فهرست مطالب

تحقیقات ژنتیک و اصلاح گیاهان مرتعی و جنگلی ایران - سال بیست و دوم شماره 1 (پیاپی 43، بهار 1393)
  • سال بیست و دوم شماره 1 (پیاپی 43، بهار 1393)
  • تاریخ انتشار: 1393/05/29
  • تعداد عناوین: 14
|
  • مصطفی عظیم زاده، رضا امیری، محمدحسن عصاره، محمدرضا بی همتا، مسیح فروتن صفحات 1-10
    زیره سیاه گیاه علفی و چند ساله از خانواده چتریان است و رویشگاه طبیعی آن به ایران و تعداد کمی از کشورهای همسایه محدود می شود. با هدف ارزیابی تنوع ژنتیکی زیره سیاه ایران، نه اکوتیپ این گیاه از مناطق مختلف کشور جمع آوری شد و ناحیه ITS2 و همچنین ناحیه ITS1-5.8s rRNA- ITS2 روی آنها تکثیر و تعیین توالی شد. توالی ها به روش ClustalW توسط نرم افزار MegAlign هم ردیف سازی شده و دندروگرام روابط فیلوژنیک و ماتریس تفاوت و تشابه توالی ها ترسیم گردیدند. نتایج، تنوع ژنتیکی کمی را بین اکوتیپ ها نشان داد که در مقایسه با مطالعه پیشین نویسندگان با استفاده از نشانگرهای مورفولوژیک و بیوشیمیایی، تنوع کمتری داشتند. همچنین، در دو اکوتیپ دانشگاه مشهد و کلات نادری، توالی ناحیه ITS1-5.8s rRNA- ITS2 مقایسه شده با توالی های پایگاه داده ref-seq genomic در سایت BLAST، با گیاهانی مانند آرابیدوپسیس، برنج، سورگوم و انگور سیاه بیشترین درصد شباهت را داشتند. باتوجه به عدم شباهت نتایج حاصل از نشانگر ITS با نتایج حاصل از تعداد قابل توجهی از صفات مورفولوژیک و شیمیایی، این تفاوت بین اکوتیپ ها قابل توجه نبود. در مجموع، نشانگر ITS2 برای بررسی تنوع ژنتیکی درون گونه ای چندان مناسب به نظر نمی رسد و پیشنهاد می گردد از سایر نشانگرهای مولکولی برای بررسی تنوع ژنتیکی زیره سیاه استفاده گردد.
    کلیدواژگان: زیره سیاه، تنوع ژنتیکی، ژرم پلاسم طبیعی، توالی یابی، ITS
  • سمیه بهادر، بابک ربیعی*، سید حسن حسنی کومله صفحات 11-24

    گیاهان دارویی منبع غنی از مواد موثره برای تولید فراورده های دارویی هستند. جنس آویشن (Thymus) متعلق به خانواده نعناعیان است که بیش از 18 گونه آن در نواحی مختلف ایران پراکنش دارند. اثرات دارویی این گیاه مربوط به ترکیبات مختلف ازجمله مونوترپن های فنولی کارواکرول و تیمول است، اما این ترکیبات فنولی و متابولیت های ثانویه دیگر به عنوان مشکل اصلی استخراج RNA مناسب برای تجزیه و تحلیل بیان ژن و مهندسی ژنتیک محسوب می شوند. هدف از انجام این پژوهش، مقایسه روش های مختلف استخراج RNA و معرفی یک روش مناسب جهت استخراج RNA از سه گونه آویشن غنی از ترکیبات فنولی بود. ازاین رو، هفت دستورالعمل استخراج RNA شامل سه روش، دو کیت و دو بافر تجاری استخراج RNAاز نظر کمیت و کیفیت RNA استخراج شده، ارزیابی و مقایسه شدند. به منظور ارزیابی کمیت و کیفیت RNA از خواندن جذب در طول موج 260، 280 و 230 نانومتر، محاسبه نسبت جذب 280/260 و 230/260، الکتروفورز ژل آگارز، واکنش های RT-PCR و Real-Time PCR استفاده شد. از بین روش های مورد مطالعه، کمیت و کیفیت RNAی استخراج شده با روش فنل/ SDSنسبت به روش های دیگر ازجمله TRIzol® برای هر سه گونه آویشن مناسب تر بود. از محاسن این روش کوتاه بودن زمان استخراج و ساخت دستی بافر اشباع با تریس بود که در گزارش های قبلی به شکل آماده خریداری شده است. در نهایت، روش فنل/ SDS تغییریافته برای استخراج RNAاز برگ های غنی از ترکیبات فنولی آویشن معرفی شد.

    کلیدواژگان: آویشن، استخراج RNA، فنل، SDS، متابولیت های ثانویه
  • بهروز پورداد، عباس صفرنژاد، محمدعلی ابراهیمی، غلامرضا بخشی خانیکی صفحات 25-33
    سماق متعلق به تیره پسته ((Anacardiaceae و گونه خودروی جنس Rhus در ایران است که جوانه زنی بذر آن بسیار کم بوده و در طبیعت به صورت پاجوش تکثیر می گردد. در این تحقیق بهترین محیط کشت ریشه زایی و باززایی ریزنمونه های جوانه در گیاه سماق (Rhus coriaria L.) در شرایط این ویترو مورد بررسی قرار گرفت. القاء کالوس با استفاده از محیط کشت MS حاوی هورمون های IAA، BA، BAP، TDZ و IBA انجام شد. براساس نتایج تجزیه واریانس و مقایسه میانگین ها حداکثر القاء کالوس و باززایی به ترتیب روی محیط کشت MS حاوی 5/0 میلی گرم در لیتر IAA و یک میلی گرم در لیتر BA به دست آمد. برای تعیین بهترین محیط کشت ریشه زایی با ترکیب هورمونی مناسب از محیط های کشت MS به صورت کامل، نصف و یک چهارم به همراه هورمون هایNAA، IBA وIAA و بدون هورمون استفاده شد. بیشترین میزان ریشه زایی در محیط کشت MS کامل با غلظت 1 میلی گرم در لیتر IBA رخ داد. تفاوت معنی داری بین غلظت 1 و 5 میلی گرم در لیتر IBA برای تعداد و طول ریشه مشاهده شد. در محیط کشت MS حاوی 5 میلی گرم در لیتر IBA تعداد ریشه افزایش (6/3 عدد) و طول آن کاهش یافت. همچنین، محیط کشت های جامد و مایع برای میزان ریشه زایی تفاوت معنی داری را نشان دادند. البته بیشترین میزان ریشه زایی (83/44%) روی محیط کشت جامد حاصل گردید.
