فهرست مطالب

  • سال پانزدهم شماره 4 (پیاپی 63، زمستان 1399)
  • تاریخ انتشار: 1400/01/30
  • تعداد عناوین: 11
|
  • نادیا میرزایی، غلامرضا جوادی، شهره زارع کاریزی، محمد میریونسی، پروانه کشاورز* صفحات 277-286

    بتا تالاسمی یک گروه از اختلال های خونی ارثی با وراثت اتوزومی مغلوب است. موثرترین روش برای کاهش این بیماری ارثی، تشخیص پیش از تولد است. نمونه برداری تهاجمی جهت بررسی جنین با خطر سقط تقریبی یک درصد برای جنین همراه است. DNA ی آزاد جنینی در پلاسما مادر، منبع بسیار خوبی از مواد ژنتیکی برای تشخیص های مولکولی پیش از تولد جنین است. (RHDO) Relative Haplotype Dosage Analysis که بر اساس هاپلوتیپ است، به عنوان یک  کاربرد در تشخیص پیش از تولد امیدبخش است. هدف از این مطالعه، بررسی بیماری بتا تالاسمی از طریق تکنیکNext-Generation Sequencing (NGS)    با آنالیز (RHDO)  است. در این مطالعه 5 زوج ناقل بتا تالاسمی (مینور) با روش Amplification Refractory Mutation System- Polymerase chain reaction (ARMS-PCR)  نسبت به موتاسیونG>A  IVSII-I تعیین ژنوتیپ شدند. طی حاملگی 10 سی سی خون از هر خانم باردار و همچنین نمونه ی بزاق از همسرانشان گرفته شد. نمونه ها به مرکز Genoma ایتالیا جهت بررسی با تکنیک NGS ارسال شد. در نهایت نتایج بدست آمده با روش تهاجمی مقایسه شد. نتایج بدست آمده از تکنیک NGS با آنالیز RHDO بدون نیاز به آنالیز فرد مبتلا با بررسی بلوک های هاپلوتیپی دارای دقت و صحت 100 درصد است. نتایج حاصل از  Cell-free fetal DNA (cffDNA) طبق پروتکل کشوری برای بیماری بتا تالاسمی تایید شدند. از 5 نمونه ی جنینی بدست آمده از زوج های بالا که نسبت به موتاسیون   IVSII-1 G>A بررسی  شدند، ا جنین مبتلا، 2 جنین نرمال و 2 جنین مینور بودند. حساسیت و ویژگی تست NGS 100 درصد بود و همچنین ارزش پیش بینی کننده مثبت و منفی 100 درصد بود. تعیین توالی هدفمند پلاسمای مادری برای NIPD در بتا تالاسمی با استفاده از نرم افزار SHAPEIT برای آنالیز RHDO میسر است. بنابراین می توان با استفاده از نرم افزارهای جدید در این زمینه بدون نیاز به اطلاعات سایر اعضای خانواده  هاپلوتیپ والدین را تهیه کرد.

    کلیدواژگان: بتا تالاسمی، تشخیص پیش ازتولد(PND)، cffDNA، NGS، RHDO
  • زهرا خدادادی، منصور امیدی*، علیرضا اطمینان، آسا ابراهیمی صفحات 286-296

    جنس های تریتیکوم و آژیلوپس بواسطه پتانسیل اصلاحی خود همچون تحمل به انواع تنش های غیر زنده و زنده به عنوان اصلی ترین خزانه ژنی گندم در نظر گرفته شده اند. هدف اصلی این پژوهش ارزیابی تنوع ژنتیکی موجود در 95 توده بومی و وحشی متعلق به دو گونه T. aestivum و Ae. tauschii با استفاده از نشانگرهای ریزماهواره (SSR) بود. تعداد 25 آغازگر SSR استفاده شده در این ارزیابی در مجموع 48 قطعه چندشکل تکثیر نمودند. متوسط تعداد آلل های شناسایی شده، شاخص محتوای اطلاعات چندشکل (PIC)، تنوع ژنی (H)، شاخص نشانگر (MI) و قدرت تفکیک (Rp) به ترتیب برابر با  96/1، 32/0، 41/0، 80/0 و 27/1 بود. نتایج حاصل از تجزیه واریانس مولکولی (AMOVA) نشان داد بیشترین سهم تنوع ژنتیکی مربوط به تنوع درون گونه ای (86 %) بود. بر اساس پارامترهای ژنتیکی مشخص شد که گونه Ae. tauschii نسبت به T. aestivum 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 برخی از توده های مربوط به هر گونه در زیر گروه یکسانی قرار گرفتند. نتایج تجزیه به مختصات اصلی (PCoA) نشان داد دو مولفه نخست 38/50 درصد تغییرات مولکولی را توجیه نمودند و بای پلات ترسیم شده بر اساس دو مولفه نخست منطبق با الگوی گروه بندی مشاهده شده توسط تجزیه خوشه ای بود. تجزیه ساختار جمعیت نیز جمعیت های ارزیابی شده را در چهار زیر جمعیت واقعی تفکیک نمود و متوسط شاخص FST در آن ها 50/0 برآورد گردید. به طور کلی نتایج این پژوهش نشان داد سطح بالایی از تنوع ژنتیکی درون گونه های T. aestivum و Ae. tauschii وجود دارد و آغازگرهای SSR استفاده شده در این پژوهش به خوبی قادر به نشان دادن این میزان تنوع بودند.

