فهرست مطالب

ژنتیک نوین - سال هجدهم شماره 2 (پیاپی 73، تابستان 1402)

فصلنامه ژنتیک نوین
سال هجدهم شماره 2 (پیاپی 73، تابستان 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/07/09
  • تعداد عناوین: 11
|
  • آرش مختاری، منصور امیدی*، مرتضی ابراهیمی، هوشنگ علیزاده، احمد سبحانی صفحات 111-123

    گیاه دارویی سنبل الطیب منبع ترکیبات دارویی موثر برای درمان اعصاب، صرع و مشکلات خواب است. این ترکیبات عمدتا از دسته ترپن ها (سزکویی ترپنوییدها) هستند که مسیر بیوسنتزی آن ها در سنبل الطیب تا حد کمی شناخته شده است. نظر به فقدان توالی ژنومی این گیاه، مطالعات مبتنی بر مونتاژ de novo ترانس کریپتوم حایز اهمیت است. در این مطالعه، دو ابزار Trinity و rnaSPAdes برای ساخت مونتاژ de novo از روی داده های SRR موجود در این گیاه انجام شد. در ادامه و به منظور تعیین مونتاژ بهینه، ابزار کمکی شامل CAP3 و CD-HIT-EST بر روی مونتاژهای اولیه اعمال شد. با توجه به نتایج ابزار سنجش کیفیت از قبیل، rnaQUST، SeqKit statistics و BUSCO، اعمال ترکیبی دو ابزار CAP3 و CD-HIT بر روی Trinity (T-CAP-CD) از لحاظ پارامترهای مختلف منجر به تولید مونتاژ بهینه شد. در مرحله انتولوژی با ابزار گیاه-ویژه، فوق العاده سریع و جامع Hayai-Annotation Plants، 78/57 درصد از ژن های مونتاژ T-CAP-CD در سه زیر گروه (BP, MF, CC) حاشیه نویسی شد. در بررسی مرتبط با بازسازی مسیر KEGG، تعداد 30 ارتولوگ ژنی در مسیر ستون فقرات بیوسنتزی ترپنوییدها و 7 ارتولوگ ژنی نیز در مسیر بیوسنتز سزکویی ترپنوییدها شناسایی شد. بیشترین فراوانی خانواده های فاکتورهای رونویسی به ترتیب متعلق به bHLH (5/9 درصد)، NAC (3/7 درصد) و MYB (6/6 درصد) بود.

    کلیدواژگان: ترانس کریپتوم، سنبل الطیب، سزکوئی ترپن، فاکتور رونویسی
  • فاطمه محمدی نژاد، محمدرضا محمدابادی*، زهرا رودباری، توماس سادکووسکی صفحات 125-137

    برنامه رشد و نمو جنینی، پاسخ ارگانیسم پستانداران در زمان رشد بحرانی است که بر روی رشد و نمو از نظر کیفی تاثیر می گذارد. مطالعه ژن ها راهی برای بهبود برنامه رشد و نمو جنینی و افزایش تولید گوشت ماهیچه اسکلتی است. در این تحقیق داده ها از پایگاه دادهGEO  با شماره دسترسیGSE23563  دانلود شدند. برای کنترل کیفیت داده های خام و آنالیز تفاوت بیان ژن ها از بسته LIMMA استفاده شد. آنالیز ژن آنتولوژی و مسیرهای زیستی با استفاده از سرور آنلاین Enrichr صورت گرفت. از نرم افزار STRING برای یافتن تعاملات بین ژن ها و از نرم افزارCytoscape  برای آنالیز بیشتر تعاملات و نمایش شبکه آن ها استفاده شد. نتایج نشان داد که در بازه زمانی 70 تا 120 روز در دوران آبستنی در مجموع 445 ژن و در بازه زمانی 120 تا 135 روز در دوران آبستنی در مجموع 84 ژن تفاوت بیان داشتند. با استفاده از نمودار مجموعه 34 ژن مشترک بین این بازه های زمانی مشخص شد. نتایج ژن آنتولوژی و مسیر نشان داد که در بازه زمانی 70 تا 120 روز تنظیم تکثیر جمعیت سلولی، رشد و نمو بافت ماهیچه ای سلولی، تمایز میوبلاست، تنظیم منفی رشد توسعه ای، تنظیم منفی فرآیند رشد و نمو، تنظیم مثبت رشد و نمو سلول، تنظیم تکثیر فیبروبلاست، مسیرهای سیگنالینگ (PI3K-Akt، HIF-1، Rap1، PPAR، MAPK) تعامل گیرنده ECM، مقاومت به انسولین و در بازه زمانی 120 تا 135 روز تنظیم تمایز سلولی، تنظیم تمایز سلول های عضلانی، تنظیم مثبت تمایز سلولی، تنظیم مثبت فرآیند رشد و نمو، تنظیم تکثیر جمعیت سلولی، تنظیم منفی رشد، تنظیم منفی تکثیر جمعیت سلولی، رشد و نمو اندام جنینی، مسیرهای سیگنالینگ (MAPK، p53) فعالیت های عملکردی و مسیر های زیستی مهم مربوط به رشد و نمو ماهیچه اسکلتی در دوران آبستنی گوسفند بودند. ژن های هاب ESR1، PTK7،  TNFSF11و CEBPB در بین ژن های مشترک بین دو بازده زمانی مشخص شدند. از این ژن ها می توان در برنامه های اصلاح نژادی برای رفع مشکلات تولد دام ها با وزن کم، کاهش تولید گوشت، بیماری های ناشی از کم وزنی دام و افزایش مرگ و میر در زمان تولد استفاده کرد.

