فهرست مطالب

Iranian Journal of Genetics and Plant Breeding - Volume:2 Issue: 1, Apr 2013

Iranian Journal of Genetics and Plant Breeding
Volume:2 Issue: 1, Apr 2013

  • تاریخ انتشار: 1392/12/23
  • تعداد عناوین: 6
|
  • صدیقه فابریکی اورنگ، مختار جلالی جواران، ابراهیم محمدی گل تپه، هوشنگ علیزاده، حسین هنری صفحات 1-9
    انتقال ژن های خارجی به قارچ های خوراکی با استفاده از Agrobacterium tumefaciens روشی متداول در مهندسی ژنتیک محسوب می شود. برای درمان دیابت نوع یک به طور عمده از انسولین نوترکیب استفاده می شود. تولید پروانسولین در قارچ های خوراکی می تواند سبب تسهیل در تحویل خوراکی این دارو شود. در این مطالعه از باکتری A. tumefaciens برای انتقال و بیان ژن ترکیبی زیر واحد سم وبا و پروانسولین انسانی (CTB-Pins) در قارچ صدفی Pleurotus ostreatus استفاده شد. برای این منظور ناقل بیانی pCAMBIA1304 حاوی ژن CTB-Pins تحت کنترل پیشبرنده gpd قارچ صدفی طراحی و با استفاده از روش انتقال ژن مبتنی بر A. tumefaciens به قارچ P. ostreatus منتقل شد. بهینه سازی شرایط انتقال ژن و کشت بافت از عوامل مهم در تولید قارچ تراریخت به شمار می آیند. برای این منظور، شرایط هم کشتی قارچ و باکتری، سویه اگروباکتریوم و غلظت آن مورد مطالعه قرار گرفت. انتقال ژن CTB-Pins به قارچ صدفی با استفاده از آزمون PCR تایید گردید. انتقال موفق ژن به قارچ صدفی بیانگر روشی مفید برای تولید پروانسولین انسانی در قارچ های خوراکی می باشد.
    کلیدواژگان: اگروباکتریوم، انتقال ژن، پروانسولین، دیابت، قارچ صدفی
  • حکیمه روشن ضمیر، عبدالامیر بوستانی صفحات 10-17
    کمبود ریزمغذی ها، به خصوص کمبود آهن و روی، بیش از سه میلیارد نفر را در سرتاسر جهان تحت تاثیر قرار می دهد. غنی سازی زیستی گیاهان زراعی بهترین روش برای جبران کمبود ریزمغذی هاست. درک اساس ژنتیکی تجمع آن ها از شروط لازم برای افزایش این ریزمغذی ها می باشد. به منظور مکان یابی QTL های کنترل کننده غلظت آهن و روی در بذر گندم نان، 118 لاین اینبرد نوترکیب حاصل از تلاقی بین واریته اصلاح شده اروپایی تایفون و واریته محلی ایرانی طبسی مورد ارزیابی قرار گرفتند. اندازه گیری آهن و روی توسط دستگاه جذب اتمی انجام شد. غلظت های آهن و روی بذر در این جمعیت به ترتیب از 65/9 تا 4/71 میلی گرم بر کیلو گرم و از 35/44 تا 6/95 میلی گرم بر کیلو گرم گسترده بود. با استفاده از نقشه پیوستگی در دسترس حاصل از 205 نشانگر ریزماهواره و 3 نشانگر مورفولوژیک مربوط به این جمعیت و شامل 26 گروه پیوستگی، تجزیه QTL برای صفات غلظت آهن و روی بذر انجام شد. شش QTL برای غلظت آهن بذر بر روی کروموزوم های D7 و A2، D3، D4، B7 بیانگر 1/29درصد از تنوع فنوتیپی صفت تشخیص داده شد. دو QTL نیز برای غلظت روی بذر بر روی کروموزوم های A1 و A4، بیانگر45/51 درصد از تنوع فنوتیپی این صفت شناسایی شد.
