فهرست مطالب

  • سال بیست و دوم شماره 2 (پیاپی 44، تابستان 1393)
  • تاریخ انتشار: 1393/09/18
  • تعداد عناوین: 14
|
  • محمدحسن شمسی فرد، قادر میرزاقادری، محمد مجدی صفحات 143-155
    مونوترپن ها یکی از مهمترین گروه های تشکیل دهنده ترپن ها می باشند که به صورت موادی مانند لیمونن، کارواکرول و تایموکینون در بذر گیاه سیاه دانه وجود دارند. از ژن های مهم اثرگذار در مسیر بیوسنتزی مونوترپن ها ژن ژرانیل دی فسفات سنتاز (GPPS) است که تولیدکننده پیش ساز مونوترپن ها می باشد. هدف از این تحقیق بررسی بیان رونویسی این ژن در ژنوتیپ های گیاه دارویی سیاه دانه بود، بنابراین استخراج RNA، سنتز cDNA، جداسازی و تعیین توالی این ژن از گیاه دارویی سیاه دانه انجام شد. در ادامه بیان GPPS از طریق RT-PCR نیمه کمی، با استفاده از آغازگرهای اختصاصی ژن های GPPS و GAPDH انجام شد. نتایج حاصل از RT-PCR نیمه کمی نشان داد که بیان رونویسی ژن ژرانیل دی فسفات سنتاز در بافت های ساقه و برگ به طور معنی داری بیشتر از بافت های ریشه، کپسول و بذر می باشد. قطعه توالی یابی شده مربوط به ژن GPPS در پایگاه داده های ژنومی (NCBI) به شماره دسترسی KF614970.1 وجود دارد.
    کلیدواژگان: بیان ژن، ژرانیل دی فسفات سنتاز، سیاه دانه
  • علی اشرف مهرابی، سمیرا محمدی، پیمان غلامی، علیرضا اطمینان صفحات 156-167
    گونه بنه (Pistacia atlantica subsp. mutica) یکی از باارزش ترین گونه های جنگلی ایران می باشد که با بهره برداری بی رویه انسان مورد تخریب قرار گرفته است. بنابراین با شناخت تنوع ژنتیکی جمعیت های مختلف بنه می توان گام مهمی در جهت توسعه و ترمیم رویشگاه های این گونه با ارزش برداشت. در این تحقیق، به منظور ارزیابی تنوع ژنتیکی 10 جمعیت بنه شامل 59 ژنوتیپ با استفاده از 16 آغازگر ISSR، در مجموع 158 آلل تکثیر شد که 100 درصد آلل ها چندشکل بودند. تعداد آلل های تکثیر شده از 3 تا 17 با میانگین 78/9 آلل متغیر بود. محتوای اطلاعات چندشکلی از 16/0 برای آغازگر UBC866 تا 38/0 برای آغازگر UBC884 متفاوت بود. همچنین شاخص نشانگر از 48/0 برای آغازگر UBC866 تا 95/5 برای آغازگر UBC840 متفاوت بود. تجزیه خوشه اینتوانست ژنوتیپ ها را به طور کامل از هم تفکیک کند و عدم ارتباط بین تنوع مولکولی و تنوع جغرافیایی را نشان داد. تجزیه به مختصات اصلی نیز این نتایج را تایید کرد. جمعیت کوشک بیشترین میزان آلل های چندشکل (15/72 درصد)، شاخص تصحیح شده هتروژنی (257/0) و شاخص شانون (364/0) را نشان داد، در حالی که کمترین میزان آلل های چندشکل (13/10 درصد)، شاخص تصحیح شده هتروژنی (056/0) و شاخص شانون (061/0) در جمعیت خارج از زاگرس مشاهده شد. تجزیه واریانس مولکولی نشان داد که سطح بیشتری از تنوع به درون جمعیت ها (82 درصد) تعلق داشت، درحالی که تنها 18 درصد تنوع در بین جمعیت ها مشاهده گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که نشانگرهای ISSR ابزار مفیدی برای ایجاد کلکسیون و حفاظت از ژرم پلاسم بنه می باشند.
    کلیدواژگان: بنه، تجزیه به مختصات اصلی، تجزیه خوشه ای، تجزیه واریانس مولکولی، تنوع ژنتیکی، نشانگر ISSR
  • حمید بینا، حامد یوسف زاده، محمد اسماعیل پور، امید اسماعیل زاده صفحات 168-180
    در این تحقیق فیلوژنی و جایگاه تاکسونومیکی تو س های ایران بر اساس توالی یابی ناحیه فاصله انداز رونویسی شونده داخلی (ITS) مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور نمونه برگ از چهار جمعیت باقیمانده از توس در ایران جمع آوری و پس از استخراج DNA ناحیه ITS آن تکثیر و توالی یابی شد. نتایج نشان داد که طول کل ناحیه ITS برای زیر جنس های مختلف توس 610 تا 611 جفت باز و برای نمونه های توس ایران 611 جفت باز بود. نمونه های توس ایران از لحاظ درصد نوکلئوتیدهای تشکیل دهنده بیشترین میزان شباهت و کمترین فاصله ژنتیکی را با گونه B. pendula نشان دادند. بر اساس تحلیل جایگاه های نوکلئوتیدی، توس های ایران به دلیل داشتن نوکلئوتید انحصاری T در جایگاه 209 از سایر توس های مورد مطالعه متمایز بود. همچنین چهار نوع ساختار ثانویه ITS2 متمایز، برای کل گونه های مورد بررسی از جنس توس شناسایی شد. رسم درخت فیلوژنی حکایت از تک نیایی جنس توس داشت. بر این اساس گونه های مختلف جنس توس در سه گروه اصلی قرار گرفتند. توس های ایران به همراه گونه B. pendula در اولین شاخه گروه اول قرار گرفتند.
