فهرست مطالب

فصلنامه ژنتیک نوین
سال هجدهم شماره 3 (پیاپی 74، پاییز 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/09/10
  • تعداد عناوین: 10
|
  • صادق موسوی فرد، بهروز شیران*، علی ایمانی، سعدالله هوشمند صفحات 245-256

    بادام (Prunus dulcis Mill.) یکی از مهم ترین محصولات آجیلی در سراسر جهان است. طبیعت زود گلدهی بادام باعث شده است که بعد از مرتفع شدن نیاز سرمایی سریعا به دماهای بالا واکنش نشان داده و فعالیت های فیزیولوژیکی را از سر می گیرند. لذا این محصول اغلب از سرمای دیررس بهاری آسیب می‎بیند. نتایج بررسی های فیزیولوژیکی و مطالعه ترانسکریتوم بادام نشان داده است که ارقام متحمل به تنش سرما دارای مقادیر بیشتری از کربوهیدرات می‎باشند. علیرغم اهمیت ژن‎های دخیل در متابولیسم کربوهیدرات‎ها، اطلاعات کمی در مورد بیان ژن‎های کلیدی در این مسیر وجود دارد. لذا در این مطالعه بیان ژن‎های دخیل در متابولیسم کربوهیدرات‎ها در چهار ژنوتیپ و رقم با زمان گلدهی متفاوت (دو ژنوتیپ متحمل و یک ژنوتیپ و یک رقم حساس به سرما) مورد ارزیابی قرار گرفت. بررسی میزان قندهای محلول و جوانه‎زنی دانه گرده نشان داد که ژنوتیپ‎های متحمل به طور معنی ‎داری دارای مقادیر بالاتری از قند محلول و درصد جوانه‎زنی دانه گرده می‎باشد. مطالعه ژن‎های دخیل در متابولیسم کربوهیدرات‎ها نشان داد که سطح بیان بالاتری ازPdHEX1 ، PdINV ،PdPEPcK ،PdPGK ، PdSUS و PdUGPase در ژنوتیپ‎های متحمل نسبت به ژنوتیپ‎های حساس به سرما مشاهده شد که می‏تواند نقش مثبت این ژن‎ها را در تحمل به سرما نشان دهد. در مجموع استفاده از ویژگی‎های ذکر شده و ژن‎های بررسی شده می‎تواند به عنوان شاخصی در ارزیابی و شناسایی ژنوتیپ‎های متحمل قرار گیرد، علاوه بر این ژنوتیپ H با توجه به دیرگل و متحمل بودن به سرمازدگی پتاسیل معرفی به عنوان رقمی متحمل به سرمای دیرس بهاره را دارد.

    کلیدواژگان: ترانسکریتوم، ژنوتیپ‎ متحمل، ژنوتیپ‎ حساس، ژنوتیپ‎ دیرگل
  • دیانا شبان جرجندی، احمد آیت اللهی مهرجردی، محمدرضا محمدابادی*، فاطمه ابارقی، افروز گلکار، حمید خیرالدین، محمد سفلایی صفحات 257-266

    درک شاخص های اساسی ایمنی، به ویژه پارامترهای لنفوسیت T، برای تحقیق در مورد بیماری ها و واکسن های گوسفند و درک بهتر پاسخ ایمنی به باکتری ها و ویروس ها جهت کاهش مصرف آنتی بیوتیک ها و بهبود آسایش گوسفند ضروری است. ژن CD8B (ژن کد کننده زنجیره بتا گلیکوپروتیین سطح سلول T)، یک مولکول گیرنده مشترک و انتقال سیگنال است که عمدتا بر روی سطح سلول های T کشنده بیان می شود. لذا، با توجه به نقش و اهمیت این ژن بر سیستم ایمنی، در مطالعه حاضر بیان این ژن در بافت های مختلف گوسفند کرمانی مورد ارزیابی قرار گرفت. در این تحقیق از بافت های طحال، کبد و قلب سه راس بره نر نژاد کرمانی در هنگام کشتار نمونه گیری شد. RNA کل استخراج و cDNA ساخته شد. برای بررسی میزان نسبی بیان ژن ها از واکنش PCR در زمان واقعی به روش Syber Green استفاده شد. در این مطالعه از ژن β-actin به عنوان ژن کنترل داخلی استفاده شد. برای تجزیه وتحلیل داده های حاصل از PCR در زمان واقعی و محاسبه مقدار تغییرات بیان ژن، از نرم افزار Prism، روش ΔΔCT استفاده شد. نتایج نشان داد که CD8B در هر سه بافت، با بیان بیشتر در بافت کبد (06/18) و طحال (28/16) و بیان کمتر در بافت قلب (94/1) بیان شد. اختلاف بین تمام بافت ها ازنظر آماری معنی دار بود (05/0>P). بیان در بافت کبد و طحال به طور قابل توجهی بیشتر از بافت قلب بود (001/0>P). به طورکلی، باوجوداینکه بیان CD8B در بافت های مرتبط با ایمنی بالاتر بود، بیان در تمامی بافت ها معنی دار شد. بنابراین، می توان با انجام آزمایش های تکمیلی و درک مکانیسم های مربوطه، علت تغییر بیان را یافت و در بهبود عملکرد دام ها با استفاده از تغییر بیان این ژن اقدام نمود.

