فهرست مطالب

فصلنامه ژنتیک نوین
سال دهم شماره 1 (پیاپی 40، بهار 1394)

  • تاریخ انتشار: 1394/01/20
  • تعداد عناوین: 14
|
  • محمد پرند، سید امید رعنایی سیادت، احد یامچی* صفحات 1-10
    لاکازها (EC 1.10.3.2) توانایی اکسیداسیون دامنه وسیعی از سوبستراهای فنولی و غیر فنولی را دارند. میزبان مخمری با توجه به مزیت هایی که در قدرت راه انداز، کارایی ترشح، رشد سریع و آسان و عدم سمیت غذایی نسبت به سایر میزبان های سلولی دارند، به طور قابل توجهی در تولید مورد استفاده قرار می گیرند. در این تحقیق ژن کد کننده آنزیم لاکاز که از باکتری باسیلوس سویه HR30 جداسازی شده بود با ترجیح کدونی برای مخمرPichia pastoris سنتز شده و سپس در پلاسمید بیانی مخصوص مخمر پیکیا پاستوریس کلون شده و از طریق روش الکتروپوریشن به داخل مخمر انتقال یافت. برای تائید کلونینگ از روش کلونی PCR و هضم آنزیمی استفاده شد و قطعه 1542 جفت بازی مشاهده شد. سپس ژن مورد نظر تحت شرایط دمایی و غلظت های متفاوت از سولفات مس بیان شد. نتایج نشان داد که میزان تولید پروتئین در غلظت های یک، یک و نیم و دو میلی مولار از سولفات مس (به عنوان کوفاکتور برای آنزیم) و درجه حرارت های 20، 25 و 30 درجه سانتی گراد محیط کشت متغیر بود. کاهش دمای محیط کشت تا مرز 20 درجه سانتی گراد و غلظت دو میلی مولار ازسولفات مس توانست باعث بهبود فرایند تاخوردگی مجدد و فعالیت آنزیم لاکاز شود.
    کلیدواژگان: بیان خارج سلولی، پیکیا پاستوریس، سولفات مس، لاکاز، مخمر
  • فائزه سادات ابطحی، مسعود شمس بخش*، مجید مهدیه، ناصر صفایی صفحات 11-20
    ویروس لکه حلقوی بافت مرده هسته داران (Prunus necrotic ringspot virus، PNRSV)، ویروس موزائیک سیب (Apple mosaic virus، ApMV) و ویروس موزائیک آرابیس (Arabis mosaic virus، ArMV) از مهمترین ویروس های گل رز در دنیا به شمار می آیند. هدف از انجام این پژوهش ردیابی و تعیین پراکنش این ویروس ها در گلستان های گل محمدی واقع در استان های اصفهان، کرمان و مرکزی بود. به این منظور، 749 نمونه برگی طی دو سال زراعی 1391 و 1392 و بصورت تصادفی از این گلستان ها جمع آوری شدند. آلودگی این نمونه ها به PNRSV، ArMV و ApMV با استفاده از آزمون سرولوژیکی به روش الیزای مستقیم (Double Antibody Sandwich-ELISA، DAS-ELISA) و با استفاده از پادتن های اختصاصی برای هر کدام از سه ویروس، بررسی شد. نتایج نشان داد که در سال زراعی 1391، 4/41 درصد از نمونه ها به ArMV، 2/20 درصد از نمونه ها به ApMVو 6/3 درصد از نمونه ها به PNRSV و در سال زراعی 1392، 2/31 درصد از نمونه ها به ArMV، 5/32 درصد از نمونه ها به ApMV و 4/16 درصد از نمونه ها به PNRSV آلوده بودند. با توجه به این که پراکنش PNRSV نسبت به دو ویروس دیگر بیشتر بود، تعیین توالی ژن رمزکننده پروتئین پوششی PNRSV برای بررسی بیشتر جدایه های این ویروس انجام، درخت فیلوژنتیکی ترسیم و ماتریس درصد تشابه و ردیابی وقایع نوترکیبی انجام شدند. بر اساس درخت فیلوژنتیکی، جدایه-های ایرانی در گروه PV96 قرار گرفتند. این اولین گزارش از بررسی تنوع ژنتیکی PNRSV در ایران و اولین گزارش از وقوع آلودگی گلستان های گل محمدی استان های مرکزی و اصفهان به PNRSV، ApMV و ArMV می باشد.
    کلیدواژگان: پروتئین پوششی، تعیین ترادف، ApMV، ArMV، PNRSV
  • ارغوان علیسلطانی، بهروز شیران*، اسماعیل ابراهیمی، حسین فلاحی، صادق موسوی، علی ایمانی، سعدالله هوشمند صفحات 21-32
    روش RNA-seq توانایی زیادی در تشخیص و بررسی بیان ژن ها تحت تنش های غیرزیستی در سطح ترنسکریپتوم دارد. در این مطالعه فرایند های اصلی مرتبط با تنش یخ زدگی در تخمدان بادام با استفاده از روش RNA-seq بررسی شد. پس از اعمال تنش سرما RNA کل از نمونه های کنترل و تنش توالی یابی شد و مقایسه بیان ژن بر روی نمونه ها صورت گرفت. نتایج نشان داد که 358 ژن از کل ژن های تغییر بیان یافته، در فرایند متابولیک ماکرومولکول ها دخیل بودند. نتایج نشان داد که این ژن ها عمدتا دارای دمن های کیناز، LRR، Ap2، phytochrome و برخی انواع دیگر دمن بودند. مطالعات پیشین اهمیت این دمن ها و انواع پروتئین کینازها را در پروتئین های القا شونده تحت تنش سرما گزارش کرده اند. همچنین افزایش بیان بالا در ژن های40S ribosomal protein و NAC، پیشنهاد می کند که حداقل بخشی از این ژن های مرتبط با تحمل به سرما بود و احتمالا این ژن ها دارای پتانسیل بالایی برای کاربرد در برنامه های اصلاحی تحت تنش های مختلف در بادام و سایر گونه های Rosaceae می باشند.
