فهرست مطالب

تحقیقات ژنتیک و اصلاح گیاهان مرتعی و جنگلی ایران - سال بیست و چهارم شماره 2 (پیاپی 48، پاییز و زمستان 1395)

نشریه تحقیقات ژنتیک و اصلاح گیاهان مرتعی و جنگلی ایران
سال بیست و چهارم شماره 2 (پیاپی 48، پاییز و زمستان 1395)

  • تاریخ انتشار: 1395/12/28
  • تعداد عناوین: 14
|
  • راضیه جعفری حاجتی*، وحیده پیام نور، کمال قاسمی بزدی، نجمه احمدیان چاشمی صفحات 165-176
    گیاه توس (Betula pendula Roth) سرشار از ترپنوئیدهای فعال زیستی ازجمله بتولین و اسید بتولینیک می باشد.
    از این ترکیبات به دلیل سمیت سلولی بالا استفاده های وسیعی در تهیه داروهای مهم می شود. ریشه های موئین تولید شده به وسیله آگروباکتریوم با رشد سریع و ثبات ژنتیکی بالا، می توانند محل تولید بیشتر این متابولیت ها باشند. در این پژوهش، القاء ریشه موئین در گیاه توس با استفاده از ریزنمونه های مختلف، محیط کشت و سویه های مختلف آگروباکتریوم بررسی شد. منحنی رشد ریشه های موئین تولید شده در محیط WPMمایع در مدت 20 روز و میزان اسید بتولینیک و بتولین در آنها به وسیله HPLC بررسی شد. ریشه های تراریخته تنها با استفاده از سویه اگروباکتریوم تومفاسینس C58C1و اگروباکتریوم رایزوژنز LB9402، بیست روز پس از تلقیح، در قطعات پوست ساقه و همچنین در محیط کشت WPM تولید شد. دو لاین از سویه C58C1 (E و D) و یک لاین از سویه LB9402 (LB1) رشد بالاتری نسبت به سایر لاین ها نشان دادند. بالاترین میزان بتولین در این ریشه ها حدود 47/0 میلی گرم بر گرم وزن خشک در روز هشتم و بیشترین فعالیت آنتی اکسیدانی (75 درصد) در ریشه های لاین E در روز بیستم کشت به دست آمد. حداکثر میزان اسید بتولینیک 6/0 میلی گرم بر گرم وزن خشک در لاین LB1 مشاهده شد. در مجموع، نتایج این تحقیق نشان داد که ریشه های موئین لاین E به علت عملکرد نسبی بالاتر نسبت به سایر لاین ها، می توانند به منظور بررسی ترپنوئیدها و سایر متابولیت های دارویی در مطالعات آینده استفاده شوند.
    کلیدواژگان: آنتی اکسیدان، اسید بتولینیک، بتولین، توس، ریشه موئین
  • نوید زمانی*، وحید زمانی، خالد میرزایی صفحات 177-189
    در این مطالعه از 25 آغازگر SCoT برای مطالعه تنوع ژنتیکی 42 نمونه کاکوتی از مناطق مختلف جغرافیایی ایران استفاده شد. در مجموع 209 قطعه تکثیر شد و 66% از آنها چندشکل بودند. بیشترین قطعات تکثیر شده چند شکل (10) مربوط به آغازگر SCoT-54 بود، و همچنین کمترین تعداد قطعات چندشکل (2) مربوط به آغازگر SCoT-20 بود. متوسط تعداد باند برای هر آغازگر 36/8 و متوسط باندهای چندشکل 53/5 بود. محتوای اطلاعات چندشکلی و قدرت تفکیک (PICD) بین 217/0 در آغازگر SCoT-31 و 07/0 در آغازگر SCoT-30 با میانگین 156/0 متغیر بود. ماتریس تشابه با استفاده از ضریب جاکارد، تجزیه خوشه ایبا الگوریتم UPGMA و تجزیه به مختصات اصلی انجام شد. براساس تجزیه خوشه ای، در ضریب تشابه 7/0 نمونه های کاکوتی به 7 گروه تقسیم شدند. براساس ماتریس تشابه، کمترین شباهت (59/0) مربوط به دو نمونه نائین و یاسوج، و همچنین بیشترین شباهت (98/0) بین دو نمونه از دامغان و گرمسار از یک منطقه جغرافیایی مشابه بود. نتایج حاصل از تجزیه واریانس مولکولی (AMOVA) حکایت از تنوع زیاد در داخل نمونه ها داشت. در واقع 89% از واریانس در داخل نمونه ها و 11% از واریانس در بین نمونه های کاکوتی بود. در نهایت نتایج نشان دهنده تنوع مناسب در بین ژنوتیپ های مورد مطالعه بود.
    کلیدواژگان: تجزیه ژنتیکی، تشابه ژنتیکی، گیاه دارویی، نشانگر مولکولی
  • محمد طغرلی، جعفر وطن دوست *، ملک حسین اسدی صفحات 190-198
    روی به عنوان یک عنصر ضروری برای رشد و نمو گیاهان، نقش مهمی در بسیاری از فرایندهای متابولیکی گیاهان ازجمله بیان ژن لیمونن سینتاز برعهده دارد. لیمونن سینتاز به عنوان یک آنزیم کلیدی در مسیر بیوسنتز روغن های فرار می باشد که در واکنش های دفاعی گیاهان نقش دارد. از این رو در این پژوهش اثر غلظت های مختلف روی بر بیان ژن لیمونن سینتاز در زیره سبز و در قالب طرح کاملا تصادفی بررسی شد. بعد از استخراج RNA و سنتز cDNA، بیان ژن با روش Real time PCR بررسی شد. نتایج مقایسه میانگین میزان بیان ژن با آزمون چند دامنه ای دانکن در غلظت های مختلف نشان داد که در گیاهان تیمار شده، افزایش غلظت روی تا 100 میکرومولار با افزایش بیان ژن لیمونن سینتاز رابطه مستقیم دارد. با توجه به نقش آنزیم لیمونن سینتاز، افزایش بیان آن می تواند از طریق افزایش تولید مونوترپن ها در گیاه باعث تولید بیشتر روغن های فرار و در نتیجه محافظت گیاه در مقابل علف خوارها شود.
    کلیدواژگان: بیان ژن، روی، زیره سبز، لیمونن سینتاز، real time PCR
  • حسین میرزایی ندوشن*، زینب نظری، فرشته اسدی کرم، غلامرضا بخشی خانیکی صفحات 199-207
    گز روغنی (Moringa peregrina (Forssk.) Fiori)گونه ای با ارزش با کاربردهای وسیع تغذیه ای، دارویی، بهداشتی، صنعتی و اقتصادی است و با وجود گسترش محدود در جهان و ایران در معرض فرسایش ژنتیکی شدید می باشد. با توجه به اهمیت و نقش آن در زمینه های مختلف، تحقیق در ویژگی های زیستی آن ازجمله بررسی تنوع ژنتیکی می تواند زمینه های رشد و توسعه آن را فراهم کند. به این منظور، بذر 11 پایه مختلف از این گونه که از چهار منطقه بلوچستان جنوبی جمع آوری شده بودند، در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفتند. پس از استخراج پروتئین های ذخیره ای بذر ژنوتیپ ها، با الکتروفورز به روش SDS-PAGE به ارزیابی تنوع ژنتیکی موجود در درون و بین جمعیت های مذکور در سطح ماکرومولکول های پروتئینی اقدام شد. پس از اجرای الکتروفورز و تثبیت و رنگ آمیزی باندهای پروتئینی، حضور یا عدم حضور باندهای پروتئینی مورد توجه و مطالعه قرار گرفت. از نظر شکل و تعداد باندهای پروتئینی و همچنین از نظر خصوصیات کیفی تفاوت زیادی میان ژنوتیپ ها و بین مناطق مختلف مشاهده نشد که بتواند مبنای تفکیک و تمایز بین ژنوتیپ ها قرار گیرد. ولی از لحاظ تراکم باندها تفاوت های زیادی بین مناطق و رویشگاه های مختلف و ژنوتیپ ها مشاهده شد. از آنجا که جریان ژنی و تداخل جمعیت ها از طریق بذر و به صورت طبیعی کمتر اتفاق می افتد، بنابراین انتظار می رود که تداخل جمعیت ها کمتر باشد و تمایزی بیش از تفاوت مشاهده شده بین جمعیت ها مشاهده شود.
    کلیدواژگان: الکتروفورز، باند پروتئینی، تنوع ژنتیکی، مورینگا
  • حمید آهنی *، جلیلوند حمید، جمیل واعظی، سید احسان ساداتی صفحات 208-220
    سنجد تلخ (Elaeagnus rhamnoides (L.) A.Nelson) گیاهی دارویی، مقاوم به خشکی، تثبیت کننده ازت و یک گونه پیش آهنگ جنگلی است. در این پژوهش برای اولین بار در ایران، شناسایی مولکولی سنجد تلخ در رویشگاه های مختلف کشور و مقایسه آنها با زیرگونه های شناخته شده در سایر نقاط جهان انجام شد. از پنج رویشگاه در استان های البرز، مازندران، آذربایجان شرقی و غربی و قزوین نمونه برداری انجام گردید. از نشانگر هسته ای ITS ریبوزومی در مطالعه مولکولی استفاده شد. پس از استخراج DNA و انجام واکنش زنجیره ای پلیمراز، توالی های به دست آمده از این مطالعه به همراه توالی های بانک ژن مربوط به زیرگونه های سنجد تلخ در سایر نقاط دنیا، در یک ماتریس هم ردیف شده و مورد تجزیه وتحلیل فیلوژنتیکی Bayesian و شبکه TCS قرار گرفتند. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که نمونه های جمع آوری شده از استان های البرز، مازندران، آذربایجان شرقی و قزوین متعلق به زیرگونه قفقازی E. rhamnoides subsp. caucasica هستند، اما نمونه جمع آوری شده از استان آذربایجان غربی با دو تفاوت نوکلئوتیدی به عنوان یک زیرگونه جدید و با نامE. rhamnoides subsp. azerbaijanica معرفی می شود.
    کلیدواژگان: تجزیه و تحلیل فیلوژنتیکی، سنجد تلخ، شناسایی مولکولی، گیاه دارویی
  • عباس صفرنژاد *، مریم شورورزی، مرضیه دلیر صفحات 221-231
    گیاه اسفرزه ازجمله گیاهان مهم دارویی است که در ایران پراکنش وسیعی دارد. هدف از این تحقیق، بررسی میزان تحمل به تنش شوری گونه Plantago psyllium L. با استفاده از کشت بافت به منظور شناسایی و تولید ژنوتیپ های مقاوم آن می باشد. آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با 12 تیمار و 15 تکرار در هر تیمار انجام شد. متوسط درصد جوانه زنی 84% به دست آمد. ریزنمونه های هیپوکوتیل بیشترین و ریشه کمترین میزان القاء کالوس را در شرایط فاقد تنش شوری (شاهد) نشان دادند.در شرایط تنش شوریدر هر سه ریزنمونه با افزایش غلظت NaCl درصد القاء کالوس به طورصورت معنی داری کاهش یافت.کالوس های هیپوکوتیل بیشترین و ریشه کمترین باززایی را داشتند. ریشه کمترین و کوتیلدون بیشترین وزن تر و خشک را در تمامی غلظت های NaCl داشتند.همچنینافزایش غلظت NaCl موجب افزایش میزان سدیم و کاهش میزان پتاسیم در کالوس ها شد. میزان کلسیم با افزایش غلظت NaCl نوسان داشت. کالوس ها به محیط باززایی حاوی غلظت های مختلف NaCl منتقل شدند.نتایج نشان داد هر سه ریزنمونه تا غلظت 50 میلی مول NaCl باززایی داشتند و اختلاف معنی داری بین انواع کالوس ها از نظر باززایی وجود داشت. کالوس های هیپوکوتیل بیشترین و ریشه کمترین باززایی را داشتند ولی در غلظت های 100 و 150 میلی مول NaCl باززایی اتفاق نیفتاد. در محیط فاقد تنش اختلاف معنی داری وجود نداشت و کالوس ریشه کمترین باززایی را در این شرایط داشت. گیاهچه های باززایی شده برای ریشه زایی به محیط ریشه زایی منتقل و پس از رشد مناسب برای تولید بذر به خاک منتقل شدند.
    کلیدواژگان: اسفرزه، این ویترو، کالوس، نمک
  • ساریسا حسین پناهی*، محمد مجدی *، قادر میرزاقادری صفحات 232-242
    سیاهدانه Nigella sativa L.)) یکی از مهمترین گیاهان دارویی متعلق به خانواده آلاله هاست. با وجود اهمیت بالای این گیاه دارویی، تاکنون گزارش های زیادی در زمینه کشت کالوس و ریزازدیادی آن در شرایط درون شیشه ای، ارائه نشده است. بنابراین با توجه به این موضوع در این مطالعه میزان کالوس زایی و باززایی ریزنمونه برگ سیاهدانه بررسی شد. ریزنمونه های برگ به دست آمده از گیاهچه های تولید شده در شرایط درون شیشه ای، روی محیط کشت MS حاوی ترکیب دو تنظیم کننده رشد مختلف NAA و BAP در سه سطح به ترتیب (5/0، 1 و 5/1 میلی گرم در لیتر) و (2/0، 5/0 و 1 میلی گرم در لیتر) کشت شدند. به منظور ریشه دار کردن گیاهچه های باززایی شده از محیط MS2/1 با سه سطح (5/0، 1 و 5/1 میلی گرم در لیتر) از هورمون های NAAو IBAاستفاده شد. نتایج به دست آمده از این تحقیق نشان داد که بیشترین درصد کالوس زایی در محیط MS حاوی 5/0 میلی گرم در لیتر NAA و 5/0 میلی گرم در لیتر BAP مشاهده شد و از بین تیمارهای هورمونی به کار گرفته شده، شاخه زایی فقط در محیط MS حاوی تیمار BAP با غلظت 0/1 میلی گرم در لیتر مشاهده شد و ریشه زایی نیز در محیطMS 2/1 حاوی NAA با غلظت 0/1 میلی گرم در لیتر مشاهده شد. نتایج به دست آمده نشان داد که کالوس زایی، شاخه زایی و ریشه زایی سیاهدانه در محیط درون شیشه ای حساسیت بالایی را نسبت به سطوح مختلف ترکیبات هورمونی نشان دادند.
    کلیدواژگان: اکسین، باززایی، سیاهدانه، سیتوکنین، کالوس زایی، کشت بافت
  • علی جعفری مفیدآبادی*، عباس قمری زارع، یعقوب ایرانمنش صفحات 243-248
    با معرفی هیبریدهای جدید صنوبر به نام های مفید (Populus euphratica Oliv. × P.alba L.)، و P. × albaeuphraticaبرای تولید تجاری چوب در مناطق مختلف کشور، دامنه اکولوژی تولید آنها باید تعیین شود. برای این منظور سازگاری رقم هیبرید «مفید» و تلاقی معکوس آن به همراه دو صنوبر بومی استان، صنوبر نیگرا (Populus nigra) و صنوبر کبوده (Populus alba) به عنوان شاهد مورد آزمون قرار گرفت. از این رو دورگ P. × albaeuphraticaو دورگ حاصل از تلاقی معکوس آن به نام «مفید» به همراه پایه هایی از گونه های بومی p. nigraوp.alba به عنوان کلن های شاهد، پس از کشت در گلدان در قالب طرح آزمایشی بلوک های کامل تصادفی کشت شدند. تعداد 75 پایه از هر کلن در سه تکرار (25 اصله از هر کلن در هر تکرار) و با مجموع 300 اصله نهال در فواصل 2Î2 متر و فواصل راهروهای 5/2 متری، کشت شدند. آماربرداری از صفات کمی و کیفی پایه ها در طول سالهای اجرای طرح انجام شد. نتایج نشان داد که تیمار دورگ P. × albaeuphratica از نظر رویش ارتفاعی، قطر برابر سینه و ارتفاع تنه (به ترتیب 24/5 متر، 98/4 سانتی متر و 08/2 متر) وضعیت بهتری را نسبت به رقم دورگ مفید و کلن های بومی داشت. این دورگ در برابر سرمای منطقه بسیار مقاوم بود، در حالی که رقم هیبرید مفید به سرما کاملا حساس بود و دچار آسیب شدید شد. در میان کلن های بومی، گونه P. alba نیز شرایط رویشی نسبتا خوب و نزدیک به دورگ P. × albaeuphratica داشت، در حالی که گونه بومی P. nigra از نظر کمی و کیفی در وضعیت کاملا نامطلوبی قرار داشت.
    کلیدواژگان: آزمون سازگاری، دورگ، صنوبر کبوده، تبریزی، پده
  • کیوان بهمنی، علی ایزدی دربندی*، اعظم اکبری صفحات 249-263
    در این پژوهش اثر تنش خشکی بر عملکرد و اجزای عملکرد دانه ژنوتیپ های مختلف رازیانه در بهار سال 1393 در مزرعه تحقیقاتی پردیس ابوریحان دانشگاه تهران بررسی شد. آزمایش به صورت کرت های خرد شده بر پایه طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. دو رژیم آبیاری بدون تنش و تنش خشکی در کرت های اصلی و شش ژنوتیپ رازیانه شامل دو رقم سنتتیک مقاوم به خشکی (سنتتیک زودرس و میان رس) و چهار اکوتیپ والدی (فسا، مشکین شهر، هشتگرد و فزوه) در کرت های فرعی قرار گرفتند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر تنش خشکی بر صفات عملکرد بیولوژیک، عملکرد دانه، تعداد چتر و تعداد چترک معنی دار بود. کلیه صفات مورد مطالعه تحت شرایط تنش خشکی کاهش یافتند که بیشترین درصد کاهش مربوط به عملکرد دانه (40 درصد) بود. البته اختلاف معنی داری بین ژنوتیپ های مورد مطالعه از نظر کلیه صفات مورد بررسی وجود داشت. به طوری که بیشترین عملکرد دانه متعلق به اکوتیپ فزوه با 1125 کیلوگرم در هکتار در شرایط بدون تنش و کمترین مقدار عملکرد دانه متعلق به اکوتیپ فسا با 434 کیلوگرم در هکتار در شرایط تنش خشکی بود. ارقام سنتتیک میان رس و زودرس در شرایط تنش خشکی بیشترین عملکرد دانه را تولید کردند. در این آزمایش، شاخص نمره تحمل به تنش ژنوتیپ ها محاسبه شد و ارقام سنتتیک زودرس و سنتتیک میان رس با داشتن بالاترین میزان شاخص نمره تحمل به تنش به عنوان متحمل ترین ژنوتیپ ها به خشکی شناسایی شدند. این ارقام در محیط های با آب و هوای متغیر به ویژه شرایط کمبود آب می توانند عملکرد اقتصادی و پایدارتری تولید کنند.
    کلیدواژگان: ارقام سنتتیک، تنش خشکی، رازیانه، شاخص های تحمل، عملکرد
  • بهمن حسینی*، افسانه بی قامت صفحات 264-276
    مرزنجوش بخارایی (Origanum vulgar ssp. gracile) از گیاهان دارویی متعلق به خانواده نعناعیان (Lamiaceae) می باشد. ترکیب غالب اسانس آن را کارواکرول تشکیل می دهد. در این تحقیق تاثیر غلظت های مختلف 2،4-D در ترکیب با BAP بر روی کالوس زایی ریزنمونه های مختلف (کوتیلدون، هیپوکوتیل، گره، نوک شاخه و برگ) گیاه مرزنجوش بخارایی بررسی شد. اثر متقابل نوع محیط کشت در نوع ریزنمونه در سطح احتمال 1 درصد معنی دار شد. در ریزنمونه برگ حداکثر القای کالوس (100 درصد) در تیمارهای 1 و 3 میلی گرم در لیتر 2،4-D و در ریزنمونه گره در تیمار 3 میلی گرم در لیتر 2،4-D حداکثر درصد القای کالوس (3/93 درصد) مشاهده شد. تیمار 1/0 میلی گرم در لیتر BAP کمترین میزان القای کالوس (صفر درصد) را در ریزنمونه برگ نشان داد. بیشترین درصد تولید کالوس رویان زا در محیط کشت MS حاوی 1 میلی گرم در لیتر 2،4-D در ترکیب با 1/0 میلی گرم در لیتر BAP در ریزنمونه نوک شاخه به دست آمد و کمترین میزان در محیط کشت MS بدون تنظیم کننده رشد گیاهی و محیط حاوی 1/0 میلی گرم در لیتر BAP در همه ریزنمونه ها و در محیط حاوی 5 میلی گرم در لیتر 2،4-D در ریزنمونه هیپوکوتیل مشاهده شد. با افزایش غلظت تنظیم کننده رشد گیاهی 2،4-D رویان زایی کاهش یافت و در بین ریزنمونه ها نوک شاخه و گره بالاترین درصد رویان زایی را داشتند. در آزمایش بررسی اثر BAP در شاخه زایی ریزنمونه ها، بیشترین میزان شاخه زایی (100 درصد) در ریزنمونه گره و نوک شاخه در هر دو تیمار صفر و 1/0 میلی گرم در لیتر BAP به دست آمد.
    کلیدواژگان: اسانس، بنزیل آمینو پورین، توفوردی، وزن تر
  • عباس پورمیدانی *، حسن مداح عارفی، اشرف جعفری علی، سپیده ترابی، مهدی میرزا صفحات 277-286
    به منظور تعیین پایداری عملکرد اسانس جمعیت های مختلف آویشن کوهی (Thymus kotschyanus)، بیست اکسشن (نمونه بذر) در شرایط عادی و در 11 ایستگاه (دماوند، اصفهان، گلستان، همدان، خراسان، مرکزی، قم، تبریز، تهران، یزد و زنجان) در قالب طرح کرت های خرد شده در مکان بررسی شدند. براساس نتایج تجزیه واریانس مرکب داده ها، اثر متقابل اکسشن × ایستگاه در سطح احتمال خطای یک درصد معنی دار شد. در تجزیه گرافیکی محیط ها، 11 محیط به 3 مگامحیط تقسیم شد. در مگامحیط خراسان، قم، مرکزی، دماوند، یزد، زنجان و تهران، اکسشن های 5، 27، 51، 54 و 56 سازگاری اختصاصی داشتند. اکسشن های 3 و 17 در مگامحیط تبریز و همدان سازگاری اختصاصی داشتند. در ارزیابی اکسشن ها بر اساس عملکرد اسانس و پایداری، اکسشن های 5، 54 و 29 بهترین اکسشن ها بودند. در تجزیه گرافیکی روابط بین محیط ها، محیط های خراسان، قم، دماوند و مرکزی یک گروه محیط تشکیل دادند و با ایستگاه های تبریز و همدان رابطه متضاد داشتند که موجب اثر متقابل اکسشن در مکان شد. ایستگاه های خراسان، تبریز، اصفهان و گلستان بیشترین طول بردار را داشتند و نقش آنها در تمایز اکسشن ها مهم بود. ایستگاه خراسان و اصفهان محیط نزدیک به مطلوب تلقی گردیدند و نقش بیشتری در تمایز اکسشن ها داشتند. براساس تجزیه گرافیکی روابط بین اکسشن ها، مجموعه اکسشن های 54 (نقده)، 27 (نامعلوم 1)، 51 (تهران)، 56 (زرند) و 5 (قزوین 2) با همدیگر یک گروه پرمحصول را تشکیل داده و به مگامحیط خراسان، قم، مرکزی، دماوند، یزد، زنجان و تهران سازگاری داشتند. این گروه از اکسشن ها می توانند برای توسعه کشت آویشن کوهی در این مناطق، مورد توجه قرار گیرند.
    کلیدواژگان: آویشن کوهی، تجزیه پایداری، GGE biplot، عملکرد اسانس
  • علیرضا پورابوقداره*، محمد مقدم، سید سیامک علوی کیا، علی اشرف مهرابی صفحات 287-304
    به منظور بررسی وراثت پذیری صفات آگرو-مورفولوژیکی و همچنین ارتباط تنوع ژنتیکی با عوامل جغرافیایی در جمعیت های گندم وحشی اینکورن (41 جمعیت شامل 33 جمعیت از گونه T. boeoticum و 8 جمعیت از گونه T. urartu) آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در ایستگاه تحقیقاتی دانشگاه تبریز انجام شد. بر اساس نتایج تجزیه واریانس بین جمعیت ها از نظر کلیه صفات به جز تعداد کل پنجه ها و پنجه های بارور اختلاف معنی داری وجود داشت. مقایسه میانگین گروهی نیز اختلاف معنی داری را بین دو گونه مورد بررسی از نظر تمامی صفات به جز عرض برگ، وزن کل سنبله ها و شاخص برداشت نشان داد. مقادیر وراثت پذیری و ضرایب تنوع نیز بیانگر سطح بالایی از تنوع صفات آگرو- مورفولوژیک در این گونه ها بودند. بر اساس ضرایب همبستگی رابطه مثبت و معنی داری بین بیشتر صفات مشاهده شد. باوجوداین تنها همبستگی بین عرض جغرافیایی با طول سنبله و ارتفاع از سطح دریا با تعداد کل پنجه ها مثبت و معنی دار بود. دندروگرام های حاصل از تجزیه خوشه ایجمعیت ها را بر اساس کلیه صفات مورد بررسی و همچنین عوامل جغرافیایی به دو گروه کلی تفکیک کردند. به طوری که گروه بندی جمعیت ها بر اساس هر دو تجزیه تا حد زیادی منطبق با یکدیگر بود و جمعیت ها به دلیل داشتن ارتفاع از سطح دریا و عرض جغرافیایی تقریبا یکسان در یک گروه قرار گرفتند. در این مطالعه تنوع فوق العاده ای از گندم های اینکورندر استان های کرمانشاه و لرستان مشاهده شد که بیانگر توجه ویژه به ژرم پلاسم های این مناطق بود.
    کلیدواژگان: تجزیه خوشه ای، تنوع مورفولوژیکی، روابط صفات، ژرم پلاسم، گندم اینکورن
  • فرزانه سادات قاسمی*، عادل جلیلی، سعیده سادات میرزاده واقفی، ساره سادات کاظمی صفحات 305-314
    جنس بارهنگ (Plantago) از خانوادهPlantaginaceae در ایران دارای 22 گونه علفی یکساله و چند ساله می باشد. گونه .Plantago majorL از گیاهان رطوبت پسند و رایج در مانداب ها می باشد. سیتوژنتیک هفت جمعیت مختلف از گونه مذکور بررسی شد. بذر نمونه ها از رویشگاه های ماندابی شمال غرب ایران جمع آوری شدند. بذرها را در پتری دیش در آزمایشگاه کشت داده و ریشه دار شدند. مریستم نوک ریشه با استفاده از هماتوکسیلین رنگ آمیزی شد. تعداد کروموزوم در پنج جمعیت مورد بررسی 12 n=2 و در دو جمعیت 24 n=2 بودند. عدد پایه در این گونه 6x= بود. کاریوتیپ جمعیت های مورد مطالعه دو نوع کروموزوم متاسانتریک و ساب متاسانتریک داشتند. اندازه کروموزوم ها از 25/1 تا 87/2 میکرون متغیر بود. ایدیوگرام هر جمعیت تهیه و ویژگی های کروموزومی شامل تعداد کروموزوم، طول بازوهای کوچک و بزرگ و شاخص نسبت بازوها بررسی شد. بر اساس دسته بندی استبینز، کاریوتیپ این گونه با قرار گرفتن شش جمعیت در کلاسA 1 و یک جمعیت در کلاس A2، متقارن بود.
    کلیدواژگان: کاریوتیپ، کروموزوم، بارهنگ، مانداب
  • فرید نورمند موید*، علی اشرف جعفری، احمد رزبان حقیقی صفحات 314-322
    به منظور ارزیابی تحمل به خشکی در یونجه، 49 اکوتیپ یونجه زراعی (Medicago sativa) در قالب طرح لاتیس مربع ساده در شرایط آبی و دیم به مدت سه سال در ایستگاه تحقیقات کشاورزی خسروشهر (تبریز) ارزیابی شد. صفت عملکرد علوفه خشک در دو شرایط آبی و دیم طی دو سال اندازه گیری شد. نتایج تجزیه مرکب نشان داد که بین اکوتیپ های یونجه و سال ها تفاوت معنی دار وجود داشت. در شرایط آبی میانگین عملکرد علوفه خشک 01/9 تن در هکتار و در شرایط دیم 94/4 تن در هکتار بود. تجزیه خوشه ایاکوتیپ های یونجه را از نظر عملکرد علوفه خشک و شاخص های تحمل به خشکی به خوبی گروه بندی کرد. در گروه 3 اکوتیپ های شماره 14، 25، 37، 32، 11، 13 و 10 با میانگین 42/6 تن در هکتار عملکرد علوفه خشک در شرایط دیم و با متوسط تحمل به تنش خشکی 95/0 یک خوشه متحمل به خشکی با عملکرد مطلوب را تشکیل دادند. بر اساس شدت تنش خشکی (452/0SI=)، شاخص های حساسیت و تحمل به تنش خشکی اکوتیپ های 14 (خرم آباد) و 32 (فریدن) به ترتیب با متوسط عملکرد 74/8 و 26/7 تن در هکتار در شرایط دیم، متحمل به خشکی شناسایی شدند.
    کلیدواژگان: یونجه، تحمل به خشکی، عملکرد علوفه
|
  • Razieh Jafari Hajati *, Vahideh Payamnoor, Kamal Ghasemi Bezdi, Najmeh Ahmadian Chashmi Pages 165-176
    Betula pendula Roth produces a range of biologically active terpenoids such as betulin and betulinic acid. The compounds with cytotoxic effects which have been used for their medicinal properties. Agrobacterium-infected hairy roots are characterized by high growth rate and genetic stability that can beprovided noticeable amounts of the biological material. In this study, production of hairy roots by B. pendula was investigated on different explants, media and A. rhizogenes strains. Growth rate of hairy roots were studied during 20 days and the terpenoids content (betulin & betulinic acid) were assayed by HPLC. Hairy root cultures were established 20 days after infection by infecting bark segments of B. pendula by Agrobactrium strains of C58C1 and LB9402 in WPM medium. Growth of hairy root by lines of C58C1 strain (D and E lines) and one line from LB9402 strain (LB1) were significantly better than others. The most betulin content was observed in the hairy roots, 8 days after culture, which was about 0.47 mg g-1 dry waight (DW). Furthermore, the most amount of antioxidant activity (75%) was assessed on E line roots, 20 days after cultures. Although the highest content of betulinic acid (0.6 mg g-1 DW ) was obtained by LB1 lines but betulin content and antioxidant activity were considerably less than other hairy root lines. Results indicated that due to higher relative performance, E line of hairy roots could be used for analysis of terpenoids and pharmaceutically important metabolites in future studies.
    Keywords: Antioxidant, Betula pendula, betulin, betulinic acid, hairy root
  • Navid Zamani *, Vahid Zamani, Khaled Mirzaei Pages 177-189
    Twenty five SCoT primers were employed to investigate genetic diversity of 42 samples of Ziziphora tenuior from different geographical regions of Iran. A total of 209 fragments were amplified and 66% of them were polymorphic. Most amplified polymorphic fragments (10) were related to a primer named SCoT-54, while another primer named SCoT-20 showed the lowest (2) amplified polymorphic bands. Average number of amplified bands for primers was 8.36, while average number of polymorphic bands was 5.53. Polymorphic information content and discrimination power (PICD) varied between 0.217 in SCoT-31 and 0.074 in SCoT-30 with an average of 0.156. Similarity matrix was generated using Jaccard coefficient, Cluster analysis was carried out by UPGMA algorithm and principle coordinate analysis. According to the cluster analysis within the similarity coefficient of 0.7, Ziziphora samples were divided into 7 groups. Based upon similarity matrix, the lowest similarity (0.59) was found for two samples from Naein and Yasuj. The highest similarity (0.98) found between two samples from Damghan and Garmsar within the same geographical region. Analysis of molecular variance (AMOVA) suggested significant genetic differences within the samples. In fact, 89% of variation occurred within the species, whereas 11% of the variation was observed among the samples of Ziziphora tenuior. The results finally indicated moderate genetic diversity among the studied genotypes.
    Keywords: Genetic analysis, genetic similarity, medicinal plant, molecular marker
  • Mohammad Toghroli, Jafar Vatandoost*, M.H. Asadi Pages 190-198
    Zinc as an essential element for plant growth, plays an important role in many metabolic processes of plants, such as limonene synthase gene expression pathway. Limonene synthase is considered as an important enzyme in volatile oil biosynthesis that plays significant role in plant defensive reactions. In the present study, limonene synthase gene expression in Cumin was evaluated in presence of different concentration of Zinc elicitors based on a completely randomized design. Total RNA was extracted and cDNA synthesis was performed and Real Time PCR quantity assay method was used for limonene synthase gene expression. Results of the comparison of gene expression with Duncan's multiple range tests in different concentrations showed that in treated plants, there was a direct correlation between increasing of Zinc concentration up to 100 µM and limonene synthase gene expression. Limonene synthase gene expression by increasing production of monoterpens may produce more volatile oils in plant species and thus protects the plant against herbivores.
    Keywords: Cuminum cyminum, gene expression, limonen synthase, real time PCR, zinc
  • Hossein Mirzaie Nodoushan*, Zeinab Nazari, Fereshteh Asadicorom, Gholam Reza Bakhshi Khaniki Pages 199-207
    Moringa peregrine (Forssk.) Fiori is a valuable species with a vast utilization in nutritional, medicinal, health, and industrial aspects which is under genetic erosion and extinction threat both in Iran and all around its global habitats. Due to its importance and roles, study on its biological aspects such as genetic variation may accelerate its development. For this reason, 11 single trees of four different plant populations of the species, collected from South part of Baluchestan province, of Iran, were used in this study. Extracting, seed storage proteins of the genotypes, SDS-PAGE method of electrophoresis was used to evaluate genetic variation between and within the populations on macromolecule protein level. Performing electrophoresis, fixation and staining the protein bands, presence, or absence of the protein bands were investigated. Regarding the protein bands, based on qualitative criterion, there were not remarkable differences between the studied genotypes and regions to be used for discriminating between the studied genotypes and populations. In contrast with the qualitative differences there were plenty of quantitative differences between the studied genotypes and populations. Since gene flow and genetic interchange between the natural populations through seed transfer is rarely happening in the nature, it is expected to have plant populations with less interchange and more genetic differentiation.
    Keywords: Electrophoresis, genetic variation, Moringa peregrina, protein band
  • H. Ahani *, H. Jalilvand, J. Vaezi, S.E. Sadati Pages 208-220
    Sea buckthorn (Elaeagnus rhamnoides (L.) A. Nelson) is a medicinal, drought tolerant, nitrogen fixing and forest pioneer plant species. In this research, for the first time in Iran, molecular identification of the species distributed in different habitats of the country was carried out comparing to the known subspecies distributed worldwide. Specimens were collected from five habitats located in Alborz, Mazandaran, East and West Azerbaijan, and Qazvin provinces. Nuclear ribosomal ITS marker was used in the molecular study. After DNA extraction and PCR application, sequences obtained in this study were aligned with those obtained from Gene-Bank belonging to all sea buckthorn subspecies. The aligned sequences were analyzed using Bayesian and TCS phylogenetic methods. Results showed that the specimens collected from Alborz, Mazandaran, East Azerbaijan and Qazvin belong to the Caucasian subspecies, E. rhamnoides subsp. caucasica, but the specimen sampled from West Azerbaijan with two mutations is a new subspecies. Therefore, it is introduced as E. rhamnoides subsp. azerbaijanica.
    Keywords: Elaeagnus rhamnoides, medicinal plant, molecular identification, phylogenetic analysis
  • A. Safarnejad *, M. Shoorvarzi, M. Dalir Pages 221-231
    Plantago psyllium L. is from "Plantaginaceae" family and one of the most important medicinal plants with wide distribution in Iranian flora. In order to evaluate responses of Plantago psyllium L. to salinity, an experiment was conducted using tissue culture technique as well as somaclonal variation for identification and production of tolerant genotypes. The experiment was performed based on a completely randomized design with 12 treatments and 15 replications on each treatment. Seed germination percentage was 84%. Hypocotyl and root explants showed the highest and the lowest callus induction in non-saline (control) conditions respectively. In the terms of stress condition percentage of callus induction was decreased by increasing NaCl concentration on all of the three explants. Hypocotyl and root callus showed the highest and the lowest percentage of regeneration. Hypocotyl and root explants showed the highest and the lowest dry and fresh weight at all concentrations of NaCl. Also increment of NaCl concentrations led to increment of sodium and decrement of potassium ingredients of the callus. Amount of calcium varied by increasing NaCl concentration. Regenerated plants transferred to MS medium for root initiation. Then the seedlings were transferred to soil to set seed. Generally, in vitro selection is a suitable method for identification and selection of the tolerant genotypes to salinity in Plantago psyllium.
    Keywords: Callus, In vitro, NaCl, Plantago psyllium L
  • S. Hoseinpanahi *, M. Majdi *, G. Mirzaghaderi Pages 232-242
    Black cumin (Nigella sativa) is one of the most important medicinal plants belongs to Ranunculaceae. In spite of its significance in pharmaceutical industry, tissue culture and micropropagation of the species is not well studied yet. Hence, based on the issue we aimed to study its callogenesis and regeneration on leave explants of the species. In vitro provided explants of leave were cultured on MS medium supplemented with NAA (0.5, 1, 1.5 mgL-1) and BAP (0.2, 0.5, 1 mgL-1). Half MS medium supplemented with 0.5, 1 and 1.5 mgL-1NAA and IBA were used for rooting the regenerated shoots. Results showed that higher percentage of callogenesis was observed on MS medium supplemented with 0.5 mgL-1NAA and 0.5 mgL-1 BAP. Shooting was observed on MS medium (1mgL-1BAP) and rooting on half MS (1 mgL-1NAA), respectively. Results indicated that callogenesis, shooting and rooting of black cumin are highly affected by hormonal combination levels.
    Keywords: Auxin, black cumin, callogenesis, cytokinin, regeneration, tissue culture
  • A. Jafari Mofidabadi *, A. Ghameri, Zare, Y. Iranmanesh Pages 243-248
    In order to introduce new poplar hybrid clones (“Mofid” and P. × albaeuphratica) for commercial wood production in different parts of Iran, ecological range of productivity of the hybrids have to be determined. Therefore, adaptability of the hybrid clones, "Mofid" and its reciprocal cross hybrid (P. × albaeuphratica), along with Populus alba L. and P. nigra, as local clones, were investigated. The experiment was conducted based on a randomized complete block design with three replications. Three hundred individual cuttings of the clones were planted in 100 square m experimental plots by spacing of 2 × 2 m. Analyses of variance was performed on quantitative and qualitative characters recorded during four years. Results indicated that there were highly significant differences between the clones at 0.01 level of probability. P. × albaeuphratica hybrid showed higher diameter at breast height (4.98 cm), trunk height (2.08 m) and total height (5.24 m) than others two clones. Low level of breast height diameter and total height were observed for P. nigra L. clone as a local poplar clone. Mofidwas sensitive to winter and spring cold conditions (below -30°C), While P. × albaeuphratica showed a high level of cold tolerance to the mentioned temperature.
    Keywords: Adaptation experiment, Inter specific hybrid, Mofid, Populus alba, Populus euphratica
  • K. Bahmani, A. Izadi Darbandi *, A. Akbari Pages 249-263
    Effects of drought stress on seed yield and yield components in fennel genotypes was evaluated at research field of college of Aburaihan, University of Tehran, Iran during 2013. Experiment was carried out in split plot arrangement based on a randomized complete block design (RCBD) with three replications. Normal irrigation and drought stress treatments were assigned to main plots and fennel genotypes including two drought tolerant synthetic cultivars (early and medium maturity synthetic cultivars) and their four elite parents (Fasa, Meshkinshahr, Fozveh and Hashtgerd) were randomized in subplots. Analysis of variance showed that effects of drought stress on number of umbels, number of umbellate, seed yield and biological yield were significant. Drought stress reduced all measured traits and seed yield (40%) was affected the most. Result showed significant differences among the genotypes for all of the studied traits. Mean comparison of the genotypes showed that the highest seed yield belonged to Fozveh (1125 kg/ha) in normal condition and lowest seed yield belonged to Fasa (434 kg/ha) under drought stress. Early and medium maturity synthetic cultivars had the highest seed yield in drought stress conditions. Stress tolerance score (STS) for genotypes were calculated. Early and medium maturity synthetic cultivars with the highest amounts of STS were introduced as the best genotypes with drought tolerant. Finally based on the results, the cultivars in environments with variable climate, especially water shortage, can produce satisfactory yield.
    Keywords: Drought stress, drought tolerance indices, fennel, synthetic cultivars
  • B. Hosseini *, A. Bighamat Pages 264-276
    Origanum vulgar ssp. gracile is one of medicinal plants belonging to Lamiaceae family. Carvacrol was detected as a dominant component of essential oils of the species. Effects of different concentrations of 2,4-Dichlorophenoxy Acetic Acid (2,4-D) in combination with benzyl adenine (BAP) were investigated on callus induction of various explants (Cotyledon, Hypocotyl, Node, Shoot Tip and leaf) of the species.Interaction between culture media and explant types was significant at 1% Level of probability. The highest percentage of callus induction (100%) was obtained on MS medium supplemented with 1 and 3 mg l−1 2,4-D on node explants. Maximum callus induction (93.3%) was observed on MS medium supplemented with 3 mg l−1 2,4-D. No callus induction (0%) was observed on control and MS medium supplemented with 0.1 mg l−1 BA on leaf explants. Higher percentage of embryogenic callus production was obtained on MS medium supplemented with 1 mg l−1 2,4-D in combination with 0.1 mg l−1 BAP on shoot tip explants. Percentage of embryogenic induction was the lowest on hormone free MS medium and media containing 0.1 mg l−1 BAP in all explants and MS media supplemented with 5 mg l−1 2,4-D on hypocotyl explant. By increasing 2,4-D concentration, embryogenesis was decreased and maximum embryogenesis percentage was obtained by shoot tip and node explants. Effects of BAP on shoot regeneration from explants, the highest shoot regeneration (100%) on nodes and shoot tip explants on hormone free media and MS media fortified with 1 mg l−1 BAP were obtained.
    Keywords: BAP, Essential oil, fresh weight, 2, 4-D
  • A. Pourmeidani *, H. Maddah Arefi, A.A. Jafari, S. Torabi, M. Mirza Pages 277-286
    To determine essential oil yield stability in different populations of thyme (Thymus kotschyanus), 20 plant populations were examined in normal conditions at 11 stations, consisted Damavand, Esfahan, Golestan, Hamedan, Khorasan, Markazi, Qom, Tabriz, Tehran, Yazd and Zanjan. Data were analyzed in split plot in location design. Based on combined analysis of variance, genotype × location interaction was significant at (p>1%). This showed differences of the studied populations in yield and response to different conditions in eleven locations. In Graphical analysis, 11 environments were divided into 3 Mega environments. In mega environments Khorasan, Qom, Markazi, Damavand, Yazd, Zanjan and Tehran, genotypes 5, 27, 51 and 54 showed special compatibility. Genotypes 3 and 17 in Tabriz and Hamadan mega environment and genotypes 10, 8, 70 and 50 in mega environment of Golestan showed special compatibility. Assessment based on essential oil yield and stability of genotypes showed that accessions 5, 54 and 29 were suitable accessions. Graphical analysis of relationships between the environments, Khorasan, Qom, Markazi and Damavand, formed a group environment. Khorasan, Tabriz, Isfahan and Golestan locations showed significant role in differentiation of the studied genotypes. Based on graphical analysis of relationship between the genotypes, genotypes of 54 (Naghade), 27 (unknown 1), 51 (Tehran), 56 (Zarand) and 5 (Qazvin 2) formed a high production group presenting special compatibility to mega environment of Khorasan, Qom, Markazi, Damavand, Yazd, Zanjan and Tehran. The mentioned genotypes could be used for thyme cultivation in the mentioned areas.
    Keywords: Essential oil, GGE biplot, stability analysis, Thyme, Thymus kotschyanus
  • A.R. Pour Aboughadareh *, M. Moghaddam, S.S. Alavikia, A.A. Mehrabi Pages 287-304
    In order to evaluate heritability of agro-morphological characters as well as study of relationship between genetic diversity with geographical factors in Einkorn wild wheat populations (41 accessions consisted of 33 accessions of T. boeoticum and 8 accessions of T. urartu species), an experiment was conducted based on a randomized complete block design with three replications in research station of University of Tabriz, Iran during 2011-2012 growing seasons. Analysis of variance showed significant differences among the accessions for all of studied characters except numbers of total tiller and fertile tiller. Mean comparison also revealed significant differences between the two species in terms of all characters except leaf width as well as weight of total spikes and harvest index. For both of the species, heritability and variation coefficients indicated high level of genetic variation for agro-morphological characters. According to correlation coefficients, a positive and significant relation was found among the studied characters. However, only correlation between latitude and spike length as well as altitude and number of total tillers were positive and significant. Clustering of the accessions on the basis of all characters and geographical factors produced two main groups, so that in both dendrograms grouping of accessions were greatly consistent with each other. Accessions with closer altitude and latitude were allocated to similar groups. On the whole, remarkable level of genetic diversity among Einkorn wheat, especially accessions collected from Kermanshah and Lorestan provinces was revealed, implying special attention to germplasm of the areas is required.
    Keywords: cluster analysis, Einkorn wheat, germplasm, morphological diversity, traits relationships
  • Farzaneh Sadat Ghasemi *, A. Jalili, S.S. Mirzadeh Vaghefi, S.S. Kazemi Pages 305-314
    Plantago genus of Plantaginaceae family has 22 annual and perennial herbaceous species in Iran. Plantago major is one of common plants in wetlands. Chromosomal characteristics of seven populations of Plantago majorL. were studied. Seeds were collected from habitats of the species in NW of Iran. The seeds were grown in petri dishes. Root tip meristems were stained with Hematoxilin. Chromosome number of five populations was 2n= 12 and in two other populations was 2n=24. Base Chromosome number of the species was x=6. In studied populations, Karyotype formula had metacentric and submetacentric chromosomes. Chromosome size of the species varied between 1.25 to 2.87 µm. Ideogram of each population was made and karyotypic characteristics including chromosome number, long and short arm length, and arm ratio indices were also estimated. The species had symmetrical karyotype in all of the examined populations; According to Stebbins classification, six of the studied populations located in 1A class and one of the populations located in 2A class.
    Keywords: Chromosome, karyotype, Plantago, wetland
  • Farid Noormand Moayyed *, A.A. Jafari, A. Razban Haghighi Pages 314-322
    In order to evaluate drought tolerance of alfalfa (Medicago sativa), 49 accessions of the species were examined in two separate experiments using simple lattice designs under normal and dryland farming system during 2005-2007 in Tabriz, Iran. Forage dry matter yield was evaluated during two years. Results of combined analysis showed significant differences among the genotypes and among the years. Means of forage dry matter yield were 9.01 and 4.94 ton/h under irrigation and dryland farming systems, respectively. Cluster analysis correctly distributed the genotypes in the relevant groups based on yield and STI Index. Group 3 with genotypes of 14, 25, 37, 32, 11, 13 and 10 with average yield of 6.42 ton/h and STI= 0.95 was recognized as drought tolerant group. Based on stress intensity SI=0.452, Stress Tolerance Index (STI) and Stress Tolerance (TOL), genotypes 14 (Khoramabad) and 32 (Faridan) with average values of 8.74 and 7.26 ton/h respectively had the highest production in dryland farming system, that were recognized as drought tolerant accessions.
    Keywords: forage yield, