فهرست مطالب

فنآوری زیستی در کشاورزی - سال یازدهم شماره 2 (زمستان 1391)

مجله فنآوری زیستی در کشاورزی
سال یازدهم شماره 2 (زمستان 1391)

  • 78 صفحه،
  • تاریخ انتشار: 1391/11/20
  • تعداد عناوین: 7
|
  • یوسف علی سعادت، بدرالسادات موسوی، شیماالسادات بهشتی روی صفحه 1

    استان فارس یکی از رویشگاه های طبیعی گلابی وحشی گونه ی Pyrus syriaca در ایران است. برداشت میوه، چرای بی رویه عرصه های جنگلی، تخریب جنگل ها و توسعه کشاورزی در سال های اخیر به شدت زادآوری طبیعی این گونه را مختل نموده است. این پژوهش به منظور دست یابی به روش سریع و آسان برای ازدیاد انبوه P. syriaca با استفاده از تکنیک های کشت درون شیشه ای انجام گردید. نوک شاخساره و قطعه های ساقه ی شاخه های رشد فصل جاری درختان انتخاب شده در جنگل ده کهنه سپیدان به عنوان ریزنمونه مورد استفاده قرار گرفتند. استقرار کشت های بدون آلودگی بر روی محیط کشت موراشیگی و اسکوگ(MS) دارای 4/0 میلی گرم در لیتر بنزیل آدنین (BA) و 01/0 میلی گرم در لیتر اسید ایندول بوتیریک(IBA) صورت گرفت. میزان 8/0 تا 1 میلی گرم در لیتر BA برای افزونش شاخساره بهینه تشخیص داده شد. ریشه زایی شاخساره های تولید شده درون شیشه ای در دو مرحله انگیزش ریشه در شرایط درون شیشه ای و نمو ریشه ها در شرایط بیرون از شیشه بهترین روش بود. شاخساره های کشت شده به مدت 24 ساعت در تاریکی بر روی محیط کشت ویژه گردوی درایور و کانی یوکی (DKW) با نصف غلظت عناصر ماکرو و دارای 75 میلی گرم در لیتر IBA، پس از انتقال به گلدان های جیفی صددرصد ریشه دار شدند. افزودن 1/0 میلی گرم در لیتر BA به محیط کشت تاثیر منفی روی ریشه زایی داشت و در مقایسه با محیط کشت های بدون BA درصد ریشه زایی به طور معنی دار کاهش یافت.