    کلیدواژگان: رشد و نمو، ژن آنتولوژی، ماهیچه اسکلتی
  • داریوش تفریحی، محمود لطفی، حسین رامشینی*، محمدمهدی عرب، محمدپارسا رمضانی نژاد صفحات 139-149

    یکی از اهداف مهم در برنامه های اصلاحی طالبی افزایش قند میوه است. با هدف تولید ارقام هیبرید دارای صفات مطلوب و شیرینی بالا، مهم ترین ارقام طالبی ایرانی سسموری و ساوه با رقم خارجی گالیا تلاقی داده شده و خانواده های نسل F5 با روش شجره ای به دست آمدند. در این مطالعه 32 خانواده نسل F5 به همراه والدین در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در شرایط مزرعه کشت شدند و صفات عملکرد میوه، تعداد میوه در بوته، رسیدگی، مشخصات ظاهری و شیرینی میوه اندازه گیری شد. نتایج نشان داد از نظر همه صفات به جز تعداد میوه در بوته بین خانواده ها تفاوت بسیار معنی دار (p≤0.01) وجود دارد. نشانگر SNP مرتبط با شیرینی میوه (ژن SIERF1) در 41 بوته که به صورت تصادفی از این خانواده ها انتخاب شده بودند تعیین ژنوتیپ شد. توالی قطعه تکثیر شده از بخشی از ژن یاد شده با توالی یابی تایید شد و نشان داد والدین در SNP مرتبط با شیرینی میوه تفاوت دارند. با توجه به نتایج به دست آمده ژنوتیپ نمونه های مورد بررسی A1A1 و یا A2A2 بودند و ژنوتیپ هتروزیگوت مشاهده نشد. نتایج نشان داد گیاهانی که در نسل F5 دارای آلل مطلوب (A1A1) هستند نسبت به آن ها که آلل نامطلوب دارند (A2A2) تفاوت بسیار معنی داری (به ترتیب با شیرینی 7/12 و3/10 واحد بریکس) در قند میوه نشان می دهند (p≤0.01). نتایج مطالعه حاضر کارآیی نشانگر SNP مرتبط با شیرینی (SIERF1) در گزینش لاین های مطلوب را تایید نمود. در نتیجه این نشانگر می تواند در تسریع برنامه های به نژادی آینده نقش مهمی ایفا نماید. 15 لاین برتر دارای ژنوتیپ مطلوب (A1A1) شناسایی شده می توانند در برنامه های تولید ارقام هیبرید مورد استفاده قرار گیرند.

    کلیدواژگان: گزینش به کمک نشانگر، طالبی سمسوری و ساوه، روش HRM، صفات کیفیت میوه
  • علی سجاد بکایی، امید سفالیان*، بهزاد سرخی، علی اصغری، علیرضا پورابوقداره صفحات 151-160

    گونه های متعلق به جنس آژیلوپس به عنوان یکی از مهم ترین ذخایر ژنتیکی گندم محسوب می شوند. این منابع ژرم پلاسمی به واسطه پتانسیل های اصلاحی خود همواره منبع ژنی غنی برای استفاده در برنامه های به نژادی گندم محسوب می شوند. در این مطالعه تنوع ژنتیکی موجود در 60 توده آژیلوپس متعلق به دو گونه Ae. crassa و Ae. cylindrica با استفاده از نشانگرهای SCoT مورد بررسی قرار گرفت. بررسی الگوی باندی به دست آمده از آغازگرهای استفاده شده نشان داد در مجموع 171 قطعه در توده های مورد بررسی تکثیر یافت که 156 قطعه چندشکل بودند. متوسط شاخص اطلاعات چندشکلی (PIC)، قدرت تمایز (Rp) و شاخص نشانگر (MI) به ترتیب 30/0، 27/16 و 18/3 برآورد شد. نتایج تجزیه واریانس مولکولی (AMOVA) نشان داد بیشترین میزان تنوع ژنتیکی مربوط به درون گونه ها بود (79% در مقابل 21%). بررسی شاخص های تنوع ژنتیکی نیز نشان داد بیشترین میزان تنوع ژنتیکی مربوط به گونه Ae. crassa بود. نتایج حاصل از تجزیه خوشه ای بر اساس ماتریس تشابه ژنتیکی جاکارد نشان داد کلیه توده ها در دو گروه اصلی مجزا شدند، به طوری که الگوی گروه بندی منطبق با ساختار ژنومی توده ها بود. علاوه براین، نتایج تجزیه به مختصات اصلی (PCoA) نیز تایید کننده گروه بندی به دست آمده از تجزیه خوشه ای بود. به طور کلی این نتایج می تواند بیانگر قابلیت نشانگرهای SCoT در تمایز توده های ژرم پلاسمی بر اساس ساختار ژنومی آن ها باشد. از این رو، استفاده از این سیستم نشانگری در دیگر مطالعات ژنتیکی قابل توصیه می باشد.

    کلیدواژگان: آژیلوپس، تنوع ژنتیکی، نشانگرهای مبتنی بر ژن، تجزیه واریانس مولکولی
  • زینب حجازی، مرضیه اتحادپور*، محبوبه باقری صفحات 161-173

    استرپتوکوکوس پیوژنز نوع a (GAS a) یک باکتری گرم مثبت و مهم ترین گروه استرپتوکوک ها است. فارنژیت استرپتوکوکی برای جلوگیری از انتقال عفونت ها و عوارض هم زمان با آلودگی و عواقب بعدی به درمان آنتی بیوتیکی مناسب نیاز دارد. هدف از این مطالعه، بررسی بیوانفورماتیکی ترکیبات فعال 16 گونه دارویی بر آنزیم تیروزین فسفاتاز (SP - PTP) است. این پژوهش به روش توصیفی- تحلیلی صورت گرفت. بدین منظور، ابتدا 850 ترکیب فیتوشیمیایی مورد تایید 16 گونه گیاهی شامل آویشن، آلویه ورا، میخک، دارچین، زرشک، اکالیپتوس، زنجبیل، زوفا، مریم گلی، گزنه، زردچوبه، بارهنگ، بنفشه، پونه، شیرین بیان و حرا از مقالات جمع آوری و فرمول شیمیایی آن ها از پایگاه داده pubchem دریافت شد. پروتیین مورد نظر از سرور PDB دانلود شد. پس ازآن آماده سازی پروتیین و ترکیبات طبیعی (لیگاند) جهت آنالیز داکینگ مولکولی توسط نرم افزارهای DS Visualizer، Chimera5 و AutoDockTools انجام شد. سپس تعیین جایگاه فعال با استفاده از سرور آنلاینcastp  و نرم افزار PyMOL، داکینگ مولکولی ترکیبات گیاهی و پروتیین مورد نظر با نرم افزار Auto Dock Vina (Trott and Olson 2010) انجام شد. نتایج توسط دو نرم افزار +lig plot و 2.1 Discovery Studio بررسی شد. پس از آن استخراج خصوصیات فیزیکوشیمیایی ترکیبات از سرور  Swiss ADMEو تعیین کلاس سمیت ترکیبات بر اساس قوانین لیپینسکی با استفاده از نرم افزار  Toxtreeانجام شد. در بین ترکیبات مورد بررسی، 19 ترکیب 5′-Methoxyhydnocarpin،Linalyl acetate ، 1,3-diisopropylnaphthalene، Ellagic acid، Umbelliferon، Carnosol، Berberine، Berlambine، Tannin، Quercetin، Aesculetin،Apoatropine ، Coumarin، emodin و alpha-Bourbonene بالاترین میزان مهارکنندگی آنزیم تیروزین فسفاتاز را نشان دادند. ترکیب alpha-Bourbonene با داشتن مزیت جهش زایی پایین، جذب گوارشی پایینی دارد. از نتایج این پژوهش می توان نتیجه گرفت که از میان مهم ترین ترکیبات مورد مطالعه، ترکیب Linalyl acetate موجود در گیاه بارهنگ با بیش ترین برهمکنش و داشتن خصوصیات مناسبی مانند جهش زایی کم، جذب گوارشی بالا و با پیروی از قانون لیپینسکی می تواند به عنوان یک ترکیب مناسب جهت مهار این باکتری معرفی شود.