    کلیدواژگان: PCR در زمان واقعی، ژن CD8B، طحال، قلب، کبد
  • سعید امینی، رضا معالی امیری*، هلن پورمظاهری صفحات 267-278

    در گیاهان پوترسین (Put)، اسپرمیدین (Spd) و اسپرمین (Spm)، همه به خانواده پلی آمین ها تعلق دارند و نقش آن ها در چندین فرآیند زیستی از جمله رشد، نمو و پاسخ به محرک های محیطی به میزان اندکی مطالعه شده است. این پژوهش به توصیف تکاملی in-silico ژنوم اعضای خانواده ژن های مسیر بیوسنتز پلی آمین ها شامل آرژنین/ارنیتین دکربوکسیلاز (ADC/ODC)،Spd سینتاز (SPDS) و Spm سینتازSPMS) (و الگوی بیان دیجیتال این ژن ها در مراحل نموی در بافت های مختلف نخود(Cicer arietinum L.) ، همراه با تجزیه و تحلیل هستی شناسی ژنی (GO) و شبکه ژنی مبتنی بر ارتباط ژن-ژن می پردازد. ژن های بیوسنتزی پلی آمین ها، همگی بر روی کروموزوم های 2، 4، 5، 6 و 7 مستقر بودند. چارچوب خوانش باز (ORF[1]) آن ها 990 تا 2199 جفت باز بوده و پروتیین هایی را رمزگذاری می کردند که محتوی 329 تا 732 اسیدآمینه بود. مقادیر وزن مولکولی برای این توالی ها از 59/36 تا 74/78 کیلودالتون (kDa) بود. پیش بینی مکان یابی درون سلولی نشان داد که پروتیین های ADC،SPDSs  و SPMS احتمالا در آپوپلاست (خارج سلول) قرار دارند در حالی که ODC عمدتا در میتوکندری مستقر می باشد. پیش بینی شکل سه بعدی (3-D) این پروتیین ها بیانگر تنوع ساختاری آن هاست. تجزیه و تحلیل ساختار دوم نشان داد که این پروتیین ها درصدهای متفاوتی از آلفا هلیکس، بتا شیت، مارپیچ و حالت دور برگردان دارند. تجزیه و تحلیل ساختار ژن نشان داد که توالی ژن های ADC و ODC منحصربفرد بوده در حالی که برای SPDSs و SPMS دوبل شدن تکراری و پراکنده رخ داده است. تجزیه و تحلیل فیلوژنتیک دیدگاه عمیق تری در مورد روابط تکاملی مابین پروتیین ها و همچنین کارکردهای احتمالی آن ها ارایه می دهد. همردیفی چندگانه شباهت زیادی را در دومن های حفاظت شده نشان دادند اما در دو انتهای آمینی و کربوکسیلی واگرایی داشتند. درخت فیلوژنتیک نشان داد که در نخود توالی ADC و ODC موتیف های پروتیینی بسیار حفاظت شده ای داشته و هیچ اینترونی در توالی این دو ژن وجود نداشت. نتایج بیانگر آن است که SPDSها و SPMSها حاوی هفت تا ده اینترون هستند و اکثر این ایزوفرم ها دارای تعداد اگزون مشابه اما طول اگزون و اینترون متفاوت هستند. تجزیه و تحلیل بیان دیجیتال ژن در طول فرآیندهای رشد نشان داد که ژن های مسیر بیوسنتز پلی آمین ها نقش به سزایی در تنظیم دقیق چرخه زندگی گیاهان دارند. با توجه به نتایج داده کاوی در پایگاه اطلاعاتیEST، سطوح بیان بالای این ژن ها خصوصا ADC در ریشه و برگ نخود زراعی شناسایی شد، در حالی که ODC در چنین شرایطی دارای سطوح بیان کم یا بدون بیان بود. این اطلاعات منبعی مفید در تحقیقات آینده در مورد عملکرد و ساختار اعضای خانواده ژن های مرتبط با بیوسنتز پلی آمین گیاهی محسوب شده و به کارگیری و دستکاری مسیرهای متابولیک ژنی مرتبط با پلی آمین ها را در برنامه های اصلاحی نخود فراهم می آورد.

    کلیدواژگان: بیوسنتز پلی آمین ها، مشخصه یابی ژنومیک، ساختار و شبکه ژنی، نخود
  • حسین محمدی*، محمد شمس اللهی صفحات 279-291

    در این پژوهش، تاثیر جایگزینی ذرت جیره با آرد میوه بلوط بر میزان بیان ژن کیموتریپسین پانکراس در جوجه های گوشتی بررسی شد. استفاده از میوه بلوط در جیره طیور، به دلیل غلظت بالای تانن آن می تواند باعث کاهش مصرف خوراک، هضم مواد مغذی و عملکرد طیور گردد. از این رو، هدف از این مطالعه بررسی میزان بیان ژن کیموتریپسن پانکراس در جوجه های گوشتی تغذیه شده با سطوح متفاوت آرد میوه بلوط بود. برای این منظور، جوجه های گوشتی با سه تیمار غذایی (کنترل، 15 درصد و 20 درصد آرد میوه بلوط) از سن 1 تا 42 روزگی تغذیه شدند. در سنین 21 و 42 روزگی، بافت پانکراس از 36 قطعه جوجه (6 قطعه از هر تیمار در هر سن) پس از کشتار، توزین و RNA کل استخراج شد. به منظور بررسی بیان ژن، بیان ژن کیموتریپسین با ژن بتا اکتین به عنوان ژن مرجع، مورد مقایسه قرار گرفت. برای آنالیزداده های بیان ژن از نرم افزارهای REST, 2009, V2.0.13 و SAS 9.1 استفاده شد. در سن 21 روزگی، اختلاف معنی داری در وزن نسبی پانکراس بین تیمارهای مختلف مشاهده نشد (05/0 p>)، در حالی که در سن 42 روزگی، وزن نسبی پانکراس در تیمار 20 درصد آرد میوه بلوط نسبت به تیمارهای 15 درصد آرد میوه بلوط و کنترل افزایش معنی داری را نشان داد (05/0>p). در سن 21 روزگی، بیان ژن کیموترپسین پانکراس جوجه های گوشتی بین تیمارهای حاوی بلوط نسبت به شاهد اختلاف معنی داری مشاهده نشد، در حالی که در سن 42 روزگی، بیان ژن کیموتریپسین در تیمارهای حای 15 و 20 درصد آرد میوه بلوط، افزایش معنی داری را نسبت به گروه شاهد نشان داد (05/0>P). به طور کلی افزایش سطح بلوط در جیره جوجه های گوشتی به علت افزایش ترکیبات فنولی (تانن ها) جیره و اتصال آن ها با پروتیین های جیره و آنزیم های گوارشی می تواند باعث کاهش جذب پروتیین ها و اسید های آمینه در دستگاه گوارش وافزایش بیان آنزیم های هضم کننده پروتیین در دستگاه گوارشی شود.

