فهرست مطالب

ژنتیک نوین - سال هشتم شماره 4 (پیاپی 35، زمستان 1392)
  • سال هشتم شماره 4 (پیاپی 35، زمستان 1392)
  • تاریخ انتشار: 1392/11/01
  • تعداد عناوین: 13
|
  • شهلا رزمی، مختار جلالی جواران*، عبدالرضا باقری، حسین هنری، مهدی محب الدینی، مژگان سلیمانی زاده صفحات 333-340
    اینترفرون گاما یکی از مهمترین پروتئین ها در فعالیت های تشخیصی و درمانی به ویژه درمان بیماری های ویروسی و تنظیم فعالیت های دستگاه ایمنی است. این پروتئین به عنوان ماده موثر بسیاری از داروها به روش های مختلف می تواند تولید شود که تولید آن در گیاهان به روش زراعت مولکولی یکی از آنها می باشد. در سال های اخیر تولید پروتئین های نوترکیب در کلروپلاست گیاهان زراعی به دلیل مزایای زیادی که دارد از جمله تجمع مقدار زیاد پروتئین خارجی در کلروپلاست، عاری بودن این پروتئین ها از عوامل بیماری زای انسانی و امکان بیان چندین ژن به طور همزمان، مورد توجه قرار گرفته است. هدف از انجام این پروژه بررسی امکان استفاده از روش تراریختی کلروپلاست برای تولید اینترفرون گامای انسانی در کلروپلاست گیاه توتون به صورت دیسیسترونی بود. بدین منظور ژن اینترفرون گاما در ناقل کلروپلاستی pKCZ همسانه-سازی شد. سازه تهیه شده بر روی ذرات طلا پوشش داده شد و بوسیله تفنگ ژنی بر روی برگهای توتون شلیک شد. قطعات برگی بمباران شده به محیط کشت ساقه زایی حاوی آنتی بیوتیک اسپکتینومایسین منتقل شدند. سپس گیاهچه های باززایی شده جهت ریشه-زایی به محیط MS انتقال یافتند. حضور و بیان ژن اینترفرون گاما در گیاهان تراریخت باززایی شده با استفاده از تکنیکهای PCR و RT-PCR تایید شد. برای اثبات بیان ژن در سطح پروتئین از روش SDS-PAGE و آزمون لکه گذاری استفاده شد. برای رسیدن به هموپلاسمی کامل چهار دور باززایی از گیاهان توتون تراریخت انجام شد.
    کلیدواژگان: اینترفرون گاما، بیان دیسیسترونی، توتون، ؟ زراعت ملکولی، گیاهان تراریخت کلروپلاستی
  • قاسم عسکری*، علی شعبانی، حمیدرضا رضایی صفحات 341-348
    Garra rufa متعلق به خانواده کپور ماهیان و از گونه های مهم اکولوژیک رودخانه ای می باشد. در این مطالعه از شش جایگاه میکروساتلایت جهت بررسی تنوع ژنتیکی ماهی Garra rufa در دو رودخانه فهلیان و سرآب بهرام استان فارس استفاده شد. در این بررسی از 56 نمونه (28 عدد برای هر رودخانه) استفاده شد. میانگین تعداد الل در سطح جمعیت ها 41/11 بود که از میانگین گزارش شده برای ماهیان آب شیرین بالاتر بود. میانگین هتروزیگوسیتی به ترتیب 497/0 و 847/0 بدست آمد. تقریبا تمامی جایگاه های ژنی انحراف از تعادل هاردی – واینبرگ را نشان دادند. با توجه به میزان جریان ژنی بالا (212/17Nm=) بین دو منطقه و Fst پایین (02/0Fst =) به نظر می-رسد تمایز پایینی بین جمعیت های این گونه در مناطق مورد بررسی وجود دارد. بر اساس تجزیه های موجود به نظر می رسد، گونه Garra rufa دارای تنوع ژنتیکی مطلوبی در مناطق مورد بررسی بود.
    کلیدواژگان: استان فارس، تنوع ژنتیکی، میکروساتلایت، DNA، Garra rufa
  • هانیه محمودی هاشمی، بهرام محمدسلطانی*، فهیمه حسینی عقدا، سیدعلی موسوی زاده، ابراهیم محمودی، مسعود شمس بخش صفحات 349-356
    بیمارگرهای گیاهی با ترشح پروتئین های خود به درون سلول میزبان، سیستم دفاعی گیاه را سرکوب می کنند. شناسایی و درک عملکرد پروتئین های تزریق شده به درون سلول میزبان در توسعه روش های جدید کنترل بیمارگر ضروری است. هدف تحقیق حاضر شناسایی، تعیین توالی و بررسی الگوی بیانی حداقل یکی از ژن های کد کننده پروتئین ترشحی در مراحل زندگی بیمارگر زنگ برگ گندم است. به منظور شناسایی ژن-های رمزکننده پروتئین های ترشحی در بیمارگرهای قارچی مختلف، از یک مخمر جهش یافته استفاده شد. این مخمر در صورتی قادر به رشد در محیط کشت انتخابی است که cDNA همسانه سازی شده درناقل بیانی، دارای توالی سیگنال پپتید باشد. در تحقیق حاضر، ابتدا کتابخانه cDNA زنگ برگ گندم با استفاده از آغازگرهای تصادفی تهیه و در ناقل pYST، همسانه سازی شده و به درون مخمر جهش یافته منتقل شد. از روی توالی های ناقصی که به این روش به دست آمد، توالی کامل ژنی که ptGSP1 نامیده شد از بانک اطلاعاتی استخراج و نیز کل cDNA مربوطه تکثیر و تعیین توالی شد و ساختار اگزون و اینترون آن تعیین شد و در بانک اطلاعاتی ثبت (AB831174) و بیان آن در مرحله جوانه زنی مستقل از میزبان و نیز در مرحله ساختار مکینه در مجاورت میزبان گندم نشان داده شد. ویژگی های ترشحی بودن، کوچکی نسبی پروتئین حاصله، داشتن نواحی تراغشایی در ساختار پروتئین، بیان ژن در مرحله مکینه ای مرتبط با میزبان گیاهی و نیز تکامل سریع آن همه بر دخالت احتمالی این ژن کشف شده و پروتئین مربوطه در بیماریزایی تاکید دارند.
