reference genome (Accession number of XM_004010384) with Urial sheep and Baluchi showed differences in 18 nucleotides with 99.61% similarity and 10 nucleotides with 99.78% similarity, respectively. The results of the present study confirmed that although the pancreatic ribonuclease coding enzyme sequences of the two species, Baluchi and Urial and the reference gene sequences from the NCBI database are completely similar, but the upstream and downstream nucleotide sequences of this gene have 10 nucleotide differences with each other. There are 18 nucleotide differences with the sheep reference sequence. Results of genetic interval matrix and phylogenetic tree sequences of Baluchi sheep and Urial sheep obtained in this study with other gene sequences registered from pancreatic ribonuclease in the NCBI database, it confirmed that both Baluchi and Urial sheep species with the sheep reference sequence for pancreatic ribonuclease gene sequence were assigned to a goat species belonged to the same clade.

    Keywords: RNaseA, Sequencing, Phylogenetic tree, Urial sheep, Baluchi sheep
  • Zahra Daneshvar, Mansur Omidi*, Alireza Etminan, Asa Ebrahimi Pages 267-276

    Aegilops genus is the main genetic source of variation for wheat breeders due to its breeding potential such as tolerance to both abiotic and biotic stresses. The main objective of this study were to evaluate the genetic diversity in 91 Aegilops accessions belonging to Ae. cylindrica and Ae. crassa using microsatellite (SSR) markers. A total of 49 fragments were amplified using 25 tested primers in which 48 products were polymorphic. The average values of polymorphic information content (PIC) and gene diversity (H), resolving power (Rp) and marker index (MI) were 0.26, 0.34, 1.29 and 0.51, respectively. The results of molecular variance analysis (AMOVA) showed the highest portion of genetic variance referred to inter-species compared to intra-species. Based on genetic variation parameters, the highest values of variation parameters were recorded in Ae. crassa than Ae. cylindrica accessions. Cluster analysis based on Jaccard’s coefficients and neighbor-joining algorithm grouped all investigated accessions into two main clusters, so that all accessions were clearly separated from each other. The result of principal coordinate analysis (PCoA) revealed that the first two components accounted for 64.98% of the total molecular variation. The PCoA-based biplot grouped all investigated accessions into two main groups. The result of population structure showed that all investigated accessions were recognized into five subpopulations, and FST index among them varied between 0.52 and 0.76 with an average of 0.76. In conclusion, these results indicated high genetic variation in Aegilops genus collection and could be used in Wheat improvement programs and other genetic studies like QTL and association mapping are recommended.

    Keywords: Aegilops, molecular variation, microsatellite markers, cluster analysis, population structure