    کلیدواژگان: بادام، بیان ژن، تنش یخزدگی، فرایند متابولیک، RNA، seq
  • لیلا آهنگر*، ولی الله بابایی زاد، غلامعلی رنجبر، حمید نجفی زرینی، عباس بیابانی صفحات 33-46
    گندم نان یکی از محصولات غذایی است که جایگاه مهمی در تغذیه جوامع بشری دارد. بیماری سفیدک سطحی در گندم که توسط عامل (Blumeria graminis f.sp. tritici (Bgt ایجاد می شود، یکی از بیماری های مهم گندم به شمار می رود. گیاهان در معرض عوامل بیولوژیکی ترکیبات متنوعی مثل گونه های اکسیژن فعال، فیتوالکسین ها و گروهی از پروتئین ها به نام پروتئین های مرتبط با بیماریزایی (PR) را تولید می کنند. در این تحقیق الگوی تظاهر ژن PAL و تعدادی از ژن های مرتبط با بیماریزایی شامل PR1، PR2 و PR3 با استفاده از تکنیک qPCR در دو ژنوتیپ حساس و مقاوم به بیماری Bgt بررسی شد. در ابتدا 40 ژنوتیپ مختلف گندم تجاری و بومی ایران در مرحله گیاهچه پس از آلودگی با بیماری سفیدک سطحی گندم از نظر میزان حساسیت بر اساس تعداد کلنی رشد یافته در واحد سطح نسبت به این بیماری غربال شدند نهایتا دو رقم تجن و فلات به ترتیب به عنوان ارقام مقاوم و حساس انتخاب و در معرض قارچ Bgt قرار گرفتند. سپس بیان ژن های مورد نظر در پنج بازه زمانی در سه تکرار مورد بررسی قرار گرفته و میزان بیان نسبی آن ها نسبت به ژن مرجع اکتین نرمالیزه شد. نتایج نشان داد که میزان بیان ژن های مورد بررسی در ارقام حساس و مقاوم پس از آلودگی به عامل سفیدک سطحی، نسبت به زمان کنترل روند افزایشی دارد. بررسی روند تغییرات بیان نشان داد که میزان بیان این ژن ها پس از آلودگی در رقم تجن سریع تر از رقم فلات افزایش یافت. در هر دو رقم حساس و مقاوم بیشترین میزان بیان ژن ها 24 ساعت پس از آلودگی بوده تا از نفوذ و استقرار هاستوریوم قارچ در سلول میزبان ممانعت نمایند. بیشینه بیان تمامی ژن ها در رقم مقاوم به طور معنی داری بیشتر از رقم حساس بود که با توجه به این نتایج این ژن ها در کنار ژن های اصلی، باعث تشدید و حفظ مقاومت می شوند. هر دو رقم حساس و مقاوم، 48 ساعت بعد از آلودگی دچار کاهش بیان ژن ها شدند ولی میزان این کاهش در رقم فلات به طور معنی داری بیشتر از رقم مقاوم تجن بود. علاوه بر این، تغییرات ژن PR1، در زمان اوج بیان از سایر ژن های مورد بررسی بیشتر بود و رقم تجن با افزایش 2/2 برابری اختلاف معنی داری نسبت به رقم فلات نشان داد که به نظر می رسد این ژن در برهمکنش بیمارگر-گیاه نقش به سزایی دارد.
    کلیدواژگان: بیان ژن، PR ژنهای، سفیدک سطحی، گندم، Bgt
  • غزاله خاکسار، بدرالدین ابراهیم سیدطباطبایی*، احمد ارزانی صفحات 47-58
    انار سرشار از رنگدانه های ارزشمند آنتوسیانین است که طیف رنگ های صورتی تا ارغوانی تیره را در پوست و دانه میوه تشکیل می دهد. آنزیم UDP -گلوگز: فلاونوئید 3-O گلوزیل ترانسفراز مسئول تشکیل آنتوسیانین در سلول های رنگی بوده و انتقال یک مولکول قند به آنتوسیانیدین را کاتالیز می کند. در این تحقیق، cDNA ژن UDP-گلوگز: فلاونوئید 3-O گلوکوزیل ترانسفراز (UFGT)، آخرین آنزیم کلیدی دخیل در رنگ آمیزی میوه از پوست میوه انار جدا و توالی یابی شد. همچنین، بیان این ژن در سه رقم متمایز انار (پوست سیاه یزد، ملس اصفهان و شیرین شعباد شیراز) که در رنگ پوست و الگوی تجمع رنگ متفاوت بودند، مورد سنجش قرار گرفت. توالی اسید آمینه فرض شده از cDNA فوق، شباهت بالایی با گیاهان موجود در پایگاه اطلاعات داده ها NCBI نظیر انگور و هلو داشت. نتایج نشان داد که بیان ژن PgUFGT در مرحله گلدهی در سه رقم نسبتا بالا بوده، اما در مرحله رسیدن میوه در رقم پوست سیاه یزد به حداکثر میزان خود رسید. برخلاف این رقم، بیان ژن PgUFGT در همه مراحل رشد میوه به جز گلدهی در رقم شیرین شعباد شیراز در پایین ترین سطح خود بود. علاوه بر این، بیان ژن PgUFGT در میوه های جوان ملس اصفهان، کاهش یافته؛ به تدریج در میوه های بالغ دوباره بر میزان آن افزوده شده و در مرحله رسیدن میوه، به اوج خود رسید. به طور کلی بیان ژن PgUFGT به طور چشمگیری با افزایش رنگ پوست در طول رشد میوه، افزایش یافت. پیش بینی ساختار پروتئین مورد مطالعه نشان داد که پروتئین PgUFGT با ساختار سه بعدی پروتئین UDP–گلوگز: فلاونوئید گلوکوزیل ترانسفراز در انگور دانه قرمز، دارای شباهت حدود 52 درصد بود. شباهت ساختار سه بعدی پروتئین VvUFGT به پروتئین PgUFGT نشان داد که هر دو پروتئین به احتمال زیاد، مسیر مشابهی را در تولید آنتوسیانین دارند. نتایج حاصل از بیان ژن PgUFGT در سه رقم انار مطالعه شده نیز مطلب فوق را تایید کرد.