    کلیدواژگان: پروتئین ترشحی، زنگ برگ گندم، سیستم مخمری YST، cDNA، PtGSP1
  • عادل یاری زاده، علی نیازی*، سیما سازگاری صفحات 357-364
    تنش های غیر زیستی از قبیل خشکی، سرما، شوری اثرات مضری بر رشد و عملکرد گیاهان دارند و تحمل به آن ها از جمله اهداف اصلی اصلاح کنندگان گیاهان است. عوامل رونویسی DREB عضوی از خانواده AP2/ERF هستند. بررسی ناحیه راه اندازی ژن های درگیر در پاسخ به تنش های آبی و دماهای پایین و غیر وابسته بهABA منجر به کشف یک ناحیه 9 جفت بازی با توالی TACCGACAT شد که آن را DRE نامیده اند. پروتئین های کد شده توسط ژن های DREB به این توالی متصل و منجر به تنظیم بیان ژن ها می شوند. بیان ژن WDREB2 یا TaDREB تحت تاثیر تنش خشکی، سرما، اسیدآبسیزیک و شوری القا می شود. با استفاده از روش انتقال ژن مبتنی بر آگروباکتریوم، این ژن به گندم انتقال داده شد که آنالیز مولکولی با استفاده از PCR تراریخت بودن 20 گیاه از 40 گیاه بدست آمده را تایید کرد. همچنین بررسی بیان ژن با استفاده از تکنیک Real Time PCR نشان داد که بیشتر گیاهان تراریخت به میزان 2 تا 19 برابر نسبت به گیاه غیرتراریخت افزایش بیان داشته اند. این افزایش بیان که کارایی راه انداز 35S را در گیاهان تک لپه ای ثابت می کند، می تواند منجر به افزایش بیان ژن های پایین دست و بهبود تحمل به تنش های غیرزیستی شود.
    کلیدواژگان: انتقال ژن، تنش های غیرزیستی، عامل رونویسی WDREB2، گندم، Real time PCR
  • پریسا بیابانی*، علی هاشمی، کریم مردانی، محمد قادرزاده، حافظ علی دلجو عیسی لو، فاطمه پوربایرامیان صفحات 365-374
    به منظور بررسی چند شکلی ناحیه اگزون چهارم و ناحیه غیر کدشونده ''3 (3''UTR) ژن فاکتور نکروز تومور آلفا از 90 راس گوسفند ماکویی به صورت تصادفی خونگیری به عمل آمد. DNA از نمونه های خون استخراج و واکنش زنجیره ای پلی مراز جهت تکثیر قطعه 273 جفت بازی ناحیه اگزون چهارم و3'' UTR ژن فاکتور نکروز تومور آلفا انجام گرفت. روش تفاوت فرم فضایی رشته های منفرد برای تعیین ژنوتیپ استفاده شد. الکتروفورز محصولات PCR بر روی ژل آکریل آمید انجام شد که بیانگر چندشکلی این جایگاه بود. در مجموع در گوسفندان مورد مطالعه سه ژنوتیپ EE، OE و RE به ترتیب با فراوانی های 4667/0، 3556/0 و 1777/0 بدست آمدند. فراوانی های ژنوتیپی در جایگاه مورد مطالعه انحراف از تعادل هاردی- واینبرگ را نشان دادند. اثر ژنوتیپ های مشاهده شده روی صفات رشد نشان داد که ژنوتیپ های TNFα، ارتباط معنی-داری با وزن تولد و میانگین افزایش وزن روزانه از تولد تا شیرگیری دارند. مقایسه میانگین ها نشان داد که افراد دارای ژنوتیپ EE، وزن تولد و میانگین افزایش وزن روزانه از تولد تا شیرگیری بالاتری (به ترتیب 32/4 کیلوگرم و 224/0 کیلوگرم در روز) نسبت به ژنوتیپ های دیگر دارند. بین ژنوتیپ های TNFα با سایر صفات، ارتباط معنی داری یافت نشد.
