فهرست مطالب

مهندسی ژنتیک و ایمنی زیستی - پیاپی 2 (پاییز و زمستان 1391)

نشریه مهندسی ژنتیک و ایمنی زیستی
پیاپی 2 (پاییز و زمستان 1391)

  • تاریخ انتشار: 1391/11/25
  • تعداد عناوین: 7
|
  • مقاله مروری
  • سعید نواب پور صفحات 63-72

    پیری برگ یک مرحله نمو است که به لحاظ ژنتیک و فیزیولوژیک بسیا ر حایز اهمیت است. ژن های زیادی در این مرحله فعال می شوند و افزایش قابل توجهی از نسخه برداری را نشان می دهند. از مشخصه های بارز پیری کنترل روند تغییرات بسیار منظم و کنترل شده فعل و انفعالات فیزیولوژیک است. از جمله مهمترین این رخدادها توقف فتوسنتز، تجزیه کلروپلاست، کاهش چشم گیر کلروفیل و شکستن پروتئین ها و سایر مولکول های بزرگ است. پیری در گیاه بوسیله طیف وسیعی از عوامل داخلی و خارجی اتفاق می افتد. بروز پیری می تواند تحت اثر تنش های مختلف محیطی رخ دهد. از آنجا که گیاهان امکان حرکت ندارند پیری به عنوان یک سازوکار تکاملی فیزیولوژیک امکان مقابله با شرایط تنش را هموار می سازد. از موارد جالب توجه در بروز پیری، القای آن پس از برداشت است. این موضوع در برخی سبزی ها نظیر اسفناج، بروکلی، کاهو و کلم به خوبی دیده می شود. تعداد قابل توجهی از ژن های فعال در مرحله پیری شناسایی، جداسازی و همسانه سازی شده است. بیان نسبی این ژن ها در طیف گسترده فاز پیری و حتی پیش از بروز فنوتیپی پیری برگ تا آخرین مرحله پیری ملاحظه شد. براین اساس چنین به نظر می رسد که باید عوامل کنترلی نسبتا زیادی در بیان این ژن ها دخیل باشند.

    کلیدواژگان: بیان ژن، پیری برگ، پیری پس از برداشت، مرگ برنامه ریزی شده سلول
  • مقاله های پژوهشی
  • سمیرا کهک، علی محمد شکیب، جلال صبا، سیامک اسدی، مانا احمد راجی صفحات 73-82

    کلزا یکی از گیاهان مهم روغنی است که در سال های اخیر کشت آن در ایران توسعه زیادی پیدا کرده است. یکی از مشکلات کلزا ریزش دانه قبل و در حین برداشت است که بسته به شرایط آب و هوایی می تواند تا 50 درصد باعث کاهش محصول شود. تولید گیاهان متحمل به ریزش دانه می تواند موجب افزایش عملکرد شود. عوامل ژنتیک و محیطی متعددی بر روی این صفت اثر دارند. از جمله عوامل ژنتیک وجود ژن FUL در این گیاهان است که افزایش بیان آن می تواند مانع از باز شدن غلاف و ریزش دانه شود. ژن  FUL که از کلزا رقم  Quantum جداسازی و به سه رقم  مختلف گیاهان تراریخته کلز ا انتقال داده شده بود در این پژوهش استفاده شد. بررسی های مولکولی روی گیاهان تراریخته در نسل  T2 با استفاده از آزمون های پی سی آر، لکه گذاری سادرن و Real Time-PCR   انجام گرفت. آزمون پی سی آر نشان داد که علاوه بر ژن داخلی گیاه، تراژن BnFUL   نیز در گیاهان تراریخته وجود دارد. آزمون لکه گذاری سادرن نشا ن داد که در گیاهان تراریخته حداقل یک نسخه از تراژن وجود دارد . آزمونReal Time-PCR  نشان داد که بیان ژن  BnFUL در گیاهان تراریخته در مقایسه با گیاهان شاهد افزایش یافته است. همچنین سطح بیان این ژن د ر لاین های مختلف نیز اختلاف نشان دادند. بخشی از این تفاوت در بیان می تواند ناشی از تعداد نسخه های مختلف تراژن و یا اثرهای محل ورود تراژن در ژنوم باشد.