    کلیدواژگان: آنتوسیانین، انار، cDNA، UFGT
  • سعید نواب پور*، سیده ساناز رمضان پور، گزل کاظمی صفحات 59-68
    این مطالعه به منظور بررسی میزان بیان برخی ژن های آنتی اکسیدان در برگ گندم در مرحله پیری و پاسخ به واکنش فوق حساسیت در دو ژنوتیپ حساس و مقاوم به بیماری سپتوریای برگی (Septoria tritici.) صورت گرفت. مطالعه ژنوتیپ ها شامل رقم حساس تجن و لاین مقاوم #10 در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در 3 تکرار انجام شد. به منظور ارزیابی بیان ژن ها در مرحله پیری، نمونه برداری در 4 مرحله آغاز زرد شدن برگ های پایینی (S1)، مشاهده حدود 20 درصد زردی برگ ها (S2)، مشاهده حدود 40 درصد زردی برگ ها (S3)، مشاهده حدود 60 درصد زردی برگ ها (S4) و برگ سبز صورت گرفت. برای مطالعه الگوی بیان ژن ها در واکنش فوق حساسیت (HR) نمونه برداری پس از مایه کوبی عامل سپتوریای برگی در مرحله ظهور سنبله از برگ های آلوده صورت گرفت. ارزیابی بیان ژن های کاتالاز، متالوتاینین و گلوتامین سنتتاز با استفاده از Real-timePCR صورت گرفت. نتایج نشان داد که سطح اکسیداسیون سلولی (TBARM) در مرحله پیری S4 و واکنش HR بالاترین میزان را برای هر دو رقم داشت. میزان کلروفیل با افزایش روند پیری و طی واکنش HR کاهش قابل توجهی را از لحاظ آماری نشان داد که کمترین میزان در مرحله پیری S4 و واکنش HR مشاهده شد. میزان بیان نسبی ژن های کاتالاز و متالوتاینین تا مرحله S4 افزایش یافت. در واکنشHR میزان بیان نسبی این دو ژن متفاوت بود طوری که بیان ژن کاتالاز در(HR (3/86 تقریبا برابر با مرحله (S2 (3/69 بود در حالی که بیان ژن متالوتاینین در رقم مقاوم هم سطح بیان آن در مرحله (S4 (9/07 پیری بود. بیان ژن گلوتامین سنتتاز نیز تا مرحله S3 افزایش معنی داری نشان داد و سپس در مرحله S4 کاهش یافت. در واکنش HR نیز از میزان بیان این ژن کاسته شد به طوری که تقریبا هم ردیف S2 قرار گرفت.
    کلیدواژگان: آنتی اکسیدان ها، بیان ژن، پیری، گندم، واکنش فوق حساسیت
  • ایمان ناصح غفوری، محمدرضا بی همتا*، منصور امیدی، ولی الله محمدی صفحات 69-80
    تحمل به انجماد و توانایی بقای گیاه در دماهای زیر صفر از اجزای مهم تحمل زمستانه میباشد. پیشرفتهای اخیر در زمینه کلون سازی ژنها و نشانگرهای مولکولی در جو، زمینه مناسبی را جهت استفاده از نشانگرهای مبتنی بر PCR برای گزینش سریع ژنوتیپهای متحمل به انجماد بدون اعمال شرایط تنش، برای اصلاحگران در بستر مولکولی فراهم آورده است. در این بررسی 5 نشانگر مولکولی مرتبط با تحمل به انجماد و نیاز به بهاره سازی در 24 ژنوتیپ جو با تیپ رشد های زمستانه، بینابین و بهاره مورد آزمون قرار گرفته و تحمل به انجماد آن ها تحت شرایط کنترل شده انجماد در 12- درجه سانتی گراد ارزیابی شدند. نشانگر HvBM5A مربوط به مکان های ژنی Vrn-H1 و Fr-H1 به دلیل وجود اختلاف معنی دار بین میانگین صفات بیشینه کارایی فتوشیمیایی فتوسیستم II و پایداری غشای سیتوپلاسمی در بین گروه های متشکله در این نشانگر، به عنوان مناسب ترین نشانگر در ژرم پلاسم مورد بررسی جهت گزینش انتخاب شد. همچنین در مکان ژنی Fr-H2 نشانگر HvCBF3 همبستگی بیشتری نسبت به HvCBF14 با تحمل به انجماد نشان داد. نتایج ارزیابی Fv/Fm نشان داد که تنش انجماد کارآیی فتوشیمیایی فتوسیستم II را به طور معنی داری کاهش داده که این کاهش به صورت کلی در ژنوتیپ های متحمل (زمستانه و بینابین) کمتر از ژنوتیپ های حساس (بهاره) بود. علاوه بر آن تنش انجماد با ایجاد خسارت در غشای سلول اختلاف معنی داری را بین میانگین این صفت در ژنوتیپ های حساس (تیپ رشد بهاره) 0/381 نسبت به میانگین مربوط به ژنوتیپ های متحمل (تیپ رشد زمستانه و بینابین) 0/174 نشان داد.
    کلیدواژگان: تحمل به انجماد، تراوش یونی، فلورسانس کلروفیل، گزینش بر اساس نشانگر، HvCBF
  • فاطمه پروین درآباد، محمد جعفر آقایی*، رجب چوگان صفحات 81-88
    گندم قدیمی ترین و مهمترین گیاه زراعی دنیا و گسترده ترین محصول زراعی در جهان هم از نظر سطح زیر کشت و هم از نظر مصرف می باشد. کاهش تنوع ژنتیکی در ارقام زراعی مانع افزایش عملکرد متناسب با افزایش تقاضا و مصرف شده است. بر همین اساس معرفی و شناسایی مواد ژنتیکی مناسب جدید از بین توده های بومی و خویشاوندان وحشی گندم ابزاری مناسب در بهبود سازگاری و خصوصیات ارقام در برنامه های به نژادی گندم می باشد. در این پژوهش 45 ژنوتیپ از کلکسیون منتخب Aegilops umbellulata، موجود در بانک ژن گیاهی ملی ایران که از 8 استان کشور جمع آوری شده بودند، به منظور شناسایی و بررسی تنوع ژنتیکی، ساختار ژنتیکی و فاصله ژنتیکی بین جمعیت ها بر اساس استان های محل جمع آوری مورد بررسی قرار گرفتند. جهت بررسی تنوع ژنتیکی، از نشانگر RAPD و با استفاده از ده آغازگر 10 نوکلئوتیدی استفاده شد. حاصل این بررسی 97 باند بود که 97/94 درصد آنها پلی مورفیک بودند. میانگین تعداد آلل واقعی 1/97 و متوسط آلل موثر 1/53 بود. گستره تنوع ژنتیکی بر اساس شاخص نی، از 0/14 تا 0/28 در بین جمعیت های استانی بود و تنوع ژنتیکی کل 0/32 بود. شاخص های تمایز ژنتیکی بیانگر جریان ژنی نسبتا آزاد در میان جمعیت های این گونه و عدم تمایز شدید جمعیت ها بود. نمونه های جمع آوری شده از آذربایجان از بیشترین تنوع برخوردار بوده و کمترین فاصله ژنتیکی را با سایر نمونه ها داشت. بنابراین آذربایجان به عنوان مرکز تنوع این گونه در ایران پیشنهاد شد.
