فهرست مطالب

فنآوری زیستی در کشاورزی - سال دهم شماره 1 (تابستان 1390)

مجله فنآوری زیستی در کشاورزی
سال دهم شماره 1 (تابستان 1390)

  • تاریخ انتشار: 1390/08/01
  • تعداد عناوین: 7
|
  • سعید نواب پور، محمد باقر باقریه، رحیم حداد صفحه 1
    به منظور مطالعه الگوی بیان برخی از ژن های فتوسنتزی و دفاعی بذور گیاهان اسفناج (واریته ویینا) و کلزا (واریته فالکون) در شرایط کنترل شده اتاقک رشد کشت داده شدند. طیف گسترده ای از تیمارهای آزمایشی تنش زا با غلظت های متفاوت در یک آزمایش مقدماتی ارزیابی شده و در نهایت سه تیمار متیل وایلوژن، نیترات نقره و تری آمینوترایزول با چهار غلظت متفاوت به همراه شاهد و تیمار ترکیبی (اسید اسکوربیک+تیمارهای تنش زا) در آزمایش های بعدی وارد شدند. اعمال تیمارهای آزمایشی به صورت اسپری بر روی برگ در مرحله حداکثر رشد رویشی در قالب طرح کاملا تصادفی با 4 تکرار صورت پذیرفت. سنجش TBARM به منظور ارزیابی میزان سطح اکسیداسیون سلولی انجام شد. نمونه برداری در زمان های 6، 12، 24، 48 و 72 ساعت پس از اعمال کلیه ی تیمارها انجام شد. نمونه برداری برای انجام مطالعه ی بیان ژن و هیبریداسیون نورترن بلات در زمان 48 ساعت پس از اعمال تیمارها صورت پذیرفت. با توجه به حجم زیاد نتایج، کلیه ی نتایج اعم از بررسی درصد سلول های مرده، TBARM و بیان ژن ها در سطوح مختلف تیمارهای آزمایشی فقط در 48 ساعت پس از اعمال تیمارها تجزیه و تحلیل گردیدند. نتایج نشان داد کلیه ی تیمارهای آزمایشی از طریق افزایش نسبی سطح رادیکال های آزاد اکسیژن در مقدار درصد سلول های مرده، میزان TBARM و روند بیان ژن ها تاثیر می گذارند. ژن فتوسنتزی RBCS با افزایش غلظت تیمارهای تنش کاهش فعالیت داشت. اسپری پیش تیمار اسیداسکوربیک منجر به افزایش بیان نسبی این ژن تا حد 50 درصد گردید. ضمنا این مسئله به بهبود نسبی وضعیت ظاهری گیاهان و کاهش میزان TBARM کمک کرد. در مورد سایر ژن های مورد مطالعه اگرچه تفاوت هایی در الگوی بیان بسته به نوع گیاه و تیمارهای آزمایشی دیده شد، اما عموما نسبت به تیمارهای تنش زا واکنش مثبت نشان داده و با افزایش غلظت تیمارها حداقل تا سطح ما قبل آخرتیمار افزایش خطی بیان ژن مشاهده گردید. در مورد این ژن ها بدون استثناء اعمال پیش تیمار اسیداسکوربیک موجب تعدیل بیان ژن به سمت شاهد (عدم اعمال تیمار) گردید.
    کلیدواژگان: بیان ژن، اسفناج، کلزا، اسید اسکوربیک، آنتی اکسیدان
  • مهدی رحیم ملک صفحه 11
    در این مطالعه روابط ژنتیکی شانزده نمونه جمعیتی متعلق به سه گونه M. spicata،M. longifolia و M. piperata با استفاده از نشان گر جدید و ترکیبی R-ISSR، مورد بررسی قرار گرفت. دوازده ترکیب آغازگری 155 نوار را تکثیر نمودند که 146 نوارآن چندشکل بودند. میانگین درصد چندشکلی تعیین شده در مجموعه ژنوتیپ های مورد بررسی شده 19/94 بود. نمودار خوشه ایبر اساس ضریب تشابه جاکارد و روش UPGMA ژنوتیپ ها را در دو گروه کلی طبقه بندی نمود و تجزیه به مولفه های اصلی هماهنگ شده (PCoA) نتایج تجزیه خوشه ایرا تایید نمود. ژنوتیپ های متعلق به گونه M. piperata در تجزیه خوشه ایاز دو گونه دیگر جدا شدند و تجزیه واریانس مولکولی (AMOVA) نشان دهنده تنوع درون گونه ای بیشتر (01/73 %) در مقایسه با تنوع بین گونه ای (99/26%) بود. M. piperata یک هیبرید طبیعی از دو گونه M. aquatica و M. spicata می باشد و نتایج این پژوهش نشان داد که خصوصیات ژنتیکی کمتری از گونه M. spicata در گونه M. piperata به ارث رسیده است. شباهت بالای دو گونه M. spicata و M. longifolia را می توان به هیبریداسیون طبیعی در طی تکامل جنس نعناع مرتبط دانست.
    کلیدواژگان: تنوع ژنتیکی، هیبریداسیون طبیعی، نعناع، پونه و نعناع فلفلی
  • ناصر علی اصغرزاد، حسن رضایی بیرامی صفحه 19
    جدید ترین تکنیک برای تکثیر قارچ های میکوریز آربوسکولار(AM)، استفاده از ریشه های تراریخته با T-DNA در کشت بافت درون شیشه ای به عنوان میزبان و بستر تکثیر قارچ می باشد. علی رغم توسعه فراوان این روش در سال های اخیر، فقدان بخش فتوسنتز کننده در گیاه میزبان سوال هایی را در مورد طبیعی بودن این رابطه مطرح ساخته است. بدین منظور، طرح پژوهشی حاضر با هدف به کار گیری گیاه کامل دارای بخش سبز به جای ریشه تراریخته در کشت درون شیشه ای قارچ های AM به اجرا در آمد. از گیاهان تره فرنگی، شبدر قرمز و یونجه به عنوان میزبان و قارچ AM گونه Glomus intraradices استفاده شد. محیط کشت MSR فاقد ساکارز و ویتامین ها به عنوان بستر کشت مورد استفاده قرار گرفت. اسپورها و ریسه های به دست آمده از کشت درون شیشه ای با ریشه های تراریخته به عنوان مایه قارچی استفاده شد. نتایج نشان داد که رشد و توسعه ریشه و استقرار هم زیستی میکوریزی در حضور گیاهان شبدر قرمز و یونجه و در این سیستم بهتر بوده و توانست منجر به تولید و تکثیر قارچ شود. هرچند در این روش تعداد اسپور به وجود آمده و مقدار ریسه تولیدی کمتر از روش ریشه تراریخته بود ولی اسپورها در شرایط طبیعی تشکیل شده بودند. استقرار موفقیت آمیز قارچ های میکوریزی در ریشه گیاه کامل (دارای بخش سبز) در شرایط درون شیشه ای، از دیگر یافته های ارزشمند این پژوهش است.
    کلیدواژگان: قارچ های آربوسکولار، کشت درون شیشه ای، تعادل هورمونی، ریشه تراریخته، زاد مایه
  • رسول جلیلی مرندی، لطفعلی ناصری، مهدی محسنی آذر، رامین حاجی تقی لو، محمدرضا مرحمتی صفحه 27
    ریز ازدیادی توت فرنگی امکان تکثیر سریع آن را فراهم می کند تنظیم کننده های رشد می توانند در ریز ازدیادی توت فرنگی و تکثیر سریع آن موثر باشند. با توجه به اهمیت مرحله پرآوری ریز ازدیادی، در این پژوهش اثر متقابل بنزیل آدنین و کیتوسان مورد بررسی قرار گرفت. محیط کشت موراشیک و اسکوگ (MS) با دو غلظت بنزیل آدنین (1 و 2 میلی گرم در لیتر) و پنج غلظت کیتوسان با وزن مولکولی بالا (صفر، 20، 30، 40 و 60 میلی گرم) مورد استفاده قرار گرفت. آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با هشت تکرار به کار برده شد. صفات مورد ارزیابی شامل تعداد شاخساره ها، قطر شاخساره ها، طول شاخساره ها، تعداد برگ، سطح برگ، میزان کلروفیل و وزن خشک توده گیاهی بود. براساس نتایج به دست آمده بین غلظت 1 یا 2 میلی گرم در لیتر بنزیل آدنین از لحاظ تاثیر بر صفات مورد آزمایش تفاوت معنی دار وجود نداشت. بیش ترین تعداد شاخساره، قطر شاخساره، تعداد برگ و وزن خشک توده گیاهی در غلظت 1 یا 2 میلی گرم در لیتر بنزیل آدنین و بدون کیتوسان به دست آمد. اما بیش ترین طول شاخساره و میزان کلروفیل در ترکیب 1 یا 2 میلی گرم در لیتر بنزیل آدنین با 30 میلی گرم در لیتر کیتوسان مشاهده گردید. بیش ترین سطح برگ در ترکیب 1 یا 2 میلی گرم در لیتر بنزیل آدنین با صفر، 20، 30 یا 40 میلی گرم در لیتر کیتوسان به دست آمد. بر اساس نتایج، ترکیب 1 میلی گرم بنزیل آدنین در پرآوری رقم توت فرنگی سلوا معنی دار بود.
    کلیدواژگان: پرآوری، توت فرنگی، بنزیل آدنین، کیتوسان، درون شیشه ای
  • سعید خاوری خراسانی، احمد معینی، امیر موسوی، محمد گلباشی صفحه 35
    تولید گیاهان هاپلویید با استفاده از کشت بساک در برنامه های به نژادی و پژوهش های بنیادی گیاهان عالی از اهمیت زیادی برخوردار است. در این پژوهش قابلیت آندروژنز در پاسخ به کشت بساک 44 ژنوتیپ ذرت و نیز اثر پیش تیمار سرمایی، نوع محیط کشت و جهت قرار دادن بساک ها روی محیط کشت بر میزان جنین زایی بررسی شد. نتایج اولیه کشت بساک ها نشان دهنده پاسخ مثبت فقط 8 ژنوتیپ شاملS61،K74/1 TWC605، SC709، DH5×DH7، A188، LA12 و ETH-M82 به جنین زایی بود. به دلیل پاسخ ضعیف جنین زایی در اغلب ژنوتیپ های ذرت مورد بررسی در این پژوهش، برای انجام آزمایش های بعدی از دو ژنوتیپ برتر DH5×DH7 و ETH-M82 استفاده شد. تجزیه واریانس داده ها در آزمایش اول نشان داد که بین ژنوتیپ ها و محیط های کشت مورد بررسی از نظر تعداد ساختارهای شبه جنینی تشکیل شده، تفاوت معنی داری وجود داشت، ولی بین پیش تیمارهای سرمایی 14 و 21 روزه تفاوت معنی داری مشاهده نشد. مقایسه میانگین ها در آزمایش دوم نشان داد که محیط کشت Yu-pei حاوی mg1-1 90 ساکارز با تولید 82/21 ساختار شبه جنینی در 100 بساک کشت شده، بهترین محیط کشت القای جنین زایی می باشد. در آزمایش سوم نیز معلوم شد که بهترین نحوه قرارگیری بساک ها روی محیط کشت از جهت لبه بساک می باشد.
    کلیدواژگان: کشت بساک، ساختار شبه جنینی، ذرت، گیاه هاپلویید
  • فاطمه کاظمی، غلام خداکرمیان، عزیز باقری، ابوالقاسم قاسمی صفحه 47
    استرین های وابسته به باکتری جنس Pectobacterium از مهم ترین عوامل بیماری زای گیاهی به ویژه سیب زمینی هستند. در استان همدان همه ساله گونه های مختلف این باکتری زیان های فراوانی را به بار می آورند. از مناطق مختلف کشت سیب زمینی در استان همدان نمونه های مشکوک و دارای علایم بیماری های پوسیدگی نرم و ساق سیاه گردآوری و استرین های باکتریایی مشابه Pectobacterium رو ی محیط کشت EMB جدا و خالص سازی شدند. پس از اثبات بیماری زایی استرین های باکتری روی سیب زمینی، تعداد 27 استرین برای بررسی ویژگی های فنوتیپی به منظور شناسایی، انتخاب شدند. استرین های باکتریایی مورد بررسی بر اساس ویژگی های بیماری زایی و فنوتیپی از هم دیگر متمایز بودند. بر مبنای ویژگی های فنوتیپی بیشتر استرین های عامل بیماری سیب زمینی به عنوان Pectobacterium carotovorum و تعدادی نیزPectobacterium atrosepticum شناسایی شدند. انگشت نگاری نومی استرین های انتخاب شده به روش rep-PCR با استفاده از دو آغازگرERIC وBox انجام شد. داده های به دست آمده با استفاده از نرم افزار NTSYS V 2.2 و روش تجزیه خوشه ایUPGMA آنالیز شد. نتایج حاصل نشان داد که استرین های مورد آزمایش P. carotovorumو تعدادی نیز P. atrosepticum هستند. بررسی الگوی rep-PCRروشی سریع برای تشخیص و ردیابی استرین های Pectobacterium بیماریزای سیب زمینی است.