    کلیدواژگان: افزونش شاخساره، ریشه زایی، گلابی وحشی، محیط کشت DKW
  • زهرا طهماسبی، عبدالهادی حسین زاده، هوشنگ علیزاده، حسن سلطانلو صفحه 9
    تغذیه گیاهخواران موجب فعال شدن سیستم دفاع مستقیم و غیرمستقیم در گیاه میشود. به منظور بررسی نقش تعدادی از ژنهای موثر در دفاع مستقیم و یا غیرمستقیم لوبیا در برابر کنه تارتن دولکهای، میزان بیان این ژنها در تعدادی از ژنوتیپهای حساس (ژنوتیپ اختر) و مقاوم (ناز و Ks41128) لوبیا به کنه دولکهای، قبل و بعد از آلودگی به کنه دولکهای بوسیله QRT-PCRمقایسه شد. سپس بهمنظور تایید نتایج آزمایش QRT PCR، میزان جلب کنه شکارگر، Phytoseiulus persimilis، با کمک دستگاه بوسنج در کلیه ژنوتیپهای لوبیا بررسی گردید. نتایج QRT PCRنشان داد که در بین ژنهای مورد مطالعه فقط بیان ژن LOX که هم در دفاع مستقیم و هم غیرمستقیم نقش دارد، در ژنوتیپها بهطور معنی داری متفاوت بود، بدین صورت که تنها ژنوتیپ مقاوم ناز افزایش معنیدار بیان این ژن را بعد از آلودگی به کنه دولکهای نشان داد و بیان این ژن در ژنوتیپ حساس اختر کاهش هم نشان داد. نتایج آزمون بوسنجی نیز نشان داد که تنها ژنوتیپ مقاوم ناز بعد از آلودگی به کنه دولکهای قادر به جلب معنیدار کنه شکارگر میباشد. بنابراین افزایش جلب کنه شکارگر و افزایش بیان معنیدار ژن LOX در ژنوتیپ مقاوم ناز بعد از آلودگی به کنه تارتن میتواند نقش این ژن را در دفاع مستقیم و غیرمستقیم لوبیا در برابر کنه دو لکهای تایید نماید.
    کلیدواژگان: Phytoseiulus persimilis، QRT، PCR، ژن LOX
  • پوریا غضنفری، محمدرضا عبداللهی، احمد معینی، سید سعید موسوی صفحه 17
    در این تحقیق اثر غلظتهای مختلف عصاره آبی دود گیاهی بابونه به تنهایی یا در ترکیب با اسید جیبرلیک بر روی شکستن خواب بذر و همچنین بهبود جوانهزنی و رشد گیاهچه، در دو رقم کلزای بهاره(Topas و (PF704در شرایط درون شیشهی بررسی گردید. در آزمایش اول بذور خیسانده شده دو رقم کلزا با غلظتهای مختلف عصاره آبی دود (0005/0، 001/0، 002/0، 004/0، 01/0، 1/0 (v/v)) و شاهد آب مقطر به صورت یک آزمایش فاکتوریل 7×2 در قالب طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار بررسی شدند. در آزمایش دوم استفاده از غلظتهای مختلف عصاره آبیدود (001/0، 002/0، 004/0 و01/0 (v/v)) و شاهد (عدم استفاده از دود گیاهی) در محیط باززایی B5 در ترکیب با سطوح مختلف اسید جیبرلیک (0، 10/0، 15/0 و 20/0 میلیگرم در لیتر) به صورت آزمایش فاکتوریل (5×4) در قالب طرح پایه کاملا تصادفی با 3 تکرار برای هر رقم بررسی شد. در آزمایش اول، غلظت 1/0 (v/v) عصاره آبی دود بیشترین تاثیر را بر روی درصد جوانهزنی بذور القاء شده برای خواب ثانویه و طول ساقهچه در هردو رقم و بیشترین طول ریشهچه را در رقم Topas ایجاد کرد. استفاده توآم غلظتهای 15/0 و 2/0 میلیگرم در لیتر اسید جیبرلیک با غلظت 1/0 (v/v) عصاره آبی دود در رقم Topas و کاربرد غلظتهای 1/0 و 15/0 میلیگرم در لیتر اسید جیبرلیک با تمام غلظتهای عصاره آبی دود در رقم PF704 بیشترین درصد جوانه زنی بذر را نشان داد. در هر دو رقم دو غلظت عصاره دودی 004/0 و 01/0 (v/v) در محیط کشت حاوی 1/0 میلیگرم در لیتر اسید جیبرلیک بیشترین طول ریشه چه و ساقه چه را نشان دادند.
    کلیدواژگان: جوانه زنی بذر، دود حاصل از گیاه، کلزا، خواب ثانویه
  • معصومه نظری، جلال رستم زاده، امیر رشیدی، عثمان عزیزی، زانا کریمی کردستانی صفحه 27

    هدف از این پژوهش ارزیابی ارتباط بین ژنوتیپهای ژن پرولاکتین با صفات تولیدی شیر میباشد. در این مطالعه، 145 گاو نژاد هلشتاین و60 گاو آمیخته مورد ارزیابی قرار گرفت. فراوانی های آللی و ژنوتیپی ژن پرولاکتین با قطعه bp294 تکثیر شده از اگزون 4 با استفاده از روش PCR-RFLP با آنزیم برشی RsaI تعیین گردید. ژنوتیپ GG بیشترین میزان فراوانی ژنوتیپی را در گاوهای هلشتاین (738/0) و آمیخته (588/0) داشت. همچنین میزان فراوانی آللی A و G در گاوهای هلشتاین به ترتیب 152/0 و 848/0 و در آمیخته ها 233/0 و 767/0 بود. بیشترین میزان تولید شیر مربوط به گاوهای هلشتاین با ژنوتیپ AG بود. گاوهای با ژنوتیپ AA بیشترین درصد پروتئین شیر را دارا بودند (05/0P<) ولی برای سایر صفات تولیدی شیر تفاوت معنی داری مشاهده نشد)05/0P>). اثر این چند شکلی بر روی میزان تولید شیر و درصد پروتئین شیر معنیدار بود. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که این چند شکلی میتواند بهعنوان نشانگر جهت انتخاب برای میزان تولید شیر و درصد پروتئین شیر در جمعیت مورد بررسی مورد استفاده قرار گیرد.