    کلیدواژگان: تنوع ژنتیکی، شاخص نی، RAPD نشانگر، Aegilops umbellulata، DNA
  • سیده فرزانه فاطمی، قربانعلی نعمت زاده*، حسین عسکری، سیدحمیدرضا هاشمی صفحات 89-98
    خشکی به عنوان مهم ترین عامل محیطی، رشد و تولید گیاهان زراعی را تحت تاثیر قرار می دهد. در این تحقیق برای شناسایی رونوشت های دخیل تحت تنش خشکی پلی اتیلن گلایکول (PEG) در سه سطح صفر (شاهد)، و 0/9- و 1/4- مگاپاسکال در گیاه آلوروپوس لیتورالیس که نزدیک ترین خانواده به غلات می باشد، از روش cDNA-AFLP استفاده شد. از میان 21 توالی EST جداسازی شده، 17 توالی EST با طول میانگین 270 جفت باز بدست آمد که 72 درصد از رونوشت ها با پروتئین ها و توالی های اسید نوکلئیک شناسایی شده در موجودات دیگر، شباهت نشان دادند. 5 رونوشت هیچ تشابه قابل ملاحظه ای با پروتئین ها و توالی های اسید نوکلئیک شناسایی شده در موجودات دیگر در آزمون های همردیفی انجام شده نشان نداد و به عنوان ژن های بالقوه ناشناخته یا پروتئین های فرضی در نظر گرفته شدند. در مجموع 17 توالی EST در پاسخ به تنش PEG در بانک ژن به ثبت رسید که مهمترین آنها شامل گروه های پروتئینی زینک فینگر، گلی اکسالاز، آسپارتیک پروتئاز می باشند و نقش برخی از آنها در تنش خشکی مورد بحث قرار گرفت. نتایج این تحقیق احتمالا در درک اساس مولکولی تحمل به تنش خشکی و مهندسی ژنتیک غلات و تولید گیاهان مقاوم موثر باشد.
    کلیدواژگان: آلوروپوس لیتورالیس، بیان ژن، خشکی، cDNA، AFLP، EST
  • تینا کیهانی، علی اکبر شاه نجات بوشهری*، محمدرضا نقوی صفحات 99-106
    در این تحقیق تنوع زیرواحدهای سنگین گلوتنین (HMW-GS) در مکان های ژنی Glu-1در 154 نمونه از گندم های نان بومی موجود در بانک ژن دانشگاه تهران با استفاده از روش SDS-PAGE بررسی شد. مجموعا 14 ترکیب آللی و 12 آلل تشخیص داده شد که مکان ژنی GluB1 با تنوع ژنتیکی 0/274 بیشترین فراوانی را در میان سایر مکان های ژنی Glu-1 دارا بود. میانگین کلی امتیاز کیفی گندم های نان بر اساس زیر واحدهای گلوتنین با وزن مولکولی بالا در دامنه ای بین 4 تا 10 قرار گرفت. بیشتر نمونه های گندم نان مورد بررسی دارای ترکیب آللی به صورت نول، 8+7 و 12+2 در مکان های ژنی Glu-1 بودند. با توجه به نقش مهم زیر واحدهای گلوتنین سنگین به عنوان نشانگر در شناسایی تنوع ترکیبات آللی، نتایج تحقیق حاضر می تواند به عنوان یک برآورد ژنتیکی از کیفیت گندم بومی موجود در ایران تلقی شود.
    کلیدواژگان: تنوع ژنتیکی، گلوتنین با وزن مولکولی بالا، گندم نان، SDS، PAGE
  • جعفر احمدی*، ولی الله سلیمانی صفحات 107-114
    ژن های GmOSBPوGmBZIP دارای نقش کلیدی در سیگنال دهی برخی واکنش های فیزیولوژیکی تحت تنش و ژن کاتالاز دارای نقش مهارکنندگی گونه های اکسیژن فعال (ROS) هستند. این پژوهش جهت بررسی الگوی بیان ژن های GmOSBP، GmBZIP و CAT در دو ژنوتیپ سویا Williams (متحمل) و L17 (حساس) تحت تنش شوری صفر (شاهد) و 300 میلی مولارNaCl در مرحله پنج برگی انجام شد. از ژن خانه دار 18S rRNA در آزمون نرمال بودن داده ها استفاده شد. تجزیه داده ها با استفاده از مقادیر Ct نشان دهنده افزایش بیان هر سه ژن تحت تنش شوری بود. تحت تنش شوری افزایش بیان ژن GmBZIP در ژنوتیپ Williams دو برابر ژنوتیپ L17بود و در ریشه نسبت به برگ بیان یک و نیم برابری نشان داد. همچنین تحت تنش شوری افزایش بیان ژن GmOSBP در ژنوتیپ L17 دو برابر ژنوتیپ Williams بوده و میزان بیان آن در برگ سه برابر ریشه بود. بیان ژن کاتالاز نیز تحت تنش شوری در ژنوتیپ L17 سه برابر Williams و نیز در ریشه بیشتر از برگ بود. با توجه به افزایش بیان این ژن ها تحت شوری در سویا، انتقال این ژن ها می تواند در راستای افزایش تحمل به شوری در گیاهان زراعی موثر باشد.