    کلیدواژگان: سماق، کشت بافت، باززایی، ریشه زایی
  • میترا امام، فرشته اسدی کرم، حسین میرزایی ندوشن، کامکار جایمند، عباس قمری زارع صفحات 34-42
    گونه بادام کوهیscoparia L.) Amygdalus) به عنوان یکی از گونه های مهم دارویی و تجاری از خانواده گل سرخ و مقاوم به خشکی و گرماست. با توجه به اینکه کشور ما دارای آب و هوای خشک بوده، توسعه کشت و کار گونه های مختلف بادام در مناطق مناسب ضروری به نظر می رسد. گونه بادام کوهی به طور طبیعی بذر تلخ تولید می کند و تاکنون بذر تنها یک پایه از این گونه در شهرستان نائین، شیرین گزارش شده است و با توجه به اهمیت شیرین بودن بذر این گونه از نظر اقتصادی و نیز به منظور حفظ ذخایر ژنتیکی در عرصه های طبیعی، در این تحقیق ژنوتیپ هایی از این گونه با بذر تلخ و شیرین و براساس خصوصیات ریختی و ترکیبات شیمیایی مورد بررسی و مقایسه قرار گرفتند. صفات ریختی نظیر طول و عرض برگ، طول شاخه و دمبرگ، وزن بذر و مغز ژنوتیپ های مختلف اندازه گیری و مقایسه شدند. تجزیه شیمیایی عصاره و مقایسه آن با استاندارد، برای تعیین میزان آمیگدالین آنها انجام شد. استخراج پروتئین های ذخیره ای بذر دو پایه (با بذر شیرین و تلخ) نیز با استفاده از تکنیک SDS-PAGE، پروفیل ژنوتیپ هایی از این گونه را مشخص نمود. از نظر صفات ریختی، نتایج نمایانگر آن بود که میانگین طول شاخه، طول و عرض برگ، قطر و وزن بذر در مورد پایه شیرین کمتر از پایه تلخ بود ولی میانگین طول دمبرگ در مورد پایه شیرین بیشتر از پایه تلخ و در مورد عرض برگ در هر دو ژنوتیپ مقادیر، با هم مساوی بودند. نتایج بررسی های شیمیایی عصاره بذر نیز نمایانگر میزان کمتر آمیگدالین در ژنوتیپ شیرین نسبت به تلخ بود. نتایج حاصل از پروفیل پروتئینی، تفاوت هایی را بین دو پایه مشخص نمود و نشان داد که با استفاده از این روش می توان برای مطالعه تنوع ژنتیکی ژنوتیپ های مختلف این گونه استفاده نمود.
    کلیدواژگان: بادام کوهی، ریختی، بیوشیمیایی، تنوع، پروتئین ذخیره ای بذر
  • مریم فروزانفر، محمدرضا نقوی، سیدعلی پیغمبری، علی اشرف جعفری، سعید نصیری کمال آباد صفحات 43-54
    در این مطالعه 13 اکوتیپ یونجه یکساله (Medicago truncatula) از ایران و استرالیا از لحاظ تحمل به تنش شوری در دو شرایط طبیعی و تنش شوری در قالب یک آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی ارزیابی شدند. صفات ارتفاع بوته، تعداد برگ، تعداد پنجه، وزن تر برگ، وزن خشک برگ، وزن تر ساقه، وزن خشک ساقه، غلظت یون های سدیم و پتاسیم اندازه گیری گردیدند. تنوع بالایی بین اکوتیپ ها در صفات مورد ارزیابی در دو شرایط طبیعی و تنش شوری مشاهده گردید. نتایج تجزیه همبستگی میان صفات نشان داد که تعداد برگ نقش مهمی در عملکرد علوفه یونجه دارد. همچنین ارتفاع ساقه با میزان K همبستگی منفی و معنی داری و با میزان Na همبستگی مثبت و معنی داری را نشان داد. براساس نتایج تجزیه به مولفه های اصلی، سه مولفه اول با مقدار ویژه بالاتر از یک، حدود 7/73 درصد از تغییرات کل را توجیه نمودند. مولفه اول با تعداد برگ، تعداد پنجه، وزن تر اندام هوایی و وزن خشک اندام هوایی و مولفه دوم با وزن تر ریشه، وزن خشک ریشه و میزان K ارتباط نشان داد. در حالی که مولفه سوم ارتباط مثبتی با ارتفاع ساقه و Na نشان داد. همچنین، براساس نتایج تجزیه خوشه ایاکوتیپ های مورد بررسی در دو گروه جداگانه قرار گرفتند. گروه اول شامل ژنوتیپ های متحمل و گروه دوم شامل ژنوتیپ هایی بود که از نظر بیشتر صفات در حد پایینی قرار داشته و نسبتا حساس به شوری بودند.