    کلیدواژگان: استرپتوکوکوس پیوژنز، انرژی اتصال، بارهنگ، تیروزین فسفاتاز، داکینگ مولکولی
  • رحیم غزی، لیلا نژادصادقی*، خسرو مهدی خانلو، داریوش نباتی احمدی صفحات 175-186

    غرقابی یکی از تنش های غیرزیستی است که رشد و عملکرد نیشکر را کاهش می دهد. نیشکر نسبتا به تنش غرقابی متحمل است با این حال میزان آسیب به گیاه به ژنوتیپ، شرایط محیطی، مرحله ی رشد و مدت زمان تنش بستگی دارد. به دلیل عدم وجود اطلاعات کافی از نقش تنظیمی miRNAها و ژن های هدف آن ها در پاسخ گیاه نیشکر به تنش غرقابی، براساس نتایج حاصل از مطالعات در گیاهان مدل و هم خانواده از جمله سورگوم، miR160 و miR393 و ژن های هدف آن ها یعنی AEF17 و AFB2 انتخاب و بیان آن ها با استفاده از روش qRT-PCR در دو واریته تجاری CP48-103 و CP69-1062 تحت تیمار 7 و 14 روز تنش غرقابی در مقایسه با گیاهان شاهد مورد بررسی قرار گرفت. نتایج مقایسه بیان نسبی نشان داد، miR160 و miR393 در هر دو واریته تحت شرایط تنش افزایش بیان داشتند و نقش مهار منفی آن ها در کاهش بیان ژن هدف یعنی ARF17 و AFB2 نمایان گشت. نقش تنظیم منفی miR160 و miR393 بر ژن های ARF17 و AFB2 در تنش 14 روز بیش تر بود، همچنین در واریته CP69-1062 در مقایسه با واریته CP48-103 این نقش برجسته تر بود.

    کلیدواژگان: ریزRNA، ژن های هدف، تنظیم منفی، ریشه های هوایی
  • مجتبی ملائی، سعید نواب پور*، منیره نظری صفحات 187-198

    در این مطالعه به منظور بررسی صفات مورفوفیزیولوژیک گندم و ارزیابی بیان برخی ژن ها در مسیر تحمل به خشکی شامل TaNAC67 و TaMYB73، آزمایشی در مزرعه تحقیقاتی مرکز تحقیقات شهرستان کردکوی به صورت کرت های خرد شده با طرح پایه بلوک های کامل تصادفی در چهار تکرار انجام شد. تیمار خشکی شامل سطوح خشکی 3/0- بار (ظرفیت زراعی به عنوان تیمار شاهد)، 2- بار و 4- بار به عنوان فاکتور اصلی و ارقام گندم نان شامل بهاران، احسان، کلاته و مروارید به عنوان فاکتور فرعی در نظر گرفته شد. به منظور کنترل بارندگی سقف متحرک تعبیه شد. صفاتی از قبیل طول سنبله، ارتفاع بوته، وزن هزار دانه، عملکرد دانه و نیز صفات سطح برگ (LA)، ماده خشک، سرعت رشد محصول (CGR) و سرعت رشد نسبی (RGR) اندازه گیری شدند. جهت ارزیابی بیان ژن های TaNAC67 و TaMYB73، استخراج RNA از برگ و به وسیله تکنیک Real time PCR صورت گرفت. نتایج تجزیه واریانس صفات نشان داد که اثر تنش، رقم و اثر متقابل تنش در رقم بر روی صفات ارتفاع بوته، طول سنبله، وزن هزار دانه و عملکرد دانه در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود و اثر بلوک برای هیچ یک از صفات معنی دار نبود. مقایسه میانگین اثر تنش خشکی بر صفات ارتفاع بوته، طول سنبله، وزن هزار دانه و عملکرد دانه ارقام نشان داد که با افزایش شدت تنش خشکی این صفات کاهش یافتند. مقایسه میانگین اثر رقم و اثر متقابل تنش در رقم بر صفات ارتفاع بوته، طول سنبله و وزن هزار دانه نشان داد که رقم احسان بیشترین مقدار این صفات را دارا بود و اختلاف آن با سه رقم دیگر معنی‎دار بود. مقایسه میانگین اثر رقم و اثر متقابل رقم و تنش بر صفت عملکرد دانه نشان داد که رقم بهاران بیشترین مقدار را دارا بود و اختلاف آن با سایر ارقام معنی‎دار شد. نتایج ارزیابی سطح برگ و ماده خشک بیانگر این بود که رقم بهاران بیشترین حساسیت را نسبت به بروز تنش خشکی از خود نشان داد و این حساسیت در مرحله گرده افشانی بیشتر از سایر مراحل بود. میزان تغییرات سرعت رشد نسبی نشان می دهد میزان کاهش این شاخص در رقم کلاته به طور نسبی کمتر از سایر ارقام بود. نتایج ارزیابی سرعت رشد محصول تحت شرایط تنش خشکی نشان داد که ارقام واکنش متفاوتی را نشان می دهند. نتایج بیان ژن TaMYB73 و TaNAC67 در شرایط تنش خشکی 2- بار نسبت به شاهد در تمام ارقام مورد مطالعه افزایش بیان نشان داد اما با افزایش شدت تنش از 2- بار به 4- بار ارقام مختلف سطح بیان متفاوتی برای بیان این ژن نشان دادند. در شرایط تنش خشکی 4- تنها رقم احسان افزایش بیان ژن TaMYB73 را نسبت به شاهد و تنش 2- بار نشان داد و اختلاف معنی داری با سایر ارقام داشت. همچنین بیشترین بیان ژن TaNAC67 در شرایط خشکی 4- بار مربوط به رقم کلاته بود.

    کلیدواژگان: اجزای عملکرد، بیان ژن، تنش خشکی، شاخص های رشد، گندم نان
  • مرضیه کیانی ده کیان، هنگامه طاهری*، آیه سادات صدر صفحات 199-210

    تنش دمای بالا به عنوان یک چالش محیطی، رشد و نمو گیاهان را محدود می کند. گیاهان مکانیسم های مختلفی را برای پاسخ به تنش گرما توسعه داده اند. در پژوهش حاضر جهت شناخت جنبه های مولکولی و بررسی عملکردی تحمل گرمایی، داده های ریزآرایه پروفایل بیانی تنش گرما گیاهچه های آرابیدوپسیس با شماره دسترسی GSE63128 از پایگاه داده ی GEO دریافت و مورد ارزیابی قرار گرفت. پس از کنترل کیفیت و نرمال سازی داده ها، از بسته ی Limma برای ارزیابی ژن هایی با بیان افتراقی استفاده شد. تعداد 7780 ژن با بیان افتراقی در سطح معنی داری 01/0 و 2|log2Fold change| >  شناسایی شدند که در مراحل بعدی به بررسی دسته بندی هستی شناسی، مسیرهای KEGG، شبکه برهم کنش پروتیین/پروتیین و ژن های کلیدی بالقوه آن ها با استفاده از روش های بیوانفورماتیکی پرداخته شد . مشخص شد که در فرآیند بیولوژیکی، مهم ترین عبارت ها برای ژن هایی با بیان افتراقی پاسخ دهنده به تنش گرما مربوط به تنظیم رونویسی، فرایندهای اکسیداسیون/احیا و پاسخ به هورمون آبسزیک اسید می باشند. همچنین بر اساس بررسی مسیرهای متابولیکی در پایگاه داده ی KEGG، مسیرهای انتقال سیگنالی هورمون های گیاهی، بیوسنتز متابولیت های ثانویه و متابولیسم گلیسروفسفولیپیدها تحت تاثیر تنش گرما قرار گرفتند. از بین ژن های کلیدی شناسایی شده با درجه ارتباط بالا در ماژول ها، ژن های ARF5/MP، TIR1 به عنوان گیرنده اکسین، WOL به عنوان گیرنده مسیر سایتوکنین، SDP1L ژن موثر در تجزیه تری آسیل گلیسرول، LPAAT2/4 ژن های موثر در بیوسنتز فسفولیپیدها و ژن های موثر در بیوسنتز پرولین (P5CS1 و P5CS2) به عنوان ژن هایی که نقش کلیدی در پاسخ به تنش گرما دارند، معرفی شدند. بررسی عملکرد این ژن ها مشخص کرد که پاسخ های سازگاری به تنش گرما عمدتا به تنظیم رشد مریستم انتهای ساقه و ریشه، رشد هیپوکوتیل، توسعه بافت های آوندی، فعال سازی پروتیین های شوک گرمایی، تغییر ترکیب لیپیدهای غشاء و تنظیم اکسیداسیون/احیا سلولی مربوط می شود. از این رو برنامه های اصلاحی جهت تقویت تحمل به گرما بایستی از طریق دست کاری اجزای دخیل در این مسیرها صورت گیرد.

    کلیدواژگان: آرابیدوپسیس، تنش گرما، ریزآرایه، ژن های کلیدی، مسیرهای متابولیکی
  • معروف خلیلی*، مهدی یداللهی، حمزه حمزه صفحات 211-224

    این تحقیق با هدف بررسی الگوی بیان ژن های کدکننده آنزیم های آنتی اکسیدان تحت شرایط تنش کم آبی در گندم نان بهاره انجام گرفت، طرح به صورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سال 1400به اجرا درآمد. در این مطالعه صفات زراعی، صفات مرتبط با آنزیم و فعالیت آنتی اکسیدانت و همچنین مقدار بیان ژن تحت تاثیر آبیاری و اسید سالیسیلیک اندازه گیری شدند. در این بررسی بین سطوح آبیاری و اسید سالیسیلیک از لحاظ اثر بر کلیه صفات اختلاف معنی داری دیده شد، بین تیمارهای اثر متقابل نیز از لحاظ اثر بر کلیه صفات به غیر از طول سنبله و وزن هزار دانه اختلاف معنی داری مشاهده شد. مقایسه تیمارهای برهمکنش نشان داد محلول پاشی 1 میلی مولار اسید سالیسیلیک تحت تیمار آبیاری 100 درصد نیاز آبی گیاه بالاترین ارتفاع بوته (76/64 سانتی متر)، تعداد پنجه در بوته (71/3)، تعداد دانه در سنبله (2/21)، عملکرد ماده خشک (14/15 گرم/بوته) و عملکرد دانه (68/10 گرم/ بوته)، کلروفیل a (66/8 میلی گرم بر گرم وزن تر)، کلروفیل b (66/2 میلی گرم بر گرم وزن تر)، کارتنویید (13/4 میلی گرم بر گرم وزن تر) را به خود اختصاص داد. در حالی که بالاترین محتوی پرولین برگ (53/0 میلی گرم بر گرم وزن تر)، فنل برگ (mg Galic acid/g DW9/82)، فعالیت آنزیم کاتالاز (09/97 mMolH2O2/min mg protein)، آسکروبات پراکسیداز (mMolH2O2/min mg protein 03/120)، سوپراکسید دیسموتاز (mMolH2O2/min mg protein 89/330) به تیمار محلول پاشی یک میلی گرم اسید سالیسیلیک تحت شرایط 50 درصد نیاز آبی گیاه اختصاص یافت، در این بررسی تنش کم آبی و محلول پاشی اسید سالیسیلیک اثر هم افزایی در افزایش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان داشتند. بالاترین مقدار بیان ژن های سوپر اکسید دیسموتاز، پلی فنل اکسیداز و کاتالاز به تیمار محلول پاشی1 و 2 میلی مولار اسید سالیسیلیک و بالاترین مقدار بیان ژن آسکروبات پراکسیداز به تیمار محلول پاشی 1 میلی مولار اسید سالیسیلیک تحت تیمار آبیاری 50 درصد نیاز آبی گیاه مشاهده شد.