    کلیدواژگان: ارزیابی ژنومی، تک مرحله ای، ژن کاندیدا، گوسفند شیری، واریانس ژنتیکی
  • مصطفی محقق دولت آبادی*، عصمت رضوی، علی جعفری صفحات 293-299

    در این پژوهش، تاثیر جایگزینی ذرت جیره با آرد میوه بلوط بر میزان بیان ژن کیموتریپسین  پانکراس در جوجه های گوشتی بررسی شد. استفاده از میوه بلوط در جیره طیور، به دلیل غلظت بالای تانن آن می تواند باعث کاهش مصرف خوراک، هضم مواد مغذی و عملکرد طیور گردد. از این رو، هدف از این مطالعه بررسی میزان بیان ژن کیموتریپسن پانکراس در جوجه های گوشتی تغذیه شده با سطوح متفاوت آرد میوه بلوط بود. برای این منظور، جوجه های گوشتی با سه تیمار غذایی (کنترل، 15 درصد و 20 درصد آرد میوه بلوط) از سن 1 تا 42 روزگی تغذیه شدند. در سنین 21 و 42 روزگی، بافت پانکراس از 36 قطعه جوجه (6 قطعه از هر تیمار در هر سن) پس از کشتار، توزین و RNA کل استخراج گردید. به منظور بررسی بیان ژن، بیان ژن کیموتریپسین با ژن بتا اکتین به عنوان ژن مرجع، مورد مقایسه قرار گرفت. برای آنالیزداده های بیان ژن از نرم افزارهای REST, 2009, V2.0.13 و SAS 9.1 استفاده شد. در سن 21 روزگی، اختلاف معنی داری در وزن نسبی پانکراس بین تیمارهای مختلف مشاهده نشد (05/0 p>)، در حالی که در سن 42 روزگی، وزن نسبی پانکراس در تیمار 20 درصد آرد میوه بلوط نسبت به تیمارهای 15 درصد آرد میوه بلوط و کنترل افزایش معنی داری را نشان داد (05/0>p).  در سن 21 روزگی، بیان ژن کیموترپسین پانکراس جوجه های گوشتی بین تیمارهای حاوی بلوط نسبت به شاهد اختلاف معنی داری مشاهده نشد، در حالی که در سن 42 روزگی، بیان ژن کیموتریپسین در تیمارهای حای 15 و 20 درصد آرد میوه بلوط، افزایش معنی داری را نسبت به گروه شاهد نشان داد (05/0>P). بطور کلی افزایش سطح بلوط در جیره جوجه های گوشتی به علت افزایش ترکیبات فنولی (تانن ها) جیره و اتصال آنها با پروتیین های جیره و آنزیم های گوارشی می تواند باعث کاهش جذب پروتیین ها و اسید های آمینه در دستگاه گوارش وافزایش بیان آنزیم های هضم کننده پروتیین در دستگاه گوارشی گردد.

    کلیدواژگان: بیان ژن، جوجه گوشتی، کیموتریپسین، میوه بلوط
  • محمود قربانی مرغشی*، هدایت باقری صفحات 301-312

    خانواده ژن های موتیف AT-hook بسیار حفاظت شده هستند و نقش بسیار مهمی در فرآیندهای بیولوژیکی گیاهان ایفا می کنند. با وجود این تاکنون هیچ گونه بررسی این خانواده ژنی در گیاه کاردامینه هیرسوتا انجام نشده است. در این مطالعه با توجه به یافته های خانواده ژن موتیف AT-hook در آرابیدوپسیس تالیانا، خانواده ژن های موتیف AT-hook در ژنوم کاردامینه هیرسوتا شناسایی، بررسی و تفسیر شد. با استفاده از بررسی های In Silico، ویژگی های ساختار پروتیین ها و ژن ها، مکان های کروموزومی، رویدادهای تکراری ژن و روابط فیلوژنتیکی ارزیابی شد. در ابتدا 29 ژن AHL در کاردامینه هیرسوتا شناسایی شد تجزیه و تحلیل فیلوژنتیک نشان داد که AHLها در کاردامینه هیرسوتا به 2 کلاد، کلاد A بدون اینترون و کلاد B با 5-4 اینترون مشابه ارابیدوپسیس تالیانا تکامل یافته اند. بر اساس ترکیب موتیف (های) AT-hook و دامنهPPC ، پروتیین های AHL به سه نوع (Type-I/-II/-III) طبقه بندی شدند به طوری که کلاد A نوع یک و کلاد B نوع دو و سه را تشکیل دادند. همچنین بررسی موتیف ها نشان داد که سه ژن AHL1، AHL10 و AHL11 اگرچه دارای موتیف AT-hook هستند اما بدون دومین PCC بوده و بر این اساس، تعداد واقعی ژن های خانواده AHL در گیاه کاردامینه هیرسوتا 26 می باشد. بررسی وضعیت مضاعف شدن در خانواده ژن های AHL در کاردامینه هیرسوتا نشان داد 16 ژن همولوگ ناشی از دوبرابر شدن قطعه ای می باشند و توالی تاندمی در هیچکدام از ژن ها مشاهده نشد. بررسی نسبت نرخ جانشینی غیر مترادف به نرخ جانشینی مترادف، یعنی Ka/Ks در 5 جفت ژن همولوگ نشان داد که آن ها با Ka/Ks <1 در معرض انتخاب منفی قرار گرفته اند. این نتایج و تجزیه و تحلیل آن، یک ارتباط تکاملی احتمالی را برای خانواده ژن های AHL در گیاه کاردامینه هیرسوتا نشان می دهد و امکان مطالعات جدید برای بررسی عملکرد بیولوژیکی آن ها را تسهیل می کند.

    کلیدواژگان: آرابیدوپسیس تالیانا، آنالیز فیلوژنتیکی، خانوادهAHL، کاردامینه هیرسوتا، موتیفAT-hook
  • مریم بهرامی راد، شهاب خاقانی، منصور امیدی*، علیرضا اطمینان، مهدی چنگیزی صفحات 313-323

    شنبلیله با نام علمی Trigonella foenum-graecum یکی از گیاهان دارویی و معطر می باشد که منبعی غنی از دو ماده ارزشمند دیوسژنین و تریگونلین است. تجزیه تنوع ژنتیکی با استفاده از روش های قابل اعتماد، اطلاعات مفیدی برای برنامه های به نژادی گیاهان و همچنین حفاظت از ذخایر ژنتیکی فراهم می کند. در این مطالعه، تنوع ژنتیکی 40 ژنوتیپ شنبلیله با استفاده از دو نشانگر هدفمند ژنی مورد بررسی قرار گرفت. تعداد 17 آغازگر، شامل 7 آغازگر SCoT و 10 آغازگر CBDP به ترتیب 78 و 93 قطعه ژنومی را در اکسشن های مورد مطالعه تکثیر نمودند که از این تعداد، به ترتیب 65 و 78 باند چندشکلی نشان دادند. متوسط شاخص محتوای اطلاعات چندشکل (PIC) برای آغازگرهای SCoT و CBDP به ترتیب 37/0 و 29/0 به دست آمد که نشان دهنده برتری نسبی نشانگر SCoT نسبت به CBDP از لحاظ قدرت تفکیک بود. دندروگرام حاصل از تجزیه کلاستر با الگوریتم UPGMA و بر مبنای ضریب فاصله Dice، 40 نمونه مورد مطالعه را در چهار گروه اصلی دسته بندی نمود که این نتایج با نتایج تجزیه به مختصات اصلی همخوانی داشت. نتایج تجزیه واریانس مولکولی (AMOVA) بیانگر سهم بیشتر واریانس درون گروه ها در مقایسه با واریانس بین گروه ها بود. در بین پنج گروه جمعیتی مورد مطالعه، بیشترین مقدار شاخص های تنوع جمعیت نظیر تعداد الل موثر (54/1) شاخص شانون (46/0) و تنوع ژنی نی (31/0) مربوط به جمعیت IV بود که این نتایج بیانگر وجود تنوع بیشتر در این جمعیت در مقایسه با سایرین می باشد. این نتایج سطح بالایی از تنوع ژنتیکی را در میان مواد ژنتیکی مورد مطالعه نشان داد که می توان از پتانسیل آن در برنامه های به نژادی استفاده نمود. علاوه بر این، یافته های این پژوهش مشخص نمود که SCoT و CBDP به عنوان نشانگرهای هدفمند ژنی، نشانگرهایی مناسب و قابل اعتماد جهت انگشت نگاری DNA و بررسی تنوع ژنتیکی در جمعیت های گیاهی می باشند.

    کلیدواژگان: گیاه دارویی، جمعیت، تنوع، نشانگر
  • یگانه شفیعی، سدابه جهانبخش گده کهریز*، سلیم فرزانه، سیده یلدا رئیسی ساداتی صفحات 325-337

    گیاه سویا در تغذیه انسان از ارزش فراوانی برخوردار است، به طوری که پروتیین فرآوری شده سویا، جایگزین پروتیین های حیوانی مصرف روز افزون یافته است. عمده ترین تنش محیطی در اکثر مناطق جهان، شوری می باشد که رشد و عملکرد محصولات زراعی را محدود کرده است. لذا هدف از این تحقیق بررسی تغییرات الگوی پروتیینی دو رقم سویا تحت تنش شوری با استفاده از تکنیک الکتروفورز دو بعدی می باشد. آزمایشی در سال زراعی 1399-1398 به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در دانشگاه محقق اردبیل اجرا شد. فاکتورهای آزمایش شامل فاکتور اول تنش شوری (0، 3، 6 و 9 دسی ‏زیمنس بر متر) و فاکتور دوم ژنوتیپ های سویا (DPX و آرین) بودند. یافته ها نشان داد‏ با انجام الکتروفورز دو بعدی تعدادی لکه پروتیینی تکرار پذیر شناسایی شد که از این تعداد، 14 لکه پروتیینی مربوط به رقم DPX در سطح احتمال پنج درصد معنی دار بود و 11 لکه پروتیینی در رقم آرین تغییرات بیان معنی داری را در سطوح مختلف تنش شوری نشان دادند. همچنین 55 درصد از پروتیین های شناسایی شده کاهش بیان و 19 درصد افزایش بیان داشتند. پروتیین های شناسایی شده در مسیرهای متابولیکی مختلف مانند متابولیسم انرژی، فتوسنتز، تنفس، فعالیت های آنتی اکسیدانی، انتقال پیام، ترجمه، نسخه برداری و دیواره سلولی نقش دارند. بیشتر پروتیین های مشترک در ارقام DPX و آرین از آنزیم های کلروپلاستی و تعدادی هم از آنزیم های میتوکندریایی بودند. بیشترین تغییرات در رقم DPX (متحمل به شوری) و نهایتا کمترین تغییرات در رقم حساس آرین مشاهده شد که نشان دهنده تلاش بیشتر رقم DPX برای کاهش خسارت ناشی از تنش شوری است.

    کلیدواژگان: الکتروفورز دو بعدی، پروتئین کل، تنش شوری، سویا
  • داودعلی ساقی*، لیلی سیمایی سلطانی، فائزه قارائی کسمائی صفحات 339-346

    میوستاتین که فاکتور رشد و تمایز 8 (GDF8) نیز نامیده می شود به عنوان یک تنظیم کننده منفی رشد و توسعه عضلات عمل می نماید. بنابراین نقش آن در رشد حیوانات و تولید گوشت حایز اهمیت است. مطالعات عملکردی نشان داده است که یک چندشکلی تک نوکلیوتیدی در ناحیه 3'UTR این ژن سبب حذف نقش مهاری میوستاتین و در نهایت بروز فنوتیپ ماهیچه مضاعف در گوسفند می شود. روش tetra primer ARMS PCR یک روش آسان، سریع، قابل اعتماد و ارزان برای شناسایی چندشکلی تک نوکلیوتیدی می باشد. مطالعه حاضر با هدف شناسایی جهش تک نوکلیوتیدی ژن میوستاتین (g + 6723G> A) با روش tetra primer ARMS PCR در 86 راس گوسفند قره گل انجام شد. بهینه سازی واکنش زنجیره ای پلیمراز با استفاده از 3 نمونه شاهد شامل هموزیگوت وحشی، هتروزیگوت و هموزیگوت جهش یافته گوسفند نژاد شاروله صورت گرفت. تمامی نمونه های قره گل مورد بررسی دارای آلل G برای چندشکلی تک نوکلیوتیدی ذکر شده بودند و آلل جهش یافته A مشاهده نشد، بنابراین فراوانی آلل جهش یافته (A) و آلل وحشی (G) به ترتیب صفر و 100 درصد می باشد. به منظور ارزیابی دقت تکنیکtetra primer ARMS PCR در این جایگاه، تمامی افراد آزمایش شده با روش PCR-RFLP نیز تعیین ژنوتیپ شدند. نتایج حاصل، حاکی از تطابق دو روش با یکدیگر می باشد و از این رو می توان در جهت تعیین ژنوتیپ از روش Tetra Primer ARMS PCR به عنوان روشی مقرون به صرفه استفاده نمود.

    کلیدواژگان: tetra primer ARMS PCR، میوستاتین، ماهیچه مضاعف، گوسفند قره گل
  • سیما ابراهیمی، علی دادخدائی*، بهرام حیدری، روح الله نادری صفحات 347-356

    گونه های زیادی از آژیلوپس در ایران وجود دارند که بسیاری از آن ها مقاوم به بیماری زنگ گندم هستند. بنابراین با توجه به توانایی بیمارگر ها در شکستن مقاومت، پژوهش هایی که در زمینه شناسایی و بهره گیری از این گونه ها صورت نگرفته است، کافی نیست. برخی از این گونه ها از لحاظ ظاهری به هم شباهت دارند اما دارای سطح پلوییدی متفاوت هستند. به همین دلیل سطح پلوییدی گونه های Aegilops crassa، Ae. neglecta و  Ae. vaviloviiتوسط دستگاه فلوسایتومتری تعیین شد و از گیاه Ae. tauschii (2n=2x=14) به عنوان مرجع استفاده شد. محتوای ژنوم گونه هایAe. crassa و Ae. neglecta حدود دو برابر گیاه مرجع بود و بنابراین به عنوان گونه تتراپلویید (2n=4x) شناسایی شدند درحالی که این مقدار در Ae. vavilovii که هگزاپلویید (2n=6x) بود، حدود سه برابر بود. به منظور شناسایی مقاومت به زنگ برگ، 49 ژنوتیپ خالص از گونه های Ae. crassa،Ae. neglecta، Ae. geniculata، Ae. kotschyi و Ae. biuncialis و گونه Ae. vavilovii بررسی شدند. ابتدا یوریدینیوسپور های چهار پاتوتیپ بر روی رقم گندم روشن که حساس به زنگ برگ می باشد، در گلخانه تکثیر شدند. سپس، همه ژنوتیپ ها در مرحله دو برگی در شرایط 100 درصد رطوبت و 24 ساعت تاریکی با این پاتوتیپ ها مایه زنی شدند. بعد از دو هفته، نمره دهی براساس مقیاس 0 تا 4 انجام شد و ژنوتیپ ها طیف وسیعی از بسیار مقاوم (0;=) تا کاملا حساس (3+) را نشان دادند. در ارزیابی مقاومت در مرحله گیاه کامل نیز، سطوح متفاوتی از مقاومت (MR تا R) مشاهده شد. این پژوهش مقدمه ای بر شناسایی ژن های مقاومت در این ژنوتیپ ها و نوع عمل آن ها در پژوهش های بعدی می باشد.

    کلیدواژگان: آجیلوپس، پاتوتیپ، زنگ برگ، سطح پلوئیدی، فلوسایتومتری
|
  • Sadegh Mousavi-Fard, Behrouz Shiran*, Ali Imani, Saadollah Houshmand Pages 245-256

    Almonds (Prunus dulcis Mill.) are a crucial deciduous nut crop on a global scale. The development of fruiting buds necessitates a period of chilling during the winter. However, the presence of early or late spring frost may cause harm to reproductive tissues, particularly anthers, resulting in a decrease in productivity. The critical roles of carbohydrates and the key enzymes involved in carbohydrate metabolism in plants are well-known for achieving maximum frost tolerance. Despite the significance of genes associated with carbohydrate metabolism, little is known about the expression patterns of the key genes in almond anthers. In this study, the expression profiles of genes involved in carbohydrate metabolism were compared between cold-sensitive and cold-tolerant almond genotypes  and cultivar. Cold-tolerant genotypes demonstrated higher expression levels of PdHEX1, PdINV, PdPEPcK, PdPGK, PdSUS, and PdUGPase genes in comparison to sensitive genotypes. This could imply a positive role of these genes in the cold tolerance of almonds. To conclude, examining the expression profile of genes involved in carbohydrate metabolic processes can provide valuable insights into the response of almonds and other Prunus species to cold stresses. Additionally, the H genotype, which blooms late and is frost-tolerant, has the potential to be introduced as a cold-tolerant genotype.