    کلیدواژگان: ژرم پلاسم، تنوع ژنتیکی، نشانگرهای SSR، تجزیه واریانس مولکولی
  • مرضیه روحی پور، محمود نظری*، محمدتقی بیگی نصیری صفحات 297-304

    بزها گونه های اهلی با سازگاری بالا هستند و به عنوان سرمایه های ژنتیکی برای بشر در سراسر دنیا مطرح می باشند. محافظت و شناسایی تنوع ژنتیکی در این جمعیت ها بدلیل خطر کاهش شدید، لازم و ضروری است. بز عدنی جزء دام های شیری سازگار با مناطق گرمسیری در کشور محسوب می شودکه در معرض خطر انقراض قرار دارد. لذا این آزمایش به منظور تجزیه وتحلیل ژنتیکی و بررسی روابط فیلوژنتیکی و شناسایی منشا مادری این جمعیت با اسفاده از توالی ناحیه HVR1 ژنوم میتوکندری انجام شد. برای رسیدن به این هدف، از 12 راس بز عدنی از استان بوشهر خونگیری انجام گردید. پس از استخراجDNA  ، یک قطعه 968 جفت بازی توسط پرایمرهای اختصاصی با استفاده از روش PCR تکثیر و توالی یابی شد. نتایج تنوع ژنتیکی10 هاپلوتیپ بر اساس 42 جایگاه متفاوت را نشان داد. بعلاوه، تنوع هاپلوتیپی و نوکلیوتیدی بترتیب برابر 954/0 و0123/0 به دست آمد. این نتایج نشاندهنده تنوع ژنتیکی بالا در بز عدنی است. نتایج فیلوژنتیکی با استفاده از روش  NJنشان داد که بز عدنی با نژاد عفار از کشور اتیوپی قرابت ژنتیکی بالایی دارد و در هاپلوگروپ A طبقه بندی می شود که دلیل آن می تواند موقعیت جغرافیایی استان بوشهر و واقع شدن آن در کنار خلیج فارس و دریای عمان باشد.

    کلیدواژگان: بز عدنی، ژنوم میتوکندری، فیلوژنتیک، HVR1
  • مرجان غضنفری، فاطمه دهقان نیری* صفحات 305-315
    مقدمه

    کنجد (Sesamum indicum L.) به دلیل تولید ترکیبات لیگنانی از جمله سزامین و سزامول دارای اهمیت ویژه ای است. سزامین از دسته لیگنان های فوروفوران است که در گیاهان آوندی و به ویژه گونه کنجد وجود دارد. سزامین به دلیل دارا بودن اثرات بیولوژیکی سودمند در پستانداران مورد توجه زیادی قرار گرفته است. در سال های اخیر تلاش های زیادی برای شناسایی ژن های دخیل در مسیر بیوسنتزی سزامین انجام شده است.

    هدف

    در این پژوهش تاثیر دو الیسیتور نیترات نقره و نانوذرات روی بر میزان بیان ژن کلیدی دخیل در بیوسنتز سزامین، CYP81Q1، در کشت سوسپانسیون سلولی کنجد بررسی شد.

    روش

    الیسیتورهای نیترات نقره و نانوذرات روی با غلظت های 25/0، 5/0 و 1 میلی گرم در لیتر بطور جداگانه در کشت سوسپانسیون سلولی 18 روزه کنجد اعمال شدند و نمونه برداری در چهار بازه زمانی صفر، 2، 8 و 24 ساعت پس از تیمار صورت گرفت. از نمونه های سلولی منجمد شده با نیتروژن مایع برای تعیین سطح بیان ژن با روش QRT-PCR استفاده شد.

    نتیجه

    براساس نتایج این تحقیق ژن CYP81Q1 بیشترین سطح بیان را در تیمار حاوی 25/0 میلی گرم در لیتر نانو ذره روی و 8 ساعت بعد از اعمال الیسیتور داشت. بیان این ژن در سلول های تیمار شده با 5/0 و 1 میلی گرم در لیتر نیترات نقره بترتیب در 24 و 8 ساعت بعد از اعمال الیسیتور به حداکثر رسید.

    بحث: 

    میزان بیان ژن کلیدی دخیل در تولید لیگنان سزامین در همه نمونه های تیمار شده با الیسیتورها افزایش یافت. میزان افزایش بیان این ژن بطور عمده به مقدار الیسیتور و بازه زمانی بعد از اعمال آن بستگی دارد.

    کلیدواژگان: بیان ژن، سزامین، کنجد، نانوروی، نیترات نقره، CYP81Q1
  • هادی شیرزاد*، جعفر احمدی، محمد جعفرآقایی، بهزاد سرخی صفحات 317-326