    کلیدواژگان: ژن TNFα، صفات رشد، گوسفند ماکویی، DNA، PCR، SSCP
  • رسول محمدی، حمید دهقانی*، قاسم کریم زاده، فنی دان صفحات 375-386
    در برنامه ریزی طرح به نژادی مناسب، آگاهی از نوع عمل ژن های کنترل کننده صفات کمی اهمیت فراوانی دارد. در این پژوهش برای برآورد نوع عمل ژن ها در کنترل ژنتیکی صفات، تعیین اثر متقابل ژنوتیپ × سال، ارزیابی اجزای واریانس، برآورد وراثت پذیری های عمومی و خصوصی و هتروزیس در گیاه طالبی از طرح تلاقی دی آلل دوطرفه استفاده شد. پنج صفت زودرسی، عملکرد، وزن میوه، تعداد میوه و ضخامت گوشت در طی دو سال مورد ارزیابی قرار گرفت. تجزیه واریانس داده ها تفاوت معنی دار ژنتیکی بین ژنوتیپ ها را نشان داد. میانگین مربعات ترکیب پذیری عمومی، خصوصی، معکوس، مادری و غیرمادری برای کلیه صفات معنی دار بودند. بیشترین و کمترین میزان وراثت پذیری خصوصی به ترتیب مربوط به صفت روز تا رسیدگی و عملکرد (به ترتیب 73/0 و 08/0) بود. اثر افزایشی ژن ها در کنترل صفات زودرسی، میانگین وزن میوه و ضخامت گوشت نقش مهم تری داشت. همچنین والد دستجردی برای زودرسی و میانگین وزن میوه بیشترین ترکیب پذیری عمومی را داشت در حالی که والد سمسوری برای تعداد میوه بیشترین ترکیب پذیری عمومی را دارا بود. اثر غیرافزایشی ژن ها در کنترل صفات تعداد میوه و عملکرد اهمیت بیشتری داشت. در شرایط این مطالعه دورگ های ریش بابا × ساوه ای و تیل طرق × ساوه ای در هر دو سال ترکیب پذیری خصوصی مثبت و معنی دار برای صفت عملکرد داشتند؛ لذا این دورگ ها می توانند جهت تولید ارقام با عملکرد بالا مورد توجه قرار گیرند. نتایج بدست آمده نشان داد که برای صفات تعداد میوه و عملکرد اثر غیر افزایشی ژن ها از اهمیت بیشتری برخوردار بودند؛ لذا تولید هیبرید برای این صفات مطلوب تر است. حال آنکه برای بهبود ژنتیکی صفات زودرسی و ضخامت گوشت گزینش از کارایی بالاتری برخوردار است. همچنین از گزینش مبتنی بر آزمون نتاج می توان جهت اصلاح صفت وزن میوه در طالبی استفاده کرد.
    کلیدواژگان: ترکیب پذیری عمومی و خصوصی، درجه غالبیت، دی آلل، طالبی، وراثت پذیری
  • الهام مهرآذر*، علی ایزدی دربندی، محسن محمدی، گودرز نجفیان صفحات 387-396
    سختی دانه یک صفت مهم در گروه بندی تجاری گندم نان (Triticum aestivum L.) است. سختی دانه تحت کنترل مکان ژنی سختی (Ha) شامل سه ژن به هم پیوسته پروتئین نرمی دانه (Gsp-1)، پیوروایندولین a (Pina) و پیوروایندولین b (Pinb) می باشد. یک حذف بزرگ در ژن پیوروایندولین a (Pina) یا چندشکلی های تک نوکلئوتیدی (SNPs) در ژن پیوروایندولین b (Pinb) که منجر به تغییر در اسید آمینه می شوند باعث تغییردر میزان سختی بافت دانه گندم می شوند. آلل های نوع طبیعی این دو ژن موجب فنوتیپ طبیعی دانه نرم می شوند و بروز جهش در هریک از این دو مکان ژنی باعث سخت شدن بافت دانه می شود. تعدادی از ارقام تجاری گندم نان برای تعیین تنوع آللی ژن های پیوروایندولین a و b مورد مطالعه قرار گرفتند. تعیین تنوع آلل های کنترل کننده سختی دانه توسط تکثیر با آغازگرهای اختصاصی STS و همچنین نشانگر های همبارز SNP انجام گرفت. نتایج حاکی از آن است که حدود نیمی از ارقام مورد مطالعه دارای جهش در ژن های کنترل کننده پیوروایندولین ها بودند. همچنین آلل های جهش یافته Pina-D1b و Pinb-D1b شناسایی شدند و ارقام معرفی شده جدید نظیر گنبد، سیروان، اروم، بهار، افلاک و مغان3 دارای ژنوتیپ Pina-D1b بوده و رقم زارع ژنوتیپ Pinb-D1b را نشان دادند. در بین آلل های تعیین کننده سختی دانه آلل Pina-D1b بیشترین فراوانی را داشت. در این مطالعه مشخص شد، ارقامی که از نظر ژنوتیپی سختی را نشان می دهند با نتایج حاصل از دستگاه اینفراماتیک از نظر سختی مطابقت می کند. همبستگی بین درصد شاخص سختی و جذب آب حاصل از دستگاه اینفراماتیک 74/0 بود که در سطح (0001/0P<) معنی دار شد. یافته های حاصل درباره ژنتیک سختی دانه و تایید نشانگرهای اختصاصی آن می تواند کمک موثری در برنامه های به نژادی گندم کند.
    کلیدواژگان: آزمون مکانیکی نوری، سختی دانه، گندم، واکنش زنجیره ای پلیمراز، puroindoline
  • بهروز محمدپرست*، موسی رسولی، محمود قربانی، ساناز زرداری صفحات 397-402
    سورولین یکی از متابولیت های ثانویه مهم می باشد که در گیاه Psoralea corylifolia وجود دارد. از جنبه های مهم دارویی سورولین می توان به تاثیر ضد سرطانی آن بر علیه سرطان خون، ریه و سینه اشاره کرد. در این تحقیق به علت اهمیت دارویی سورولین، چرخه ساخت آن مورد بررسی قرار گرفت. همچنین ژن رمزکننده آنزیم کلیدی سورولین سنتتاز که مسئول ساخت سورولین می باشد، برای اولین بار بوسیله تکنیک های مولکولی از بافت برگ گیاه Psoralea corylifolia جداسازی و مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج ارزیابی مولکولی مشخص نمود که طول ژن آنزیم کلیدی سورولین سنتتاز bp 1237 می باشد. همچنین بررسی ترتیب نوکلوتیدها با استفاده از توالی ژن های ثبت شده در سایت بانک جهانی ژن مشخص کرد که ژن همسانه سازی شده 93 درصد با ژن سورولین سنتتاز موجود در گیاه Ammi magus مشابهت داشت.