    کلیدواژگان: فیلوژنی، توس، ITS، DNA بارکدینگ، تنوع ژنتیکی
  • زهرا مقیمی، عباس صفرنژاد صفحات 181-191
    زالزالک (Crataegus sp)ازجمله گیاهانی است که جوانه زنی بذر آن به سختی انجام می شود. بنابراین هدف از این تحقیق تعیین محیط بهینه برای تکثیر گیاه زالزالک از طریق کشت بافت و مقایسه میزان فلاونوئید موجود در کالوس، برگ و میوه این گیاه بود. محیط های مورد استفاده شامل محیط کشت پایه B5، MS و N6 بود که همراه با تیمارهای هورمونی مختلف استفاده گردیدند. آزمایش بر پایه طرح کاملا تصادفی در 3 تکرار انجام شد. برای اندازه گیری فلاونوئید کل از روش رنگ سنجی کلرید آلومینیوم استفاده شد. براساس نتایج بدست آمده، بهترین تیمار برای سترون سازی جوانه ها محلول 02/0 درصد کلریدجیوه به مدت 3 دقیقه، اتانول 70 درصد به مدت 2 دقیقه و هیپوکلریت سدیم به مدت 15 دقیقه شناخته شد. نتایج نشان داد که بهترین محیط برای القاء کالوس محیط N6 همراه با 7 میلی گرم در لیتر BA و 5/1 میلی گرم در لیتر NAA، بهترین محیط برای باززایی محیط B5 همراه با 49/0 میلی گرم در لیتر BA، 49/0 میلی گرم در لیتر Kin و 1/0 میلی گرم در لیتر IAA و بهترین محیط برای پرآوری محیط MS همراه با 1 میلی گرم در لیتر BA و 5/0 میلی گرم در لیتر IAA بود. ریشه زایی تنها در محیط MS همراه با 1 میلی گرم در لیتر IBA با فراوانی پایین مشاهده شد. نتایج نشان داد که میزان فلاونوئید برگ بیش از میوه و میزان فلاونوئید موجود در کالوس بسیار ناچیز است.
    کلیدواژگان: sp Crataegus، فلاونوئید، کشت بافت، هورمون های گیاهی
  • رزگار سیدرحمانی، محمدرضا نقوی، ولی الله محمدی، مجتبی رنجبر صفحات 192-200
    جنسArtemisia از خانواده Asteraceae دارای 34 گونه در ایران است که حاوی ترکیبات با ارزش دارویی هستند. مهمترین کاربرد آرتمیزیا در درمان مالاریا می باشد. این گیاه علاوه بر آرتمیزنین، دارای ترکیبات ثانویه دیگری نظیر پلی فنول ها، ترپن ها، فیتواستروئیدها و الکالوئیدها می باشد. مسیر MEP (2-C- متیل-D - اریتریتول 4- فسفات) یک مسیر کلروپلاستی بوده که مونوترپن ها از این مسیر تولید می شوند. این مسیر تنها در گیاهان فتوسنتزکننده و بعضی باکتری ها وجود دارد. در این تحقیق میزان تولید ترکیبات مونوترپن از مسیر MEP با بیان سه ژن اصلی این مسیر (DXS، DXR، HDR) در سه بافت برگ، غنچه و گل مورد مقایسه قرار گرفت. ترکیبات مونوترپن توسط دستگاه GC/MS شناسایی شده و بیان ژن ها به روش PCR زمان واقعی مطالعه شد. تعداد شش ترکیب مونوترپن α-pinene، Camphene، β-Myrcene، 1،8-Cineole، Artemisia ketone و Camphor حاصل تجزیه با GC/MS در برگ، غنچه و گل به ترتیب 8/60، 54 و 76/78 درصد از عصاره را به خود اختصاص دادند. از بین این ترکیبات نیز Artemisia ketone و Camphor میزان بالاتری داشتند. بیان ژن DXS در غنچه و گل 3 برابر برگ بود. همچنین، ژن DXR بیشترین میزان بیان را در گل نشان داد و بیان ژن HDR در برگ 3 برابر گل و تقریبا مشابه غنچه بود.
    کلیدواژگان: Artemisia annua، مونوترپن ها، مسیر MEP، PCR در زمان واقعی، GC، MS
  • حسین میرزایی ندوشن، حسن روحی پور، فرشته اسدی کرم، زینب زارع، سلمان زارع صفحات 201-210
    از آنجا که بخش مهمی از مکانیزم های تحمل خشکی تاغ به عمق و فراوانی انشعابات سیستم ریشه ای آن بستگی دارد که با این انشعابات آب مورد نیاز خود را از حجم وسیع تری از خاک تامین می نماید، این تحقیق عمدتا در پی ارزیابی تنوع ویژگی های ریشه ای سیاه تاغ و واکنش آنها در مقابل تنش رطوبتی بود. نتاج چهار ژنوتیپ مختلف از یک جمعیت سیاه تاغ (Haloxylon aphyllum Iljin) در این آزمایش در معرض چهار سطح تنش قرار گرفتند. در پایان فصل رویش برخی از ویژگی های ریشه ازجمله طول و حجم ریشه و مقدار ریشه های موئین ارزیابی گردیدند. ویژگی های ریشه هم به میزان زیادی تحت تاثیر تنش قرار گرفته و ژنوتیپ های مورد مطالعه نیز از تنوع زیادی برخوردار بودند. نکته قابل توجه افزایش طول ریشه در اثر همه سطوح تنش بود. به عبارت دیگر، با اعمال تنش رطوبتی، گیاه برای دستیابی به رطوبت اعماق، طول ریشه خود را افزایش داد. اثر تنش بر حجم ریشه نیز قابل توجه بود، به نحوی که سطح اول تنش بیشترین حجم ریشه را به خود اختصاص داد. این نشان می دهد که با مواجه شدن با کمبود آب، حجم ریشه تاغ نیز افزایش می یابد و به این طریق حجم وسیع تری از خاک را برای کسب آب مورد نیاز دربر می گیرد.