    تنوع ژنتیکی پایه و اساس اصلاح گیاهان محسوب می شود که گزینش و بهبود گیاهان با صفات و خصوصیات مطلوب را ممکن می سازد. جنس آژیلوپس (Aegilops spp) یکی از خویشاوندان وحشی گندم نان است و پراکنش وسیعی در خاورمیانه و غرب آسیا دارد که ایران بخش وسیعی از این منطقه را در بر می گیرد. در این تحقیق 75 توده از جمعیت های گونه آژیلوپس ترنسیالیس (Aegilops triuncialis) که در بانک ژن گیاهی ملی ایران نگهداری می شوند، از نظر تنوع زیر واحدهای گلوتنین با وزن مولکولی بالا (HMW-GS)  با استفاده از روش SDS-PAGE مورد ارزیابی قرار گرفتند که در مجموع 10 باند پروتیینی در قالب 20 الگوی مختلف در میان نمونه ها مشاهده شد. بیشترین فراوانی باندی مربوط به باندهای h و i با فراوانی 93/0 و کمترین فراوانی مربوط به باند k با فراوانی 026/0 بود که تنها در استان های قزوین و گلستان مشاهده گردید. بالاترین مقدار تنوع ژنتیکی تصحیح شده مربوط به استان مرکزی و برابر 4/0 و کمترین تنوع ژنتیکی تصحیح شده مربوط به استان کردستان برابر 13/0 بود. ماتریس فاصله ژنتیکی استان ها بر اساس شاخص نی نشان داد که بیشترین فاصله ژنتیکی را نمونه های دو استان گلستان و خراسان شمالی از استان آذربایجان غربی داشتند و کمترین فاصله ژنتیکی بین استان خراسان رضوی و سمنان و همچنین بین استان خراسان شمالی و مازندران مشاهده شد. تجزیه خوشه ای زیر واحدهای HMW-GS با استفاده از روش UPGMA، استان های موردبررسی را به سه گروه تقسیم کرد و مشخص گردید که رابطه منطقی مشخصی بین تنوع ژنتیکی و تنوع جغرافیایی وجود دارد.

    کلیدواژگان: آژیلوپس، تنوع آللی، زیر واحدهای گلوتنین، HMW-GS
  • آزاده اسدی، لیا شوشتری* صفحات 327-335

    این تحقیق به منظور بررسی تغییرات ژنتیکی احتمالی در فرایند ریزازدیادی گل محمدی (Rosa damascena Mill.) با استفاده از نشانگرهای Start Codon Targetted(SCoT) و  CAAT- Box Derived Polymorphism (CBDP) انجام شد. قطعات ریزنمونه پس از  ضدعفونی، برای مرحله استقرار در محیط MS جامد کشت شدند و پس از چهار هفته، ساقه های جانبی ایجاد شده بر روی ریزنمونه ها به منظور پرآوری، به محیط وندرسالم(VS) مایع با ترکیبات متفاوت از غلظتهای مختلف اکسین و سیتوکینین واکشت شدند. جهت القای ریشه در شرایط درون شیشه ای، گیاهچه های حاصل از مرحله پرآوری به محیط ریشه زایی شامل محیط MS جامد حاوی 2 میلیگرم بر لیتر IAA و 2 میلیگرم بر لیتر IBA منتقل شدند و در حدود 8 هفته بعد، گیاهچه های ریشه دارشده جهت سازگاری به محیط گلخانه انتقال داده شدند. به منظور بررسی تنوع احتمالی ایجاد شده در نمونه های رشد یافته در محیط های کشت مختلف، از دو نشانگر SCoT و CBDP استفاده شد. تعداد 30 آغازگر مورد استفاده شامل 15 آغازگر SCoT و 15 آغازگر CBDP، در مجموع 173 باند تکثیر نمودند که تنها 74 باند دارای چندشکلی بود. میانگین شاخص محتوای اطلاعات چندشکل (PIC) برای آغازگرهای SCoT و CBDP بترتیب 32/0 و 35/0 بدست آمدکه بیانگر کارایی قابل قبول این نشانگرها در تفکیک نمونه های مورد بررسی بود. دندروگرام حاصل از تجزیه کلاستر بر اساس داده های هر دو نشانگر نمونه های مورد بررسی را در دو گروه دسته بندی نمود. اگرچه یافته های این پژوهش بیانگر تنوع ژنتیکی نسبتا اندکی در بین نمونه های مورد بررسی بود، لیکن بر اساس نتایج تجزیه کلاستر و فاصله ژنتیکی بیشتر نمونه های رشد یافته در محیط حاوی غلظت های بیشتر2,4-D با سایر نمونه ها نشان داد که استفاده از 2,4-D بخصوص در غلظت های بیشتر و بویژه زمانیکه تعداد واکشتها و فاصله آنها افزایش می یابد، می تواند نرخ تغییرات ژنتیکی و اپی ژنتیکی را افزایش دهد. نتایج این تحقیق همچنین نشان داد که نشانگرهایSCoT و CBDP نشانگرهایی مناسب برای بررسی تغییرات ژنتیکی در شرایط کشت بافت می باشند.

    کلیدواژگان: کشت بافت، تنوع ژنتیکی، نشانگر مولکولی، گل محمدی
  • زینب صفری*، علی اشرف مهرابی صفحات 337-349

    در این مطالعه، روابط فیلوژنی و تکاملی بین گونه های وحشی و زراعی جنس های Triticum L. و Aegilops L.، با استفاده از بررسی کاریوتیپ مورد مطالعه قرار گرفتند. برای هر جمعیت، کاریوتیپ سه سلول متافازی تهیه و صفات کاریوتیپی محاسبه شد. برای تمامی صفات مورد ارزیابی اختلاف معنی داری بین گونه ها مشاهده شد. گونه های Triticum L. و Ae. speltoides دارای کروموزوم های بلندتری نسبت به سایر گونه ها بودند. بیشترین مقادیر برای صفت نسبت بازوها و کمترین شاخص سانترومری به گونه Ae. umbllulata اختصاص داشت. تجزیه خوشه ای گونه ها بر اساس صفات کاریوتیپی به خوبی توانست گونه های دو جنس Aegilops L. و Triticum L. را از یکدیگر تفکیک نماید. هر چند که گونه Ae. speltoides در کلاستر Triticum L. قرار گرفت. گونه های مورد بررسی بر اساس ژنوم تشکیل دهنده خود در زیرگروه های مختلف تفکیک شدند. بر اساس نتایج تابع تشخیص، جمعیت های گونه های Ae. tauschii، Ae. umbllulata، Ae. triuncialis، Ae. cylindrica، T. aestivum و T. turgidum کاملا تفکیک شدند. به طور کلی گونه های Aegilops کاریوتیپ های متکامل تری داشتند.