    کلیدواژگان: ارزیابی مولکولی، ژن سورولین سنتتاز، سورولین، متابولیت ثانویه، Psoralea corylifolia
  • محمد قادرزاده*، کریم مردانی، علی هاشمی صفحات 403-410
    این پژوهش به منظور بررسی چندشکلی اینترون چهارم ژن Ghrelin با استفاده از روش PCR-SSCP در مرغ بومی آذربایجان غربی صورت گرفت. در این طرح از 100 پرنده به صورت تصادفی خونگیری شد. سپس DNA نمونه های خون با استفاده از روش الجنابی و مارتینز استخراج شد. برای تعیین کیفیت DNA از ژل آگارز یک درصد استفاده شد. ناحیه اینترون 4 جایگاه Ghrelin به طول bp458 با استفاده از واکنش زنجیره ای پلی مراز تکثیر و محصولات PCR توسط روش SSCP آنالیز شدند. محصولات PCR توسط الکتروفورز با ژل پلی آکریلامید 8 درصد و رنگ آمیزی نیترات نقره آشکار شد. نتایج SSCP محصولات PCR با ژل پلی آکریل آمید سه ژنوتیپ AA، AB و BB را آشکار ساخت. شاخص شانون، شاخص نئی و هتروزیگوزیستی مشاهده شده به ترتیب 58/0، 39/0 و 42/0 به دست آمد. با توجه به نتایج به دست آمده، جایگاه ژنی Ghrelinدارای چندشکلی قابل قبولی است به طوری که می تواند در برنامه های به گزینی و اصلاح نژاد طیور بومی کشور، ارتباط این چندشکلی ها با صفات اقتصادی مورد ارزیابی قرار گیرد.
    کلیدواژگان: اینترون، ژن Ghrelin، مرغ بومی آذربایجان غربی، DNA، PCR، SSCP
  • الهام یعقوبی، سعید ملک زاده شفارودی* صفحات 411-422
    تنوع ژنتیکی اساس اصلاح نباتات است که از تکامل طبیعی ناشی شده است و از اجزای مهم پایداری نظام های بیولوژیکی می باشد. ارزیابی تنوع ژنتیکی در گیاهان زراعی برای برنامه های اصلاح نباتات وحفاظت از ذخایر توارثی کاربرد حیاتی دارد. یکی از روش های بررسی تنوع در ارقام و گونه های مختلف گیاهی، انجام مطالعات سیتوژنتیکی وکاریوتایپی است، بدین منظور تعداد 19 اکوتیپ سیر بومی ایران، جمع آوری شدند. پس از ریشه دار کردن غده های سیر و انجام مراحل پیش تیمار، تثبیت، هیدرولیز و رنگ آمیزی کروموزوم ها، تهیه اسلاید به روش اسکواش انجام شد. در بررسی های میکروسکوپی تعداد پنج سلول متافازی مناسب انتخاب و با استفاده از نرم افزار Karyotype Analysis 1.5 طول بازوهای کوتاه و بلند کروموزوم و طول کل کروموزوم ها اندازه گیری شد و سایر شاخص ها در نرم افزار Excel محاسبه شد. داده ها در نرم افزار آماریJMP8 در قالب طرح کاملا تصادفی نامتعادل تجزیه و تحلیل شدند که اختلاف معنی داری در سطح یک درصد بین طول بازوی کوتاه، طول بازوی بلند و طول کل کروموزوم نشان دادند. مقایسه میانگین به روش توکی بین اکوتیپ ها انجام شد و به منظور دسته بندی اکوتیپ ها، براساس کلیه شاخص های کاریوتایپی و براساس شاخص های ژنومی، تجزیه کلاستر به روش Ward صورت پذیرفت. نتایج نشان داد که عدد پایه کروموزومی در اکوتیپ بجنورد 7x=، (14=X2=n2) و در سایر اکوتیپ ها 8 x=، (16=X2=n2) است، که با سایر مطالعات انجام شده بر روی گیاه سیر مطابقت داشت.تجزیه کلاستر اکوتیپ ها را به دو گروه متقارن و نامتقارن تقسیم نمود و مشخص شد کمترین فاصله اقلیدسی مربوط به دو اکوتیپ سمنان و طبس است. کوچکترین کروموزوم ها مربوط به اکوتیپ یزد و بزرگترین کروموزوم ها مربوط به اکوتیپ علی آباد است، متقارن ترین کاریوتایپ، اکوتیپ یزد و نامتقارن ترین کاریوتایپ اکوتیپ خواف شناخته شد.
    کلیدواژگان: تجزیه کلاستر، تقارن ژنومی، کاریوگرام، کروموزوم، Garlic
  • لادن جهانگیری*، علی شعبانی، حمیدرضا رضایی صفحات 423-434
    ماهی خیاطه (Alburnoides bipunctatus) گونه ای رودخانه ای است که در حوزه جنوبی دریای خزر از فراوانی نسبتا خوبی برخوردار می باشد اما در بسیاری از آب های اروپا نزدیک به انقراض می باشد. تا کنون هیچ گونه مطالعه ای در زمینه تنوع ژنتیکی این گونه صورت نگرفته است. در این تحقیق، برای بررسی ساختار جمعیتی ماهی خیاطه در رودخانه های تیل آباد، شیرآباد و کبودوال استان گلستان تعداد 84 نمونه (28 نمونه از رودخانه تیل آباد، 28 نمونه از رودخانه شیرآباد و 28 نمونه از رودخانه کبودوال) جمع آوری شد. DNA نمونه ها به روش فنل-کلروفرم استخراج و با استفاده از 6 جایگاه ریزماهواره ای بررسی شد. متوسط ناخالصی مورد انتظار و مشاهده شده به ترتیب 893/0 و 817/0 به دست آمد. آنالیز واریانس مولکولی نشان داد که تنوع بالایی (98 درصد) در درون جمعیت های مورد بررسی وجود دارد. متوسط آماره Fst، 024/0 به دست آمد که نشان دهنده تمایز ژنتیکی پایین بین رودخانه های مورد بررسی است. در بررسی انحراف از تعادل هاردی-واینبرگ در سطح جایگاه ها، دو جایگاه در جمعیت تیل آباد و دو جایگاه در جمعیت کبودوال در تعادل بوده و سایر جایگاه ها از تعادل هاردی-واینبرگ انحراف معنی داری داشتند (05/0 ≤ P). طبق دندروگرام UPGMA ترسیم-شده بر اساس مقدار فاصله ژنتیکی، جمعیت های رودخانه های تیل آباد و شیرآباد از هم جدا نشده اما احتمالا جمعیت رودخانه کبودوال از جمعیت دو رودخانه دیگر جدا شده است.