    کلیدواژگان: یونجه یکساله، تحمل شوری، اکوتیب، سدیم، پتاسیم
  • زهرا تقی پور، رسول اصغری زکریا *، ناصر زارع، پریسا شیخ زاده صفحات 55-66

    به منظور ارزیابی فیزیولوژیکی تحمل به تنش خشکی درجمعیت هایی از گونه Aegilops triuncialis، آزمایشی در شرایط گلخانه به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در دانشگاه محقق اردبیلی در سال 1390 اجرا شد. سه رژیم آبیاری به صورت آبیاری کامل، آبیاری تا مرحله تورم سنبله و آبیاری تا مرحله 50 درصد ظهور سنبله به عنوان سطوح عامل اول و هشت جمعیت مختلف از A. triuncialis به عنوان سطوح عامل دوم در نظر گرفته شدند. مولفه های فلورسانس کلروفیل (FM، (FV/FM و تعداد روزنه با افزایش تنش خشکی کاهش یافت. کاهش قابل ملاحظه ای در محتوای کلروفیل و میزان کارتنوئید برگ در شرایط تنش خشکی به ویژه در تنش مرحله تورم سنبله مشاهده شد. همچنین وقوع تنش خشکی موجب کاهش 26 درصدی در محتوای نسبی آب برگ نسبت به شرایط بدون تنش گردید. میزان هدایت روزنه ای نیز در تنش مرحله تورم سنبله 46 درصد و در مرحله 50 درصد ظهور سنبله 55 درصد کاهش یافته، اما میزان پرولین افزایش پیدا کرد. در شرایط کم آبی در مرحله ظهور سنبله، جمعیت های هوراند، مرند و ماکو از نظر محتوی نسبی آب برگ نسبت به سایر جمعیت ها برتری نسبی داشتند و می توان آنها را به عنوان جمعیت های متحمل به تنش خشکی برای مطالعات بعدی معرفی نمود.

    کلیدواژگان: آژیلوپس، پرولین، تعداد روزنه، تنش خشکی، فلورسانس کلروفیل، محتوای آب نسبی برگ
  • حمیده جوادی، سیدمحسن حسام زاده حجازی صفحات 67-78
    به منظور مطالعه کاریوتیپی و تعیین روابط خویشاوندی بین 16 جمعیت مختلف از جنس آگروپایرون، متعلق به 5 گونه Agropyron deserterum، A. tauri، A. repens، A. pectiniforme و A. imbricatum (از گونهA. imbricatum 4 جمعیت و بقیه گونه ها هر کدام 3 جمعیت) از سلولهای مریستم ریشه چه استفاده شد. برای هر جمعیت چهار صفحه متافازی مناسب (4 تکرار) که در آنها مورفولوژی کروموزوم ها کاملا واضح بود انتخاب و عکس برداری شد. در نمونه های مورد بررسی عدد پایه کروموزومی (x) برابر با 7 بود و سطوح پلوئیدی، دیپلوئید، تتراپلوئید و هگزاپلوئید را نشان دادند. نتایج حاصل از تهیه کاریوتیپ استاندارد و اندازه گیری پارامترهای مختلف کروموزومی شامل طول کل کروموزوم، طول بازوی بلند کروموزوم، طول بازوی کوتاه کروموزوم، نسبت بازوها، شاخص سانترومری، درصد شکل کلی کاریوتیپ، دامنه طول نسبی کروموزوم ها و شاخص تعیین عدم تقارن درون کروموزومی و بین کروموزومی، نشان داد که از لحاظ صفات مذکور در بین جمعیت های مختلف 5 گونه، تفاوت معنی داری در سطح احتمال 1% (برای صفت شکل کلی کاریوتیپ در سطح 5%) وجود داشت. اندازه متوسط طول کل کروموزوم ها در نمونه های مورد بررسی 5/10 میکرون بود. در تجزیه به مولفه های اصلی مشخص گردید که سه مولفه اول، دوم و سوم بیش از 90 درصد از کل تنوع حاکم را تعیین کردند. بر اساس مولفه اول صفات طول کل کروموزوم، طول بازوی بلند کروموزوم، نسبت بازوها، شاخص سانترومری، شکل کلی کاریوتیپ و شاخص تعیین عدم تقارن درون کروموزومی بیشترین نقش را داشتند. با برش دندروگرام حاصل از تجزیه خوشه ایف جمعیت ها از نظر صفات کاریوتیپی به پنج گروه مجزا طبقه بندی شدند. کمترین فاصله ژنتیکی بین جمعیت 15357 از گونه A. deserterum و جمعیت 11389 از گونه A. imbricatum، و بیشترین فاصله ژنتیکی بین جمعیت 629 از گونه A. deserterum و جمعیت 327 از گونه A. tauri به دست آمد. در دندروگرام پراکنش جمعیت ها بر اساس دو مولفه اصلی اول کل جمعیت ها در پنج گروه قرار گرفتند که با نتایج گروه بندی تجزیه خوشه ایمطابقت داشت.
    کلیدواژگان: آگروپایرون، کاریوتیپ، کروموزوم و تقارن کاریوتیپی
  • لیلا علیخانی، محمد شفیع رحمانی، نقی شعبانیان، هدیه بدخشان صفحات 79-90
    در این مطالعه با استفاده از داده های ژنتیکی حاصل از 18 آغازگر توالی های تکراری ساده میانی (ISSR) و 10 آغازگر چندشکلی تکثیرشده بین رتروترانسپوزون ها (IRAP)، تنوع ژنتیکی به ترتیب 150 و 109 پایه مازودار (Quercus infectoria) و وی ول (Q. libani) از جنگل های زاگرس شمالی بررسی شد. در جمعیت های Q. infectoria ازآغازگرهای ISSR و IRAP به ترتیب 202 و 136 نوار تکثیر شد که از این تعداد 194 و 135 نوار چندشکل بودند. این آغازگرها در ژنوتیپ های Q. libani به ترتیب 179 و 134 نوار چندشکل را از مجموع 187 و 137 نوار تکثیرشده تولید کردند. در سطح گونه، تنوع ژنتیکی بالایی در هر دو گونه آشکار شد. تجزیه واریانس مولکولی (AMOVA) نشان داد که سهم عمده تنوع ژنتیکی کل در گونه های مازودار و وی ول مربوط به تنوع ژنتیکی درون جمعیت هاست. در هر دو گونه، شاخص تنوع ژنی نی برآورد شده براساس آغازگرهای ISSR بیشتر از IRAP بود. همبستگی بین فواصل جغرافیایی جمعیت ها و فواصل ژنتیکی برآورد شده آنها از دو نشانگر مورد مطالعه معنی دار نبود. که نشان دهنده وجود ارتباط ژنتیکی بین جمعیت های جدا از هم این دو گونه از طریق جریان ژنی است. در دندروگرام UPGMA حاصل از تجزیه خوشه ایجمعیت های مورد بررسی هر دو گونه در خوشه هایی مجزا گروه بندی شدند که بیانگر کارایی مطلوب این نشانگرها در مطالعه تنوع ژنتیکی بلوط هاست.