  • مزدشت گیتی، زهرا تنها معافی، امیر ارجمندیان، شهرام پیشه ور صفحه 53

    سیب زمینی با سطح زیر کشت حدود 26000 هکتار در استان همدان دارای اهمیت ویژه ای بوده و سهم مهمی در اقتصاد منطقه و ملی دارد. طی بررسی هایی که در بهار و تابستان 1387 از مزارع سیب زمینی شهرستان بهار صورت گرفت، در قسمت هایی از مزارع با سطح حدود 10 تا 200 متر مربع به صورت لکه ای علامت های کم رشدی و کمبود شدید مواد غذایی مشاهده و برگ های گیاهان آلوده چرمی، زبر و دچار پیری زودرس و مرگ شده بودند. در نمونه برداری از گیاهان آلوده و بررسی ریشه ها، نماتدهای ماده به شکل سیست در سطح ریشه ها مشاهده شد. در آزمایشگاه لاروهای سن دو با استفاده از روش سانتریفوژ استخراج و سیست ها در زیر میکروسکوپ تشریح از سطح ریشه ها جدا شدند. پس از بررسی مشخصات ریخت شناسی و ریخت سنجی سیست ها و لاروهای سن دوم گونه Globodera rostochiensis (Wollenweber، 1923) Behrens،1975 در نمونه های آلوده تشخیص داده شد. شناسایی مولکولی نیز با استفاده از پرایمرهای اختصاصی گونه های G. rostochiensis و G. pallida انجام گرفت که نتایج مطالعه میکروسکوپی را در تایید گونه G. rostochiensis تکمیل نمود. با توجه به اهمیت این نماتد قرنطینه ای و خسارت زا، بررسی و نمونه برداری از کلیه مزارع سیب زمینی استان انجام گرفت و پراکنش بیماری در منطقه تعیین گردید. از بیش از 90 درصد بوته های آلوده به نماتد قارچ عامل بیماری شانکر رایزوکتونیایی جداسازی شده و میانگین شدت توسعه شانکر در ساقه های زیرزمینی براساس شاخص آلودگی(صفر تا چهار) 9/2 تعیین گردید که ممکن است مبین بر هم کنش مثبت بین دو عامل بیمارگر فوق باشد. میزان پراکنش نماتد در شهرستان بهار 81 مزرعه آلوده به وسعت 450 هکتار با تراکم آلودگی 213 لارو و تخم در هر گرم خاک و در شهرستان همدان 9 مزرعه آلوده به وسعت 73 هکتار با تراکم 100 لارو و تخم در هر گرم خاک بود.

    کلیدواژگان: سیب زمینی، نماتد سیست طلایی، Globodera rostochiensis، قرنطینه، استان همدان
|
  • Navabpours., Bagherieh Najar, M. B., Haddad, R Page 1
    To study of some photosynthetic and defense genes expression in Spinacia Oleracea (cv. Vienna) and Brassica napus (cv. Falcon) seeds were grown at growth room. In a series of primary experiment a varied range of stress treatment with different concentration were compared. Finally, three treatments included methyl viologen, silver nitrate and 3-amin-trizoil have been selected for further experiment. All treatments were sprayed on the leaves at the maximum of vegetative growth stage. A CRD (completely Randomized Design) order has been used with four replicates. In order to assess cellular oxidative levels the TBARM assay has been used. Sampling has been done at intervals 6, 12, 24, 48 and 72 hours from the leaf treated. To analyzed gene expression and northern hybridization, sampling has been done only 48 hours after the leaves had sprayed. Since of so many results, here we have reported all results included percentage of cell death, TBARM amount and gene expression, for all the treatments only 48h after treatment sprayed. The results showed all treatments have altered the amount of cell death, TBARM and gene expression via increase of reactive oxygen species (ROS). The expression of photosynthetic gene RBCS declined by increasing of stressful treatment concentration. Sprayed pre-treatment ascorbic acid caused relative gene activity increase up to 50%. Also, this improved the physical damage and decline of TBARM by quenching of ROS. For the rest of genes although there were some differences among gene expression in depend on which plant or treatment has been checked out, but in general all genes showed a positive response to stressful treatments. For these genes with no exception using pre-treatment of ascorbic acid caused some altered toward control expression.