    کلیدواژگان: تکامل، کاریوتیپ، کروموزوم، Aegilops، Triticum
  • الهام رضایی میرقاید*، حسین زینلی صفحات 351-360

    چاودار یکی از گیاهان زراعی مهم ایران با نام علمی  Secaleمتعلق به خانواده گندمیان (Poaceae)‏ می باشد. در این پژوهش تنوع ژنتیکی 39 جمعیت چاودار از مناطق مختلف ایران، آمریکا و روسیه با نشانگر AFLP مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج بدست آمده نشان داد که 13 جفت آغازگر AFLP 188 باند تولید کردند که شامل 177 باند چندشکل بود. میانگین میزان اطلاعات چندشکلی (PIC) و شاخص نشانگر (MI) در جفت آغازگرهای AFLP به ترتیب معادل 22/0 و 3 عدد بود. بیشترین مقدار PIC مربوط به جفت آغازگر ECC 3N 4S 1 و بیشترین MI مربوط به جفت آغازگر ECC 3N 4S 5 بود. پس از مشاهده محصول های واکنش زنجیره ای پلیمراز بر روی ژل پلی اکریل آمید و امتیازدهی باندهای DNA، تجزیه و تحلیل با نرم افزار NTSYS انجام شد. دندروگرام تجزیه خوشه ای با روش UPGMA و ضریب تشابه دایس جمعیت های چاودار را به پنج گروه تقسیم کرد که گروه بندی آن با گروه بندی تجزیه مولفه های اصلی مطابقت داشت. نتایج تجزیه واریانس مولکولی بیانگر تنوع درون گونه ای بیشتر از تنوع بین گونه ای بود. و میانگین شاخص شانون (I) در گونه های چاودار 48/0 بود که بیانگر تنوع نسبتا خوب درون گونه ها می باشد. نتایج نشان داد که نشانگر AFLP ابزار مفیدی در تعیین تنوع ژنتیکی درون و بین گونه ای چاودار است.

    کلیدواژگان: چاودار، تنوع ژنتیکی، نشانگر AFLP، چندشکلی، تجزیه واریانس مولکولی
  • سمیه یوسف زایی، نفیسه مهدی نژاد*، براتعلی فاخری، صالحه گنجعلی صفحات 361-370

    پروتئین های LEA اولین بار در گندم و پنبه به عنوان پروتئین های تجمعی در اواخر دوره جنینی جهت مقابله با تنش های محیطی شناسایی و مطرح شدند. پروتئین های دهیدرین گروه دوم از مجموعه پروتئین های بسیار آب دوست خانواده LEA می باشند که در برابر خشکی مقاوم اند. با توجه به اهمیت دهیدرین ها، ژن DHN5 از سه گونه گندم دیپلویید وحشی (Aegilops speltoides، tauschii Aegilops و Triticum urartu)، دو رقم گندم دوروم تتراپلویید زراعی (بهرنگ و شبرنگ) و دو رقم گندم هگزاپلویید زراعی (بولانی و سیستان) جهت شناسایی و ارزیابی روند تکامل مولکولی جداسازی و توالی یابی گردید و برای اولین بار این ژن در گندم به واسطه این پژوهش شناسایی و نتایج حاصل از توالی یابی ژن در ارقام گندم زراعی و اجداد وحشی آن در پایگاه جهانی داده NCBI ثبت گردید. نتایج توالی یابی نشان داد که جهش جانشینی انتقالی بیشتر از جانشینی تقاطعی است و نسبت dN/dS برابر 13/1 به دست آمد که روند انتخاب مثبت ژن DHN5 در بین ارقام زراعی و وحشی گندم را در طی تکامل نشان می دهد. نواحی حفاظت شده بخش اندکی از توالی ژن DHN5 را تشکیل می دهد که این امر نشان دهنده مستعد بودن آن به تغییرهای نوکلیوتیدی و جهش است. درخت فیلوژنتیک مربوط به توالی ژن دهیدرین گندم به همراه 28 واریته گیاهی دیگر به روش Neighbor-joining رسم شد که نشان دهنده مسیرهای تکاملی مختلف ژن DHN5 برای اشتقاق گونه های دیپلویید، تتراپلویید و هگزاپلویید از یکدیگر است. تجزیه و تحلیل فیلوژنتیکی نشان داد در رقم سیستان، به دلیل سازگاری به شرایط تنش خشکی، توالی این ژن به واسطه جهش های فراوان دچار تغییر زیاد شده که باعث می شود در بررسی های فیلوژنتیکی از سایر گندم های موردمطالعه جدا گردد. با توجه به نتایج به دست آمده در تمام ارقام موردمطالعه می توان نتیجه گرفت که این ژن احتمالا بر روی هر سه ژنوم A، B و D گندم قرار دارد.