    کلیدواژگان: آهن بذر، روی بذر، گندم نان، لاین اینبرد نوترکیب، مکان یابی QTL، نشانگرهای ریزماهواره
  • سهیلا حسینی، قاسم علی گروسی، رحیم حداد، علیرضا احمدی صفحات 18-26
    گلوکزاکسیداز یک آنزیم مهم در هیدرولیز گلوکز و دارای کاربرد وسیعی در صنایع متفاوت، ازجمله نانوایی، دارویی، مقاومت به بیماری های گیاهی و زیست حسگرهاست. در این مطالعه مخمر سارکومیسس سرویسیه با موفقیت با ژن گلوکزاکسیداز(gox)، استخراج شده از قارچ پنی سیلیوم فونیکولیزوم تراریخت شد. توانایی ساخت آنزیم گلوکزاکسیداز به صورت درون سلولی و تراوش آن به بیرون از سلول توسط مخمر تراریخت مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین اثر اسیدیته (pH)، منابع کربن و طول مدت زمان های متفاوت کشت در روی بیان ژن در محیط کشت مایع و جامد مورد مطالعه شد. نتایج نشان داد که آنزیم تولید شده دارای بیشینه فعالیت (U/ml) 41 و 38 به ترتیب در شرایط درون و برون سلولی در pH بین 5/5 - 4/5 در حرارت 30 درجه سانتیگراد و 30 روز پس از کشت مخمر می باشد. همچنین مشخص شد که گالاکتوز در غلظت 1درصد (w/v) منبع قند موثرتری در بیشینه فعالیت آنزیم هدف می باشد و وجود گلوکز در محیط کشت بیان گلوکزاکسیداز را متوقف می کند. در مجموع به نظر می رسد رشد زیاد مخمر و تولید بالای محصول این ژن، توانایی کاربری آن را در صنعت امکان پذیر می سازد.
    کلیدواژگان: بیان، پنی سیلیوم فونیکولیزوم، سارکومیسس سرویسیه، گلوکزاکسیداز
  • جنین زایی سوماتیکی و تولید پیازچه در Narcissus papyraceus رقم شیرازی: اثر تنظیم کننده های رشد، شدت نور، غلظت ساکاروز، متیل جاسمونات و مواد ضد جیبرلینی
    رحیم حسینی، موسی مرادنژاد، اسماعیل نظامی، شاهرخ اشرفی، فرزان غنی گل محمدی صفحات 27-34
    گیاه نرگس عموما از طریق روش های رویشی تکثیر می یابد، اما به دلیل بازده پایین، این روش ها اقتصادی نیستند. این مطالعه برای به دست آوردن روشی مناسب برای تولید جنین های سوماتیکی و پیازچه در گیاه Narcissus papyraceus رقم شیرازی انجام شد. برای تشکیل جنین های سوماتیکی، فلس های پیاز نرگس روی محیط کشت MS همراه با 2،4-D و BAP در غلظت های 0، 25/0، 5/0 و 1 میلی گرم در لیتر قرار داده شدند. برای تکثیر، پیازچه ها به صورت قطعات کوچکی بریده و در محیط کشت MS همراه با ساکاروز در غلظت های 30، 60 و 90 گرم در لیتر در تاریکی یا شدت های نوری 54 یا 108μmol m-2 s-1 و یا محیط کشت MS همراه با متیل جاسمونات و بازدارنده های رشد (PBZ یا CCC) در غلظت های 0، 5/0، 1 یا 2 میلی گرم در لیتر کشت داده شدند. بالاترین درصد جنین زایی (9 ± 75) با استفاده از 1 میلی گرم در لیتر 2،4-D و 0/5 گرم در لیتر BAP به دست آمد. با استفاده از ساکاروز در 60 گرم در لیتر در شرایط نوری 54μmol m-2 s-1 یا با استفاده از 10 میلی گرم PBZ، بیشترین تعداد پیازچه به ترتیب 25/0 ± 5 و 25/0 ± 45/4 به دست آمد. هیچیک از فلس ها در تاریکی و غلظت های مختلف ساکاروز پیازچه تولید نکردند.