  • Rahimmalek, M Page 11
    In this study, the genetic diversity of sixteen mint accessions belonging to three species (M. Spicata, M. longifolia and M. piperata) were assessed using R-ISSR as a new and combined marker. Twelve primer combinations amplified 155 bands in which 146 were polymorphic. The average percent of polymorphism in all accessions was 94.9. Cluster analysis based on Jaccard coefficient and UPGMA method classified the genotypes in two major groups and the PCoA analysis confirmed the results of clustering. Analysis of molecular variance (AMOVA) among and within species showed more intra-specific variation (73.01%) in comparison with inter-species variation (26.99%). As M. piperata is considered as a hybrid between M. aquatica and M. spicata, the results of this study showed that lower genetic characteristics inherited from M. spicata to M. piperata. High similarity of M. spicata and M. longifolia could be attributed to natural hybridization between these species during their evolution.
    Keywords: Genetic diversity, Natural hybridization, Mint, Horsemint, peppermint
  • Aliasgharzadn., Rezaei Beyrami, H Page 19
    Root tissue culture using T-DNA transformed roots together with AM spores is a new technique which has recently been used for in vitro propagation of these fungi. Despite the importance of this technique, some doubtful points are involved: (1) lack of photosynthetic organ, (2) incomplete balance between source and sink, (3) presence of sucrose in the medium and lack of hormonal balance in host plant, which might affect the plant-fungus relationship. In this study, the whole plant system with photosynthetic part, instead of transformed root, was used for in vitro culture of AM. Alfalfa, clover and leek were used as host plants and Glomus intraradices was the AM species. MSR medium without sucrose and vitamins was used as substrate for seedling growth. AM spores and hyphae obtained from in vitro culture by transformed roots were applied to the medium in closely contact with fine root system. The top plant was oriented into PVC tube attached vertically to the top plate. Results revealed that the development and establishment of AM were better in alfalfa and clover grown in plates harboring PVC tube as protective device against desiccation and contamination. Although, the number of spores and hyphal growth obtained in this system were lower than that of transformed root system, but the spores were formed in natural condition. In plate method lacking protective tube, the plants died after two weeks, due to higher evapo-transpiration and water depletion in the medium. Microbial contamination, in some extent, was also occurred in latter system. The techniques used in this study are addressed in details.
    Keywords: Arbuscular fungi, in vitro culture, Hormonal balance, Transformed root, Inoculums
  • Jalili Marandir., Naseril., Mohseniazerm., Hajitagiloo, R. Marhamati, M. R Page 27
    Micropropagation of strawberry provides possibility of fast multiplication. Growth regulators can be effective on micropropagation of strawberry and fast multiplication. To attention to the importance of proliferation stage of micropropagation, in this research an investigation carried out on the interaction effect of benzyladenine (BA) and chitosan. The Murashige and Skoog (MS) culture medium was supplemented with BA in two concentration (1 and 2 mg/l) and Chitosan with high molecular weight in five concentration (0,20,30,40 and 60 mg/l). A factorial experiment based on completely de +sign with eight replication was used. Evaluated characteristics included number of shoots, diameter of shoots, length of shoots, number of leaves, size of leaves, chlorophyll content and dry weight of plant mass. Based on the obtained results there was not significant differences between 1or 2 mg/l concentration of BA from the point of effect on examined characteristics. The highest number of shoots, diameter of shoots, number of leaves and dry weight of plant mass were obtained in 1 or 2 mg/l BA and without chitosan. But the highest length of shoot and chlorophyll content were observed in combination of 1 or 2 mg/l BA with30 mg/l chitosan. The highest leaf size were obtained in combination of 1 or 2 mg/l BA with 0, 20, 30 or 40 mg/l chitosan. According to the results, 1mg/l BA was significant effective on proliferation of Selva strawberry.