    کلیدواژگان: ژن پرولاکتین، گاو هلشتاین، گاو آمیخته، PCR، RFLP
  • نعمت هدایت ایوریق، سید رضامیرایی آشتیانی، محمد مرادی شهربابک صفحه 33
    تردی گوشت یکی از صفات مهم در صنعت تولید گوشت و یکی از خصوصیات مهم از نظر مصرفکننده میباشد. ژن میوژنیک فاکتور 5 (MYF5) نقش کلیدی تنظیمکنندگی در تشکیل و توسعه ماهیچه اسکلتی ایفا میکند و بهعنوان یک ژن کاندیدا در صفات مرتبط با رشد و کیفیت گوشت به شمار میرود. در این پژوهش از تعداد 40 نفر شتر دوکوهانه و 140 نفر از سه جمعیت مختلف شتر تککوهانه به صورت تصادفی خونگیری به عمل آمد. برای تعیین تنوع ژنتیکی در اگزون 1 ژن MYF5 از روش PCR-SSCP استفاده شد و چهار الگوی متفاوت مشاهده گردید. توالییابی در موقعیتهای 99 و 367 جهش را نشان داد که به ترتیب تغییر نوکلئوتید A به G و G به A را موجب می شود و باعث ایجاد چهار هاپلوتایپ که مرتبط با چهار الگوی متفاوت بودند، میشود. همچنین فاصله ژنتیکی نشان داد که شترهای دوکوهانه نسبت به جمعیتهای دیگر شترهای تککوهانه دارای فاصله ژنتیکی بیشتری میباشند.
    کلیدواژگان: شترهای تککوهانه، شترهای دوکوهانه، فاصله ژنتیکی، PCR، SSCP
  • سمیرا ترکمن، بهمن بهرام نژاد، نازنین کودری، جلال رستم زاده صفحه 41

    سایکلوتایدها دستهای بزرگ از پپتیدهای حلقوی هستند که فعالیتهای زیستی متنوعی دارند. از جمله میتوان به فعالیت ضد میکروبی، ضد توموری، ضد ویروسی، تخریب گلبولهای قرمز، سلولکشی و حشرهکشی اشاره کرد. شبه سایکلوتاید ها در گیاهان به صورت خانواده ژنی بیان شده و دارای نواحی حفاظت شده میباشند. در این پژوهش بر اساس توالی نواحی حفاظتشده پروتئین آغازگر طراحی شد و با استفاده از تکنیک RACE-PCR ''3 ژن های کدکننده پروتئین های شبه سایکلوتاید در ذرت همسانه سازی و تعیین توالی شدند. مقایسه توالی های بدست آمده با توالی های موجود در پایگاه داده های ژنی PGIشان داد که تعداد نه ژن شبهسایکلوتاید جدید در ذرت به دست آمده است. مقایسه توالی نوکلئوتیدی و اسیدآمینهای این ژنها آنها را به دو دسته تقسیم کرد. دسته اول شباهت زیادی با سایر شبه سایکلوتاید های موجود در پایگاه داده های ژنی داشته و دارای نواحی حفاظت شده سایکلوتایدی بودند. دسته دوم دارای ساختار منظم سایکلوتایدی نبودند و تعداد نوکلئوتید های این دو دسته از 485-413 متغیر بود. این اولین گزارش در زمینه همسانهسازی ژنهای شبه سایکلوتاید در گرامینه ها بود و نشان داد که ذرت تنوع بالایی از این ژنها دارد.