    کلیدواژگان: کلزا، گیاه تراریخته، بیان ژن BnFUL، تعداد نسخه، ریزش دانه
  • بنفشه فتاح، محمد مهدی سوهانی، عبدالله حاتم زاده، علیرض افشاری فر، بهروز گلعین، محمدحسین رضا دوست، محمدرضا میرزایی، امیر حسین زمانی صفحات 83-92

    در این پژوهش به منظور به دست آوردن گیاهان تراریخته ی نارنج، از ریزنمونه های اپی کوتیل و هیپوکوتیل نارنج استفاده و بهبود اندام زایی مستقیم و تولید شاخساره در ریزنمونه ها با استفاده از تیمارهای مختلف بررسی شدند. تراریزش از طریق همکشتی ریزنمونه ها با Agrobacterium tumefaciens سویه EHA 105 حامل وکتور pFGC 5941 و ژن کد کننده ی پوشش پروتیینی ویروس تریستزای مرکبات (CTV) انجام شده. پس از تراریزش، ریزنمونه هابه محیط کشت انتخابی حاوی علف کش بستا با ترکیبی از سطوح تنظیم کننده رشد BAP(0، 1 و 2 میلی گرم در لیتر) و NAA (0، 0/25 و 0/5) منتقل شدند. اثر زخم زدن بر اندام زایی مستقیم و تولید شاخساره و اثر استفاده از وکیوم بر کارایی تراریزش، بررسی شدند. تایید تراریخته بودن شاخساره ها در محیط انتخابی حاوی علف کش بستا و انجام واکنش پی.سی.آر با ژن های اختصاصی صورت گرفت. بهترین کارایی اندام زایی یا تولید شاخساره (57 درصد) با استفاده از ترکیب تنظیم کننده های رشد به میزان 2 میلی گرم در لیتر BAP و0/25 میلی گرم در لیتر NAA حاصل شد ضمن این که، زخم زدن اثر معنی داری بر تولید شاخساره نداشت. بالاترین میزان شاخساره های تراریخته به میزان11/25درصد در تیمار وکیوم به دست آمد. در نهایت شاخساره های تراریخته بر روی دانهال های رشد یافته در شرایط in vitro ریزپیوند شدند.

    کلیدواژگان: Agrobacterium tumefaciens، اپی کوتیل، اندام زایی مستقیم، تنظیم کننده های رشد، زخم زنی
  • اطهر یقطین، مختار جلالی جواران، قاسم کریم زاده صفحات 93-102

    استفاده از گیاهان به عنوان منبع تولید دارو از قدیم مورد توجه بشر بوده است. زیست فناوری پیشرفته این امکان را فراهم می کند که پروتئین های با ارزش دارویی در گیاهان تولید شود. در این پژوهش ترکیب سازه ژنی اینترفرون گامای انسانی-اولیوسین که تحت پیشبرنده بذری و در آزمایشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس pBI در پلاسمید 121 Napin انتقال یافته بود، به گیاه گلرنگ منتقل شد. LBA کلون شده و به اگروباکتریوم سویه 4404 ریزنمونه های لپه ای از گیاه گلرنگ رقم زراعی پدیده برای تراریزش مورد استفاده قرار گرفتند همراه با MS و تعدادی گیاه تراریخته احتمالی به دست آمد. گیاهان تراریخته بر روی محیط و نیز 40 میلی گرم TDZ و 1 میلی گرم در لیتر NAA 0 میلی گرم در لیتر / حاوی 09 B ویتامین 5 با استفاده از (T در لیترآنتی بیوتیک کانامایسین انتخاب شدند. تجزیه مولکولی گیاهان تراریخته (0 پی.سی.آر، وجود سازه ژنی اینترفرون گامای انسانی به همراه اولیوسین را در گیاهان تراریخته تایید کرد.