    کلیدواژگان: تنش شوری، سویا، CAT، QRT، PCR، cDNA
  • نیازعلی سپهوند*، محسن سرهنگی، رحیم مهرابی، خداداد مصطفوی صفحات 115-122
    کینوا (دانه مادر) با ارزش غذایی و دارویی بالا گیاهی است بومی کوه پایه های آند در آمریکای جنوبی، که در سال-های اخیر تحقیقات آن در ایران شروع شده و سازگاری مناسبی برای تولید نشان داده است. تنوع ژنتیکی گیاهان زراعی برای اصلاح و معرفی رقم متناسب با شرایط تولید ضروری است. در تحقیق حاضر تنوع ژنتیکی 45 مورفوتیپ کینوا موجود در ایران توسط 11 نشانگر ریزماهواره بررسی شد. بیشترین تعداد آلل مربوط به نشانگرهای QAAT022، QGAA001، QAAT074، QAAT084 و QAAT097 هر کدام با سه آلل بود. میانگین PIC برابر 0/62 و نشانگر ریزماهواره QAAT074 با 0/88 و نشانگر QCA26 با 0/18 به ترتیب بیشترین و کمترین میزان PIC را دارا بودند. تجزیه خوشه ایمورفوتیپ ها را براساس نتایج نشانگرهای فوق به 3 گروه تقسیم کرد. گروه A مخلوطی از مورفوتیپ-های دو توده Sajama و Santamaria را در بر داشت در حالی که در گروه C فقط یک نمونه از مورفوتیپ های توده Santamaria دیده شد و مابقی نمونه های قرار گرفته در این گروه مشتق شده از توده Sajama بودند. نتایج حاصل از تجزیه به مختصات اصلی با نتایج حاصل از تجزیه خوشه ایهمخوانی داشت و تا حد زیادی توانست مورفوتیپ های مختلف کینوا را از هم تفکیک کند. نتایج این تحقیق تنوع زیادی را در بین این مورفوتیپ ها نشان داد و با توجه به اینکه این مورفوتیپ ها دارای خاستگاهی خارج از ایران هستند، می توان نتیجه گرفت که مورفوتیپ-های قرار گرفته در هرگروه دارای منشاء ژنتیکی مشابه بوده و تنوع موجود ممکن است به دلیل عواملی مانند درصد دگرگشنی موجود و یا اختلاط فیزیکی بذور در منشاء در طی سالیان به وجود آمده باشد که با توجه به جدید بودن این گیاه و محدود بودن ژرم پلاسم در ایران می تواند در برنامه اصلاح کینوا مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: تجزیه خوشه ای، تنوع ژنتیکی، کینوا، گیاهجدید، نشانگرهای ریزماهواره
  • فهیمه حیدری، راضیه پوراحمد*، بهزاد شارقی صفحات 123-128
    OmpF یکی از پروتئین های غشای خارجی باکتری های گرم منفی می باشد که جذب فلوروکینولون هایی مانند سیپروفلوکساسین به داخل سلول باکتریایی را تسهیل می کند. بنابراین تنظیم بیان ژن ompF به عنوان یک مکانیسم موثر در مقاومت ضد میکروبی است. هدف این تحقیق سنجش بیان ژن ompF در موتان های gyrA و موتان های مضاعف gyrA marR بود. بیان ژن ompF در موتان های فوق با MIC های کم و متوسط برای سیپروفلوکساسین و تتراسیکلین در مقایسه با تیپ وحشی MG1655 با روش PCR در زمان واقعی سنجش شد. نتایج حاصل از واکنش PCR در زمان واقعی، اختلاف معنی داری را بین میزان بیان ompF در موتان ها و تیپ وحشی نشان نداد. مقاومت پایین و متوسط به سیپروفلوکساسین و تتراسیکلین در موتان های بررسی شده باعث کاهش بیان ژن ompF نشد.
    کلیدواژگان: مقاومت چند دارویی، gyrA marR موتان، E، coli، ompF، QPCR
  • سکینه اکبری، غلامرضا داشاب*، مسعود علی پناه، محمد رکوعی، داود علی ساقی صفحات 129-133
    ژن میواستاتین یا فاکتور 8 موثر بر رشد و تمایز (GDF8)، به عنوان یک ناظم بازدارنده در رشد و توسعه ماهیچه اسکلتی عمل می کند. جهش در ناحیه کد کننده میواستاتین باعث تغییر نقش مهاری آن و افزایش عضله می شود. در پژوهش اخیر خونگیری به طور تصادفی از تعداد 58 راس گوسفند کردی خراسان شمالی انجام و سپس استخراج DNA با استفاده از روش نمکی بهینه یافته صورت گرفت. یک قطعه 337 جفت بازی از ناحیه اگزون 3 ژن میواستاتین با استفاده از یک جفت آغاز گر اختصاصی توسط واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR) تکثیر شد. به منظور ردیابی شکل های متفاوت آللی در جایگاه میواستاتین از آنزیم محدودالاثر HaeΙΙΙ با روشPCR-RFLP استفاده شد. از سه الگوی ژنوتیپی ممکن در جایگاه ژن میواستاتین، تنها دو ژنوتیپ Mm وmm با فراوانی به ترتیب 0/15 و 0/85 مشاهده شد. فراوانی آللی در جایگاه مزبور برای آلل های M و m به ترتیب 0/08 و 0/92 برآورد شد. تجزیه مدل های خطی با اثرات ثابت ژنوتیپ نشان داد که میانگین وزن بره ها در 3 و 6 ماهگی ژنوتیپ هتروزیگوت بالاتر از ژنوتیپ هموزیگوت می باشد.
    کلیدواژگان: چندشکلی، ژن میواستاتین، گوسفند کردی خراسان شمالی، DNA
|
  • Parand M., Ranaei Siadat So, Yamchi A.* Pages 1-10
    Laccase (EC 1. 10. 3. 2) can use to broad range oxidation of phenolic and non-phenolic substrate. Yeast host cell is highly acceptable for the production because of advantages in promoterstrength، secretion efficiency، or ease of growth to high cell density and non-toxicity than other host cell resources. The laccase gene from bacillus sp HR30 was synthesized with codon usage of pichia pastoris. Then، it was sub-cloned in expression vector (Ppink-α) and transferred in Pichia pastoris yeast host cell via electroporation method. For certification of cloning، the colony PCR and restriction enzyme digestion was done and the 1542 bp fragment was observed. Then، the laccase gene was expressed under different condition of temperature and copper sulphate concentration. The results showed that at these conditions، the enzyme activation on the syringaldazine substrate was variable. Also، reducing of temperature up to 20°C and 2 mM copper sulphate was caused improving of refolding and activity of enzyme.