    کلیدواژگان: بلوط، شاخص تنوع ژنی نی، نشانگرمولکولی، تجزیه خوشه ای
  • سعیده قدیری سردرود، عباس قمری زارع صفحات 91-100
    گونه Eucalyptus saligna درختی است با خواص دارویی، چوب صنعتی و رشد سریع که برای جنگل کاری در ایران مناسب می باشد. با توجه به اهمیت فراوان توسعه جنگل کاری و مشکلاتی که در تکثیر اکالیپتوس ها به روش های معمول وجود دارد، روش های ریزازدیادی برای تولید نهال گونه ها و ارقام مرغوب آنها مورد توجه قرار گرفت. روش جنین زایی سوماتیکی برای اولین بار در تکثیر گونه E. saligna در این پژوهش به کار گرفته شد. چهار نوع ریزنمونه، ریشه، ساقه، برگ و هیپوکوتیل ناشی از گیاهچه های بذری رشد یافته در شرایط درون شیشه ای در محیط کشت MS با 13 تیمار هورمونی متفاوت برای جنین زایی سوماتیکی بررسی شدند. بهترین ریزنمونه ریشه و بهترین تیمار، تیمار حاوی mg/l 2، 2،4-D و mg/l 2 کینتین بودند. در کل نتایج جنین زایی سوماتیکی این پژوهش در مقایسه با سایر پژوهش های انجام شده بر روی اکالیپتوس ها موثر تر بود و کالوس های جنین زا به منظور رسیدن به مرحله بلوغ به 3 تیمار محیط کشت MS حاوی ABA با غلظت های متفاوت منتقل شده و تیمار حاوی بیست ppm از ABA سه مرحله کروی، قلبی و اژدری را به وضوح نشان داد.
    کلیدواژگان: اکالیپتوس، جنین زایی سوماتیکی، ریزازدیادی، هیپوکوتیل و کالوس
  • محسن فرشادفر، فرزاد مرادی، هوشمند صفری، ایرج رضایی صفحات 101-108
    گونه های فستوکا به دلیل تحمل شرایط متنوع آب و هوایی، تولید علوفه مناسب و نقش آن در تغذیه دام می توانند در برنامه احیاء مراتع مورد استفاده قرار گیرند. به منظور بررسی ارتباط بین صفات مورفولوژیک با عملکرد علوفه، 36 جمعیت از گونهFestuca arundinacea در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در شرایط دیم اسلام آباد غرب (استان کرمانشاه) مورد مطالعه قرار گرفتند. صفات ارتفاع بوته، طول میانگره، طول برگ پرچم، تعداد ساقه در متر مربع و تعداد روز تا گرده افشانی به عنوان متغیرهای مستقل و صفت عملکرد علوفه خشک به عنوان متغیر وابسته اندازه گیری شد. عملکرد علوفه خشک با متغیرهای مستقل رابطه خطی معنی داری براساس تجزیه واریانس رگرسیون خطی چندگانه نشان داد. همبستگی فنوتیپی متغیرهای مستقل با عملکرد علوفه مثبت و معنی دار بود. صفت روز تا گرده افشانی با دیگر صفات ارتباط معنی داری نشان نداد، اما ترکیب دوگانه دیگر صفات همبستگی مثبت و معنی دار با همدیگر نشان دادند. ارتفاع بوته بیشترین اثر مستقیم (468/0) را بر عملکرد علوفه و از طریق صفات طول برگ پرچم و تعداد ساقه در متر مربع نیز اثرات غیرمستقیم مثبت قابل توجهی بر عملکرد علوفه داشت. در مجموع گزینش براساس تمام صفات با تاکید بر ارتفاع بوته در جهت افزایش عملکرد علوفه مفید می باشد.
    کلیدواژگان: Festuca arundinacea، صفات مورفولوژیک، عملکرد علوفه، تجزیه علیت
  • محسن نصیری صفحات 109-116
    روند کاهش درصد جوانه زنی بذر هفت گونه درختی و درختچه ای موجود در سردخانه بانک ژن منابع طبیعی کشور بررسی شد. سه گونه Rhus coriaria، Smirnovia turkestana و Seidlitzia rosmarinus به مدت 10 سال و چهار گونه کهورProsopis stephaniana و کاج (Pinus radiata، Pinus pinea و Pinus pinaster) به مدت 22 سال در سردخانه فعال نگهداری شده بودند. دو آزمایش جداگانه براساس مدت نگهداری (10 و 22 سال) طراحی و انجام شد. اطلاعات حاصل از کاهش درصد جوانه زنی گونه ها به تفکیک زمان نگهداری با استفاده از طرح کاملا تصادفی مورد تجزیه واریانس قرار گرفتند. نتایج نشان داد در هر دو آزمایش روند کاهش جوانه زنی یکسان نبوده و بین نمونه ها اختلاف معنی دار وجود داشت. از بین نمونه هایی که 10 سال نگهداری شده بودند گونه Seidlitzia rosmarinus با منشا یزد کمترین کاهش (19/8 درصد) و گونه سماق (Rhus coriaria) بیشترین کاهش درصد جوانه زنی (78 درصد) را داشتند. گونه اشنان (Seidlitzia rosmarinus) با منشا خوزستان کاهش بیشتری نسبت به همین گونه با منشا یزد داشت. از بین نمونه هایی که 22 سال نگهداری شده بودند بیشترین کاهش جوانه زنی در بذر کاج بادامی (Pinus pinea) با منشا ترکیه (از 71 به 6/11 درصد) و کمترین آن در بذر کاج ایتالیایی (Pinus radiata) با منشا خراسان شمالی مشاهده شد (6/82 به 6/59). اگرچه این بذرها رفتارشان ارتدکس است ولی اختلاف چشمگیری در زوال بذر خود دارند. بنابراین لازم است در برنامه ریزی حفاظت از این منابع توجه شود که نمی توان صرف ارتدکس بودن مدیریت واحدی را برای نگهداری بذر آنها اعمال کرد و لازم است حفاظت و احیاء آنها براساس گونه و منشا بذر انجام شود.