    کلیدواژگان: تاغ، تنش رطوبتی، تحمل خشکی، ویژگی های ریشه
  • منصوره صداقتی، میترا امام، عباس قمری زارع، محمدحسن عصاره، خدیجه کیارستمی صفحات 211-224
    گونه Eucalyptus maculata جزو درختان سریع الرشد سازگار به شرایط آب و هوایی ایران است و در جنگل کاری، مصارف صنعتی و دارویی اهمیت دارد. در این مطالعه، تکثیر گونه مذکور به روش های درون شیشه ای فتواتوتروفیک و درون شیشه ای مرسوم انجام و کارایی این دو روش مقایسه شد. به این منظور، جوانه های انتهایی گیاهک های جوان به عنوان ریزنمونه انتخاب گردیدند. تعدادی از این ریزنمونه ها برای ریزازدیادی درون شیشه ای مرسوم انتخاب و به محیط کشت پایه MS نصف غلظت نیترات با تیمارهای هورمونی مختلف در شرایط استریل منتقل شدند. تعدادی نیز برای روش درون شیشه ای فتواتوتروف به ظروف (G7) Magenta حاوی 70 میلی لیتر محیط کشت MS نیم قدرت فاقد قند و آگار با ورمیکولایت انتقال یافتند و میزان تبادل گازی ظروف (G7) Magenta با فضای بیرون و درون با تعداد فیلترهای متفاوت بررسی شد. پس از یک ماه، در ریزازدیادی مرسوم، در مرحله شاخه زایی برای تعداد شاخه، تیمار هورمونی 5/0 میلی گرم بر لیتر2ip، 3/0 میلی گرم بر لیترBAP، 01/0 میلی گرم بر لیتر IBA (با میانگین52/2 عدد شاخه) و برای طول شاخه تیمار 2/0 میلی گرم بر لیتر Kinetin، 1/0 میلی گرم بر لیتر BAP، 01/0 میلی گرم بر لیتر IBA(با میانگین cm07/2) مناسب بود. بهترین تیمار ریشه زایی نیز تیمار 1 میلی گرم بر لیتر IBA (با میانگین62/1 عدد) بود. در شرایط فتواتوتروفیک، نتایج حاصل از بررسی شاخص های رشد نشان داد که بین تیمارهای فیلتری اختلاف معنی داری نبود، ولی تیمار 4 فیلتر در وضعیت بهتری بود. البته روش فتواتوتروفیک نسبت به ریزازدیادی مرسوم مناسب تر بود. در نهایت نهال های حاصل به گلخانه و بعد از طی مراحل سازگاری با موفقیت به خاک منتقل شدند.
    کلیدواژگان: اکالیپتوس، ریزازدیادی، فیلتر، شاخه زایی و ریشه زایی
  • نقی شعبانیان، مونا نصیری، محمد شفیع رحمانی صفحات 225-240
    ارغوان (Cercis spp.) به دلیل ارزش زیبایی شناختی، در جنگل داری شهری از اهمیت بالایی برخوردار است، اما برخی صفات نامطلوب استفاده از آن را با محدودیت مواجه کرده اند که می توان آنها را از طریق مهندسی ژنتیک اصلاح کرد. در این مطالعه، ریزنمونه های کوتیلدون و ساقه گیاهچه های درون شیشه ای ارغوان در محیط کشت MS حاوی غلظت های مختلفی از تنظیم کننده های رشد به منظور القاء کالوس کشت شدند. سویه های EHA105 و AGL1 آگروباکتریومتومه فاشینس با پلاسمید pCAMBIA2301 ناقل ژن های nptII و gus، به ترتیب عامل ایجاد مقاومت به آنتی بیوتیک کانامایسین و تولیدکننده پروتئین آنزیمی گزارشگر β–گلوکورونیداز، بر پایه دو روش کلرید کلسیم و تریس تراریزش شدند. سپس سلول های کالوس و جنین زایگوتی بالغ با تراکم های مختلفی از سویه های مختلف آگروباکتریومدر دو شرایط خلا و غیرخلا تلقیح گردیدند. نتایج نشان داد که افزودن 4/22 و 1/9 میکرومول تو، فور– دی کلروفنوکسی استیک اسید (2،4–D) به محیط کشت به ترتیب با 92 و 97 درصد، بهترین نتیجه را برای کالوس زایی از ریزنمونه های کوتیلدون و ساقه به دنبال داشت. غلظت بهینه آنتی بیوتیک کانامایسین برای انتخاب بافت و سلول های تراریخته تعیین شد. همچنین نتایج نشان داد که استفاده از سویه AGL1 با تراکم نوری 8/0 در شرایط خلا بیشترین درصد تراریختی بدست آمد. سنجش هیستوشیمیایی ژن گزارشگر و تجزیه و تحلیل مولکولی، ادغام ژن انتقالی در ژنوم شاخساره های حاصل از رشد جنین و کالوس القاء شده از این شاخساره ها را تایید کرد. سیستم تراریزش آگروباکتریومی که برای اولین بار در این گزارش توصیف شده است می تواند مسیری کارآمد را برای تولید درختان C. griffithiiتراریخت با استفاده از جنین زایگوتی به عنوان ریزنمونه ارائه دهد.
    کلیدواژگان: کشت درون شیشه ای، آگروباکتریوم تومه فاشینس، بیان ژن gus، کانامایسین
  • مصطفی حق پناه، سید کمال کاظمی تبار، سید حمیدرضا هاشمی، سید محمد علوی صفحات 241-250
    گزنه (Urtica dioica) گیاهی دوپایه بوده و از طریق جنسی و غیرجنسی تکثیر می شود و به طور گسترده در شمال ایران می روید. در این تحقیق با استفاده از 10 ترکیب آغازگری AFLP، تنوع و ساختار ژنتیکی 5 جمعیت گزنه استان مازندران مورد بررسی قرار گرفت و در مجموع 798 باند امتیازدهی شد که 722 باند چندشکل (5/90) بودند. میانگین محتوای اطلاعات چندشکل (PIC)، 23/0 و براساس ضریب تشابه جاکارد دامنه تغییرات تشابه ژنتیکی از 44/0 تا 14/0 متغیر بود. گروه بندی بر مبنای الگوریتم UPGMA 5 جمعیت مورد بررسی را در چهار گروه مجزا قرار داد. تجزیه واریانس مولکولی نشان دهنده بالا بودن واریانس درون جمعیت ها بود. تنوع گسترده مشاهده شده، شاخص Fst و نرخ بالای مهاجرت (Nm) همگی دلیل بر بسته نبودن جمعیت ها و ارتباط ژنتیکی میان آن ها می باشد. نتایج این تحقیق نشان داد که گیاه گزنه با تنوع بسیار وسیع، اقلیم مازندران را محلی مناسب برای سکونت یافته است.