    Keywords: Copper sulphate, Extracellular expression, Laccase, Pichia pastoris, Yeast
  • Abtahi Fs, Shams-Bakhsh M.*, Mahdiyeh M., Safaie N Pages 11-20
    Prunus necrotic ringspot virus (PNRSV)، Apple mosaic virus (ApMV) and Arabis mosaic virus (ArMV) are important rose viruses in the world. The aims of this study were to detect the viruses and evaluate their distribution in damask rose floricultures of the Isfahan، Kerman and Markazi Provinces. To do this، total 749 leaf samples were collected randomly from floricultures of the mentioned provinces in 2012-13. Presence of the viruses in the samples was checked by DAS-ELISA using specific antibodies against each of the viruses. The result of ELISA test on collected samples in 2012 showed that 4. 41%، 2. 20% and 6. 3% of the samples were infected with ArMV، ApMV and PNRSV، respectively. These percentages for samples collected in 2013، were 2. 31%، 5. 32% and 4. 16%. Because of wider distribution of PNRSV in comparison to ArMV and ApMV، coat protein gene in four isolates of PNRSV was cloned and sequenced. Phylogenetic tree was drawn and recombination analyses were performed. Based on the phylogenetic tree، Iranian isolates were placed in PV96 phylogroup. This is the first report of genetic diversity of PNRSV in Iran and also the first incidence report of ArMV، ApMV and PNRSV in Isfahan and Markazi provinces.
    Keywords: ApMV, ArMV, Coat protein, PNRSV, Sequencing
  • Alisoltani A., Shiran B.*, Ebrahimi E., Fallahi H., Mousavi S., Imani A., Houshmand S Pages 21-32
    RNA-seq is revolutionizing our ability to characterize abiotic stresses at the transcriptomic levels. In present study، using RNA-seq analysis، we tried to demonstrate the major processes related to cold stress of almond ovary. Results showed that the number of 358 differential expressed genes were involved in macromolecule metabolic process. Besides، to functional analysis of these genes، we determined the domain type of above mentioned genes. Results suggested that these genes have different combination of domains including pkinase، LRR، AP2، phytocorome and many other domains. Many of the detected domains and protein kinases were previously reported in different cold inducible and cold tolerant proteins. In addition، the highly over expression of 40S ribosomal proteins and NAC، sugessts that at least some partion of these genes are associated with cold stress resistance، and might have great potential to be applied in breeding programs for abiotic stress tolerance in almond and other Rosaceae species.
    Keywords: Almond, Freezing Stress, Gene expression, Metabolic process, RNA, seq
  • Ahangar L.*, Babaezad V., Ranjbar Ga, Najafi Zarrini H., Biabani A Pages 33-46
    Bread Wheat is one of the most important crops which has main position in nutrition of the world''s population. Powdery mildew، caused by the biotrophic pathogen Blumeria graminis f. sp tritici (Bgt)، is one of the most destructive diseases of wheat worldwide. Plants in response to biological agents produce numerous compounds such as reactive oxygen species، phytoalexins and a group of proteins called pathogenesis related (PR) proteins. In this research the expression rate of PAL and some PR genes including PR1، PR2، and PR3 were evaluated using quantitative PCR (qPCR) technique in two resistance and susceptible genotypes in response to Bgt. Primarily، 40 commercial Iranian wheat genotypes were screened with Bgt in seedling stage. On the basis of colonies number formed on samples، Tajan and Flat were selected as resistance and susceptible lines، respectively. To show the role of mentioned genes in powdery mildew disease resistance، these selected lines were inoculated to Bgt and sampling was carried out at 5 time courses. The experiment was performed in 3 independent replicate and the genes expression rate were normalized، in comparing with their relative internal reference gene، actin. Comparisons of genes expression patterns showed that the expression levels of all target genes was increased in both resistant and susceptible cultivars after infection with powdery mildew agent. Investigation of gene expression process showed that the expression level of all target genes in Tajan cultivar increased faster than Falat cv. In both cultivars، the maximum expression level of genes were observed at 24 h after infection to prevent the establishment of hastorium in host cells by Bgt. Maximum expression level of all genes in Tajan resistance cultivar were much higher than Falat susceptible cv. Results of this study direct that these evaluated genes are involved in resistance strategy beside the other major genes. In resistance and susceptible cultivars their transcript levels attenuated at 48 h، but this level in Falat cv. was lower than Tajan cv، consistently. As well، the PR1 transcript levels was major than the other genes. In peak time point the PR1 transcript levels in Tajan resistance cv was 2. 2 fold more than Falat susceptible cultivar. This finding demonstrate that PR1 genes has crucial role in wheat powdery mildew resistance.
    Keywords: Bgt, Gene expression, Powdery mildew, PR genes, Wheat
  • Khaksar Gh, Seyed Tabatabaei Be*, Arzani A Pages 47-58
    Pomegranate is a rich source of valuable anthocyanin pigments which constitute the colors ranging from pink to dark purple in fruit skin and arils. The UDP-glucose: flavonoid 3- Oglycosyltransferase enzyme is responsible for the formation of anthocyanins in pigmented cells and catalyze the transfer of a sugar moiety into anthocyanidin. In this study, the cDNA of UDP glucose: flavonoid 3-O-glucosyltransferase gene (UFGT), the last enzyme in anthocyanin biosynthesis was isolated from the pomegranate fruit skin and sequenced. Moreover, the expression of this gene in three distinct pomegranate accessions (Poost Siyah Yazd, Malas Isfahn and Shirin Shabad Shiraz) differing in skin color and pattern of color accumulation was monitored. The deduced amino acid sequence of the cDNAs showed high homology to the sequences of other plants in the GenBank database such as grape and peach. Our results demonstrated that the expression of PgUFGT was relatively high in flowers in the three accessions, but increasing as the fruit continued to develop and peaking in Poost Siyah Yazd over-ripe fruit. Unlike this accession, in Shirin Shaabad Shiraz, PgUFGT expression was detected at low level in all fruit development stages except flower stage. Moreover, the expression of PgUFGT declined in young developing fruits, gradually increased again as the fruit matured and reached its peak when the fruit was over-ripened in Malas Isfahan. Overall, the expression of PgUFGT indicated that the expression of this gene increased dramatically during pomegranate fruit development. Furthermore, the protein structure prediction of PgUFGT showed the similarity of 52% to three dimensional structure of UDP-glucose: flavonoid glycosyltransferase in red grape. The obtained data suggested that both of proteins likely act in similar way to produce anthocyanin. Also, the results obtained from PgUFGT expression in three pomegranate accessions confirmed it.