    Keywords: Transcriptome, Cold-sensitive genotype, Cold-tolerant genotype, late blooming genotype
  • Diana Shaban Jorjandy, Ahmad Ayatollahi Mehrjardi, Mohammadreza Mohammadabadi*, Fatemeh Abareghi, Afrooz Golkar, Hamid Kheyrodin, Mohammad Soflaei Pages 257-266

    The understanding of fundamental immune indicators, especially T-lymphocyte parameters, is crucial for research into sheep diseases and vaccines, as well as to reduce antibiotic usage and improve sheep welfare. CD8 (gene encoding beta chain of T-cell surface glycoprotein) is a co-receptor molecule expressed on the surface of Cytotoxic T cells. Due to the role and importance of this gene in the immune system, this gene's expression was examined in different Kermani sheep tissues. Samples were taken from the spleen, liver, and heart of three Kermani lambs with almost the same weight at slaughter. Total RNA was extracted and cDNA was synthesized. Real-Time PCR using Syber Green was applied for estimating gene expression levels. Beta-actin gene was used as an internal control. For analyzing Real-Time PCR data, Prism software, ΔΔCT method was used. The results showed that CD8B was expressed in all three tissues, with more expression in the liver (18.06) and spleen (16.28) and less expression in the heart (1.94). There was a significant difference (P<0.05) between all tissues. Expression in the liver and spleen tissue was significantly higher than in heart tissue (P<0.001). While CD8B expression was higher in immune-related tissues, there were significant differences in all tissues. Thus, by conducting supplementary experiments and understanding its mechanisms, we can find out why animals exhibit different levels of expression and use this variation to enhance animal performance.

    Keywords: CD8B, heart, liver, Real Time PCR, spleen
  • Saeed Amini, Reza Maali-Amiri*, Helen Poormazaheri Pages 267-278

    In plants, putrescine (Put), spermidine (Spd), and spermine (Spm), all belong to the polyamine family, and their roles in several biological processes such as growth, development, and various responses to stimuli have been little studied. This report deals with the in-silico genome-wide evolutionary characterization of polyamine biosynthetic genes family members (including arginine/ornithine decarboxylase (ADC/ODC), Spd synthase (SPDS), and Spm synthase (SPMS), respectively) and their digital gene expression profiling analysis in different tissues along with gene ontology (GO) and gene-gene based network analysis in chickpea (Cicer arietinum L.). Based on bioinformatics analysis, identified five different putative polyamine biosynthetic gene pathways located on chromosomes 2, 4, 5, 6 and 7, respectively. Their open reading frames ranged in size from 990 to 2199 bp, encoding proteins with lengths of 329 to 732 aa. The MW values for these 5 sequences ranged from 36.59 to 78.74 kDa while pI values were 5.08 to 6.67. CaADC, CaSPDSs and CaSPMSs were predicted to localize in apoplast (extracellular). CaODC were found primarily in mitochondria. The prediction of the three-dimensional shape (3-D) of these proteins shows their structural diversity. The analysis of the second structure showed that these proteins have different percentages of Alpha-helices, Beta sheet, Random coil and Turn. Analysis of gene structure showed that the sequence of ADC and ODC were singleton while the SPDS and SPMS sequence showed dispersed duplication. The phylogenetic analysis provides further insights into the evolutionary relations between these proteins, as well as their putative functions. Multiple alignments revealed high similarity in their conserved domain but divergence in the N- and C-terminals. The phylogenetic tree showed that the ADC and ODC sequences in chickpea have very conserved protein motifs and there are no introns in the sequence of these two genes. SPDSs and SPMSs are divided into two distinct groups based on the presence of similar protein motifs. The results indicate that SPDSs and SPMSs contain seven to ten introns and most of these isoforms have the same number of exons but different lengths of exons and introns. Analyzing digital gene expression during developmental processes revealed that polyamine biosynthetic genes play a more significant role in fine-tuning plant life cycle. According to the results of data mining in the EST database, high expression levels of PAs biosynthesis genes, especially ADC, were identified in leaf and root, while, ODC had low or no expression level in all of this tissues. When considered together, these results provide valuable information for future research with regard to polyamine biosynthetic gene family members' function and structure in plants and also provide applying and manipulation of PA biosynthetic gene pathways in chickpea breeding programs.

    Keywords: Polyamine biosynthesis, Genomic characterization, Gene network, structure, Chickpea
  • Hossein Mohammadi*, Mohammad Shamsollahi Pages 279-291

    In this study, the effect of dietary corn replacement with oak acorn on the expression of pancreatic chymotrypsin gene in broilers was investigated. The use of oak acorn in poultry feed can reduce feed intake, nutrient digestion and poultry performance by binding to dietary proteins and digestive enzymes. Therefore, the aim of this study was to evaluate the expression of pancreatic chymotrypsin gene in broilers fed with different levels of oak acorn. For this purpose, broilers were fed with three treatments (control, 15% and 20% oak flour) from 1 to 42 days of age. At 21 and 42 days of age, pancreatic tissue was isolated and weighed from 36 chickens (6 from each treatment at each age) after slaughter and then total RNA was extracted. To evaluate gene expression, chymotrypsin gene expression was compared with beta-actin gene as reference gene. To analysis of gene expression data, REST V2.0.13 software and SAS 9.1 software were used. At 21 days of age, no significant difference was observed in relative weight of pancreas between different treatments (p> 0.05), while at 42 days of age, relative weight of pancreas in 20% oak acorn treatment was significantly higher in compared to 15% oak acorn and control treatments (p <0.05). At 21 days of age, expression of chymotrypsin gene in broiler pancreas was not significantly different between treatments containing oak acorn compared to control, while on day 42, expression of chymotrypsin gene was significantly higher in treatments containing 15% and 20% oak acorn in relation to the control group (P <0.05). In general, increasing the level of oak acorn in the broilers diet due to the increase of phenolic compounds (tannins) and their binding to dietary proteins and digestive enzymes can reduce the digestion and absorption of proteins and amino acids and increased expression of protein digestive enzymes in the gastrointestinal tract.

    Keywords: Candidate gene, Dairy sheep, Genetic variance, Genome scan, Single step
  • Mustafa Muhaghegh Dolatabady*, Esmat Razavi, Ali Jafari Pages 293-299

    In this study, the effect of dietary corn replacement with oak acorn on the expression of pancreatic chymotrypsin gene in broilers was investigated. The use of oak acorn in poultry feed can reduce feed intake, nutrient digestion and poultry performance by binding to dietary proteins and digestive enzymes. Therefore, the aim of this study was to evaluate the expression of pancreatic chymotrypsin gene in broilers fed with different levels of oak acorn. For this purpose, broilers were fed with three treatments (control, 15% and 20% oak flour) from 1 to 42 days of age. At 21 and 42 days of age, pancreatic tissue was isolated and weighed from 36 chickens (6 from each treatment at each age) after slaughter and then total RNA was extracted. To evaluate gene expression, chymotrypsin gene expression was compared with beta-actin gene as reference gene. To analysis of gene expression data, REST V2.0.13 software and SAS 9.1 software were used. At 21 days of age, no significant difference was observed in relative weight of pancreas between different treatments (p> 0.05), while at 42 days of age, relative weight of pancreas in 20% oak acorn treatment was significantly higher in compared to 15% oak acorn and control treatments (p <0.05). At 21 days of age, expression of chymotrypsin gene in broiler pancreas was not significantly different between treatments containing oak acorn compared to control, while on day 42, expression of chymotrypsin gene was significantly higher in treatments containing 15% and 20% oak acorn in relation to the control group (P <0.05). In general, increasing the level of oak acorn in the broilers diet due to the increase of phenolic compounds (tannins) and their binding to dietary proteins and digestive enzymes can reduce the digestion and absorption of proteins and amino acids and increased expression of protein digestive enzymes in the gastrointestinal tract.

    Keywords: Gene expression, chymotrypsin, Oak acorn, Broiler chicken
  • Mahmood Ghorbani Marghashi*, Hedayat Bagheri Pages 301-312

    AT-hook motif nuclear localization (AHL) proteins play a critical role in plant biological processes, and it is highly conserved in terrestrial plants. In Arabidopsis thaliana this gene family data is available. We used this data to detect and interpret the AHL gene family in the Cardamine hirsuta. In Silico analysis was launched and initially 29 AHL genes were detected. Phylogenetic analysis afterward exhibits that AHL in C. hirsuta has been grouped into two clades, clade B with 3-5 introns, and clade A intron-free similar to A. thaliana. According to the combination of AT-hook motif(s) and PPC domain, AHL proteins are divided into three subclades (sub-clades-I/-II/-III). Subclades-I are related to Clade-A, while subclades-II and subclades-III are related to Clade-B. The motif analysis exhibits that the three genes including AHL1, AHL10, and AHL11, although had the AT-hook motifs, lacked the PCC domain, and therefore the actual number of AHL family genes decreased to 26. Looking at duplication events in the AHL gene family in C. hirsuta, 16 homologous genes were found due to segmental duplication, and no tandem sequences were observed in these genes. In-depth inspection showed that segment genomic duplication events could cause the expansion of these genes. Examining ratios of non-synonymous (Ka) and synonymous (Ks) substitution rates, i.e. Ka/Ks, in 5 pairs of homologous genes showed those with Ka/Ks < 1 were exposed to the adverse selection. These findings reveal a possible evolutionary relationship for the AHL gene family in C. hirsuta, providing helpful information for future analysis to investigate their biological functions.

    Keywords: Arabidopsis thaliana, Phylogenetic Analysis, AHL Family, Cardamina hirsuta, AT-hook motif
  • Maryam Bahrami Rad, Shahab Khaghani, Mansour Omidi*, Alireza Etminan, Mehdi Changizi Pages 313-323

    Fenugreek (Trigonella foenum-graecum L.) as an important aromatic and medicinal plant is a rich source of the Diosgenin and Trigonelline. Genetic diversity analysis using reliable methods provides useful information for the crop breeding programs and conservation of genetic resource. In the present study, 40 Fenugreek genotypes were evaluated for genotypic diversity using two gene-targeted markers. Seven SCoT and ten CBDP primers amplified 78 and 93 fragments in which 65 and 78 were polymorphic, respectively. The average of polymorphism information content (PIC) for SCoT and CBDP Primers were 0.37 and 0.29 respectively, that showed a higher resolving power of SCoTs than CBDPs. The dendrogram generated using the UPGMA algorithm based on Dice distance coefficient, classified all 40 investigated samples into four main groups. Furthermore, these results were confirmed by principal coordinate analysis (PCoA). Analysis of molecular variance (AMOVA) showed a higher distribution of genetic diversity within populations (66%), than between them (34%). Among all five investigated populations, the highest values of diversity indexes such as number of effective alleles (1.54), Shannon’s index (0.46) and Nei’s gene diversity (0.31) were estimated for population IV indicating the higher variation within this population than others. These results showed a high amounts of genetic variation among tested genotypes, which can be used in breeding programs. Moreover, the results revealed that these two gene-targeted markers are suitable and reliable techniques for DNA fingerprinting and genetic diversity investigations.