    کلیدواژگان: اگروباکتریوم، انتقال ژن، ژن های اینترفرون گامای انسانی-اولیوسین، کشاورزی مولکولی، گلرنگ
  • لیلا سرمدی، عباس عالم زاده، بهزاد قره یاضی صفحات 103-112

    پژوهش حاضر به منظور بررسی وضعیت تراریختگی دانه های ذرت وارداتی به کشور با استفاده از روش های مولکولی صورت گرفته است. به همین منظور 5 نمونه ذرت وارداتی به نام های PREVENTER ،INCEILGAZ ،IRON LINDREW ، AGIOS SOSTIS و MASTROGIORGI از کشور آرژانتین از بندر امام خمینی در ماهشهر از گمرک کشور دریافت شد . با استفاده از آغازگرهای اختصاصی برای نواحی تنظیمی پیشبر CaMV 35S و پایان دهنده nos طی واکنش پی سی آر وضعیت تراریخته بودن یا نبودن نمونه های مذکور مورد بررسی قرار گرفت.  در این پژوهش از ژن اینورتاز که در ژنوم تمام ارقام ذرت وجود دارد به عنوان کنترل داخلی استفاده شد. نتایج نشان داد که دانه های ذرت وارداتی از کشور آرژانتین تراریخته هستند و در ژنوم خود نواحی تنظیمی پیشبر  CaMV 35S و پایان دهنده nos را دارند. با توجه به پیوستن ایران به پروتکل ایمنیزیستی کارتاهنا، باید در برگه ثبت مشخصات مواد گیاهی وارداتی، وضعیت تراریختگی آنها مشخص شود اما در اسناد همراه با دانه های ذرت وارداتی هیچ گونه اظهاری در مورد تراریخته بودن این دانه ها در برگه های ثبت مشخصات آنها وجود نداشت.

    کلیدواژگان: ایمنی زیستی، پروتکل کارتاهنا، ذرت، گیاهان تراریخته، واردات
  • عباس صلاحی اردکانی، محسن مروتی، مهرناز انتصاری صفحات 113-120

    اصرار بر عدم استفاده از مهندسی ژنتیک و محصولات تراریخته از سوی مدیران میانی در وزارت جهاد کشاورزی و سازمان حفاظت محیط زیست موجب استمرار روش های تولید غذا با تکیه بر سموم دفع آفات نباتی شیمیایی خطرناک شده است. به منظور تعیین باقی مانده سموم، مزارع خیارسبز و گوجه فرنگی در مناطق مختلف استان کهگیلویه و بویراحمد مورد بررسی قرار گرفت وضمن نمونه برداری، میزان باقیمانده سموم اندوسولفان و دیازینون با استفاده از روش های استاندارد بین المللی در این مزارع مشخص شد. بیشترین مقدار باقیمانده مربوط به سم دیازینون  در محصول خیارسبز بود. متوسط باقیمانده این سم در شهرستان های گچساران0/462 بویراحمد 0/669 و  0/205کهگیلویه میلی گرم به ازای هر کیلوگرم (mg/kg) محصول تشخیص داده شد. مقدار مجاز باقیمانده این سم براساس استانداردهای جهانی، در خیارسبز 0/1 است. متوسط مقدار باقیمانده سم دیازینون در گوجه فرنگی در شهرستان های گچساران و دنا نیز بیشتر از حد مجاز جهانی و مقدار آن ها به ترتیب 0/504 و  0/534  mg/kg تعیین شد. مقدار مجاز باقیمانده این سم در محصول گوجه فرنگی براساس استانداردهای جهانیmg/kg   0/5 است. براساس نتایج این تحقیق، متوسط باقیمانده سم دیازینون در میوه خیارسبز در کل استان حدود 3/5 برابر بیشتر از حد مجاز جهانی و مقدار آن0/355 بود . میزان باقیمانده سم اندوسولفان در گوجه فرنگی و خیارسبز نیز در اکثر مناطق استان بیشتر از حد مجاز جهانی تشخیص داده شد. نتایج این تحقیقات نشان داد که علاوه بر بالا بودن میزان باقیمانده سموم اندوسولفان و دیازینون در محصولات خیارسبز و گوجه فرنگی، فاصله مجاز بین آخرین سم پاشی تا برداشت محصولات) دوره کارنس(، تعداد مجاز دفعات سم پاشی، مصرف میزان مجاز سم و همچنین فاصله زمانی بین دو سم پاشی توسط اکثر کشاورزان رعایت نشده است. استمرار بر ممانعت از تولید محصولات تراریخته که بی نیاز از مصرف سموم شیمیایی هستند، موجب تزریق سموم اندوسولفان و دیازینون در سبد غذایی مصرف کنندگان ایرانی خواهد بود.