    کلیدواژگان: سوپراکسید دیسموتاز، عملکرد دانه، کلروفیل، کم آبی
  • حسین گرگینی شبانکاره، سارا خراسانی نژاد*، حسن سلطانلو، وحید شریعتی صفحات 225-233

    توالی یابی RNA در حال حاضر یک انتخاب مناسب جهت مطالعه ترانسکریپتوم گیاهان غیرمدل می باشد که با شناسایی سریع تر شبکه های ژنی و الگوهای ژن های تولیدکننده متابولیت های ثانویه، می تواند جهت افزایش این ترکیبات موثر واقع شود. در این مطالعه، به منظور شناسایی برخی ژن های دخیل در مسیر ساخت اسکلت ترپنوییدی در سرشاخه های هوایی (برگ و گل) گیاه دارویی اسطوخودوس (Lavandula angustifolia cv. Hidcote) بااستفاده از توالی یابی RNA، با تکنیک پربازده Iluumina HiSeq2500 انجام گرفت. پس از کنترل کیفیت خوانش ها با استفاده از نرم افزارهای FastQC و Trimmomatic، تعداد 306995557 خوانش با کیفیت مناسب تولید شد که بعد از یکپارچه سازی de novo با برنامه Evidentialgene، منجر به تولید 262412 یونی ژن با میانگین طول 07/1181 و N50 معادل 1633 نوکلیوتید شد. جهت شناسایی یونی ژن های مرتبط با مسیر بیوسنتزی اسکلت ترپنوییدی، توالی یونی ژن ها در پایگاه KASS بارگذاری شد. در مجموع 17777 یونی ژن در 122 مسیر زیستی شناسایی شدند، مسیر "اسکلت ترپنویید" با تعداد 88 یونی ژن از پر تعدادترین مسیرهای شناسایی شده از میان 1664 یونی ژن مسیر بیوسنتز متابولیت های ثانویه بود. به طورکلی نتایج حاصل از تفسیر کارکردی ژن ها منتهی به شناسایی 27 ژن در مسیر بیوسنتز اسکلت ترپنویید ها شد که شامل تمامی ژن های دو مسیر اصلی بیوسنتزی اسکلت ترپنوییدی (مسیر سیتوزولی موالونیک اسید (MVA) و پلاستیدی متیل- اریترول- فسفات (MEP) از ابتدای مسیر تا تولید ایزوپنتنیل دی فسفات (IPP) بود. شناسایی توالی ژن های مسیرهای بیوسنتزی اسکلت ترپنوییدی و عملکرد های مرتبط با آن می تواند پایه ای برای پژوهش های بعدی با پیشبرد اهداف مهندسی متابولیت این ژن ها شود.

    کلیدواژگان: پروفایل ترانسکریپتوم، توالی یابی تسل آینده، ترپنوئید، گیاهان دارویی، MEP، MVA
  • حفضه واحدی، لیلا فهمیده*، براتعلی فاخری، بهمن فاضلی نسب صفحات 235-244

    زنیان (Carum copticum) (آجغون) از خانواده ی چتریان (Apiaceae) به عنوان یک گیاه دارویی با ترکیباتی از جمله تیمول، سیمن، آلفا پینن، گاماترپنین، بتاپینن، میرسن و کارواکرول در درمان بیماری های آنژین، دفع سنگ کلیه، آسم، رماتیسم، آنفولانزا و به عنوان ضدعفونی کننده ی قوی و تقویت جهاز هاضمه مورد استفاده قرار می گیرد. در این مطالعه، بیان ژن بتاآمیرین سنتاز (-Amirin santhaseβ)، تحت تیمار های مختلف نانو ذره نقره (0، 30، 60، ppm90)، کیتوزان (0، 100، 150، ppm200)، جمعیت (سیستان و پاکستان) و زمان (48 و 72 ساعت پس از محلول پاشی) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اعمال الیسیتورهای کیتوزان و نانوذرات نقره باعث تغییر در الگوی بیان ژن بتاآمیرین سنتاز شده است. بیشترین بیان ژن، 48 ساعت بعد از اعمال تیمار با ppm150 کیتوزان مشاهده شد و با افزایش غلظت کیتوزان در بازه زمانی 72 ساعت کاهش قابل توجهی در بیان ژن رخ داد در حالی که تیمار با نانوذرات نقره با غلظت ppm90 و 48 ساعت بعد از اعمال تیمار، بیشترین بیان ژن را سبب شد. در تیمار اثرات متقابل کیتوزان (ppm150) و نانو ذرات نقره (ppm90) در زمان 48 ساعت بعد از اعمال تیمار برای هر دو جمعیت مورد مطالعه بیشترین بیان ژن مشاهده شد. در کل نتایج این تحقیق نشان داد که الیسیتور نانوذرات نقره همراه با کیتوزان در زمان 48 ساعت بعد از اعمال تیمار تاثیر مثبت بر بیان ژن بتاآمیرین سنتاز داشت و میزان افزایش بیان ژن در این حالت در جمعیت پاکستان نسبت به سیستان بیشتر بود.

    کلیدواژگان: آجغون، الیسیتور زیستی، الیسیتور غیر زیستی، تیمول
|
  • Arash Mokhtari, Mansour Omidi*, Morteza Ebrahimi, Houshang Alizade, Ahmad Sobhani Pages 111-123

    The Valerian plant (Valeriana officinalis) contains compounds that can be used to treat nerve disorders, epilepsy, and sleep disorders. Terpenes (sesquiterpenoids) are the major group of compounds in this plant, whose biosynthesis pathway is poorly understood. Due to the lack of genomic sequence, studies based on de novo transcriptome assembly are important to elucidate more genes of the terpenoid biosynthetic pathway in this valuable medicinal plant. To reconstruct de novo assembly of RNA-Seq data from previously published SRR data for V. officinalis, Trinity and rnaSPAdes were used in this study. The primary assemblies were then analyzed using additional tools, such as CAP3 and CD-HIT-EST, in an attempt to determine the most effective de novo assembly. Based on the results of quality assessment tools such as rnaQUST, SeqKit statistics, and BUSCO, the combination of CAP3 and CD-HIT tools successfully produced an optimal assembly for Trinity (T-CAP-CD). A total of 57.78% of T-CAP-CD assembly genes were annotated in three subgroups (BP, MF, CC) with the highly accurate plant-specific Hayai-Annotation Plants annotation tool. The reconstruction of the KEGG pathway revealed 30 ortholog genes in the terpenoid biosynthetic backbone pathway and 8 ortholog genes in the sesquiterpenoid biosynthesis pathway. By performing homology search of T-CAP-CD transcriptome against PlantTFDB v.5, the most frequent transcription factor families were identified as bHLH (9.5 %), NAC (7.3 %), and MYB (6.6 %), respectively.