    کلیدواژگان: شبه سایکلوتاید، ذرت، پپتیدهای حلقوی ضد میکروبی، RACE، PCR '3
  • لیلا خدایی، علیرضا طالعی، محسن مردی، محمدرضا نقوی، لاله کریمی فرساد، عزت الله صداقت فر صفحه 51

    سپتوریوز برگی گندم که توسط قارچ Mycosphaerella graminicola ایجاد میشود، یکی از بیماری های مهم گندم در سراسر دنیاست. از نظر زیست محیطی بهترین روش مقابله با این بیماری، استفاده از ارقام مقاوم میباشد. ژنهای متعددی در پاسخ گیاه به پاتوژن فعال یا خاموش میشوند و یا بیان آنها افزایش یا کاهش می یابد. در این تحقیق با روش واکنش زنجیرهای پلیمراز زمان واقعی (Real time-PCR) الگوی بیان پنج توالی مربوط به ژنهای درگیر در مقاومت به بیماری سپتوریوز در گندم بررسی شد. پس از آلوده سازی گیاهان رقم مقاوم ونگشوبای و رقم حساس فلات با قارچ عامل سپتوریوز، بیان ژنهای موردنظر در یازده نقطه زمانی در سه تکرار مورد بررسی قرار گرفته و الگوی بیان آنها نسبت به ژن مرجع ریبوزومی 18s در زمان مشخص گردید. مقایسه توالی های مورد بررسی با توالی های پایگاه های اطلاعات توالی مشخص نمود که این توالی ها به ژنهای نئومنتول دهیدروژناز، آلفا 1-4-گلوکان فسفوریلاز، پروتئین کیناز حاوی تکرارهای غنی از لوسین، پروتئین شبهتوبی (TULP) و نرمپ (NRAMP) تعلق دارند. ژنهای آلفا 1-4-گلوکان فسفوریلاز و پروتئین کیناز حاوی تکرارهای غنی از لوسین سه ساعت پس از آلودهسازی، حداکثر بیان را پیدا میکنند و ژن نئومنتول دهیدروژناز دوازده ساعت پس از آلودهسازی بیشترین بیان را دارد. در ابتدا، رونوشتهای ژن نرمپ نیز مانند آلفا 1-4-گلوکان فسفوریلاز و پروتئین کیناز حاوی تکرارهای غنی از لوسین سه ساعت پس از آلوده سازی، حداکثر بیان را پیدا میکند ولی سپس دچار کاهش بیان شده و در روز دوم مجددا بیان آن افزایش می یابد. ژن مربوط به پروتئین شبهتوبی پس از 3 ساعت پس از آلودهسازی القا شده و به مقدار قابل توجهی میرسد، ولی اوج بیان آن سه روز پس از تلقیح است، بنابراین میتوان آن را دو اوجی نامید. نتایج نشان داد برخی ژنها در پاسخ به آلودگی گیاه توسط قارچ عامل سپتوریوز خیلی زود در رقم مقاوم القا شده و افزایش بیان معنی داری دارند، اما برخی دیگر حتی پس از چند روز پس از آلودگی افزایش بیان نشان میدهند.

    کلیدواژگان: لکه سپتوریوز برگی، واکنش زنجیرهای پلیمراز زمان واقعی، گندم
|
  • Saadat *, Y. A., Mousavib., Beheshti Rooy, B Page 1

    Fars province is one of the natural habitats of Pyrus syriaca in Iran. Harvesting of fruits، deforestation، expansion of agriculture and overgrazing in recent years imposed detrimental effects on natural regeneration of this species. This research was carried out to develop tissue culture techniques for easy، rapid and mass propagation of P. syriaca. Shoot tips and nodal segments of current season growth shoots of selected trees in Deh-Kohne open forest in Sepidan County، Fars province، Iran were used as explants. Cultures free of contamination were established on MS medium containing 0. 4 mgl-1 BA، 0. 01 mgl-1 IBA. Concentration of 0. 8 or 1. 0 mgl-1 BA was optimum for shoot multiplication. The best procedure for rooting of in vitro produced shoots consisted of two phases: in vitro root induction and ex vitro root development. For root induction، P. syriaca shoots were cultured on DKW medium (half strength macronutrients) containing 75 mgl-1 IBA and incubated in the darkness for 24 hours. For root development، shoots were transferred from root induction medium to moistened Jiffy-7 pots. Using this method 100 percentage of shoots rooted. Inclusion of 0. 1 mgl-1 BA in nutrient media had negative effects on rooting of P. syriaca shoots and significantly decreased rooting percentage.