    کلیدواژگان: تیل آباد، ریز ماهواره، شیرآباد و کبودوال، Alburnoides bipunctatus، DNA
  • مهدی رحیمی، بابک ربیعی*، حمید دهقانی، علیرضا ترنگ صفحات 435-448
    150 لاین جمعیت F5 حاصل از تلاقی بین سپیدرود (Indica) و غریب (Indica) در شرایط نرمال و تنش خشکی در مزرعه برای شناسایی QTLهای شاخص های تحمل به خشکی و صفات وابسته مورد ارزیابی قرار گرفتند. بر اساس نقشه پیوستگی شامل 131 نشانگر ریزماهواره (SSR) و 52 نشانگر AFLP که 1063/14 سانتی مورگان از ژنوم برنج را با فاصله متوسط 81/5 سانتی مورگان بین نشانگرها پوشش دادند، 32 QTL اصلی (M-QTL) و 21 QTL اپیستازی (E-QTL) برای عملکرد دانه و وزن هزار دانه در شرایط نرمال و تنش و هشت شاخص تحمل به خشکی به وسیله نرم افزار IciMapping QTL با استفاده از تجزیه مکان یابی فاصله ای مرکب پوششی شناسایی شدند. برای عملکرد در شرایط نرمال و تنش به ترتیب یک QTL اصلی و یک QTL اپیستازی و دو QTL اصلی و دو QTL اپیستازی مکان یابی شد. همچنین برای وزن هزار دانه پنج QTL اصلی و یک QTL اپیستازی در شرایط نرمال و چهار QTL اصلی در شرایط تنش شناسایی شد. برای هر کدام از شاخص های متوسط بهره وری (MP)، شاخص میانگین هندسی بهره وری (GMP)، شاخص میانگین هارمونیک (HM) و شاخص تحمل تنش (STI) سه QTL اصلی روی کروموزوم های 1، 7 و 11، برای هر کدام از شاخص های حساسیت به تنش (SSI)، شاخص پایداری عملکرد (YSI) و شاخص عملکرد (YI) دو QTL اصلی روی کروموزوم های 1و 7 و برای شاخص تحمل (TOL) دو QTL اصلی روی کروموزوم های 6 و 7 شناسایی شدند. تنوع فنوتیپی کنترل شده توسط هر یک از QTLهای اصلی و QTLهای اپیستازی به ترتیب از 93/5 تا 12/21 درصد و 98/3 تا 86/18 درصد متغیر بود. همچنین تنوع فنوتیپی کل QTLهای اصلی برای صفات عملکرد دانه و وزن هزار دانه در شرایط نرمال و خشکی و شاخص های MP، GMP، HM، TOL، SSI، STI، YI و YSI به ترتیب 43/7 درصد، 6/18 درصد، 71/49 درصد، 09/31 درصد، 27/16 درصد، 01/16 درصد، 20/16 درصد، 84/23 درصد، 26/19 درصد، 11/19 درصد، 6/18 درصد و 26/19 درصد بود. نواحی ژنومی بزرگ اثر مرتبط با عملکرد دانه تحت شرایط نرمال و تنش خشکی و شاخص های تحمل به تنش برای تولید ارقام با عملکرد بالا و پایداری عملکرد می توانند در برنامه های اصلاحی مورد استفاده قرار گیرند.
    کلیدواژگان: اپیستازی، برنج، شاخص تحمل به خشکی، DNA، QTL
  • زینب محسنی*، بابک عبدالهی مندولکانی، ایرج برنوسی، رضا درویش زاده، حمید حاتمی ملکی، مهناز حیدریریکان صفحات 449-452
    از میان گونه های موجود در جنس Papaver، گونه ی P. bracteatum با دارا بودن تبائین فراوان و گونه ی P. somniferum با برخورداری از انواع آلکالوئیدها از اهمیت دارویی ویژه ای برخوردار هستند. در این تحقیق ویژگی ها و تقارن کاریوتیپی در این دو گونه مطالعه شده است. نتایج نشان دادند دو گونه دیپلوئید بوده ولی دارای عدد پایه کروموزومی متفاوتی می باشند. گونه P. bracteatum با عدد پایه کروموزومی 7X= و گونه P. somniferum با عدد پایه کروموزومی 11X= می باشند. براساس جدول دو طرفه Stebbins گونه ی P. somniferum در کلاسA 3 و گونه یP. bracteatumدر کلاس B3 قرار گرفتند. نتایج نشان داد که گونه P. somniferum در مقایسه با گونه P. bracteatum در درجه ی بالاتری از تکامل کاریوتیپی قرار دارد.