    Keywords: Transcriptome, Valeriana officinalis, Sesquiterpene, Transcription Factor
  • Fatemeh Mohammadinejad, Mohammadreza Mohammadabadi*, Zahra Roudbari, Tomasz Sadkowski Pages 125-137

    The embryonic development program is the response of the mammalian organism during a critical period of development that qualitatively changes development. The study of genes is a way to improve the fetal development program and increase skeletal muscle meat production. In this research, the data were downloaded from the GEO database with the accession number GSE23563. The LIMMA package was used to control the quality of raw data and analyze the differentially expressed genes. Analysis of gene ontology and biological pathways was done using Enrichr online server. STRING software was used to find interactions between genes and Cytoscape software was used to further analyze interactions and display their network. The results showed that a total of 445 genes were differentially expressed between 70 and 120 days of pregnancy, and a total of 84 genes were differentially expressed between 120 and 135 days of pregnancy. Using Venn diagram software, 34 common genes were identified between these periods. The results of gene ontology and pathway showed that in the period of 70 to 120 days, regulation of cell population proliferation, muscle tissue development, myoblast differentiation, negative regulation of developmental growth, negative regulation of developmental process, positive regulation of cell development, regulation of fibroblast proliferation, Signaling pathways (PI3K-Akt, HIF-1, Rap1, PPAR, MAPK), ECM receptor interaction, insulin resistance and in the period of 120 to 135 days, regulation of cell differentiation, regulation of differentiation Muscle cells, positive regulation of cell differentiation, positive regulation of developmental process, regulation of cell population proliferation, negative regulation of growth, negative regulation of cell population proliferation, embryonic organ development, Signaling pathways (MAPK, p53), the important functional activities and pathways were related to the development of skeletal muscle during the pregnancy period of sheep. Hub genes ESR1, PTK7, TNFSF11, and CEBPB were identified among the common genes between the two time periods. These genes can be used in animal breeding to solve the problems of low birth weight animals, reducing meat production, diseases caused by low animal weight and increasing mortality at birth.

    Keywords: Development, Gene Ontology, Skeletal Muscle
  • Dariush Tafrihi, Mahmoud Lotfi, Hossein Ramshini*, MohammadMehdi Arab, MohammadParsa Ramazani Nejad Pages 139-149

    High sugar content in melon is one of the most important goals in breeding programs. To develop hybrid cultivars with favorable traits and high sugar content, the two wide cultivating cultivars of “Samsoori” and “Saveh” were crossed with a commercial hybrid of “Galia” and F5 families were produced with pedigree selection method. In this study 32 F5 families along with the parental genotypes were evaluated in a randomized complete block design in farm and yield, number of fruits per plant, days to harvest, fruit related traits and sugar content were measured. The results showed that except the number of fruits per plant, for other traits there were highly significant difference among families. SNP marker related to sugar content candidate gene (SlERF1) was genotyped in 41 random selected plants from F5 generation. The sequence of the reported SNP which associated with sugar content was verified by sequencing and showed polymorphism between parental genotypes. Sequencing data revealed that two genotypes of A1A1 and A2A2 among plants tested in F5 generation with no heterozygote genotype. The sugar content of A1A1 (12.7ºB) genotypes were highly significant from that of A2A2 (10.3ºB) genotypes. Therefore the efficiency of this SNP in SlERF1 candidate gene for selection of favorable lines was validated. This molecular marker can accelerate the breeding of sugar content in breeding programs in future. Also, the 15 plants with A1A1 genotypes can be crossed with each other to produce hybrid cultivars.

    Keywords: Fruit quality traits, HRM, marker assisted selection, Samsoori, Saveh
  • Alisajjad Bokaii, Omid Sofalian*, Behzad Sorkhi, Ali Asghari, Alireza Pourabugaddareh Pages 151-160

    Species belonging to the Aegilops genus are one of the most important genetic resources of wheat. This germplasm due to its breeding potential usually is served in wheat breeding programs. In the present study, genetic diversity among 60 accessions belonging to Ae. crassa and Ae. cylindrica were investigated using start codon targeted polymorphism (SCoT) markers. The obtained banding pattern showed that in total 171 fragments were amplified across all investigated accessions, out of which 156 were polymorphic. The average values for polymorphism information content (PIC), resolving power (Rp), and marker index (MI) indices were estimated as 0.30, 16.27, and 3.18, respectively. The results of molecular analysis of variance (AMOVA) indicated that the most portion of genetic variation was belonged to within species than between them (79% vs. 21%). Based on the genetic variation parameters, Ae. crassa species showed greater levels of genetic variation compared with Ae. cylindrica species. The results of cluster analysis based on Jaccard’s similarity matrix grouped all investigated accessions into two main groups, so that the grouping pattern was in accordance with their genomic constitution. Moreover, the results of principal coordinate analysis (PCoA) confirmed the grouping pattern obtained by cluster analysis. In conclusion, our results revealed considerable efficiency of SCoT markers in grouping the studied germplasm; hence the use of this marker system could be recommended in other genetic studies.

    Keywords: Aegilops, genetic diversity, gene-targeted markers, analysis of molecular variance
  • Zeynab Hejazi, Marzieh Etehadpour*, Mahboobe Bagheri Pages 161-173

    Streptococcus pyogenes type a (GAS a) is a gram-positive bacterium and the most important group of streptococci. Streptococcal pharyngitis requires appropriate antibiotic treatment to prevent transmission and side effects at the same time as consumption and subsequent consequences. The aim of this study is bioinformatics investigation of active compounds of 16 medicinal species on tyrosine phosphatase enzyme (SP-PTP). This research was done using descriptive-analytical method. For this purpose, at first, 850 phytochemical compounds in 16 plant species including thyme, aloe vera, clove, cinnamon, barberry, eucalyptus, ginger, hyssop, sage, nettle, turmeric, fleawort, violet, oregano, licorice and mangrove were collected from articles and their chemical formulas were obtained from PubChem database. The desired protein was downloaded from the PDB server. After that, preparation of protein and natural compounds (ligand) were performed for molecular docking analysis by DS Visualizer, Chimera5 and AutoDockToolssoftwares. Then, the active site was detected using castp online server and PyMOL software, molecular docking of plant compounds and desired protein was done with Auto Dock Vina software. The results were analyzed by lig plot+ and Discovery Studio 2.1 softwares. After that, physicochemical properties of compounds were obtained from the Swiss ADME server and the toxicity class of compounds was determined based on Lipinski's rules using Toxtree software. Among the investigated compounds, 19 compounds including 5'-Methoxyhydnocarpin, Linalyl acetate, 1,3-diisopropylnaphthalene, Ellagic acid, Umbelliferone, Carnosol, Berberine, Berlambine, Tannin, Quercetin, Aesculetin, Apoatropine, Coumarin, e-Coumarin showed the highest rate of tyrosine phosphatase enzyme inhibition. The compound alpha-Bourbonene has low absorptivity with the advantage of low mutagenicity. Considering results of this research, it can be concluded that among the most important studied compounds, the Linalyl acetate compound in the fleawort with the highest interaction and having suitable characteristics such as low mutagenicity, high gastrointestinal absorption and following Lipinski's law can be considered as a suitable compound for inhibition of this bacteria.