    کلیدواژگان: اندوسولفان، دیازینون، باقیمانده آفت کش، گوجه فرنگی، خیار سبز، تراریخته
  • سمیه رحیم نهال، جمال فیاضی، خلیل میرزاده، محمد تقی بیگی نصیری، هدایت الله روشنفکر صفحات 121-128

    جایگاه ژنی مجموعه سازگاری بافت (MHC) کد کننده آنتی ژن ها و پروتئین های سطح لوکوسیت ها است که در واکنش های دفاعی بدن و شناسایی پروتئین های خارجی نقش دارند. در گاو این جایگاه ژنی به نام بولا معروف است که در سه دسته ژنی به نام های کلاسІ ، کلاس ІІو کلاس ІІІ  بر روی بازوی کوتاه کروموزوم 23 گاو ترتیب یافته اند، هر یک از این کلاس های ژنی دارای مجموعه جایگاه های ژنی متعدد و مختلف است و هر جایگاه می تواند تا بیش از ده ها آلل را شامل شود . هدف از این پژوهش، بررسی چندشکلی اگزون 2 جایگاه ژنی BoLA-DRB3 در جمعیت گاومیش استان خوزستان است. در این پژوهش از روش پی.سی.آر دو مرحله ای (Heminested-PCR) برای تکثیر این اگزون استفاده شد. خونگیری از 80 راس گاومیش از شهرستان های استان صورت گرفت. واکنش دو مرحله ای زنجیر ه ای پلیمراز جهت  تکثیر قطعه 284 جفت بازی از اگزون 2 ژن MHC با استفاده از آغازگرهای اختصاصی این ژن انجام شد. قطعه تکثیر شده به وسیله آنزیم های برشیIIIHae و RsaІ مورد تیمار قرار گرفت. نتایج حاصل از این پژوهش با استفاده از آنزیم برشیIIIHae، نه الگوی برشی را در این جایگاه ژنی نشان داد که الگوهای برشی  aوb  به ترتیب با فراوانی 34/37 و 23/75 درصد بیشترین فراوانی آللی را به خود اختصاص دادند و 17 ترکیب ژنتیکی شناسایی شد. آنزیم برشی RsaІ، تعداد ده الگوی برشی را نشان داد که الگوهای برشی g وb  به ترتیب با فراوانی 30 و 20 درصد بیشترین فراوانی آللی را به خود اختصاص دادند با استفاده از این آنزیم نیز 17 ترکیب ژنتیک شناسایی شد . آزمون کای مربع نشان داد که جمعیت مورد بررسی، در حالت تعادل هاردی-وینبرگ قرار دارد . در پژوهش حاضر سطح بسیار بالایی از پلی مورفیسم در جمعیت گاومیش استان خوزستان مشاهده شد.

    کلیدواژگان: پلی مورفیسم، ژن MHC، PBR، گاومیش
|
  • Saeid Navabpour Pages 63-72

    Senescence is a final developmental stage of leaf, which is very important as genetic and physiological aspects. Many genes are activated at this stage and most of them show remarkable transcript. The function of senescence is to control regulatory physiological changes. This include cessation of photosynthesis, chloroplast degradation, chlorophyll loss and protein breakdown. Senescence can be initiated by a wide variety of different internal and external factors, as well as being an essential part of plant development; senescence in leaves is also induced prematurely by a number of different environmental stresses. Since plants cannot escape from adverse environmental conditions senescence is one mechanism that plants have evolved to cope with such problems. Interestingly, senescence could be induced in plants even after harvest. This phenomenon is observed in such vegetables like broccoli, lettuce and cabbage. Many different senescence–enhanced genes have been isolated, characterized and cloned. Expression analysis of these genes showed a broad range of expression some time before phenotypic changes to last stage of senescence. So it seems that many signaling pathways should be involved in this process.