    کلیدواژگان: ارتدکس، بذر، گونه جنگلی، کاهش جوانه زنی، بانک ژن
  • بهنام حسینی، محمد مهدی مجیدی صفحات 117-124
    آگاهی از سیستم گرده افشانی و میزان خودناسازگاری گونه های گیاهی اولین گام در اتخاذ روش اصلاحی مناسب است. این مطالعه به منظور بررسی میزان خودناسازگاری و تاثیر خودگشنی در دو محیط رطوبتی (عدم تنش و تنش خشکی) روی 25 ژنوتیپ علف باغ (Dactylis glomerata) طراحی و در قالب بلوک کامل تصادفی انجام شد. بدین منظور نیمی از خوشه های هر ژنوتیپ برای انجام خودگشنی اجباری پاکت شدند و به نیم دیگر اجازه آزادگرده افشانی داده شد. نتایج نشان داد که میانگین تعداد دانه در خوشه تحت شرایط عدم تنش برای دگرگشنی 3/31 و برای حالت خودگشنی 2/4 عدد (معادل 4/13 درصد) بود. در شرایط تنش خشکی، این مقادیر به ترتیب 21/16 و 2 عدد (معادل 3/12 درصد) بود که حکایت از اثر شرایط محیطی (تنش رطوبتی) بر تولید بذر در هر دو حالت خودگشنی و دگرگشنی داشت. همین روند برای وزن دانه در خوشه نیز مشاهده گردید. البته برای صفت وزن دانه در خوشه تنوع و پراگندگی بین ژنوتیپ ها در شرایط عدم تنش نسبت به شرایط تنش خشکی بیشتر بود. تنوع بالایی بین ژنوتیپ ها از نظر شاخص خودسازگاری مشاهده گردید، به طوری که ژنوتیپ های دارای بیشترین و کمترین خودسازگاری مشخص گردیدند. نتایج همچنین نشان داد که تولید لاین های خویش آمیخته S1 در این گیاه به منظور طراحی برنامه های اصلاحی آینده امکان پذیر است.
    کلیدواژگان: علف باغ، خودناسازگاری، خودگشنی و تنش خشکی
  • مهدی کاکایی، حجت الله مظاهری لقب صفحات 125-132
    به منظور مطالعه تنوع ژنتیکی ژرم پلاسم یونجه زراعی و صفات تاثیرگذار بر عملکرد علوفه 30 جمعیت یونجه زراعی چندساله در مزرعه آزمایشی دانشگاه بوعلی سینا در سال زراعی 1391-1390 مورد مطالعه قرار گرفتند. تجزیه خوشه ایبراساس کلیه صفات به روش حداقل واریانس WARD، 30 جمعیت را در سه گروه پیشنهادی قرار داد و بیشترین فاصله ی ژنتیکی در این مطالعه بین جمعیت های کرج 2122 و زابل 15 مشاهده شد و پیش بینی می شود که تلاقی جمعیت های مذکور در نسل های در حال تفرق تنوع مطلوبی برای انتخاب جهت برنامه های به نژادی فراهم کند. محاسبه فاصله از مرکز خوشه نشان داد که کمترین فاصله مربوط به خوشه دوم و سوم بود. نتایج تجزیه عاملی، به روش واریماکس نشان داد که سه عامل اول در مجموع 65/70 درصد تنوع کل داده ها را توجیه نمودند. سه عامل اول به ترتیب به نام های عامل عملکرد علوفه، مقاومت به سرخرطومی و عامل قامت گیاه نام گذاری گردیدند.
    کلیدواژگان: تنوع ژنتیکی، سرخرطومی برگ، جمعیت های یونجه، روش های آماری چند متغیره
  • محمدعلی علیزاده، علی اشرف جعفری صفحات 133-141
    تعداد 56 جمعیت اسپرس زراعی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در 2 تکرار در مزرعه آزمایشی تحقیقاتی البرز کرج در دو سال متوالی 89-1388 از لحاظ مقاومت به بیماری سفیدک سطحی مورد ارزیابی قرار گرفتند. از گیاهان آلوده به بیماری در مزرعه ایستگاه البرز نمونه برداری شد و قارچ Leveillula taurica به عنوان عامل بیماری سفیدک سطحی اسپرس شناسایی گردید. نتایج ارزیابی شدت بیماری سفیدک سطحی بر روی جمعیت های اسپرس با آلودگی طبیعی در شرایط مزرعه نشان داد که کلیه جمعیت های مورد بررسی، درجات مختلفی از بیماری را داشتند. با تجزیه واریانس جمعیت ها در سال 1388، تفاوت بین آنها از نظر شاخص شدت بیماری معنی دار بود. جمعیت های پلی کراس (کرج)، اشنویه، 9262 (کرج)، 8199 (تهران)، 2399 (کرج)، 3001 (تهران)، 15353 (کرج)، 3062 (خراسان شمالی) و 8799 (چهارمحال) به دلیل این که شاخص شدت بیماری آنها بین 0 تا 25 درصد بود به عنوان متحمل شناخته شدند. شاخص شدت بیماری جمعیت های 20520 (اردبیل)، 9054 (کرج)، 20521 (اهر)، 20357 (بناب) و 2958 (آذرشرقی) بین 25 تا 50 درصد برآورد شد و همه آنها به عنوان جمعیت های نیمه حساس ارزیابی شدند. بقیه جمعیت ها که دارای شاخص شدت بیماری بین 50 تا 100 درصد بودند به عنوان جمعیت های حساس ارزیابی شدند. با توجه به نتایج ارزیابی جمعیت ها در سال 1389، تعدادی جمعیت انتخاب شد و شدت بیماری و عملکرد علوفه آنها در سه چین متوالی اندازه گیری گردید. نتایج نشان داد که جمعیت های پلی کراس (کرج)، اشنویه، 3001 (کرج)، 15353 (کرج)، 3062 (خراسان شمالی) و 8799 (چهارمحال) با حداقل شاخص شدت بیماری کمتر از 25 درصد به عنوان جمعیت های متحمل به سفیدک سطحی محسوب شدند. عملکرد علوفه در جمعیت های 3001 (تهران) و 8799 (چهارمحال) و پلی کراس (کرج) نسبت به سایر جمعیت ها بیشتر بود. این جمعیت ها به همراه اشنویه به عنوان والدین مطلوب برای تولید ارقام ترکیبی اسپرس متحمل به سفیدک سطحی معرفی شدند.