    Keywords: Streptococcus pyogenes, binding energy, fleawort, tyrosine phosphatase, molecular docking
  • Rahim Ghezzi, Leila Neejadsadeghi*, Khosro Mehdikhanloo, Daryoosh Nabatiahmadi Pages 175-186

    Waterlogging is one of the abiotic stresses that reduce the growth and productivity of sugarcane. Sugarcane is relatively tolerant to waterlogging however the damage to this plant related to genotypes, environmental conditions, stage of development and the duration of stress. Due to the lack of sufficient information on the regulatory role of miRNAs and their target genes in the response of sugarcane to waterlogging stress, based on the results of studies in model and related plants such as sorghum, miR160 and miR393 and their target genes i.e. AEF17 and AFB2, their selection and expression were investigated using qRT-PCR method in two varieties CP48-103 and CP69-1062 under treatment of 7 and 14 days of waterlogging stress compared to control plants. The results of comparing the relative expression showed that miR160 and miR393 had an increased expression in both varieties under stress conditions, and their negative inhibition role in reducing the expression of the target genes, i.e. ARF17 and AFB2, was revealed. The role of negative regulation of miR160 and miR393 on ARF17 and AFB2 genes were more in 14 days stress, also this role was more prominent in CP69-1062 variety compared to CP48-103 variety.

    Keywords: microRNA, target genes, negative regulation, aerial roots
  • Mojtaba Mollaeii, Saeed Navabpour*, Monireh Nazari Pages 187-198

    Evaluation of molecular and morpho-physiological traits of wheat such as grain yield, grain yield component, growth index values and the expression of some genes in the pathway of drought tolerance, including TaNAC67 and TaMYB73 in the farm of Kurdkoi Agricultural Research Center by split plots with randomized complete blocks design in four replications in this reserach was studied. Drought treatment includes levels of -0.3 (field capacity as a control treatment), -2 and -4 were considered as a main factor and bread wheat cultivars (Baharan, Ehsan, Kalate and Marwarid) as a sub factors. Rain shield was used to control rainfall. Traits such as leaf area (LA), dry matter, crop growth rate (CGR) and relative growth rate (RGR) as well as spike length, thousand grain weight, plant height and grain yield were measured. To evaluation of TaNAC67 and TaMYB73 genes expression, RNA was extracted from the leaves and Real time PCR technique was used. The results showed that all investigated morphological traits decreased under the drought stress. Baharan cultivar had the highest grain yield in the control treatment, but by increasing stress, the largest decrease in grain yield occurred in this cultivar. In case of gene expression evaluation, Ehsan cultivar can be introduced as a cultivar with high drought tolerance. Analysis of variance showed that effect of stress, variety and interaction effect between stress and variety on plant height, spike length, thousand grain weight and grain yield were significant at the probability level of 1% but block effect was not significant for any of studied traits. Comparison of average for drought stress on plant height, spike length, thousand grain weight and grain yield of cultivars showed that these traits decreased by increasing drought stress intensity. Comparison of average for variety and interaction effect between stress and variety on plant height, spike length and thousand seed weight showed that the Ehsan variety had the highest amount of these traits and it has significant difference with the other three varieties. Comparing of average for cultivar and interaction effect between stress and variety on grain yield trait showed that Baharan cultivar had the highest value and it has significant difference with other cultivars. The results of leaf area and dry matter showed that the Baharan variety has the highest sensitivity to drought stress and this sensitivity was higher in the pollination stage than other stages. Relative growth rate results showed that decreases rate of this index in Kalate variety was lower than other varieties. The results of evaluating the growth rate of the crop under drought stress conditions showed that cultivars had different reactions. The results of TaMYB73 and TaNAC67 genes expression under drought stress conditions showed increase in expression for -2 than the control in all cultivars but with the increase of stress intensity from -2 to -4, different cultivars showed different expression levels for the expression of these genes. In the condition of drought stress -4, only cultivar Ehsan showed increase of gene expression for TaMYB73 compared to the control and stress -2 times, and it had a significant difference with other cultivars. Also, the highest expression of TaNAC67 gene in -4 stress conditions was for the kalate variety.

    Keywords: Bread wheat, Drought stress, Gene expression, morpho-physiological traits, Yield components
  • Marziyeh Kiani Deh Kian, Hengameh Taheri*, Ayeh Sadat Sadr Pages 199-210

    High-temperature stress is an environmental challenge limiting plant productivity and growth. Plants have evolved various mechanisms to respond to heat stress. In this study, to explore the molecular aspects and functional analysis of heat tolerance, the microarray data of the expression profile of heat stress in Arabidopsis seedlings were retrieved from the gene expression omnibus database (GEO) database with accession number GSE103398. After quality control and data normalization, the Limma package was used to assess the differentially expressed genes (DEGs). The 7780 heat responsive DEGs were identified with the criteria of p-value <0.01 and |log2Fold change| > 2 which were further analyzed by bioinformatics tools for gene ontology (GO) classification, KEGG pathways analysis, protein-protein interaction networks and potential hob genes. For the biological process (BP), the most enriched GO terms in heat stress responsive DEGs were related to the regulation of transcription, oxidation-reduction process and response to abscisic acid. Based on the KEGG enrichment metabolic pathway, plant hormone signal transduction, biosynthesis of secondary metabolites and glycerophospholipid metabolism pathways were found to be majorly affected under heat stress. Among the identified candidate–hub genes with high connectivity in modules, Auxin Response Factor 5/MONOPTROS (ARF5/MP), TIR1 (transport inhibitor response1) as auxin receptor, Arabidopsis Histidine Kinase 4 (AHK4)/ WOL(Wooden Leg) as cytokinin receptor, SDP1-LIKE (Sugar –dependent1 –like) involved in TAG degradation, 2-lysophosphatidic acid transferase 2/4 (LPAT2/4) involved in TAG biosynthesis and pyrroline-5-carboxylate synthetase1/2 (P5CS1/2) involved in proline biosynthesis were introduced as genes playing critical roles in responding to heat stress. Function analysis of the hob genes disclosed that the acclimatization responses to heat stress were mainly associated with control of root and shoot apical meristem activity, hypocotyl elongation, vascular tissues development, heat shock protein activation, changes in the membrane lipid composition and cellular redox homeostasis. Therefore, breeding strategies must be developed to enhance heat tolerance by manipulating the components involved in these pathways.

    Keywords: Arabidopsis, Heat stress, Microarray, Hob genes, Metabolic pathways
  • Marouf Khalili* Pages 211-224

    To investigate the expression pattern of genes encoding antioxidant enzymes under water deficit stress in spring bread wheat, a factorial experiment was conducted in a randomized complete block design in 2020. In this study, agronomic traits, enzyme-related traits, antioxidant activity as well as the amount of gene expression affected by irrigation and salicylic acid were measured. In this study, there was a significant difference between irrigation levels and salicylic acid in terms of the effect on all traits. There was a significant difference between interaction treatments in terms of the effect on all traits except spike length and 1000-kernel weight. Mean comparison of interaction treatments showed that foliar spraying of 1 mM salicylic acid under 100% plant water requirement treatment had the highest plant height (64.76 cm), number of tillers per plant (3.71), number of seeds per spike (21.2) Dry matter yield (15.14 g / plant) grain yield (10.68 g / plant), chlorophyll an (8.66 mg / g fresh weight), chlorophyll b (2.66 mg / g fresh weight), Carotenoids (4.13 mg / g wet weight). While the highest content of leaf proline (0.53 mg / g fresh weight), leaf phenol (Galic acid / 82 DW9 / 82), catalase activity (97.09 mMolH2O2 / min mg protein), ascorbate peroxidase (mMolH2O2) / min mg protein 03/120), superoxide dismutase (mMolH2O2 / min mg protein 89/330) was allocated to foliar application of 1 mg salicylic acid under 50% plant water requirement. In this study, water deficit stress and salicylic acid foliar application had a synergistic effect on increasing the activity of antioxidant enzymes. The highest expression of superoxide dismutase, polyphenol oxidase, and catalase genes was observed by foliar application of 1 and 2 mM salicylic acid, and the highest expression of ascorbate peroxidase gene was observed by 1 mM foliar application of salicylic acid under 50% plant water requirement treatment. Application of salicylic acid under irrigation 50 and 75% of plant water requirement increased the expression of antioxidant genes in comparison with salicylic acid control treatment in each plant water require treatments and under 100% plant water requirement.

    Keywords: Superoxide dismutase, Grain yield, Chlorophyll, water deficit
  • Hossein Gorgini Shabankareh, Sarah Khorasaninejad*, Hasan Soltanloo, Vahid Shariati Pages 225-233

    RNA sequencing is currently a suitable choice for studying the transcriptome of non-model plants which by faster identification of gene networks and patterns of genes producing secondary metabolites, can be effective in increasing these compounds. In this study, in order to identify some genes involved in the construction of the terpenoid skeleton in the aerial branches (leaves and flowers) of the medicinal plant Lavandula angustifolia cv. Hidcote using RNA sequencing, with the high-throughput Iluumina HiSeq2500 technique. After controlling the quality of the reads using FastQC and Trimmomatic software, 306995557 reads with suitable quality were produced, which after de novo integration with the Evidentialgene program, resulted in the production of 262412 unigenes with an average length of 1181.07 and N50 equivalent to 1633 nucleotides. In order to identify unigenes related to the biosynthetic pathway of terpenoid skeleton, the sequence of unigenes was loaded in KASS database. A total of 17,777 unigenes were identified in 122 biological pathways, the "terpenoid skeleton" pathway with 88 unigenes was one of the most identified pathways among the 1,664 unigenes of the secondary metabolite biosynthesis pathway. In general, the results of the functional interpretation of the genes led to the identification of 27 genes in the biosynthesis pathway of the terpenoid skeleton, which included all the genes of the two main biosynthetic pathways of the terpenoid skeleton (mevalonic acid (MVA) pathway in cytosolic and methyl-erythritol-phosphate (MEP) pathway in plastid) from the beginning of the pathway to the production of isopentenyl diphosphate (IPP). The identification of the sequence of the genes of the biosynthetic pathways of the terpenoid skeleton and the functions related to it can become a basis for further research by advancing the goals of metabolite engineering of these genes.

    Keywords: Genome transcript profile, Medicinal Plants, MEP, MVA, Transcriptome Profiling, Terpenoid
  • Hafseh Vahedi, Leila Fahmideh*, Barat Ali Fakheri, Bahman Fazeli-Nasab Pages 235-244

    Carum copticum is as an herbal medicine from the family Apiaceae with compounds such as thymol, cement, alpha-pinene, gametropin, betapinene, micron, and carvacrol in the treatment of angina, kidney stones, asthma, rheumatism, influenza that used as a strong disinfectant and boost digestion. In this study, expression of beta-amyrin acid synthase (beta-Amirinsanthase) under different treatments of silver nanoparticles (0, 30, 60, 90 ppm), chitosan (0, 100, 150, 200 ppm) and populations (Sistan and Pakistan) was investigated. Solubility was carried out in the quaternary stage at 48 hours and 72 hours. The results of analysis of variance showed that the application of chitosan eclipses and silver nanoparticles caused a change in the beta-amyrein gene expression pattern. The highest expression, 48 hours after treatment, was observed with just about 150 ppm of chitosan. By increasing chitosan concentration, a significant decrease occurred in the expression of the gene for 72 hours while treatment with 90 ppm of silver nanoparticles in 48 hour after treatment has the most gene expression. In the effects of chitosan (150ppm) and silver nanoparticles (90ppm) based on 48 hours after treatment was observed the most gene expression for both populations. Overall, the results of this study showed that chitosan and silver nanoparticle elicitors had a positive effect on beta-amyrein gene expression, but the highest expression was obtained in Pakistan population at 48 hours intervals.

    Keywords: Elicitor, Biological, Non-biological, Thymol, Ajowan