    کلیدواژگان: تبائین، کاریوتیپ، کروموزوم، Papaver bracteatum، Papaver somniferum
|
  • Razmi Sh, Jalali Javaran M.*, Bagheri A., Honari H., Mohebodini M., Soleimani Zadeh M Pages 333-340
    Interferon gamma (IFN-g) is one of the most important proteins used in diagnostic and therapeutic especially in virus disease therapy and regulation of immune system actions. There are several ways for production of interferon gamma protein as an active ingredient of many medicines and one of these ways is using plants and molecular farming. In latest years chloroplast transformation due to having many advantages such as ability to accumulate large amounts of foreign protein in chloroplast, being free of human pathogens and expression of several genes simultaneously has been considered. The purpose of this research was to check feasibility of interferon gamma production using chloroplast transformation in a dicistronic operon. Interferon gamma gene was cloned in pKCZ vector. Then gold particles coated with this vector were bombarded on tobacco leaves by gene gun. The pieces of leaves were transferred to shoot regeneration medium containing spectinomycin. Thereafter the regenerated shoots were transferred to MS medium for rooting. Presence of interferon gamma gene and it’s expression in regenerated plants was confirmed by PCR and RT-PCR. Additionally gene expression in protein level was confirmed by SDS-PAGE and dot blot. Finally four regeneration rounds were performed to obtain homoplasmy.
    Keywords: Dicistronic expression, Interferon gamma, Molecular farming, Tobacco, Transplastomic plants
  • Askari Gh*, Shabani A., Rezaei Hr Pages 341-348
    Garra rufa, belongs to the Cyprinidae family; this fish is one of the important ecological species. In this study, six microsatellite locations were used to investigate the levels of genetic variation of Garra rufa in the Fahlyan and Sarab Bahram rivers in Fars province. In this research 56 samples used (28 samples per each river). The mean number of allele’s level at the population was 11.41 which are more than the reported values for freshwater fishes. The expected and observed heterozygosity were 0.497 and 0.847, respectively. Almost all of loci showed deviation from Hardy-Weinberg equilibrium. It seems that there is a low separation between two populations of this species in the studied areas due to high level of gene flow (Nm=17.212) between two regions and low Fst (0.02). According to these analyses, it seems that, Garra rufa has desirable genetic diversity in investigated regions.
    Keywords: DNA, Fars province, Garra rufa, Genetic diversity, Microsatellite
  • Mahmoudi Hashemi H., Mohammad Soltani B.*, Hosseini Aghdayi F., Seyed Mosavizade A., Mahmoudi E., Shamsbakhsh M Pages 349-356
    Plant pathogens secret their effector proteins into host cell in order to suppress plant defense system. Knowing precise molecular aspect of this invasion helps for the development of novel desease control strategies. Using yeast secretion system, a wheat leaf rust cDNA library was cloned upstream of invertase coding ORF in an expression vector and sent to the mutant yeast which is deficient for invertase production. CDNA cloneds containg signal peptid were able to secret recombinant invertase outside of the host cell and provided glucose for their growth. Using this sytem, a novel gene here we named ptGSP1, was isolated, and its expression was confirmed in the germinated and haustorial stages of the rust life sycle. Also, fast evolution of PtGSP1 coding region was deduced from comparing sequences of this gene in the geographical starins. Its secertion nature, size of the deduced protein, fast evolution of the ORF and its expression at huastorial intimate stage, all emphesis on its possible role during the pathogenesis.
    Keywords: cDNA, PtGSP1, Secretory protein, Wheat leaf rust, YST Yeast system
  • Yarizade A., Niazi A.*, Sazegari S Pages 357-364
    Abiotic stresses such as drought, cold and salinity have negative effects on yield and growth plant, so tolerance to them has been main target of plant breeders. DREB transcription factors are member of AP2/ERF family. Analysis of promoter region of genes which responsive to drought and low temperature stresses and ABA-independent, led to the discovery of 9pb region with TACCGACAT sequence that named DER. Proteins which are encoded by DREB genes have attached to this sequence and regulate gene expression. WDREB2 or TaDREB gene expression is induced by drought, cold, abscisic acid and salinity stresses. This gene was transferred to wheat using Agrobacterium-mediated gene transformation method. Molecular analysis with PCR technique confirms that 20 plants out of 40 plants are transgenic. Also gene expression analyses with Real-Time PCR Technique have showed that the most part of transgenic plants have increased expression between 2 to 19 times, more than non-transgenic plants. This increasing of expression which demonstrate the efficiency of 35S promoter in monocot plants, can lead to the raising of expression in downstream genes and enhancement of tolerance to environmental abiotic stresses.
    Keywords: Environmental stresses, Gene transformation, Real time PCR, WDREB2 transcription factor, Wheat
  • Biabani P.*, Hashemi A., Mardani K., Ghaderzadeh M., Deljoisalo Ha, Purbayramian F Pages 365-374
    In this research, in order to detect polymorphism in the exon 4 and 3' untranslated region (3' UTR) loci, 90 blood samples were collected randomly from Makoei sheep. DNA was extracted from blood samples and was amplified a fragment of 273 bp in size from TNFα gene exon 4 and 3' UTR. The Single-Strand Conformation Polymorphism (SSCP) method were used for genotyping. Electrophoresis of PCR products were done on acrylamide gel that observed the polymorphic in this region. Based on SSCP patterns, three genotypes EE, OE and RE obtained with frequencies of 0.4667, 0.3556 and 0.1777, respectively. The genotypes in this locus deviated from HWE. The effect of observed genotypes on growth traits was investigated, and TNFα genotypes were found to be associated with birth weight and average daily gain from birth to weaning. Comparison of means indicated that EE genotypes had higher birth weight and average daily gain from birth to weaning (4.32 and 0.224 kg/day, respectively) than the other genotypes. No significant associations of TNFα genotypes with other traits were detected.