    Keywords: Proliferation, Strawberry, Benzyladenine, Chitosan, in vitro
  • Khavari Khorasanis., Moienia., Mousavia., Golbashy, M Page 35
    Haploid plants have an important role in plant breeding programes and basical researches. In this study, 44 Zea (Zea mays L.) genotypes were evaluated for their response to embryogenesis via anther culture. Three experiments were conducted for understanding the effects of cold pre-treatments, kind of culture media, and the orientation of anthers on culture media for response to embryogenesis. The results of anther culture showed that embryo-like structures (ELSs) were obtained from genotypes DH5×DH7, ETH-M82, TWC605, SC709, A188, S61, K74/1 and LA12 (sweet corn). Plant regeneration were performed successfully. Analysis of variance for the first experiment showed significant differences between anther culture media and genotypes, but there was no significant differences between two cold pre-treatments (14 and 21 days). In the second experiment, the Yu-pei medium containing 90 g1-1 was the best media for embryogenesis with 21.82 ELSs /100 cultured anthers. Cultivation of anthers by edges on medium in the third experimentwas the best orientation for anther culture.
    Keywords: Anther culture, Embryo, like structures (ELS), Zea mays L., Haploid plant
  • Kazemif., Khodakaramian *, Gh., Bagheria., Ghasemi, A Page 47
    Bacteria belong to Pectobacterium genus cause important diseases on some plants especially potato. They are agents for economically crop losses in Hamedan province anuualy. From the main potato growing area in Hamedan province diseased potato samples showing soft rot and black leg disease symptoms were collected and bacterial strains were isolated on EMB medium. Pathogenicity of the isolated straind verified on potato seedlings and 27 strains for characterization of phenotypic features as representatives which were determined based on the standard bacteriological methods. Results indicated that tested strains were differenciable based on their phenotypic feautures which mainly identified as Pectobacterium carotovorum and few as Pectobacterium atrosepticum. Genomic fingerprinting of the representatives by rep-PCR using ERIC and Box primers were determined. Obtained DATA were analyzed by NTSYS V.2. 2 software and UPGMA cluster analysis using Jacard coefficient. Results showed that most of the tested strains are P. carotovorum and a few as P. atrosepticum. Rep-PCR patten analysis is a quick technique for detection and identification of Pectobacterium strains pathogenic on potato.
    Keywords: Pectobacterium carotovoru, Pectobacterium atrosepticum, ERIC, BOX
  • Gittym., Tanha Maafiz., Arjmandiana., Pishevar, S Page 53

    The total area under cultivation of potato in Hamadan province is about 26000 hectares that has high economic importance role in the region. In a survey in June 2008 patches of about 200 m2 poor growth were observed in three potato fields. Potato plants in these areas exhibited symptoms of severely nutrient deficiency along with chlorosis and wilting. Roots of infected plants showed white, golden mature females and brown cysts. Soil and root samples were transferred to the laboratory and processed by centrifugal floatation technique. The morphological and morphometrical characters of second stages juveniles and perineal area of cysts were determined by light microscope. On the basis of the characters Globodera rostochiensis was identified. Complementary diagnosis was done by species specific primers. Potato golden cyst Nematode is the most important pest on potato that can cause a major yield losses in potato crops up to 80 - 100%. Since introduction of PCN to other potato fields could cause remarkable yield losses therefore, implementation of quarantine regulations in infested fields in order to control and eradicate the infestation is necessary. Rhizoctonia solani the causal agent of the Rhizoctonia stem and stolon canker was isolated from 90% of infected potato plants with G. rostochiensis, the canker scale was determined 2.9. This preliminary study showed possible interactions between Rhizoctonia solani and potato cyst nematode. In Bahar city 81 fields with 450 hectars area and in Hamedan city 9 fields with 73 hectars area were infected.

    Keywords: Potato Golden Cyst Nematode, Globodera rostochiensis, Quarantine, Hamadan