    Keywords: DKW nutrient medium, rooting, shoot multiplication, wild pear
  • Tahmasebi *Z., Hoseinzadeh, A. H., Alizadehh., Soltanloo, H Page 9
    Herbivore feeding induces two main defensive systems in plant, direct and indirect defenses. To know role of some genes which involve in direct and/or indirect defenses their expression pattern were compared in clean and mite infested leaves of some common bean susceptible (Akhtar) and resistant (Naz, Ks41128) genotypes with QRT-PCR. Then to proof the QRT PCR results, preference of predatory mite, Phytoseiulus persimilis، were compared in all cultivars with olfactometer. The QRT-PCR results indicated that among genes only expression of LOX gene that is important in both direct and indirect defenses was significantly difference among genotypes. After spider mite infestation expression of LOX gene was significantly up-regulated only in the resistant genotype (Naz) and in the susceptible genotype (Akhtar) expression of LOX was even significantly down-regulated. The result of olfactory tests showed that only Naz genotype could significantly attract more predatory mites after the spider mite infestation. Therefore significantly more attraction of predatory mite to resistance genotype (Naz) than other genotypes and up regulation of LOX gene in this genotype upon mite infestation can demonstrate role of this gene in direct and indirect defense of common bean against spider mite.
    Keywords: Phytoseiulus persimilis, QRT, PCR, LOX gene
  • Ghazanfarip., Abdollahi *, M. R., Moienia., Moosavi, S. S Page 17
    The effect of aqueous smoke extract derived from burning of Tanacetum parthenium leaves and GA3 on secondary dormancy breaking, germination and seedling growth of rapeseed seeds (Topaz and PF704 cultivars) was investigated in this study. In the first experiment the rapeseed seeds of two cultivars imbibed with different concentrations of aqueous smoke extract (0.0005, 0.001, 0.002, 0.004, 0.01, and 0.1 (v/v)) and distilled water (control) were investigated as a completely randomized factorial 2×7 with 3 replications. In second experiment difference concentrations of aqueous smoke extract (0.001, 0.002, 0.004, 0.01) and control (with out smoke water) combined with difference concentrations of GA3 (0, 0.1, 0.15, 0.20 mgl-1) were used in B5 regeneration medium. The experiment was arranged in a completely randomized design, factorial 5×4 with 3 replications. In the first experiment, use of aqueous smoke extract (concentration of 0.1) showed the highest germination percentage and shoot length in dormant seeds of both cultivars, while this concentration showed the highest root length in Topas cultivar. Use of GA3 (concentration of 0.1 and 0.20 mgl-1) in combination with aqueous smoke extract (0.1) showed the highest germination percentage in Topas, while use of GA3 (concentration of 0.1 and 0.15 mgl-1) combined with all aqueous smoke extract concentrations indicated the highest germination percentage in PF704 cultivar. In both cultivars, two concentrations of aqueous smoke extract (0.004 and 0.01) combined with GA3 (concentration of 0.1) in culture medium showed the highest shoot length and root length.
    Keywords: Seed germination, Plant, derived smoke, Rapeseed, Secondary dormancy
  • Nazarim., Rostamzadeh *J., Rashidia., Azizio., Karimi Kurdistani, Z Page 27

    The aim of this study was to survey the association between the Prolactin gene and milk performance traits. In the study 145 Holstein cattle and 60 crossbred cattle were used. The frequencies of allele and genotype in Prolactin gene has been recognized through PCR-RFLP using RsaI restriction endonuclease in 294-bp fragment located in exon 4. The GG genotype had the highest frequency in Holstein and crossbred cattle (0.738 and 0.588 respectively). Also frequencies of allele A and G were 0.152 and 0.848 in Holstein and 0.233 and 0.767 in crossbred cattle. Holstein cattle with AG genotype showed the highest milk yield. Dairy cattle with genotype AA showed the highest protein percentage (P<0.05) while there were no significant differences between various genotype in this gene and other milk traits (P>0.05). This polymorphism effect was significant for milk yield and protein percentage. The results of this study showed that this polymorphism could be a marker for selection for milk yield and protein percentage used in the population.