    کلیدواژگان: چند شکلی DNA، تشابه ژنتیکی، نشانگر مولکولی، گیاه دارویی
  • فروغ منتظری، منصور امیدی، فرنگیس خیالپرست، منیژه سبک دست صفحات 251-260
    باریجه (Ferula gummosa Boiss.) گیاه ارزشمند دارویی، صنعتی از خانواده چتریان و بومی ایران می باشد که درحال انقراض است. اخیرا تلاش های زیادی در زمینه تولید متابولیت های ثانویه از طریق کشت ریشه های مویین گیاهان دارویی صورت گرفته است. در پژوهش حاضر، امکان دست ورزی ژنتیکی این گیاه با هدف القای ریشه های مویین بررسی شد. هم کشتی ریزنمونه های هیپوکوتیل، کوتیلدون، برگ، ریشه، جنین های 14-10روزه و کالوس، با استفاده از چهار سویه اگروباکتریوم رایزوژنز شامل 15834، A4، 1724و 2659 انجام شد. اثر سه محیط کشت فاقد هورمونMS1، MS2/1 وMS4/1 برریشه زایی، بررسی شد. طبق نتایج بدست آمده، القای ریشه مویین در گیاه باریجه، تحت تاثیرسویه های اگروباکتریوم رایزوژنزو نوع ریزنمونه قرار گرفت، به نحوی که بعد از حدود 14روز از تلقیح فقط ریزنمونه جنین های14-10روزه و سویه اگروباکتریوم 15834 منجر به القای ریشه مویین گردید. محیط MS2/1برای ظهور ریشه های مویین موثر بود. الکتروفورز محصولات PCR، تلفیق موفق T-DNA در ژنوم ریشه های مویین را اثبات کرد.
    کلیدواژگان: باریجه، اگروباکتریوم رایزوژنز، ریشه های مویین، کشت جنین، ریزنمونه
  • محرم ولی زاده، عبدالرضا باقری، جعفر ولی زاده، محمدحسین میرجلیلی، نسرین مشتاقی صفحات 261-277
    گیاه پنیرباد (Withania coagulans)، متعلق به خانواده سولاناسه، در زمره گیاهان داروئی و چند منظوره ای است که در ایران پراکنش بسیار محدودی داشته و منحصرا در برخی از رویشگاه های جنوب شرقی استان سیستان و بلوچستان پراکنش دارد. در این پژوهش، 20 توده مختلف گیاه پنیرباد از رویشگاه های مختلف استان سیستان و بلوچستان جمع آوری شده و تنوع ژنتیکی آنها براساس صفات مورفولوژیکی و با تجزیه آماری چند متغیره مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تجزیه واریانس نشان دهنده وجود تفاوت معنی دار در صفات مورد بررسی بود (05/0>p). در بین صفات مورد بررسی، تعداد شاخه جانبی و طول ریشه به ترتیب با 82/60 و 28/13 درصد، بیشترین و کمترین ضریب تنوع را نشان داد. در بین توده های مختلف مورد بررسی توده های منطقه پیگل و دامین از نظر اکثر صفات مورد بررسی بهتر از سایر توده ها بودند. نتایج حاصل از تجزیه به مولفه های اصلی نیز نشان داد که سه مولفه اول با مقادیر ویژه بیشتر از یک، جمعا 62/82 درصد از کل تغییرات موجود بین توده ها را توجیه نمودند. تجزیه خوشه ایانجام شده به روش Ward و فاصله اقلیدسی، توده های مورد بررسی را در 3 گروه طبقه بندی نمود. با توجه به نتایج گروه بندی، ارتباطی بین تنوع ژنتیکی و فاصله جغرافیائی توده ها مشاهده نگردید و این امر بیانگر تاثیر سایر عوامل به غیر از الگوی پراکنش جغرافیائی در تنوع ژنتیکی است. براساس نتایج این تحقیق، تنوع ژنتیکی قابل توجهی بین توده های پنیرباد موجود در کشور وجود دارد. استفاده از این اطلاعات در تدوین برنامه های حفاظت و به نژادی این گیاه می تواند مفید واقع شود.
    کلیدواژگان: پنیرباد، تجزیه خوشه ای، تنوع ژنتیکی، صفات مورفولوژیکی
  • محمد ضرابیان، محمد مهدی مجیدی، فروزان بهرامی صفحات 278-290
    ارزیابی تنوع ژنتیکی و بررسی روابط صفات با یکدیگر لازمه گزینش مستقیم و غیرمستقیم در برنامه های اصلاح نباتات می باشد. این پژوهش به منظور ارزیابی روابط صفات مورفولوژیک و زراعی و طبقه بندی 56 نمونه اسپرس زراعی با بهره گیری از روش های چند متغیره آماری طی دو سال زراعی 89 و 90 انجام شد. نتایج ضرایب همبستگی صفات نشان داد که عملکرد علوفه با ارتفاع گیاه، تعداد ساقه در بوته و طول گل آذین همبستگی مثبت و معنی دار داشت. در حالی که بین عملکرد علوفه با درصد برگ و نسبت برگ به ساقه همبستگی منفی وجود داشت. بر مبنای رگرسیون مرحله ای تعداد ساقه و ارتفاع بوته بیشترین تغییرات عملکرد علوفه خشک را توجیه کردند و درصد برگ به تنهایی توانست 64 درصد تغییرات میزان خوش خوراکی علوفه را توجیه نماید. تجزیه خوشه ایتوانست ارقام داخلی و خارجی نمونه های اسپرس را از نظر صفات مورفولوژیک و زراعی به خوبی از یکدیگر جدا کند. به طوری که در بسیاری از موارد نمونه هایی با منشا یکسان در کنار یکدیگر قرار گرفتند. نتایج تجزیه به مولفه های اصلی، نتایج حاصل از تجزیه خوشه ایرا تایید کرد. در مجموع نتایج نشان داد که تنوع بالایی در میان ژنوتیپ های ایرانی و خارجی اسپرس از لحاظ صفات مورد مطالعه وجود دارد که این تنوع می تواند در مطالعات اصلاحی به ویژه در انتخاب والدین مناسب در تولید واریته های ساختگی مفید باشد.