    کلیدواژگان: گندم، dhn، رابطه فیلوژنی، پروتئین دهیدرین، تکامل
  • علیه گنج خانلو، علیرضا طالعی*، پرویز مرادی، منیژه سبکدست صفحات 371-380

    در این پژوهش تنوع کاریوتیپی درون گونه ای، 17 جمعیت خار مریم از مناطق جغرافیایی مختلف ایران و یک جمعیت از بوداپست مجارستان  بررسی شدند. برای تهیه نمونه کروموزومی مناسب یک و نیم سانتی متر از نوک ریشه جدا و پس از پیش تیمار تثبیت ، در نهایت از کاریوتیپ عکسبرداری و عدد پایه کروموزومی در همه اکوتیپ ها برابر با 17=x و تعداد کروموزوم بصورت   2n=34 به دست آمد. بین اکوتیپ ها از لحاظ شاخص های تقارن کاریوتیپی  DRL،S% ، TF%، A1 و A2 اختلاف بسیار معنی داری در سطح یک درصد وجود داشت که نشان دهنده وجود تنوع ژنتیکی بین اکوتیپ های مورد مطالعه بود. با توجه به این نتایج، اکوتیپ رامهرمز و سپس اکوتیپ شوشتر به عنوان نامتقارن ترین و متکامل ترین اکوتیپ و اکوتیپ نجف آباد و اکوتیپ کرج 2 به عنوان متقارن ترین و نامتکامل ترین اکوتیپ ها در نظر گرفته شدند. از لحاظ شاخص های اختلاف دامنه نسبی طول کروموزوم (DRL) ، طول نسبی کوتاه ترین کروموزوم (S%) ، درصد شکل کلی TF% ، شاخص نامتقارنی درون کروموزومی A1  و شاخص نامتقارنی بین کروموزومیA2  اختلاف بسیار معنی داری در سطح یک درصد وجود داشت که نشان دهنده وجود تنوع ژنتیکی بین اکوتیپ های مورد مطالعه از لحاظ این صفات می باشد. بر اساس تجزیه خوشه ای صفات کاریوتیپی جمعیت ها به سه گروه تفکیک شدند. بیشترین فاصله بین دو اکوتیپ رامهرمز و نجف آباد وجود داشت. برای تعیین سهم هریک از صفات کاریوتیپی در ایجاد تنوع بین اکوتیپ ها، تجزیه به عامل ها انجام شد و سه عامل اول، دوم و سوم در مجموع بیش از 87 درصد از تنوع موجود در بین جمعیت ها را توجیه نمودند. نتایج تجزیه کاریوتیپی نشان داد که بین اکوتیپ های خارمریم در ایران تنوع کاریوتیپی بالایی وجود دارد به طوری که می توان از آنها در برنامه های به نژادی و وسیع کردن تنوع ژنتیکی در خزانه ژنی  بهره برد.

    کلیدواژگان: تنوع کروموزومی، کاریوتیپ، تجزیه به عامل ها، تجزیه کلاستر، خارمریم
  • مژگان غلامی، مختار غفاری*، علی هاشمی صفحات 381-386

    تحقیق حاضر با هدف مطالعه آنالیز ژنتیکی ژن DRD1 در جمعیت مرغ بومی آذربایجان غربی با روش PCR-SSCP انجام گرفت. در این پژوهش نمونه های خون از 180 قطعه مرغ بومی واقع در ایستگاه اصلاح نژاد مرغ بومی آذربایجان غربی اخذ شد. استخراج DNA به روش نمکی بهینه یافته نمکی صورت گرفت. و قطعه 283 جفت بازی ژن DRD1با استفاده از واکنش زنجیرهای پلیمراز تکثیر شد. روش تفاوت فرم فضایی رشته های منفرد (SSCP) جهت شناسایی چندشکلی در نمونه ها بکار برده شد. الکتروفورز عمودی نمونه ها روی ژل آکریلامید 12% به مدت 24 ساعت و با اختلاف پتانسیل 300در دمای 8 درجه سانتیگراد صورت گرفت. رنگ آمیزی ژل با استفاده از نیترات نقره انجام گردید. و 4 نمونه  از هر الگوی متفاوت برای توالی یابی ارسال گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که ناحیه مورد بررسی ژن DRD1 چندشکل است که در نتیجه آن سه نوع ژنوتیپ AA، AG و GG به ترتیب با فراوانی 0.42، 0.49 و 0.09 مشاهده شد. نتایج پژوهش حاضر نشان داد که ناحیه مورد مطالعه چند شکل بوده و می تواند به عنوان نشانگر ژنتیکی برای صفات تولیدی و تولیدمثلی در انتخاب به کمک مارکر استفاده شود.