    Keywords: DNA, Growth Traits, Makoei Sheep, PCR, SSCP, TNFα Gene
  • Mohammadi R., Dehghani H.*, Karimzadeh Gh, Dan F Pages 375-386
    In foundation of appropriate breeding program, awareness of gene action for controlling quantitative traits is high important. In this study, a complete diallel cross design was used to estimate of gene effects on controlling some traits, genotype × year interaction, variance component, general and specific combining ability and heterosis in cantaloupe group. Five traits, including fruit maturity, yield, fruit weight, number of fruits and flesh thickness evaluated over two years. Analysis of variance showed the genetic difference among genotypes. General and specific combining ability, reciprocal, maternal and non-maternal effects were significant for all the traits. Fruit maturity had the highest specific heritability, while yield had the lowest specific combining ability (0.73 and 0.08 respectivley). Resultd also show that additive gene effects were the most important with respect to fruit maturity, fruit weight and flesh thickness. Dastjerdi had the highest general combining ability for fruit maturity and fruit weight, while for the number of fruits, Samsori had the highest general combining ability. Non-additive gene effects mainly controlled number of fruits and yield. In this study, the crosses including Rishbaba × Savei and Tiltorogh × Savei had the positive and significant specific combining anility for yield. Therefore, these crosses could be considered for production of high yielding cultivars. Results also indicated that for fruit number and yield traits, hybrid production in order to benefit more than additive gene effects is of higher priority. But for the genetic improvement of earliness and flesh thickness selection is more efficient. Furthermore, the selection based on progeny testing can be used to modify the weighted cantaloupe fruit.
    Keywords: Cantaloupe, Degree of dominance, Diallel, General, specific combining ability, Heritability
  • Mehrazar E.*, Izadi, Darbandi A., Mohammadi M., Najafian G Pages 387-396
    Grain hardness has an important role for discriminating marketability and commercial classes in world trade in hexaploid wheat (Triticum aestivum L.). Hardness (Ha) locus controlled by a single locus comprised of the Puroindoline a, Puroindoline b and Grain Softness Protein-1 (Gsp-1) genes. A large deletion in the puroindoline a (Pina) gene or single nucleotide polymorphisms (SNPs) in the puroindoline b (Pinb) gene results in hard grain texture. When both puroindolines are wild-type, grain texture is soft. When either of the puroindoline alleles is absent or alter by mutation, then the result is hard texture. In this study, some new Iranian commercial cultivars were investigated for their kernel hardness and puroindoline alleles using STS-PCR and SNPs genotyping. The results indicated that approximately half of the cultivars had Pina-D1b or Pinb-D1b allele and genotype the other half of the cultivars not identified and to identify other cultivars should be used to their detector primers. In this study, Gonbad, Sirvan, Oroom, Bahar, Aflak and Moqan3 cultivars had Pina-D1b allele and zaree cultivar showed Pinb-D1b allele. Pina-D1b alleles showed the most frequency among our cultivars. This study showed that cultivars with hardness genotype have accordance with Inframatic machine (NIR) results. Correlation coefficient (r = 0.74) between hardness index (HI%) and water absorption (WA%) by using Inframatic machine (NIR) was significant (α<0.0001). Our knowledge about the genetic basis of kernel hardness could provide useful information in breeding programs of bread wheat.
    Keywords: Grain hardness, Near infrared reflectance (NIR), Polymerase chain reaction, Puroindoline, Wheat
  • Mohammad Parast B.*, Rasouli M., Ghorbani M., Zardari S Pages 397-402
    Psoralen is one of the important secondary metabolites in Psoralea corylifolia. The important aspect of medicinal value of psoralen can be indicated to anticancer activity against leukemia, lung and breast cancers. In this research due to the pharmaceutical importance of psoralen, pathway of psoralen synthesis was studied. For the first time we isolate and characterized the gene coding psoralen key enzyme from the leaves of the Psoralea corylifolia by the different molecular techniques. Result of molecular analysis revealed that the length of this gene was 1237 bp. Also, the sequence analysis of nucleotides by using available bioinformatics data in NCBI found that psoralen synthase gene has 93% similarity with this gene in Ammi magus.
    Keywords: Molecular analysis, Psoralea corylifolia, Psoralen synthase gene, Psoralen, Secondary metabolites
  • Ghaderzadeh M.*, Mardani K., Hashemi A Pages 403-410
    This study was conducted to determine polymorphism Intron 4 of Ghrelin gene in West Azerbaijan native chickens using PCR-SSCP. Blood samples were randomly taken from 100 birds. DNA was extracted from the blood samples using Aljanabi and Martinez method. 1% agarose gel was used for determining its quality. Intron 4 of Ghrelin gene encompassing 458 bp was amplified with PCR and PCR products analyezed using SSCP method. The PCR products were electrophoresed in 8% polyacryl amide gel and stained with silver nitrate. Based on SSCP analysis of PCR product with Polyacryl amide three genotypes AA, AB and BB were identified respectively. Shanon index, Nei index and observed heterozygosity were 0.58, 0.39 and 0.42, respectively. Results revealed that the Ghrelin gene had high degree of polymorphism and the relationship between polymorphism of Ghrelin gene and native chickens economic traits could be assessed in chickens breeding programs.