    کلیدواژگان: اسپرس زراعی بیماری سفیدک سطحی، Leveillula taurica و شاخص شدت بیماری
|
  • Mostafa Azimzadeh, Reza Amiri, Mohammad Hasan Asareh, Mohammareza Bihamta, Masih Frootan Pages 1-10
    One of the important perennial herb in Apiaceae family is Black caraway (Bunium persicum) which is growing naturally in some regions of Iran and a few neighboring countries. In order to evaluate genetic diversity of Iranian germplasm، nine ecotypes of the species were collected and their ITS2 and ITS1-5. 8s rRNA- ITS2 regions were amplified by PCR and sequenced. Sequences were aligned in the ClustalW method by using MegAlign program. Phylogenic dendrogram، identity and divergence matrices were designed. Low genetic diversity was found among the ecotypes in comparison with previous studies via morphological and biochemical markers. Comparison of the sequences of ITS1-5. 8s rRNA- ITS2 regions of two ecotypes (Mashhad University and Kalat Naderi) with ref-seq genomic database at NCBI، showed the highest similarity with Sorghum bicolor، Oryza sativa، Arabidopsis thaliana and Vitis vinifera sequences. Considering low similarity between the results of two distinct studies of the authors، results of morphological and biochemical markers are more reliable than molecular markers (ITS2). It could be concluded that the ITS2 molecular marker does not seem to be compatible for intra-species studies. Other convenient molecular markers for assessment of genetic diversity of black caraway are suggested.
    Keywords: Black caraway (Bunium persicum), Natural germplasm, Genetic diversity, ITS region sequencing
  • Somaye Bahador, Babak Rabiei, Seyed Hasan Hassani Kumleh Pages 11-24

    Medicinal plants are rich sources of natural products used for production of pharmaceutical products. Thymus genus belongs to the Lamiaceae family which has more than18 different species distributed in different areas of Iran. Pharmacological effects of thyme are related to phenolic monoterpenes such as carvacrol and thymol. Despite pharmacological effects، the phenolic compounds and other secondary metabolites are major problem for isolation of high quality RNA in gene expression analysis and genetic engineering. In the present study، seven different isolation protocols were compared to extract total RNA from three Thyme species rich in phenolic secondary metabolites in terms of quality and quantity of RNA samples with respect to spectrophotometric reading، denaturing agarose gel electrophoresis، Reverse Transcription Polymerase Chain (RT-PCR) and Real Time-PCR reactions. Three methods of isolation together with two commercial buffers and two kits that were commercially available were used. Results indicated that RNA isolated bymodified SDS- phenol protocol was goodquality and quantity، where standard RNA isolation methods involving GeneJET Plant RNA Purification Mini Kit and TRIZol extraction buffers failed. Finally، we proposed a new suitable protocol for isolating RNA from Thyme leaves rich in secondary metabolites.

  • Behrooz Poordad, Abbas Safarnezhad, Mohammad Ali Ebrahimi, Gholamreza Bakhshi Khaniki Pages 25-33
    Sumac belongs to genus of Rhus (Anacardiaceae). Seed germination in the species is very low and it is naturally propagated through tillering. The best media for In vitro regeneration and rooting of sumac was investigated in this research. Buds were sterilized and transferred to callus induction media. Callus induction was initiated on MS basal media supplemented with IAA، BA، BAP، TDZ، IBA. Results indicated that the most callus induction and regeneration occured on MS supplemented with 1 mgl-1 BA + 0. 5 mgl-1 IAA. Half، quarter and full strength MS medium supplemented with IAA، NAA، IBA were used for rooting. Results showed significant differences between the rooting treatments. The most rooting percentage was observed on full strength MS medium supplemented with 1 mg/l IBA. The best treatment for rooting was 1 mg/l BA + 0. 5 mg/l IAA. There were significant differences between IBA concentration for length and number of root. With 5 mg/l IBA concentration، number of root increased and root length decreased. Also، there were significant differences between liquid and solid media for rooting، so that the highest rooting percentage (44. 83%) was observed on solid media.
    Keywords: Rhus coriaria L, Tissue culture, Regeneration, Rooting
  • Mitra Emam, Fereshteh Asadi-Korom, Hossein Mirzaee-Nodoushan, Kamkar Jaymand, Abbas Ghamari-Zare Pages 34-42
    Amygdalus scoparia L. is an important medicinal and commercial species of Rosaceae، resistant to heat and drought. Iran''s weather is dry، then A. scoparia is suitable for reforestation in the country. A. scoparia produces bitter seeds normally but one sweet Amygdalus stand was found among the bitter Amygdalus accessions in Naein province. Due to economical importance of Amygdalus sweet seeds and for preservation of genetic resources in natural stands، this research compared the morphological، biochemical and variation of the sweet and bitter accessions. Morphological characters such as leaf length and width shoot and petiole length، seed and kernel weight were compared. Biochemical analysis of seed extracts، in comparison with standard sample، determined their amygdaline quantities. Protein profiles of seed storage extracts were compared using SDS-PAGE techniques. Results revealed that means of shoot length، leaf length and width، seed diameter and kernel weight for sweet genotype were less than those of bitter ones، but petiole length of sweet stand was longer than that of bitter. Leaf width in sweet stand was the same as that of bitter ones. Quantity of amygdaline in sweet sample was less than that of bitter ones. Due to differences observed between the protein profiles on the genotypes، this method seems to be suitable for genetic variation evaluation of A. scoparia population.