    کلیدواژگان: جنین زائی سوماتیکی، تولید پیازچه، بازدارنده های رشد، متیل جاسمونات، ساکاروز، شدت نور
  • علیرضا بهرامی نژاد، قاسم محمدی نژاد صفحات 35-41
    این تحقیق جهت ارزیابی 49 اکوتیپ زیره سبز از 9 استان ایران با استفاده از نشانگرهای SSR انجام شد. بیشترین و کمترین باند چند شکل با استفاده از ترکیبات پرایمری به ترتیب 89 درصد برای Elap1479، Elap040 و Elap1493 و همچنین 56 درصد برای Elap017 و Elap1340 تولید شد. حجم اطلاعات چند شکلی بر اساس داده های مولکولی 13 ترکیب پرایمری (37/0-18/0) در بین تمام اکوتیپ ها متغیر بود. بالاترین میزان چند شکلی به میزان 0/37 متعلق به ترکیبات پرایمری Elap017 و Elap134 وکمترین آن به میزان 0/18 متعلق به ترکیبات پرایمری Elap1479، Elap040 و Elap1493 بود. نتایج در خصوص جمعیت های سمنان و خراسان شمالی با 8 باند بیشترین اختلاف را نشان داد در حالی که اصفهان و کرمان با کمترین اختلاف در باند ها نزدیک ترین جمعیت های به یکدیگر بودند. جمعیت های زیره سبز در سطح تشابه 0/71 به سه گروه تقسیم شدند. گروه اول شامل سمنان و خراسان جنوبی، گروه دوم فارس، کرمان، خراسان شمالی، خراسان رضوی، اصفهان و گلستان و در نهایت یزد گروه سوم را تشکیل دادند. بر اساس نتایج حاصل از کلاسترها اکوتیپ های کرمان و خراسان شمالی به دلیل سابقه ی ژنتیکی نزدیک ممکن است متعلق به اجداد مشترکی باشند. می توان با استفاده از نشانگرهای مولکولی این تحقیق اطلاعات جامعی برای نشان دار کردن صفات اقتصادی به دست آورد. با توجه به تنوع پذیری و پتانسیل بالای جمعیت های زیره سبز ایران، این اطلاعات می توانند منبع مهمی برای اصلاح این گیاه باشند.
    کلیدواژگان: تنوع ژنتیکی، زیره سبز، SSR
  • سحربانو عباسی، امین باقی زاده، قاسم محمدی نژاد صفحات 42-46
    به منظورمطالعه ی وراثت برخی صفات وابسته به عملکرد گندم نان درشرایط تنش خشکی، نسل های F3، F2 و F4 حاصل از تلاقی ارقام خارچیا درگاسپارد به همراه والدین مذکور در یک طرح بلوک های کامل تصادفی با دو تکرار مورد ارزیابی قرارگرفتند. طول ساقه، عملکرد بیولوژیکی، وزن خوشه ی اصلی، وزن کل خوشه ها، عملکرد دانه و هم چنین شاخص برداشت درنسل های مختلف اندازه گیری شدند. نتایج تجزیه ی واریانس تفاوت معنی داری را برای میانگین مربعات نسل ها درهمه ی صفات نشان داد. بنابر این، تجزیه میانگین نسل ها برای تمامی صفات مورد بررسی انجام شد. مدل چهار پارامتری شامل [d]، [h]، [i] و m برای اکثر صفات مشاهده شد. اگر چه هر دو نوع اثرات افزایشی و غالبیت درکنترل صفات مورد بررسی نقش داشتند، اما جزء غالبیت تاثیربیشتری نسبت به اثر افزایشی نشان داد. اثرات غالبیت و اپیستازی از نوع افزایشی در افزایشی از اثرات افزایشی و هم چنین سایر انواع اپیستازی مهم تربودند. باتوجه به وجود اثرات افزایشی وغیر افزایشی درکنترل صفات مورد مطالعه، انتخاب دوره ای به دنبال اصلاح شجره ای برای بهبود تحمل به خشکی در گندم نان مفید می باشد.