    کلیدواژگان: دوپامین، مرغ بومی، تعادل هاری واینبرگ، PCR-SSCP
|
  • Nadia Mirzaee, Gholamreza Javadi, Shohreh Zare Karizi, Mohammad Miryunesi, Parvaneh Keshavarz* Pages 277-286

    Beta-thalassemia is a group of inherited blood disorders with autosomal recessive inheritance. The most effective strategy is to reduce the incidence of this genetic disease, which can be accomplished by utilizing appropriate prenatal diagnosis in clinical practice. Aggressive biopsy during the pregnancy is associated with an abortion risk of approximately 1% for the fetus. Free fetal DNA in maternal plasma is an excellent source of genetic material for prenatal molecular diagnoses. Relative haplotype dosage (RHDO), a haplotype‐based approach, has shown promise as an application for noninvasive prenatal diagnosis. This study was conducted to investigate beta thalassemiain the fetus through maternal blood with NGS technique and RHDO analysis. Total of 5 beta-thalassemia carrier couples (minor) were genotyped by ARMS-PCR for IVSII-I G>A mutation. During the pregnancy, 10 ml of blood was collected from pregnant women, A sample of saliva was also taken from their Husbands. Samples were sent to the Genoma Center of Italy for NGS examination. Finally, results were compared with those of the invasion method.The results of NGS technique with RHDO analysis without having to analyze the affected person by haplotypic block analysis have 100% accuracy. The results with cffDNA were confirmed by invasive methods according to the national protocol for beta-thalassemia. A total of 5 fetal samples belong to above couples were genotyped for IVSII-I G>A mutation, in which 1 fetus were affected, 2 fetus were normal and 2 fetus were carrier of beta-thalassemia. Sensitivity and specificity of NGS test were equal to 100% and 100% respectively. Also, positive and negative predictive values were obtained as 100% and 100%, respectively.Targeted sequencing of maternal plasma DNA for NIPD of  beta- thalassemia  and  using  SHAPEIT software  for RHDO analysis is feasible, proved that it is applicable to construct parental haplotypes without information from other family members.

    Keywords: Beta thalassemia, cffDNA, NGS, prenatal diagnosis (PND), RHDO
  • Zahra Khodadadi, Mansour Omidi*, Alireza Etminan, Asa Ebrahimi Pages 286-296

    Triticum and Aegilops genera are the main gene pool of bread wheat due to their breeding potential such as tolerance to various abiotic and biotic stresses. The main objective of this study was to evaluate the genetic diversity in 95 landraces and wild relative accessions belonging to T. aestivum and Ae. tauschii using microsatellite (SSR) markers. A total of 49 polymorphic fragments were amplified using 25 tested primers. The average values of number of alleles, polymorphic information content (PIC) and gene diversity (H) were 1.96, 0.32 and 0.41, respectively. The results of molecular variance analysis (AMOVA) showed the highest portion of genetic variance referred to within species compared to between them. According to genetic variation parameters, the highest values of variation parameters were estimated for Ae. tauschii than T. aestivum accessions. Cluster analysis based on Jaccard’s coefficients and neighbor-joining algorithm grouped all investigated accessions into two main clusters, so that some of accessions from each species were placed in the same sub-cluster. The result of principal coordinate analysis (PCoA) revealed that the first two components accounted for 50.38% of the total molecular variation. The biplot rendered based on the first two components was accordance with the grouping pattern obtained from cluster analysis. The population structure analysis grouped all investigated individuals into four main subpopulations so that the average of FST index among them was 0.50. In general, our results revealed a high level of genetic diversity within T. aestivum and Ae. tauschii species as well as the used markers were capable well to present of this diversity.

    Keywords: Germplasm, genetic diversity, SSR markers, molecular variance (AMOVA)
  • Marzieh Rohipoor, Mahmood Nazari*, Mohamadtagi Beigi Nassiri Pages 297-304

    Goats are highly adapted domesticated species and are considered as genetic resources for human beings around the world. Protecting and identifying genetic diversity in goat populations is imperative because of the risk of a severe decline. The Adani dairy goat is one of the most important indigenous goat breeds of Iran and is reared in the coastal area of the Persian Gulf in Boushehr province. In spite of high temperatures, humidity and low quality and quantity pastures, the breed has been well adapted to the harsh environmental conditions. Considering the importance of conservation of indigenous breeds adapted to harsh environmental conditions, the objective of the current study was to determine the maternal line and the phylogenetic relationship Adani goat breed using hyper variable region 1 (HVR 1). For this purpose, blood samples were collected from 12 Adani goats of Bushehr province. After DNA extraction, a 968 base pair fragment was amplified by specific primers using the PCR method and sequenced. Analysis of HVR1 sequences showed 10 haplotypes with 42 different positions. Moreover, the haplotype and nucleotide diversity based on HVR1 region were estimated 0.954 and 0.0123, respectively. These results indicate high genetic variation in Adani goat. The phylogenetic tree pattern revealed that the Adani goat was clustered with Afar breed from Ethiopia and also, was classified into haplogroup A. This could be due to the geographical location of Bushehr province and its location next to the Persian Gulf and the Sea of Oman.

    Keywords: Adani goat, mt DNA, Phylogenetic, HVR 1
  • Marjan Ghazanfari, Fatemeh Dehghan Nayeri* Pages 305-315

    Sesame (Sesamum indicum L.) is an important crop for the production of useful compounds such as sesamin and sesamolin. Sesamin, a furofuran class lignin, is widespread in vascular plants and represented by Sesamum spp. Sesamin has been of rapidly growing interest because of its beneficial biological effects in mammals. In this regard, in the last decade, there have been attempts to increase the production of this substance through metabolic engineering, gaining more knowledge of biosynthetic pathways and the genes involved in them and increasing their expression using different elicitors. In this study, the effect of silver nitrate and zinc nanoparticles on expression level of a key gene involved in sesamin biosynthesis pathway CYP81Q1, was detected using optimized sesame cell suspension culture. Different concentrations of the elicitors including 0.25, 0.5 and 1 mg/l were added to the 18 day-old cell suspension culture. Sampling was carried out after 0, 2, 8 and 24 hours post treatment. Cell samples frozen with liquid nitrogen were used to elucidate the expression level of genes by QRT-PCR technique.Our data showed that CYP81Q1 gene reached maximum levels at 8 h post-elicitation with 0.25 mg/l zinc nanoparticles. Expression level of CYP81Q1 was detected in the cell treated with 0.5 and 1 mg/l silver nitrate and showed peak at 24 and 8 h post-elicitation respectively. We observed that in the cells treated with silver nitrate and zinc nanoparticles, expression level of CYP81Q1 key gene involved in sesamin biosynthesis was increased. This increase was generally dependent on the elicitors amount and time post-elicitation. The results showed both elicitors made an increase in gene expression.