    Keywords: Gene Expression, Leaf Senescence, Post Harvest Senescence, Programmed Cell Death (PCD)
  • Samira Kahak, Ali Mohammad Shakib, Jalal Saba, Siamak Asadi, Mana Ahmadraji Pages 73-82

    oilseed rape is one of the important oil plants that its cultivation has been expanded in Iran in recent years. Seed shattering before and during harvesting is a problem of cultivation of this plant can causes up to 50% yield decrease depending on the environmental conditions. Production of seed shatter tolerant plants can increase the yield. Different genetic and environmental factors can affect this trait. The FUL gene is one of the genetic factors in that its over expression could prevent silique opening and seed shattering. Rapeseed transgenic plants of three cultivars containing the BnFUL gene were produced and molecular studies were carried out on T2 generations transgenic plants using PCR, Southern blotting and real time PCR. PCR showed that the BnFUL transgene has been inserted in the transgenic plants in addition to the internal gene. The copy number of transgene in transgenic and control plants were analyzed by Southern blotting which confirmed presence of at least one intact copy of the transgene in transgenic plants. Real time PCR showed that BnFUL gene expression in transgenic plants in comparison with control plants has been increased. Differences between the expression of transgenic plants in different lines could be because of position effect and copy number.

    Keywords: Oilseed Rape, Transgenic Plant, BnFUL Expression, Copy Number
  • Banafsheh Fattah, Mohammad Mahdi Sohani, Abdollah Hatamzadeh, Alireza Afsharifar, Behrooz Goleyn Mohammad Hossein Rezadoost, Mohammad Reza Mirzaei, Amir Hossein Zamani Pages 83-92

    in this study transgenic plants of sour orange (C. aurantium) that is an important citrus rootstock were produced by Agrobacterium-mediated transformation. Epicotyl and hypocotyl segments-derived explants were co-cultured with Agrobacterium strain EHA105 carrying pFGC5941 plasmid containsing CTV coat protein (p25) gene. One of the main objects of present research was to improve the direct in vitro organogenesis efficiency in C. aurantium. Therefore different combination of BAP (0, 1, 2 mg/L) and NAA (0, 0.25, 0.5 mg/L) were used in selective medium to culture transformed explants. The highest regeneration (57%) was obtained from explant treated with 2 mg/L BAP and 0.25 mg/L NAA. Effects of wounding and vacuum infiltration on transformation efficiency were evaluated either. The best transformation efficiency (11.25%) was obtained from explants that were vacuum infiltrated during transformation and subsequently were cultured in medium containing 2 mg/L BAP and 0.25 mg/L NAA. PCR analysis using two different genes were performed to confirm transformation. Micro grafting of transformed shoots were carried out on non-transgenic, in-vitro grown seedlings.

    Keywords: Agrobacterium tumefaciens, Direct Organogenesis, Epicotyl, Growth Regulators, Wounding
  • Athar Yaghtin, Mokhtar Jalali Javaran, Ghasem Karimzadeh Pages 93-102

    the use of plants as a source of medicine is traced back to long time ago. Modern biotechnology proviedes the possibility of production of valuable protein such as pharmaceutical protein in plant. In this study human Interferon gamma-oleosine genes under the control of Napin promoter were transferred to Carthamus tinctorius L. (safflower) by Agrobacterium tumefaciens strain LBA4404. Cotyledonal explants from safflower plant (Carthamus tinctorius L.) Padideh cultivar were used for transformation. The transformed plants were screened on MS medium containing 0.09 mg L-1 NAA, and 1 mg L-1 TDZ containing 40 mg L-1 kanamycin. Presence of transgenes was confirmed using polymerase chain reaction (PCR). Characterization of the transgenic plants is going on.