    Keywords: Anthocyanin, cDNA, Pomegranate, UFGT
  • Navabpour S.*, Ramezanpour Ss, Kazemi G Pages 59-68
    In this study the expression of genes encoding some antioxidant enzymes in leaf senescence process and hypersensitive response in two wheat genotypes (Tajan and 10# line) was evaluated. Leaf samples were collected at 4 senescence stages: s1: starting yellowish of bottom leaves، 2:20% of average leaf yellowish، s3:40% of average leaf yellowish and s4:60% of average leaf yellowish and green leaf as well as leaf sampling in hypersensitivity (HR) followed by inoculation of septoria tritici blotch pathogen (Mycosharella graminicola). Gene expression analysis (CAT: catalase، MT: metallothioneine، GC: glothamine cyntatase) carried out by using real time PCR technique. The results showed TBARM amount (cellular oxidative level) was at the highest level at HR and s4 senescence stage. In contrast، chlorophyll content declined at HR and during senescence stages from s1 to 4 in compare with green leaf. The gene expression ratio of CAT and MT increased steadily during senescence and it was at the highest level at s4 for both genes. Whether، the expression levels for these genes were different at HR. Indeed CAT and MT showed same activity as s2 and s4 respectively. GC transcript levels increased up to s3 and then dropped sharply. At HR، GC activity was same as s2 stage.
    Keywords: Antioxidants, Gene expression, Hypersensitive reaction, Senescence, Wheat
  • Naseh Ghafoori I., Bihamta Mr*, Omidi M., Mohammadi V Pages 69-80
    Freezing tolerance is a major component of winter hardiness and the ability of plant to survive subfreezing temperatures. Recent advances of cloned genes and molecular markers in barley provide molecular breeders with the means to develop new and simple PCR-based molecular markers which can be used to select frost-tolerant genotypes quickly without stress simulation. In this paper، five molecular markers associated with two frost tolerance and vernalization QTLs (Vrn-H1/Fr-H1، Fr-H2 and Vrn-H2) were tested in 24 barley genotypes consisting of winter، facultative and spring habit types. Genotypes were characterized in terms of frost tolerance under artificial freezing test at -12°C. The marker HvBM5A related to Vrn-H1/Fr-H1، resulted to be the best predictor for assisted selection within this germplasm، because there is a highly significant difference in maximum quantum yield of the PSII photochemistry (Fv/Fm) and electrolyte leakage of organized groups in this marker. Also HvCBF3 marker was more associated than HvCBF14 at Fr-H2 with the frost tolerance. The evaluation of Fv/Fm showed that frost stress the photochemical efficiency of photosystem II to decline significantly that generally، this reduction in resistant genotypes (winter and intermediate growth types) was less than susceptible (spring habit). Furthermore frost stress causes serious damages on plants by injuring the cell membrane that investigation on this collection showed significant difference between mean of this trait in susceptible genotypes (spring type) 0. 381 and mean of cold tolerant genotypes (winter and facultative growth habit types) 0. 174.
    Keywords: Electrolyte leakage, Frost resistance, HvCBF, Chlorophy fluorescence, Marker, assisted selection
  • Parvin Darabad F., Jafar Aghaei M.*, Choukan R Pages 81-88
    Wheat is the oldest and most important agricultural product، with widest farming area in the world. Narrow Genetic base in cultivated wheat lines، prevents yield improvement according to increasing demand. So، introduction and identification of genetic resources from landraces and wild relatives are important in yield and adaptability improvement programs of commercial wheat cultivars. In this study، 45 genotypes of Aegilops umbellulata collection، from 8 different provinces، were used to investigation and identification of genetic diversity، genetic structure and genetic distance between populations. Ten RAPD markers were used to evaluation of genetic diversity. The results showed 97 bands، which 97. 94 % were polymorphic. Observed number of alleles was 1. 97 and effective number of alleles was 1. 53. Data comparison based on Nei’s index، revealed a genetic diversity from 0. 14 to 0. 28 between different populations. Overall genetic diversity index was 0. 32. Gene differentiation indices suggest high gene flow between population and low subpopulation deviation. Azarbayejan accessions showed highest diversity and minimum genetic distances with other populations، thus، Azarbayejan was suggested as center of diversity of Ae. umbellulata in Iran.
    Keywords: Aegilops umbellulata, DNA, Genetic diversity, Nei index, RAPD markers
  • Fatemi F., Nematzadeh Ga*, Askari H., Hashemi Hr Pages 89-98
    Drought stress، as the most important limiting factor، affected the growth and production of crops. In this study، cDNA-AFLP technique was used to identify transcripts involved in drought stress Polyethylene Glycol (PEG) at three levels: 0 (control)، -0. 9- and -1. 4 MPa in Aeluropus littoralis which is the closest family to cereal. Among 21 isolated ESTs، 17 ESTs were obtained with the average length of 270 bp and 80% sequencing efficiency. The nucleotide sequences were compared with those in the GenBank database. Approximately 72% of the ESTs show homology to nucleotide or amino acid sequences in the GenBank database and 5 ESTs show no significant similarity to other protein and nucleic acid sequences identified in other organisms in the GenBank database which considered as novel and potential genes. Totally، 17 ESTs were recorded in NCBI database which are included zinc finger CCCH domain-containing protein، glyoxalase I and aspartic proteinase and the role of them in drought stress were discussed. These results can be effective to understand the molecular basis of drought resistance and genetic engineering in the improvement of crops resistance against stress and the production of resistant plants.