    Keywords: CYP81Q1, Gene expression, Sesame, Sesamin, Silver nitrate, Nano zinc
  • Hadi Shirzad*, Jafar Ahmadi, Mohammad Jafaraghaei, Behzad Sorkhi Pages 317-326

    Genetic diversity is the basis of plant breeding that allows selection and improvement of plants with desirable traits and characteristics. Aegilops spp. is one of the wild relatives of bread wheat and has a large distribution in the Middle East and West Asia, that Iran covering a large part of this region. In this study, 75 accessions of Aegilops triuncialis species, stored in the National Genetic Bank of Iran, were evaluated for the diversity of high molecular weight glutenin subunits (HMW-GS) using SDS-PAGE method. Generally 10 protein bands in 20 different patterns were observed among the samples. The highest band frequency was for bands h and i with frequency of 0.93 and the least frequency was related to band k with frequency of 0.026 that was observed only in Qazvin and Golestan provinces. The highest corrected genetic variation (uh) was observed in Markazi province (0.4) and the least corrected genetic variation was for Kurdistan province (0.13). The genetic distance matrix of the provinces based on Nei index showed that the highest distance was between Golestan and North Khorasan provinces with West Azarbaijan province, and the lowest genetic distances observed between Khorasan Razavi and Semnan provinces as well as North Khorasan and Mazandaran provinces. Cluster analysis using UPGMA method divides the studied provinces into three groups. There was a clear logical relationship between genetic diversity and geographical variation.

    Keywords: Aegilops, Allelic diversity, Glutenin subunits, HMW-GS
  • Azadeh Asadi, Lia Shooshtari* Pages 327-335

    This research was performed to investigate the possible genetic change in micropropagation of Damask Rose (Rosa damascena Mill.) using start codon targeted polymorphism (SCoT) and CAAT-box derived polymorphism (CBDP) markers as gene targeted markers. The shoot single node segments included lateral buds were used as the explants. After sterilization of the explants, a solid MS medium was used for the establishment stage of explants. After 4 weeks, regenerated shoots  were subcultured in VS medium supplemented with different combinations Auxins and Cytokinins for multiplication stage. For in vitro rooting, the plantlets were subcultured in MS medium supplemented with 2 mg/L IAA(Indole AceticAcid)  and 2 mg/L IBA(Indole ButyricAcid). After 8 weeks, the rooted plants were transferred ex vitro and acclimated in the greenhouse. Start codon targeted (SCoT) and CAAT-box derived polymorphism (CBDP)markers were used for analyzing the genetic diversity of 8 Damask Rose plantlets obtained from media with  different combinations of plant growth regulators. Fifteen CBDP and fifteen SCoT primers amplified a total of 173 scorable bands, of which 74 were polymorphic. The average of polymorphic information content(PIC) for SCoT and CBDP primers were 0.32 and 0.35 respectively which revealed a good efficiency of both markers in analyzing genetic diversity. The dendrogram generated based on SCoT data separated the individuals into two groups as well as clustering based on CBDP data. Although, our findings revealed a low level of genetic variability among samples, the results of cluster analysis showed that the use of 2,4-D  in particular in higher concentrations in medium, can increase the rate of genetic changes. These results also, indicated that SCoT and CBDP techniques can be used for detection of genetic variation in in vitro cultures.

    Keywords: tissue culture, genetic variation, molecular marker, Damask Rose
  • Zeinab Safari*, Ali Ashraf Ehrabi Pages 337-349

    In this study, phylogenetic and evolutionary relationships between wild and cultivated species of  Triticum L. and Aegilops L., were studied using karyotype analysis. For each population, three metaphase cells was prepared and karyotype traits were calculated. A significant difference was observed between the species for all the traits evaluated. The results showed that the Triticum L. and Ae. speltoides have higher chromosomes than other species.  Ae. umbllulata revealed the highest ratio of the arms and the lowest centromeric index. Cluster analysis of species based on karyotypic traits was able to distinguish species of the Aegilops L. and Triticum L. Although Ae. speltoides were placed in Triticum L. cluster. The species were classified in different subgroups according to their genome. Based on discriminant analysis, genotypes of Ae. tauschii, Ae. umbllulata, Ae. triuncialis, Ae. cylindrical, T. aestivum  and T. turgidum were completely separated. In general, Aegilops species had more developed karyotypes.