    کلیدواژگان: تجزیه میانگین نسل ها، صفات کمی، عمل ژن، گندم نان
|
  • Sedigheh Fabriki, Ourang, Mokhtar Jalali, Javaran*, Ebrahim Mohammadi, Goltapeh, Hooshang Alizadeh, Hossein Honari Pages 1-9
    Transferring foreign genes into mushroom mediated by Agrobacterium tumefaciens is a standard technique in genetic engineering. Recombinant human insulin has been greatly used in the treatment of type I diabetes. The production of edible mushroom derived insulin should facilitate oral delivery. In this study we used the Agrobacterium tumefaciens mediated transformation method for the transfer and expression of the cholera toxin-B subunit (CTB) fused with human pro-insulin (Pins) in the edible oyster mushroom، Pleurotus ostreatus. The binary vector pCAMBIA1304 harboring CTB-Pins gene driven by the P. ostreatus gpd promoter was constructed and introduced into P. ostreatus via Agrobacterium tumefaciens mediated transformation. Optimization of gene transformation and tissue culture conditions is one of the most important issues in transgenic mushroom production. For attaining optimized conditions، the effects of co-cultivation conditions، Agrobacterium strains and the concentration of Agrobacterium cell suspensions were studied. Integration of CTB-Pins into mushroom genome was confirmed by PCR. The successful transformation to oyster mushroom suggests that the proposed modified transformation system is apparently useful for the production of human pro-insulin in these edible mushrooms.
    Keywords: Agrobacterium tumefaciens, Diabetes, Gene transfer, Pleurotus ostreatus, Pro, insulin
  • Hakimeh Roshanzamir, Alaeddin Kordenaeej*, Abdol Amir Bostani Pages 10-17
    Mineral nutrient malnutrition، particularly deficiency in zinc and iron، afflicts over 3 billion people worldwide. Biofortification of food crops is the best approach for conciliating the micronutrient deficiencies. Understanding the genetic basis of their accumulation is the preconditions for enhancing of these micronutrients. In our study، a mapping population of a set of 118 recombinant inbred lines (RILs)، derived from a cross between an Iranian local variety ‘‘Tabassi’’، and a European elite variety ‘‘Taifun’’ were analyzed for grain iron and zinc contents. The grains of the RILs population were measured for Fe and Zn concentrations using atomic absorption spectrophotometer. The grain Fe and Zn concentrations in the RILs population ranged from 9. 65 to 71. 4 and 44. 35 to 95. 6 mg/kg، respectively. An available linkage map، comprising of 205 simple sequence repeats (SSR) markers and three morphological loci as well، comprising 26 linkage groups، was used for mapping QTLs of interest. For the grain Fe concentration، six significant QTL (LOD≥2. 5) were detected on chromosomes 2A، 3D، 4D، 7B، and 7D explaining 29. 1% of the phenotypic variations of the trait. For the grain Zn concentration، two significant QTL was detected on chromosomes 1A and 4A explaining 51. 45% of the phenotypic variations of the trait.
    Keywords: Bread wheat, Grain Fe, Grain Zn, Microsatellite markers, QTL mapping, Recombinant inbred lines
  • Soheila Hosseini, Ghasemali Garoosi*, Raheem Haddad, Alireza Ahmadi Pages 18-26
    Glucose oxidase is an important enzyme hydrolyzing for its hydrolyzing activity on glucos. It possesses and has a wide board of applications in different industries such as bakery، pharmaceutical، plant pathology and biosensors. In this study، yeast (Saccharomyces cerevisiae) was transformed successfully by the glucose oxidase gene (gox) obtained from Penicillium funicolusum. The secreted glucose oxidase enzyme (GOX) by yeast transformants was characterized intra and extracellularly. The effect of different pH values، carbon sources and the duration of cultivation time on the gene expression were also studied in liquid and solid media. Results indicated that the produced enzyme had the maximum activity of 41and 38 U/ml for the intra and extracellular، respectively in pHs ranging between 4. 5-5. 5 at optimum temperature of 30°C after 3 days of yeast culture. Galactose was found to be the most efficient carbon source than the other sources and the maximum activity of target enzyme was observed at 1% (w/v) concentration of galactose. The presence of glucose in the culture media depressed the production of GOX. However، a high rate of growth of the yeast and the high yield of the target enzyme suggested its potential for application in the industry.
    Keywords: Expression, Glucose oxidase, Penicillium funiculosum, Saccharomyces cerevisiae
  • Somatic embryogenesis and bulblet production in Narcissus papyraceus cv. Shirazi: effect of plant growth regulators, light intensity, sucrose concentration, methyl jasmonate and anti-gibberellins
    Ramin Hosseini*, Mousa Moradnejad, Esmaeil Nezami, Alanagh, Shahrokh Ashrafi, Farzan Ghane, Golmohammadi Pages 27-34
    Generally، narcissus is propagated through vegetative methods، but due to their low yield their are not economical. This study was conducted to develop a suitable method for the production of somatic embryos and bulblets in Narcissus papyraceus cv. Shirazi. Bulb scales were placed on the MS medium supplemented with 2،4-D and BAP each at 0. 0، 0. 25، 0. 5 or 1 mg/l concentrations to form somatic embryos (SEs). For proliferation، the bulblets were cut in small segments and placed on either MS medium supplemented with sucrose at 30، 60 or 90 g/l، kept in dark or light intensities of 54 or 108 μmol m-2 s-1 or the MS medium including Methyl jasmonate (Me JA)، growth retardants Paclobutrazol or Cycocel (PBZ or CCC) each at 0. 0، 0. 5، 1. 0 or 2. 0 mg/l. The highest SE percentage (75 ± 9. 0) was obtained when 1. 0 mg/l 2،4-D and 0. 5 mg/l BAP were incorporated into the medium. Using sucrose at 60 g/l under a light intensity of 54 μmol m-2 s-1 or utilizing 1. 0 mg/l PBZ produced the greatest bulblet number (4. 45 ± 0. 51 and 5. 0 ± 0. 25، respectively). None of the scales produced bulblets in dark at any sucrose concentration
    Keywords: Bulblet production, Growth retardants, Light intensity, Methyl jasmonate, Somatic embryogenesis, Sucrose
  • Alireza Bahraminejad*, Ghasem Mohammadinejad Pages 35-41
    In this study، Simple Sequence Repeat markers (SSR) were used to investigate the genetic variation between 49 cumin ecotypes collected from 9 different provinces of Iran. SSR primers Elap1479، Elap040 and Elap1493 showed the highest (89%)، while Elap1340 and Elap017 showed the lowest (56%) number of polymorphic bands. Polymorphism information content (PIC) values varied between 0. 18 - 0. 37. The highest and the lowest PIC value were obtained by Elap017 and Elap1340 (0. 37) and Elap040، Elap1493 and Elap1479 (0. 18)، respectively. Cumin populations of Semnan and Northern-Khorasan showed the highest difference، whereas Kerman and Esfahan populations exhibited the lowest difference. The obtained dendrogram classified all cumin population into three clusters at similarity level of 0. 71; the first group was Semnan and Southern-Khorasan populations، the second includes Fars، Kerman، Northern-Khorasan، Khorasan-Razavi، Esfahan، Golestan and the third class consisted of Yazd populations. Based on these clusters، Kerman and Northern-Khorasan showed the closet genetic background and may belong to the same ancestor. The genetic markers used in this study can provide impetus information for tagging of economic traits. It can be concluded that the variability in the Iranian cumin populations have potential important source for cumin breeding objectives.
    Keywords: Cumin, Genetic variability, Iranian ecotypes, SSR
  • Shahrbanoo Abbasi, Amin Baghizadeh*, Ghasem Mohammadinejad Pages 42-46
    In order to study the inheritance of some traits related to grain yield in drought stress conditions in bread wheat (Triticum aestivum L.)، F2، F3 and F4 generations derived from a Kharchia (tolerant) × Gaspard (susceptible) cross and their parents were used separately in a complete randomized block design with two replications. Stem length، biological yield، main spike straw weight، total spike straw weight، grain yield as well as harvest index were measured in different generations. The results of the analysis of variance showed that generations mean squares were significant for all traits. Therefore، the generations mean analysis was performed for all of the traits. The model of four-parameter including m، [d]، [h] and [i] was significantly fitted for the majority of the traits. Although both types of additive and dominance effects were involved in the control of the studied traits but dominant component was more effective than the additive one. Dominance effects and additive × additive epistasis were more important than additive effects and other epistasis components for most traits. Regarding the existence of additive and non-additive effects in controlling studied traits، the recurrent selection followed by pedigree breeding can prove useful in improving drought tolerance in bread wheat.
    Keywords: Bread wheat, Gene action, Generation mean analysis, Quantitative traits