    Keywords: medicinal plant, population, diversity, marker
  • Yeganeh. Shafiei, Sodabeh Jahanbakhsh Godehkahriz*, Salim Farzaneh, Seyedeh Yalda Raisi Sadati Pages 325-337

    Soybean plant has a lot of value in human nutrition, so the processed soy protein is a substitute for animal proteins, which is increasingly consumed. The main environmental stress in most regions of the world is salt stress, which has limited the growth and performance of crops. Therefore, the purpose of this research is to investigate the changes in the protein pattern of two soybean cultivars under salt stress using two-dimensional electrophoresis technique. An experiment was carried out in the crop year of 2018-2019 as a factorial based on a completely randomized design with three replications in University of Mohaghegh Ardabil. The test factors included the first factor of salinity stress (0, 3, 6 and 9 dS/m) and the second factor of soybean genotypes (DPX and Arian). To study and identify the proteins related to leaf development stages, total protein was extracted from soybean leaves based on TCA-acetone method and separated by two-dimensional electrophoresis method. In order to perform electrophoresis in the first dimension, an 18 cm strip gel with pH = 4-7 was used. The second dimension was put on 11 Percent acrylamide gel by SDS-PAGE method, and the electrophoresis device was first performed for 30 minutes with 50 V and then for 3 hours with 165 V. The findings showed that by performing two-dimensional electrophoresis, a number of reproducible protein spots were identified, of 14 protein spots related to DPX cultivar were significant at the five percent probability level, and 11 protein spots were in Arian cultivar. They showed significance in different levels of salinity stress. Also, 55 Percent of the detected proteins showed decreased expression and 19 Percent increased expression. 26 Percent of the identified proteins did not have regular and significant changes. The identified proteins are involved in various metabolic pathways such as energy metabolism, photosynthesis, respiration, antioxidant activities, message transmission, translation, transcription and cell wall. Most of the common proteins in DPX and Arian cultivars were chloroplastic enzymes and some of them were mitochondrial enzymes. The most changes were observed in the DPX variety (tolerant to salinity) and finally the least changes were observed in the sensitive Arian variety, which indicates the greater effort of the DPX variety to reduce the damage caused by salinity stress.

    Keywords: salt stress, soybean, two-dimensional electrophoresis, total protein
  • Davoud Ali Saghi*, Leila Simaei Soltani, Faeze Gharaei Kasmaei Pages 339-346

    Myostatin, also called growth and differentiation factor 8 (GDF8), acts as a negative regulator of muscle growth and development; Therefore, its role in animal growth and meat production is very important. Functional studies showed that a single nucleotide polymorphism in the 3'UTR region of this gene causes the elimination of its growth inhibitory role and finally the occurrence of double - muscled sheep. The tetra primer ARMS PCR method is an easy, fast, reliable and cost-effective method for the detection of nucleotide polymorphism. The present study was conducted with the aim of identifying single nucleotide polymorphism of myostatin gene (g+6723G>A) using tetra primer ARMS PCR technique in 86 Karakul sheep. Polymerase chain reaction was optimized using 3 control samples including 1 homozygous wild-type, 1 heterozygous and 1 homozygous mutant genotype of sharole breed sheep. All the studied Karakul sheep had the G allele, and the mutant type allele (A allele) was not observed, so the frequencies of the mutant type (A) and the wild type (G) alleles were 0 and 100%, respectively. To evaluate the accuracy of tetra primer ARMS PCR technique in this locus, all tested samples were also genotyped by PCR-RFLP method. The results indicated that two methods are the same as therefore using Tetra Primer ARMS PCR method been as economical to genotyping

    Keywords: tetra primer ARMS PCR, Myostatin, double – muscled, Karakul sheep
  • Sima Ebrahimi, Ali Dadkhodaie*, Bahram Heidari, Ruhollah Naderi Pages 347-356

    at the seedling and adult plant stagesAegilops species are abundantly found in Iran, of which many could be resistant to wheat rusts .However, the researches that have been conducted to study their resistance and exploit them, are insufficient. Despite having different ploidy levels, some Aegilops species are similar in appearance and hence, flow cytometry was used to determine their ploidy level.  Three species i.e. Ae. crassa, Ae. neglecta and Ae. vavilovii were studied where Ae. tauschii (2n=2x=14) was used as a reference genome. The DNA content of the species Ae. crassa and Ae. neglecta was twice that of Ae. tauschii, and hence they were tetraploid (2n=4x) while DNA content in Ae. vavilovii was three times of the reference genome, and therefore it was hexaploid (2n=6x). To identify susceptible and resistant genotypes, a greenhouse study was conducted of 49 genotypes of Ae. crassa, Ae. neglecta, Ae. geniculata, Ae. kotschyi, Ae. biuncialis and Ae. vavilovii to wheat leaf rust at the seedling and adult plant stages. First, single spores of four pathotypes of Puccinia triticina were multiplied on the wheat susceptible cultivar “Roshan” to obtain pure and fresh urediniospores. Then, at the two-leaf stage, the plants were inoculated with these pathotypes and were kept at 20 ℃ under 100 % humidity for 24 hours in dark. Two weeks later, the seedlings were scored using the 0-4 scale where different infection types from completely resistant (0;=) to highly susceptible (3+) were detected. Additionally, at the adult plant stage, different levels of resistance (R to MR) were observed. This study lays the foundation for identifying the number of resistance genes in these genotypes and their modes of action in future studies.

    Keywords: Aegilops, Flow Cytometry, Leaf Rust, Pathotype, Ploidy Level