    کلیدواژگان: تنوع ژنتیکی، اسپرس، روابط صفات، تجزیه و تحلیل چند متغیره
  • مهرناز ریاست، علی اشرف جعفری، عبدالرضا نصیرزاده صفحات 291-301
    به منظور بررسی تنوع صفات کمی و کیفی علوفه 19 ژنوتیپ از گونه Elymus hispidus، پژوهش حاضر در ایستگاه مرتعی حسین آباد شیراز اجرا گردید. ارتفاع بوته، تعداد ساقه در بوته، نسبت برگ به ساقه، عملکرد علوفه خشک، درصد قابلیت هضم، پروتئین خام، قندهای محلول در آب، درصد ADFو خاکستر کل مطالعه شدند. تفاوت بین ژنوتیپ ها برای کلیه صفات بجز نسبت برگ به ساقه، درصد پروتئین خام و خاکستر کل معنی دار بود. ژنوتیپ های خوش ییلاق گرگان، پاتاوه یاسوج، سبزکوه چهارمحال و میمند یاسوج به ترتیب با عملکرد 4034، 3068، 2942 و 2450 کیلوگرم در هکتار برترین ژنوتیپ ها بودند و ژنوتیپ های خوش ییلاق گرگان و میمند یاسوج از کیفیت علوفه بهتری برخوردار بودند. نتایج تجزیه همبستگی نشان داد که بین عملکرد علوفه با صفات ارتفاع و تعداد ساقه در بوته، رابطه مثبت و معنی داری وجود داشت. ضریب همبستگی بین قابلیت هضم با کربوهیدرات های محلول در آب مثبت و با درصد ADFمنفی و معنی دار بود. همچنین رابطه بین پروتئین خام با درصد خاکستر کل مثبت و معنی دار بود. نتایج حاصل از تجزیه به مولفه های اصلی نشان داد که 4 مولفه اول، 76 درصد از کل واریانس متغیرها را توجیه کردند که در این مورد صفات مرتبط با کیفیت ازجمله قابلیت هضم، پروتئین خام، قندهای محلول و خاکستر کل مهمترین نقش را در تبیین مولفه اول داشتند. با تجزیه خوشه ایبه روش Ward، ژنوتیپ ها در 4 گروه متفاوت قرار گرفتند. بر اساس ارزش کمی و کیفی علوفه تولیدی، ژنوتیپ های برتر برای علوفه کاری در مراتع منطقه پیشنهاد گردیدند.
    کلیدواژگان: elymus hispidus، کشت دیم، عملکرد و کیفیت علوفه، تجزیه به مولفه های اصلی و تجزیه خوشه ای
  • مریم سادات ذکری، پروین صالحی شانجانی، حمیده جوادی، علی علیزاده صفحات 302-311
    بابونه گیاهی علفی و چند​ساله از خانواده Asteraceae است و جنس آنتمیس دومین جنس بزرگ این تیره محسوب می شود. آگاهی از تنوع و تمایز ژنتیکی ژنوتیپ​ها و اطلاع از نحوه عمل ژن​های مربوطه، برای برنامه​ریزی​های به​نژادی ضروریست و می تواند نقش مهمی را در اصلاح نباتات ایفا نماید. یکی از روش های بررسی تنوع در جوامع مختلف گیاهی الکتروفورز پروتئین هاست. به همین منظور و برای بررسی تنوع ژنتیکی سه گونه بابونه جنس Anthemis، 90 ژنوتیپ از نه جمعیت (یک جمعیت از گونه A. pseudocotula، دو جمعیت از گونه A.haussknechtti و شش جمعیت ازA.triumfetti) با استفاده از الگوی الکتروفورز مورد مطالعه قرار گرفتند. براساس الگوی SDS-PAGE، تعداد 24 نوار مشاهده شد که گونه های A.hausksnecktti و A.triumfettti با 23 باند بیشترین و گونه A. pseudocutula با 17 باند، کمترین تعداد باند را داشتند. بیشترین تعداد باندهای پلی مورف در گونه A.triumfetti و کمترین تعداد در گونه A.haussknecktti مشاهده گردید. میانگین درصد پلی​مورفیسم برابر با 07/49% بود. البته در هیچ یک از جمعیت​ها باند خصوصی مشاهده نگردید. بیشترین تمایز ژنتیکی بین جمعیت رامیان متعلق به گونه A.triumfetti و ایوان از گونه A.haussknecktti بود. بیشترین فاصله ژنتیکی و کمترین شباهت بین گونه​های A.haussknecktti و A.triumfettiوجود داشت. تجزیه واریانس مولکولی تمایز ژنتیکی میان جمعیت های یک گونه را 57% و تمایز درون جمعیت​ها را 43% نشان داد. البته همبستگی بین فواصل ژنتیکی حاصل از داده​های پروتئینی و فواصل جغرافیایی نتایج را از لحاظ آماری معنی​دار نشان داد (3049/0 R2= و 01/0 P=).
    کلیدواژگان: بابونه، تنوع ژنتیکی، پروتئین های کل، الکتروفورز
|
  • Mohammad Hasan Shamsifard, Ghader Mirzaghaderi, Mohammad Majdi Pages 143-155
    Monoterpenes are one of the major groups of terpenes which are present in black cumin (Nigella sativa L.) as limonene، carvacrol، thymoquinone etc. One of the key genes in monoterpene biosynthesis is geranyl diphosphate synthase (GPPS) that produces a monoterpene precursor. The aim of this study was to investigate the expression of the genes in black cumin. RNA was extracted، cDNA was synthesized and a partial sequence of GPPS gene was isolated using degenerate primers and sequenced. Moreover، RNA was extracted from different tissues of the species and semi-quantitative RT-PCR using specific primers of GPPS gene and GAPDH as housekeeping gene in order to study the pattern of GPPS gene expression. Results showed that transcript expression of geranyl diphosphate synthase in stem and leaf is significantly higher than that of root، capsule and seed.