    Keywords: Prolactin gene, Holstein cattle, Crossbred cattle, PCR, RFLP
  • Hedayat, Evrigh *N., Miraei, Ashtiani, S. R., Moradi, Shahre, Babak, M. Page 33
    Tenderness is one of the important characteristics of meat and desired to consumers. MYF5 gene has a key role in the regulating of formation and development of skeletal muscle and considered as a candidate gene associated with growth and meat quality characteristics. In this study blood samples from 180 camels; include 40 Camelus Bactrinus and 140 Camelus deramedarius was randomly collected. To ascertain whether there was variation in the camel MYF5 gene, we have developed a method of PCR-single-strand conformational polymorphism (PCR-SSCP) analysis. In this study, exon 1 region of the MYF5 gene were investigated and four unique SSCP patterns observed. Two SNPs were detected with substitution of A/G and G/A in 97 and 367 position, respectively that create four haplotypes, related to banding patterns. In comparison to the other populations of one humped camels, genetic divergence between populations showed that Bactrian camels have a greater genetic distance.
    Keywords: Camelus Bactrianus, Camelus Dramedarius, genetic distance, PCR, SSCP
  • Torkamans., Bahramnejad *B., Koodaryn., Rostamzadeh, J Page 41

    Cyclotides-like proteins are a family of small disulfide-rich and plant-derived peptides made up of ~30 amino acids. They contain a unique structural motif that consists of a head-to-tail cyclic backbone and knotted arrangement of three disulfide bonds, together referred to as the cyclic cystine knot (CCK). The cyclotides are antimicrobial circular peptides that have a variety of biological activities such as anti-HIV, anti-tumor, cytotoxic, hemolytic activity and etc. In current study, we have cloned new members of the cyclotide-like gene family from Zea Mays leaf cDNA using 3'RACE-PCR and specefic primers based on sequences found in a continuous region of homology present in EST database. Clones were randomly picked and sequenced. Nine cyclotide-like genes were identified. Phylogenetic analysis divided them in two separate classes; first class with length 300-500nt showed similarity with classical cyclotide-like genes in databases. In contrast the other class was very different with length 90-500nt and showed variations in number of disulfide bands. The cloning of these genes in maize showed that they are very diverse and may have important role in plant response to different stresses.

    Keywords: Cyclotide, like genes, Maize, 3'RACE, PCR
  • Khodaei *L., Taleeia., Mardim., Naghavi, M. R., Karimi Farsadl., Sedaghatfar, E Page 51

    Septoria tritici blotch (STB), caused by Mycosphaerella graminicola (anamorph Septoria tritici), is one of the most important diseases of wheat (Triticum aestivum) world wide. planting resistant cultivars is the best method to manage STB environmentally. Many plant genes are induced or repressed and many others are up regulated or down-regulated to response a pathogen. In this study, Real time PCR were used to analysis of expression patterns of five genes involved in septoria leaf blotch resistance in wheat. After inoculation of resistant (Wang shui bai) and susceptible (Falat) cultivars with M. graminicola fungus, expression of these genes were investigated at 11 time points in 3 replications and the expression patterns of them were determined as relative to 18s reference gene. Comparision of these sequences using NCBI data base showed that these sequences had homology to neomenthol dehydrogenase, Lucine rich repeat protein kinase, natural resistance-associated macrophage protein, alpha 1,4-glucan phosphorylase and Tubby-like F-box protein. The peak expression for 1,4-glucan phosphorylase and Lucine rich repeat protein kinase were at 3 hours after inoculation and for neomenthol dehydrogenase the peak is at 12h. For natural resistance-associated macrophage protein the peak was at 3h but it was decreased and then increased again at second day. Tubby-like F-box protein was induced at 3h and had significant expression in this time but the peak expression for this gene was at 3 day after inoculation and we can call this pattern, a bimodal one. Some of these genes were induced early after inoculation and their expression increased significantly, but some others showed an induced expression several days after inoculation.

    Keywords: Septoria tritici blotch, Real time PCR, Wheat