    Keywords: Evolution, karyotype, chromosome, Aegilops, Triticum
  • Elham Rezaei Mirghayed*, Hosein Zeinali Pages 351-360

    Rye cereal Secale is one of the most important crops in Iran and belongs to the family Poaceae Understanding the Rye genetic diversity is essential for breeding programs of this plant. In this study, AFLP molecular markers were used to determine genetic diversity among 39 populations of Rye (from different regions of Iran, the United States and Russia). Thirteen primers were used, which could create 188 detectable and repeatable bands and 94% of primers showed polymorphism (177 bands) among different populations. The highest PIC was for the ECC 3N 4S 1 starter pair and the highest MI was for the ECC 3N 4S 5 starter pair. To determine the similarity between populations, the Dissse similarity coefficients were used. Maximum similarity (0.971) between the two populations Montanum of Park Jhan nama and Cereal of Fereydoun Shahr, and the minimum similarity (0.386) between Sermont of Arak and Sermont of the United States was observed. The cluster analysis was performed using the UPGMA algorithm based on the similarity matrix. Cluster analysis classified different populations of Rye in five main groups, which relevant to the grouping of principal components analysis. The results of this study showed noticeable genetic diversity among Rye populations of Iran, besides the results of the analysis of molecular variance show that intra-species diversity is higher than inter-species diversity, the average Shannon (I) index in rye species was 0.48, which indicates a relatively good diversity within species.

    Keywords: Rye, Genetic Diversity, AFLP Indicator, Polymorphism, Analysis of Molecular Variance
  • Somayeh Yosefzaei, Nafiseh Mahdi Nezhad*, Baratali Fakheri, Saleheh Ganjali Pages 361-370

    LEA proteins as cumulative proteins were identified in the late embryonic period to cope with environmental stresses for the first time in wheat and cotton Dehydrogenase proteins are the second group of LEA family of highly hydrated proteins that are resistant to drought. In order to identify and evaluate the molecular evolution of the nucleotide sequence of the DHN5 gene, this gene was derived from three wild species of diploids (Aegilops speltoides, Aegilops tauschii and Triticum urartu), two durum wheat cultivars of tetraploid (Behrang and Shabrang) and two wheat cultivars of hexaploid (Bolani And Sistan) were isolated and sequenced. This is the first report of detection of DHN5 gene in wheat.  Results of gene sequencing in wheat cultivars and its ancestors were recorded in the NCBI. The results showed that transient succession was more than interchanging substitution and the ratio of dN / dS was 1.13, which shows the trend of positive selection of DHN5 gene among wheat cultivars and wildlife during evolution. Protected areas form a small part of the DHN5 gene sequence, which indicates its susceptibility to nucleotide and mutational changes. The phylogenetic tree of the wheat genes sequence, along with 28 other plant varieties, was plotted using the Neighbor-joining method, which indicates the various evolutionary pathways of the DHN5 gene. Phylogenetic analysis showed that Sistan cultivar suffered from many mutations because of its compatibility with drought stress conditions, therefore the sequence of this gene has changed greatly, which makes it possible to separate from other wheat in the phylogenetic studies. According to the results obtained in all of the studied cultivars, it can be concluded that this gene is probably located on all three genomes A, B and D of wheat.

    Keywords: Wheat, dhn, phylogeny, protein, evolution
  • E.Ganjkhanloo, A.Taleei*, P. Moradi, M.Sabokdast Pages 371-380

    In this research work, Intra-species karyotypic diversity for 17 populations of Silybum marianum from different geographical regions of Iran along with one population from Hungary were investigated. To prepare the appropriate chromosomal specimen, one and a half centimeters of root tip were isolated, after using fixation of pre-treatment, the picture were taken from the karyotypes which prepared and the chromosome base number of all of them was  x = 17, therefore the number of chromosomes obtained 2n = 34. In terms of karyotypic symmetry indices DRL, S%, TF%, A1 and A2, there were significant differences between ecotypes at probability level of 1%, which indicates that there were genetic diversity between the studied ecotypes. Regarding these results, the Ramhormoz ecotype and then the Shushtar ecotype were considered as the most asymmetric and most advanced ecotypes and the ecotype of Najaf-Abad and ecotype of Karaj-2 were considered as the most symmetrical and incomplete ecotypes. Based on the cluster analysis, the karyotypic characters of the populations were divided into three groups. The greatest difference was observed between the two Ramhormoz and Najafabad ecotypes. To determine the contribution of each karyotypic trait in the creation of diversity among ecotypes, factor analysis was carried out and the first, second and third factors accounted for more than 87% of the variation among the populations. The results of karyotypic analysis showed that there is a high karyotypic variation among Silybum marianum ecotypes in Iran, so that they can be used in breeding programs and widening genetic diversity in gene pools.

    Keywords: Chromosomal diversity, Karyotype, Factor analysis, Cluster analysis, Silybum marianum
  • Mojghan Gholami, Mokhtar Ghaffari*, Ali Hashemi Pages 381-386

    The objective of this study was to determine the effect of the dopamine D1 receptor gene on egg production traits and body weight in West Azerbaijani native chicken by PCR-SSCP. 180 blood samples were taken from native chickens in a poultry breeding station in West Azerbaijan, Iran. DNA was extracted from blood samples using the salting-out procedure. Specific primers were designed for PCR amplification of the 283 base segment of the dopamine D1 receptor gene. In order to demonstration of gene polymorphism, Single-stranded conformation polymorphism followed by sequencing was performed. Four samples from each banding pattern were sent for sequencing. We detected three genotypes in DRD1 gene. The frequencies of three genotypes were 0.42 (AA), 0.49 (AG), and 0.09 (GG), respectively. This finding indicates that the dopamine D1 receptor gene was polymorphic and could be a candidate locus or linked to a major gene that influences reproductive traits in chickens.

    Keywords: Dopamine, Native chicken, Hardy–Weinberg Equilibrium, PCR- SSCP