    Keywords: DNA, Ghrelin gene, Intron, PCR, SSCP, West Azerbaijan native chickens
  • Yaghoobi E., Malekzadeh, Shafaroudi S.* Pages 411-422
    Genetic diversity is the basis of the plants breeding that is created from natural evolution and It is an important components of sustainable systems Assessment of genetic diversity in plants is very important for breeding programs and conservation of genetic resources. Studying diversity is a crucial step in plant breeding and it could be achieved by cytogenetic studies and karyotype analysis. In order to study the cytogenetic variation, of 19 garlic ecotypes were collected Iranian land races. After preparation of samples in most cases, five replicates of praper cells selected and the length of the long and short arms of chromosomes and total length of chromosomes were measured using Karyotype Analysis software (ver. 1.5). Other karyotypic parameters were calculated in Excel software. The results showed that the basic number of chromosomes in the Bojnourd ecotype is x =7 (2n =2x =14) and in the rest are x =8 (2n =2x =16). Data were analyzed using JMP8 software in a completely randomized unbalanced design that revealed a significant difference (P ≤ 0.01) between the short arm, long arm and the total length of chromosome. Tukey's method was performed to compare the means. cluster analysis was performed applying Ward method that divided the ecotypes in two symmetric and asymmetric groups. Minimum Euclidean distance observed between Semnan and Tabas ecotypes, the smallest chromosome belonged to Yazd ecotype and the largest chromosomes belonged to Aliabad ecotype. Also the most symmetrical karyotype was Yazd and the most asymmetrical karyotype was Khaf ecotype.
    Keywords: Chromosome, Cluster analysis, Garlic, Genomic Symmetry, Karyogram
  • Jahangiri L.*, Shabany A., Rezaei Hr Pages 423-434
    Spirlin (Alburnoides bipunctatus) is a stream species that has a good abundance in southern basin of Caspian sea, but it is supposed to be extincted in many inland waters of Europe. There hasn’t been any study about genetic diversity of this species yet. In this study, 84 fish were collected from Tilabad, Shirabad and Kaboodwal streams in Golestan Province (28 samples from Tilabad, 28 samples from Shirabad and 28 samples from Kaboodwal) to investigate their population structure. DNA was extracted by phenol-chloroform method and screened for 6 microsatellite loci. The average of expected heterozygosity and observed heterozygosity were 0.893 and 0.817, respectively. The analysis of molecular variance showed high genetic diversity (98%) within investigated populations. The Fst value was 0.024 which indicates a low genetic differentiation between the Tilabad, Shirabad and Kaboodwal populations. In examining deviations from Hardy-Weinberg equilibrium, two loci in Tilabad population and two loci in Kaboodwal population were balanced and other loci had a significant diviation from Hardy-Weinberg equilibrium (P ≤ 0.05). According to UPGMA cluster analysis based on genetic distance, populations of Tilabad and Shirabad rivers haven’t been separated, but possibly Kaboodwal river population has been separated from two other rivers’ populations.
    Keywords: Alburnoides bipunctatus, DNA, Kaboodwal, Microsatellite, Shirabad, Tilabad
  • Rahimi M., Rabiei B.*, Dehghani H., Tarang Ar Pages 435-448
    An F5 population of 150 lines derived from a cross between sepidroud (Indica) and Gharib (Indica) cultivars were evaluated in a drought stress and normal conditions in a field to detect QTLs of drought tolerance index and its associated traits. Based on the genetic linkage map containing 131 polymorphic SSR and 52 AFLP markers which covered 14.1063 cM of the rice genome with an average distance of 5.81 cM between markers, 32 main effect QTLs (M-QTLs) and 21 epistatic QTLs (E-QTLs) were identified for grain yield and grain weight in normal and stress conditions and eight drought tolerance indices by QTL IciMapping software using inclusive composite interval mapping (ICIM) analysis. For grain yield one M-QTL and one E-QTL and two M-QTLs and two E-QTLs were detected in normal and stress conditions, respectively. For grain weight also was identified five M-QTLs and one E-QTL in normal condition and four M-QTLs in stress condition. For each mean productivity index (MP), geometric mean productivity (GMP), harmonic mean (HM) and stress tolerance index (STI) three QTLs on chromosomes 1, 7 and 11, for each stress susceptibility index (SSI), Yield stability index (YSI) and Yield index (YI) two QTLs on chromosomes 1 and 7 and for tolerance index (TOL) two QTLs on chromosomes 6 and 7 were detected. The phenotypic variation controlled by each M-QTL and E-QTL ranged from 5.93 to 21.12% and 3.98 to 18.86%, respectively. The total phenotypic variation of M-QTLs for grain yield and grain weight in normal and drought conditions and indices MP, GMP, HM, TOL, SSI, STI, YI and YSI was 7.43%, 18.6%, 49.71%, 31.09%, 16.27%, 16.01%, 16.2%, 23.84%, 19.26%, 19.11%, 18.6% and 19.26%, respectively. The main effect of genomic regions associated with grain yield under normal and drought stress conditions, and drought tolerance indices can be used in breeding programs to produce high-yielding cultivars and yield stability.
    Keywords: Drought tolerance index, Epistasis, QTL, Rice
  • Mohseny Z.*, Abdollahi Mandoulakani B., Bernousi I., Darvishzadeh R., Hatami Maleki H., Heidari Rikan M Pages 449-452
    Among the several species belong to the genus Papaver, P. bracteatum with abundant thebain and P. somniferum with a variety of alkaloids have special pharmacological importance. In the current investigation, properties and symmetrical karyotypes of the two species were studied. Results revealed that both species are diploid but the basic chromosome number varied between two species. The basic chromosome number in P. bracteatum was X =7, while it was X=11 in P. somniferum. P. bracteatum and P. somniferum were placed on 3A and 3B class based on Stebbin’s asymmetry categories, respectively. The results of the current study demonstrated that P. somniferum is evolutionary advanced comparing with P. bracteatum.
    Keywords: Chromosome, Karyotype, Papaver bracteatum, Papaver somniferum, Thebain