    Keywords: Amygdalus scoparia L, Morphological, Biochemical, Variation, Seed storage protein
  • Maryam Froozanfar, Mammad Reza Naghavi, Seyed Ali Peyghambari, Ali-Ashraf Jafari, Saeed Nasiri Kamal Aabad Pages 43-54
    Thirteen ecotypes of Medicago truncatula from Iran and Australia were evaluated forsalt tolerance under normal and stress conditions using a factorial experiment. In both of the conditions a high amount of diversity was observed. Results of correlation analysis showed that leaf number is one of the most important traits for increasing forage yield. Moreover، correlation between plant height and K or Na concentration was significant and negative. According to principal components analysis، the first three principal components with eigen values of more than 1 contributed 73. 7% of the variability amongst the ecotypes. PC1 positively correlated to leaf number، tillage number and shoot fresh anddry weights. Characters with the biggest values on PC2 were root fresh weight، root dry weight and K concentration. Whereas، PC3 was positively correlated to plant height and Na concentration. The ecotypes were grouped into two main clusters using cluster analysis. In the first cluster، tolerance and in the second cluster susceptible ecotypes were observed. The results could be used for germplasm management and also in breeding programs
  • Zahra Taghipoor, Rasool Asghari Zakariya, Naser Zare, Parisa Sheikh Zadeh Pages 55-66

    For evaluation of some physiological characteristics in several populations of Aegilops triuncialis under drought stress،a factorial experiment was conducted based on completely randomized design with three replications at Mohaghegh Ardabili University during 2011 under greenhouse conditions. Three moisture regimes as levels of the first factor were full irrigation، irrigation until booting stage and irrigation until 50% heading، and 8 different populations of A. triuncialis considered as levels of the second factor. Components of chlorophyll fluorescence (FM، FV/FM) and number of stomata decreased with increasing severity of drought stress. There was a marked decrease in leaf chlorophyll and carotenoid content under drought stress condition particularly at booting stage. Drought stress also reduced 26% of leaf relative water content at both levels of stresses، as compared with non-stress conditions. Stomatal conductance decreased 46% and 55% in drought stress at booting and heading stages، respectively، but proline content increased. Under drought stress at heading stage، Hurand، Maku and Marand populations in terms of leaf relative water content were relatively superior to other populations and these populations could be considered as drought tolerant populations for future research.

    Keywords: Aegilops, Drought stress, Fluorescence chlorophyll, Proline, Relative water content, Stomata number
  • Hamideh Javadi, Seyed Mohsen Hesamzadeh Hejazi Pages 67-78
    To study karyological and relationship between 16 populations of genus Agropyron، namely Agropyron deserterum، A. tauri، A. repens، A. pectiniforme، and A. imbricatum (3 populations for each species،exceptfor A. imbricatum)، root meristem cells were used. Four suitable metaphase plates for each population were selected and photographed. Results showed، the basic chromosome number in all of the populations was x=7 and ploidy levels were 2x، 4x، and 6x. Results of analysis of variance revealed significant differences between the populations based on all karyotypic characteristics (P<%1) except for total form percentage (P<%5). This indicated occurrences of quantitative changes in chromosome size of the studied populations. Average size of the chromosome in the studied populations was 10. 518 micrometer. Using principal components analysis (PCA)، the first three independent components accounted about %93. 96 of total variation. The first component indicated that length of total chromosome، length of long arm، arm ratio، centromeric index، total form percentage، and intra chromosomal asymmetry index were important characters for classification of the populations with about 57% of total variation. By cutting dendrogram resulted from cluster analysis (Ward) in metric distance 2. 584، the populations were classified into 5 groups. The lowest metric distance was obtained between two populations، A. deserterum (15357)، and A. imbricatum (11389) and the highest metric distance was obtained between A. deserterum (629) and A. taur (327)، that indicates the least affinity between them. By a diagram of the genotypes dispersion، based on the two first components، the populations were grouped into 5 separated classes، which agreed to the results of cluster analysis.
    Keywords: Agropyron, Karyotype, Chromosome, karyotype symmetry
  • Leila Alikhani, Mohammad Shafee Rahmani, Naghi Shabaniyan, Hedyeh Badakhshan Pages 79-90
    Eighteen inter-simple sequence repeats (ISSR) and 10 inter-retrotransposal amplified polymorphism (IRAP) markers were applied to investigate the genetic diversity of 150 natural gall oak (Quercus infectoria) and 109 Lebanon oak (Q. libani) individuals in North-Zagros forests. Among the Q. infectoria populations، ISSR and IRAP primers amplified 202 and 136 bands، respectively، of which 194 and 135 bands were polymorphic. While، the primers amplified 178 and 134 polymorphic bands from a total of 187 and 137 amplicones in Q. libani genotypes، respectively. High level of genetic diversity at the specific level was revealed in both species. Analysis of molecular variance shawed that a major proportion of total genetic diversity belonged to within populations. In both species، the Nie’s gene diversity index (h) was higher for ISSR than IRAP primers. No significant genetic relationship was detected among genetic distance of the populations and their geographical distribution، demonstrating the genetic relationships among isolated Q. infectoria and Q. libani populations via gene flow. Cluster analysis grouped the populations of both species into distinct groups، showing efficiency of studied markers to assessment of genetic polymorphism of oaks natural populations.
    Keywords: Oak, Nie's genetic diversity index, Molecular marker, Cluster analysis
  • Saeedeh Sardrood, Abbas Ghamari Zare Pages 91-100
    Eucalyptus saligna with several characteristics such as medicinal and industrial uses and fast growing feature could be considered as an appropriate case to be used in countries with low forest covers such as Iran. Although reforestation by Eucalyptus species is very important، but production difficulties by conventional methods، caused in vitro culture methods to be considerable. Somatic embryogenesis is an effective tool for reforestation with improved tree species. The method is more economical than other cloning methods. Somatic embryogenesis on E. saligna was studied in this work، for the first time. Four kinds of explants، root، stems، leaves and hypocotyls of seedlings، were grown at in vitro conditions on MS medium with 13 hormone treatments. The best explants was root and the best hormone treatment was 2 mg/l kinetin with 2 mg/l 2،4-D. In general، the somatic embryogenesis results of this study were more effective than previous studies on Eucalyptus species. The embryogenic calluses were transferred to three MS mediums supplemented with different ABA concentrations to reach to maturation. Treatment with 20 mg/l ABA showed three stages of globular، heart shape and torpedo.