    Keywords: Agrobacterium, Carthamus tinctorius L., Human Interferon Gamma, Oleosin Genes, Molecular Farming
  • Leila Sarmadi, Abbas Alemzadeh, Behzad Ghareyazie Pages 103-112

    this study was carried out to detect the presence of genetically modified maize in imported into Iran using molecular approaches. Five samples of imported maize from Argentina in the second half of 2010 were obtained from Bandar Imam Khomeini custom. Using specific primers for CaMV 35S promoter and nos terminator, PCR was performed. In this study Invertase gene of maize was used as internal control. The results showed that maize samples imported from Argentina were genetically modified and they have regulatory regions of CaMV 35S and nos in their genome. The shipment was not labled and there was no indication in the accompanying documents that the shipment “may contain living modified organisms”.

    Keywords: Biosafety, Cartagena Biosafety Protocol, Maize, Transgenic Plants, Imports
  • Abbas Salahi Ardakani, Mohsen Morovvati, Mehrnaz Entesari Pages 113-120

    insistence on opposing transgenic plants and genetic engenearing by some individuals and/or organizations, hasresulted high levels of application of dangerous chemical pesticides in Iran. Samples of cucumber and tomato fruits were collected from various fields of Kohgiloyeh and Boyerahmad province and the residue of Endosulfan and Diazinon were determined in them. The highest amount of residue was of Diazinon in cucumber. The average residues of Diazinon in cucumber were 0.462, 0.669, and 0.205 mg/kg in Gachsaran, Boyerahmad and Kohgiloyeh respectively. However the internationally accepted maximum residue level of Diazinon in cucumber is 0.1 mg/kg. The residues of Diazinon in tomato were 0.504 and 0.534 mg/kg in Gachsaran and Dena respectively which are higher than the international levels. According to this research, the average residue of Diazinon in cucumber in the whole province was 0.355 to 3.5 times more than the maximum residue level. The residue of Endosulfan in tomato fields of Boyerahmad regions like Tangari, Keveshk, Tang Tamoradi and Sepidar. It was also higher than the international limits in Khairabad region at Gachsaran country. The residue of Endosulfan on cucumber was higher than the international levels in Tangari and Dornkore regions of Boyerahmad country and also Dehre, Dehkhalife and Shain brakan regions of Gachsaran, Delirech region of Dena country and in Zarghamabad of Kohgiloye country. The results showed not only the presence of high levels of Diazinon and Endosulfan residues in tomato and cucumber, but also showed that the period between pesticide use and marketing was also very short. It also shows that number of spraying, recommended dose and the interval between the spraying, were not taken into consideration. Continued restrictions on the application of transgenic plants is therefore considered as acceptance of the continued application of Endosulfan and Diazinon and their presence in food basket in Iran.

    Keywords: Cucumber, Diazinon, Endosulfan, Pesticide Residue, Tomato, Transgenic
  • Somayeh Rahimnahal, Jamal Fayazi, Khalil Mirzadeh, Mohammad Taghi Beigi Nassiri, Hedayat Allah Roshanfekr Pages 121-128

    MHC locus codes antigens and leukocyte surface proteins which have roles on immune reactions and identification of foreign proteins. In cattle this locus is known as Bulla and is composed of three classes of genes: CLASS І, CLASS ІІ and CLASS ІІІ and is located on short arm chromosome 23. Each of these classes of genes has complex and various genes and each gene may have dozens of alleles. The objective of this study was to study the variation of exon 2 of locus BoLA-DRB3 in buffalo population in Khuzestan province. In this study, the Heminested-PCR method was used to amplifing this exon. In order to determain the level of polymorphism, blood sample were collected from 80 buffalos in Shadegan, Ahwaz, Dashte azadegan, Dezfoul and Shoshtar cities. DNA extraction and exon 2 of the MHC gene was amplified by specific set of primers for this gene to produce a 284 bp fragment. The amplified fragments were digested with HaeIII and RsaІ restriction endonuclease. Digested products were separated and were stained by vertical electrophoresis on 8% Polyacrylamide gel. After digestion with HaeIII and RsaІ nine and ten alleles (restriction digestion pattern) were obtained at this locus respectively. Alleles a and b with 34.37 and 23.75 percent were the most frequent alleles when digested with HaeIII and alleles a and b with 20 and 30 percent frequency were the frequent alleles when digested with RsaІ. We identified 17 genotypes using each of the restriction enzymes in this population.

    Keywords: Polymorphism, MHC, Buffalo, PBR