    Keywords: Black cumin, geranyl diphosphate synthase gene, transcript expression
  • Aliashraf Mehrabi, Samira Mohammadi, Peyman Gholami, Alireza Etminan Pages 156-167
    Pistacia atlantica subsp. mutica is one of the most valuable forest species in Iran that has been damaged by uncontrolled exploitation of human being. Therefore، understanding the genetic diversity of different populations of the species، an important step can be taken towards development and restoration of habitat with high value of the species. In order to study the genetic diversity among 10 populations of the species، containing 59 genotypes via 16 ISSR primers، in general estimated 158 alleles of which 100% of alleles were polymorphic. Number of amplified alleles ranged from 3 to 17 with a mean value of 9. 78 alleles for each primer. Polymorphic information content (PIC) varied from 0. 16 (primer UBC866) to 0. 38 (primer UBC884). Marker index criterion ranged from 0. 48 (primer UBC866) to 5. 95 (primer UBC840). Cluster analysis could not completely separate the samples and showed lack of association between molecular diversity and geographic diversity of the studied populations. Principal coordinant analysis also confirmed the results. Kushk population indicated the highest value of polymorphic alleles (72. 15 %) and unbiased expected heterozygosity (0. 257) and Shannon’s Index (0. 364). While، the lowest value of polymorphic alleles (10. 13 %) and unbiased expected heterozygosity (0. 056) and Shannon’s Index (0. 061) observed on out Zagros population. Analysis of molecular variance (AMOVA) showed that a larger proportion of genetic variation (82%) belonged to within the populations، while only a small proportion (18%) observed among the studied populations.
    Keywords: Analysis of molecular variance, pistachio, Cluster analysis, genetic diversity, ISSR marker, principal coordinant analysis
  • Hamid Bina, Hamed Yousefzadeh, Mohammad Esmaeelpour, Omid Esmaeelzadeh Pages 168-180
    Nucleotide sequences of internal transcribed spacer (ITS) of nuclear ribosomal DNA were used to infer the phylogeny and molecular taxonomy status of Betula species. Three remnant populations of Betula from Hyrcanian forests and one population from Zagros forest were selected. Leaf DNA were extracted and ITS regions were amplified on the selected samples. Entire lengths of the ITS1-5. 8S-ITS2 region were 610-611 bp for all of the studied Betula samples and 611 bp for Iranian samples. Maximum similarity in nucleotide composition and minimum genetic distance of Iranian Betula were observed with Betula pendula from subgenus of Betula. According to character based method، Iranian Betula was distinguished from other Betula species due to having unique nucleotide at position 209. Four secondary structure ITS2 type were recognized for all of the studied Betula species. Construction of the phylogenetic trees of ITS data supported monophyly of the genus Betula and divided into three major groups with more than 73% bootstrap support. The first Group comprises four minor groups by which Iranian Betual with B. pendula was located in Clade I.
    Keywords: Betula, DNA barcoding, genetic diversity, ITS, phylogeny
  • Zahra Moghimi, Abbas Safarnezhad Pages 181-191
    Hawthorn (Crataegus sp.) is one of the plants، which suffers of low seed germination rate. Purposes of this research was evaluation of optimizing a medium for propagation of hawthorn and comparison of callus flavonoid، to that of leaf and fruit of the species. Media including MS، N6 and B5 supplemented by various plant growth regulators were used. The study was carried out based on a completely randomized design with 3 replicates. Flavonoid content was determined using a colorimetric (Aluminum Chloride) method. Results showed that mercuric chloride %0. 02 for 3 min، ethanol %70 for 2 min and NaOCl for 15 min were the best treatments for sterilization. N6 medium supplemented with 7 mg/L BA + 1. 5 mg/L NAA was the best medium for callus induction. The most regeneration was observed in B5 medium supplemented with 0. 49 mg/L BA + 0. 49 mg/L Kin and 0. 1 mg/l IAA and MS medium supplemented with 1 mg/L BA + 0. 5 mg/L IAA was the best for multiplication. Rooting was observed only in MS medium supplemented with 1 mg/L IBA with low frequency. The results indicated that flavonoid content of leaf was more than fruit and flavonoid content of callus was very low.
    Keywords: Crataegus sp, flavonoid, plant hormones, tissue culture
  • Razgar Seyed Rahmani, Mohammad Reza Naghavi, Valiallah Mohammadi, Mojtaba Ranjbar Pages 192-200
    Artemisia genus from Asteraceae family has 34 species in Iran with valuable medicinal compounds. The most important use of Artemisia has been the treatment of malaria in traditional Chinese medicine. In addition to artemisinin، it produces also other secondary metabolites such as polyphenols، terpenes، phytosterols and alkaloids. MEP (2-C-methyl-D-erythritol-4-phosphate pathway) pathway is a chloroplastic pathway by which monoterpenes are produced. It exists only in photosynthesis plants and some bacteria. In this study، monoterpene compounds produced by MEP pathway in three kinds of tissues including leaf، bud and flower were compared with the expression of three genes in the pathway (DXS، DXR، HDR). Monoterpene compounds were measured by GC/MS and genes expression was evaluated by Real-Time PCR. Six Monoterpene compounds including α-pinene، Camphene، β-Myrcene، 1،8-Cineole، Artemisia ketone and Camphor detected by GC/MS analysis on leaf، bud and flower extracts، with 60. 8، 54 and 78. 76 percent of extract، respectively. Artemisia ketone and Camphor had higher levels compared to other compounds. DXS expression in leaves was three times higher than that of buds and flowers. DXR showed the highest expression in flowers. Expression of HDR in leaves or buds was three times higher than that of flowers. Comparing the results of gene expression and GC/MS suggested that DXR plays more important role in producing monoterpene compounds and might be a candidate gene for genetic engineering.