    Keywords: Eucalyptus saligna, Somatic embryogenesis, Micropropagation, Hypocotyl, Callus
  • Mohsen Farshadfar, Farzad Moradi, Hoshmand Safari, Iraj Rezaie Pages 101-108
    Festuca arundinacea have tolerant to various climatic conditions. It could have good roles in forage production for livestock feeding and soil conservation. To investigate the relationship between morphological traits and yield، 36 accessions of Festuca arundinacea were sown based on randomized complete block design with three replications under dryland farming system conditions، during 2008 and 2009. Plant length، internodes length، flag leaf length، number of stems per m2، days to pollination as independent variables and forage yield as the dependent variable were recorded. Based on regression analysis، forage yield had significant linear relationship with the independent variables. Independent variables showed a significant positive correlation with forage yield. Days to pollination showed no significant correlation with other traits، but the other traits showed pair wise correlation significant positive correlation. Path analysis results showed that the trait of plant height had the greatest direct effect (0. 468) and indirect positive effect by stems per m2 and flag leaf length on forage yield. Days to pollination had high direct effect (0. 251) on the forage yield. In addition، selection based on all traits specially plant height and days to pollination can be useful to increase forage yield.
    Keywords: Festuca arundinacea, Path analysis, Morphological traits, Forage yield
  • Mohsen Nasiri Pages 109-116
    The research was performed on reduction of seed germination capability of seven forest tree species which had been stored in natural resources gene bank، Iran. Rhus coriaria، Smirnovia turkestana and Seidlitzia rosmarinus (2 accessions) were stored for 10 years whereas، Pinus pinea، P. pinaster، P. radiata (2 accessions) and Prosopis stephaniana were stored for 22 years at 5 ºC. Two separate experiments were carried out based on the storage periods. A completely randomized design with three replications was used for each experiment. Results showed that there were significant differences between the accessions for reduction of germination. Regarding the accessions stored for 10 years، Seidlitzia rosmarinus (from 69 to 63%)، Rhus coriaria and Smirnovia turkestana (from 95 to 18. 3%) had the lowest and highest reduction in germination، respectively. Seed origin effect was significant on Seidlitzia rosmarinus in such a way that the seeds collected from Khuzestan had more reduction in germination than seeds collected from Yazd. Based on the second experiment، Pinus pinea with Turkey origin and P. radiata collected from North Khorasan province، Iran، had the highest (from 71 to 11. 6%) and the lowest (from 82. 6 to 52. 6%) germination reduction، respectively. Although the studied seeds are orthodox، but there are considerable differences among them regarding to seed deterioration. It is suggested that conservation program of the plant genetic resources via seed needs a flexible management with regard to the effects of species and their origin.
    Keywords: Viability, Dormancy, Orthodox seeds, Gene bank
  • Behnam Hoseini, Mohammad Mahdi Majidi Pages 117-124
    Knowledge of the pollination system and the amount of self-Incompatibility is the first step for choosing appropriate breeding method. This study was conducted to investigate the amount of self- incompatibility and selfing in 25 genotypes of cocksfoot Dactylis glomerata، a perennial forage grass، under two moisture environments (non-stress and drought stress) based on a randomized complete block design. Half of the panicles of each genotype were bagged for obligate selfing and the rest were allowed to open pollinate. The results showed that under non stress conditions the average number of seeds per panicle for open pollination was 31. 3 and for selfing was 4. 2. Under drought stress conditions، these values were 21. 16 and 2. 0، respectively، indicating that the effect of relative environmental conditions (drought stress) on seed production in terms of both selfing and crossing. The same trend was also observed for seed weight. Under non-stress conditions variation among genotypes for seed weight per panicle was more than stress conditions. High variability was observed among the genotypes for self-compatibility index and for this regards the genotypes with the highest and lowest incompatibility rate were determined. The results also showed that the production of the inbred lines in cocksfoot is possible in order to develop new improved varities.
    Keywords: Orchard grass, Self, incompatibility, Selfing, Drought stress
  • Mahdi Kakaee, Hajatallah Mazahery, Laghab Pages 125-132
    To study genetic diversity of alfalfa germplasm and traits affecting yield forage، 30 populations alfalfa were assessed in research field of Bu-Ali Sina University، Hamadan، Iran during 2012. Cluster analysis was used based on all of the recorded characters، using Ward method، by which the populations were grouped into three clusters، and the maximum genetic distance was obtained between populations Zabo15 and Karaj 2122 that could be used to create optimistic hybrids. Minimum distance related to the cluster center of the second and third clusters. Factor analysis with varimax rotation was performed for ten traits and reduced them down to three common factors which were accounted for 70. 65 of total variation among the populations. The first three factors were named as forage yield، resistance to the weevil and plant height.
    Keywords: Genetic variability, Hypera postica, Alfalfa, Multivariate analysis
  • Mohammad-Ali Alizadeh, Ali-Ashraf Jafari Pages 133-141
    Fifty six populations of sainfion (Onobrychis viciaefolia) were evaluated for responses to powdery mildew using randomized complete block design at Alborz research station، Iran، during two years. Results showed different degrees of disease severity index among the studied populations. During، 2008، Several populations such as Polycross-Karaj، Oshnaviah، 9262 (Karaj)، 8199 (Tehran)، 2399 (Karaj)، Tehran (3001)، Karaj (15353)، North-Khorasan (3062)، and Chaharmohal (8799) had disease severity index، lower than 25% which were regarded as tolerant to powdery mildew. The disease severity index of several populations such as Ardebil (20520)، Karaj (9054)، Ahar (20521)، Bonab (20357)، and Tabriz (2958)، were in range between 25-50%، regarded as semi-susceptible. The rest of the populations with disease severity index more than 50%، nominated as susceptible. The evaluations were continued on selected populations for both disease and forage yield during 2009. There was significant differences between the populations for both of the traits for three successive cuttings. Forage yield of Tehran (3001) and Chaharmahal (8799) was higher than means of semi-susceptible and susceptible populations. Results implied that the last two mentioned populations and Oshnaviah could be considered as desired parents for developing synthetic varieties of the species.
    Keywords: Onobrychis viciaefolia, Powder mildew, Leveillula taurica, Disease severity index