    Keywords: Aeluropus littoralis, cDNA, AFLP, Drought, EST, Gene expression
  • Keyhani T., Shahnejat, Bushehri Aa*, Naghavi Mr Pages 99-106
    The high molecular weight glutenin subunit (HMW-GS) compositions of 154 Iranian bread wheat landraces were determined by sodium dodecyl sulphate polyacrylamide gel electrophoresis (SDSPAGE). Seeds were obtained from the Field Crops Research and Genetic Resources Unit of the Faculty of Agriculture، University of Tehran. The Iranian bread wheat landraces divided into 14 groups based on allelic compositions and 12 alleles were detected. The genetic diversity of Glu-B1 locus (0. 274) was the highest compared to others loci. The Glu-1 loci score ranged from 4-10. The Most frequent HMW-GS compositions were N، 7+8 and 2+12. By studying the allelic diversity of high molecular weight glutenin subunits (HMW-GS)، characterization of genetic resources and quality of wheat varieties can be done for improving the bread-making quality of hexaploid wheat.
    Keywords: Genetic diversity, HMW, glutenin, SDS, PAGE, Triticum aestivum L
  • Ahmadi J.*, Soleimani V Pages 107-114
    GmOSBP and GmBZIP genes play a key role in signaling of response to certain physiological repercussion to stress and CAT gene plays a role through inhibition of ROS in plants This research was conducted to evaluate the expression profile of GmOSBP، CAT and GmBZIP genes in two soybean cultivars، Williams (tolerant) and L17 (susceptible) at salinity condition. Two soybean cultivars were cultured based on completely randomized design with three replicate in the greenhouse conditions، and salinity stress including zero (as non stress) and 300 mM NaCl treatments was performed at five-leaf stage plantlets for 7 days. The sampling from both from leaves and roots for two cultivars was performed in the same time at five-leaf stage. Total RNA was extracted from leaves and roots of both control and stressed plants. Then cDNA was synthesized and used for Real time PCR in two replications. To normalize data the housekeeping gene 18SrRNA was used. Data analysis based on Ct observations showed that the expression of three genes was increased under salinity stress in both leaf and root organs. The expression of GmBZIP gene in Williams was two-fold greater than L17 cultivar and its expression was higher in root than leaf. Also GmOSBP gene expression in L17 was two-fold greater than Williams’s cultivar and its expression was tree-fold greater in leaf than root. The expression of CAT gene in L17 was tree-fold greater than Williams and its expression was higher in root than leaf. According to increasing of salinity tolerance through the expression of these genes، it can be concluded that transferring of these genes may enhance salinity tolerance in other crops.
    Keywords: CAT, cDNA, qRT, PCR, Salt stress, Soybean
  • Sepahvand Na*, Sarhangi M., Mehrabi R., Mostafavi Kh Pages 115-122
    Quinoa (Chenopodium quinoa willd.) with excellent medicinal and alimentary properties is a plant native to the Andes mountains in South America. Quinoa recently has been subjected to investigation in Iran and a good adaptability was observed in some regions in the country. Availability of genetic variation within a germplasm is essential for plant breeding practices and releasing of new cultivars suitable for each particular agronomic condition. In the current study، genetic diversity of 45 quinoa morphotypes was evaluated using 11 microsatellite markers. Among all used microsatellites; QGAA001، QAAT074، QAAT084 and QAAT097 markers revealed the greatest number of allelic variation. Totally 27 alleles were distinguished using SSR markers and the average of observed polymorphism was 2. 4 alleles for each locus. The average PIC of the samples was 0. 62، the highest was 0. 88 and the lowest was 0. 18 in which were pertained to QAAT074 and QCA26 respectively. Cluster analysis grouped the morphotypes into 3 main clusters. Cluster A consisted of morphotypes from both Santamaria and Sajama accessions whereas the majority of morphotypes fallen into cluster C belonged to Sajama accession and only one morphotype belonged to Santamaria accession. The grouping results using PCoA analysis was similar to the cluster analysis indicating that both approaches can successfully be used in categorization studies. The results revealed the high genetic diversity presented among the quinoa morphotypes used in this study and، thus، provides substantial step forward for introducing quinoa in Iran as a new crop. In addition، the results of this research could be beneficiary for quinoa breeding and further genetic investigation and adaptability of quinoa.
    Keywords: Cluster analysis, Genetic diversity, New plant, Quinoa, SSR
  • Heidari F., Pourahmad R.*, Shareghi B Pages 123-128
    OmpF is one of outer membrane proteins of gram negative bacteria that facilitates uptake of fluoroquinolones، including ciprofloxacin inside cell. Thus، regulating of ompF expression is an effective mechanism of antimicrobial resistance. The aim of this research was assessment of ompF expression in gyrA and gyrA marR double mutants. Expression of ompF gene in above mutants with low to intermediate MICs for ciprofloxacin and tetracycline in comparison with wild type، MG1655 was assessed by real time PCR. Statistical analysis of results obtained from real time PCR reaction did not show significant difference between expression of ompF in mutants and wild type. It was concluded that low and intermediate resistance to ciprofloxacin and tetracycline in investigated mutants did not cause decreased ompF expression.
    Keywords: E. coli, gyrA marR mutant, Multiple drug resistance, ompF, QPCR
  • Akbari S., Dashab Gr*, Alipanah M., Rokouei M., Saghi Da Pages 129-133
    Effective myostatin gene or factor 8 on growth and differentiation operates as an inhibition moderator in growth and development of skeletal muscles. In the resent research، the blood sampling was randomly carried out of 58 Kordi sheep of Northern Khorasan and then the DNA extraction was done by optimized salting-out procedure. A 337 base-pair fragment from exon 3 of Myostatin gene was replicated using a couple of specific primer by polymerase chain reaction (PCR). It was used of restriction enzymes HaeIII، in order to tracing of different allelic forms of the Myostatin position by PCR-RFLP method. Of three possible genotypes in exon 3 of GDF8، it was observed only two genotypes of Mm and mm that their abundance was 0. 15 and 0. 85، respectively. Allelic frequency for M and m alleles was estimated 0. 08 and 0. 92، respectively. The analysis of linear models with fixed effects of genotype shows that the weight of lamb’s average in 3 and 6 months of heterozygote genotype is higher than the homozygote.
    Keywords: DNA, Kordi Sheep of Northern Khorasan, Myostatin gene, Polymorphism