    Keywords: Artemisia annua, GC, MS, monoterpenes, MEP phathway, real time PCR
  • Hossein Mirzaee-Nodoushan, Hassan Roohi-Pour, Fereshteh Asadi-Corom, Zeinab Zare, Salman Zare Pages 201-210
    A major part of drought tolerance mechanisms of Haloxylon aphyllum depends on the depth and number of lateral roots by which the required water is absorbed from more soil volume. Therefore، this research was conducted to evaluate H. aphyllum root morphologic variation and its response to water stress. Progenies of four genotypes taken from a plant population of the species were used in the experiment. Seedlings were exposed to four levels of water stress. At the end of growing period، several root characteristics، such as hairy root density، root length، and root volume were recorded. Genotypes were significantly different for the studied characteristics. The characteristics were highly affected by the water stress treatments. The root characters also varied in responding to the water stress treatments. Root increment at all levels of water stress was also noticeable. In other words، facing water stress، the plant species increased its roots to reach more water. Effects of water deficit on root volume were also noticeable، in such a way that the first level of water stress showed the most recorded root volume. This implies، facing water deficit، Haloxylon roots are increased to cover more soil volume to intake more water.
    Keywords: Drought resistance, haloxylon aphyllum, root characters, water stress
  • Mansoureh Sedaghati, Mitra Emam, Abbas Ghamari-Zare, Mohammad Hassan Asareh, Khadijeh Kiyarostami Pages 211-224
    E. maculata is a fast growing species، adapted to climate conditions of Iran، which is important in agro-forestry، industrial and medical aspects. Proliferation of E. maculata was carried out using photoautotrophic and conventional micropropagation methods as well as comparing efficiency of the two methods. Terminal buds of young plants were used as explants. Explants were placed on MS medium with ½ nitrate and various growth regulators with different concentrations for conventional micropropagation and in Magenta (G7) containers with different number of filters for gas exchange with external and internal environments، containing 70 ml of half-strength، sugar and agar free MS medium، supplemented with vermiculite in photoautotrophic method. After one month، MS medium with ½ nitrate containing IBA (0. 01 mgl-1)، BAP (0. 3 mgl-1)، 2ip (0. 5 mgl-1) for shoot production (with average number of 2. 52)، IBA (0. 01 mgl-1)، BAP (0. 1 mgl-1)، Kinetin (0. 2 mgl-1) for shoot height growth (with average of 2. 07 cm) and MS medium with ½ nitrate containing IBA (1 mgl-1) for root production (with average number of 1. 62) were the best media. In photoautotrophic method، results of study on growth indexes showed that there were not any significant differences between the studied treatments but treatment with 4 filters had better growth conditions. According to observation، photoautotrophic method had better growth characteristics than the conventional micropropagation of E. maculata. The micropropagated plantlets were transferred to greenhouse and field successfully.
    Keywords: Eucalyptus maculata, micropropagation, filter, shooting, rooting
  • Naghi Shabaniyan, Mouna Nasiri, Mohammad Shafiee Rahmani Pages 225-240
    Redbud (Cercis spp.)، has a great importance in urban forestry and landscape architect، due to its ornamental values. But its use is hampered by some unfavorable traits that can be improved by genetic engineering. In vitro grown of cotyledons and stem explants of redbud were cultured on MS basal medium supplemented with different concentrations of growth regulators for callus induction. EHA105 and AGL1 strains of Agrobacterium tumefaciens were transformed with pCAMBIA2301 binary vector، harboring nptII and gus genes conferring kanamycin (Kan) resistance and reporter enzymatic protein of β-glucuronidase activity، respectively، using calcium chloride (CaCl2) and Tris. Calli and zygotic embryo cells were infected with different densities of Agrobacterium strains under vacuum and normal conditions. Addition of 22. 4 and 9. 1 μM of 2،4-Dicholophenoxy acetic acid (2،4-D) to medium resulted in the highest 92 and 97% callus induction in cotyledon and stem explants، respectively. Optimum concentration of Kan for selecting of transformed shoot and callus was also detected. The results showed that the highest transformation level can be obtained by OD600 = 0. 8 of AGL1 strain in vacuum condition. Histochemical analysis of reporter gene، and polymerase chain reaction (PCR) analysis confirmed transfering of the transgene from agrobacterium to embryo-derived plantlets and callus induced from regenerated shoots. The Agrobacterium tumefaciens-transformation procedure described here for the first time may pave an efficient way for generating transgenic C. griffithii trees using zygotic embryos as explants.
    Keywords: In vitro culture, agrobacterium tumefaciens, gus expression, kanamycin
  • Mostafa Hagh-Panah, Seyed Kamal Kazemi Tabar, Seyed Hamidreza Hashemi, Seyed Mohammad Alavi Pages 241-250
    Stinging Nettle (Urtica dioica) is an important medicinal dioecious plant that is widely distributed around the north of Iran. Reproduction of the species is sexual and asexual. In this study، ten AFLP primer combinations were used to evaluate genetic diversity and population structure of five nettle populations collected from Mazandaran province. From 798 bands، 722 bands (90. 5%) were polymorphic. Average polymorphic information content (PIC)، 0. 23، genetic similarity range based on Jaccard''s similarity coefficient were between 0. 44 to 0. 14. Clustering based on UPGMA separated the studied populations into four groups. Analysis of molecular variance indicated high variance within the populations. Wide variation، high rates of Fst and number of migration (Nm) suggested that populations are not isolated implying gene flow between the populations. The results showed that Nettle plant with wide diversity selected the Caspian region as suitable place to reside.
    Keywords: DNA polymorphism, genetic similarity, molecular marker, medicinal plant
  • Forogh Montazeri, Mansour Omidi, Farangis Khiyalparast, Manizheh Sabokdast Pages 251-260
    Ferula gummosa B. an endangered and highly valuable medicinal plant belonging to the Apiaceae family is an endemic plant of Iran، on which mass production is exposed to serious problems. Recently hairy root research for production of important secondary metabolites has received a lot of attention. We studied the possibility of hairy root induction، on F. gummosis B. using four strains of Agrobacterium rhizogenes (15834، A4، 1724،2659) by infecting different explants (hypocotyle، cotyledons، leaf، 10-14 day old embryo and callus). Effects of three levels of hormone free MS medium (1، ½، 1/4) on hairy root production were examined. Results showed that different kinds of Agrobacterium rhizogenes and explants were affected by hairy root induction. Fourteen days after infection، only، 10-14 day old embryos produced hairy root by strain 15834. MS1/2 medium was effective for root emergence. In comparison with testifier، successful genetic transformations containing T-DNA، were confirmed by PCR.
    Keywords: Ferula gummosa boiss, agrobacterium rhizogenes, hairy root culture, embryo culture
  • Moharam Valizadeh, Abdolreza Bagheri, Jafar Vali Zadeh, Mohammad Hossein Mirjalili, Nasrin Moshtaghi Pages 261-277
    Withania coagulans is a multi-purpose medicinal plant. Distribution of the species in Iran is limited and located only in the southeastern sections of Sistan and Baluchestan province. Genetic diversity of 20 accessions of W. coagulans from different natural habitats of Sistan and Baluchestan province was characterized by 18 morphologic characters. Recorded data were analyzed using multivariate analyses. ANOVA revealed high significanct differences between the accessions based on all of the measured characteristics. The most diversity was related to number of branch (60. 82%) and the least was related to root length (13. 28%). Among the accessions، ‘Pigol’ and ‘Damin’ showed the highest values for most of the studied traits. Principal components analysis indicated that the first three principal components with eigenvalues more than 1 explained 86. 62% of the variability amongst the accessions. Cluster analysis based on Euclidian distance، divided the accessions into three major groups. Considering the grouping، there was no relationship between genetic diversity and geographical distance of the accessions. The differential grouping indicated that a factor other than geographical distribution may be responsible for genetic divergence. The results suggested that there is a considerable genetic variation among W. coagulans accessions. Knowledge of genetic diversity in W. coagulans provides different levels of information which is important in the management of germplasm resources and breeding programs.
    Keywords: Cluster analysis, genetic diversity, Morphological characters, Withania coagulans
  • Mohammad Zarabiyan, Mohammad Mahdi Majidi, Forouzan Bahrami Pages 278-290
    Evaluation of genetic diversity and relationship among traits are an essential prerequisite for direct and indirect selection in plant breeding. This experiment was carried out to evaluate the relationship between morphological and agronomic traits and to classify 56 sainfoin accessions using multivariate statistical analysis methods during 2010-2011. Results of estimated correlation coefficients showed that dry matter yield had significant positive correlation with plant height، number of stem per plant and length of panicle. Whereas، there was a negative significant correlation between dry matter yield and leaf percent and leaf to stem ratio. On the basis of stepwise regression، number of stem per plant and plant height explained the majority of dry matter yield variation and leaf percent solely could justify 64% of forage palatability variation. Cluster analysis could separate Iranian and exotic sainfoin accessions on the base of morphological traits. Also accessions of similar geographic origin were mainly clustered in the same groups. Moreover، principle components analysis confirmed the result of cluster analysis. Finally results indicated that there was high variation for studied traits among Iranian and exotic sainfoin genotypes which can be useful to select suitable parents to produce synthetic varieties in breeding programs.
    Keywords: genetic diversity, multivariate analysis, sainfoin, traits relationships
  • Mehrnaz Riyasat, Ali-Ashraf Jafari, Abdolreza Nasirzadeh Pages 291-301
    In order to investigate variation in qualitative and quantitative traits، 19 accessions of Elymus hispidus were studied based on a randomised complete block design (RCBD) at Hosseinabad station، Shiraz، Iran. Data were collected and analyzed three years on dry matter (DM) yield، plant height، stem number، leaf to stem ratio (LSR)، as well as five quality traits as: dry matter digestibility (DMD)، water soluble carbohydrate (WSC)، crude protein (CP)، acid detergent fiber (ADF) and total ash. Significant differences were observed between the studied genotypes for all of the traits except for LSR، CP and ash. Khoshyeelagh (Gorgan)، Patava (Yasuj)، Sabzkoh (Chaharmahal) and Mimand (Yasuj) genotypes with average values of 4034، 3068، 2942 and 2450 kg/ha had higher annual DM yield. Khoshyeelagh and Mimand genotypes had hugher quality and recognized as the best genotypes for both yield and quality for cultivation in Fars province، Iran. Results of correlation showed positive correlation between DM yield with plant height and stem number، DMD was positively with WSC and negatively correlated with ADF. Relationships among CP and total ash were positively significant. Using principal components analysis، the first four components determined 76% of the total variation. Five quality traits (DMD، WSC، CP، ADF and ash) were determinant in the first component. DM yield and stem number were important traits in the second components. The genotypes were grouped into 4 clusters based on Ward cluster analysis method.
    Keywords: Cluster analysis, dry land farming system, elymus hispidus, forage yield, quality
  • Maryam Alsadat Zekri, Parvin Salehi-Shanjani, Hamideh Javadi, Ali Alizadeh Pages 302-311
    Chamomile، a herbaceous and perennial plant from Asteracaea and Anthemis is the second largest genus in the family. Knowledge of genetic diversity and differentiation related genes، genotypes and knowledge of how to operate، is essential for breeding programs and may play an important role in genetics، biochemistry and plant breeding. Therefore، genetic diversity of 90 genotype of Anthemis (one population of A. pseudocotula، two populations of A. haussknechtti and six populations of A. triumfetti) were studied by electrophoretic pattern of total proteins and investigated to determine extent of genetic diversity. On the basis of SDS-PAGE، 24 reproducible bands were observed. A. haussknechtti and A. triumfetti species had highest number of bands (23) and A. pseudocutula had minimum number of bands (17). Percentage of polymorphism was 49/07% and specific band was observed. Longest distance was observed between A. haussknechtti (Ivan) and A. triumfetti (Ramian). Analysis of molecular variance showed that genetic differentiation between and within the populations were 57% and 43% respectively. Correlation between the protein data، latitude and longitude showed significant differences (R2=/03049 and P=0/010).
    Keywords: Anthemis, electrophoresis, genetic diversity, total proteins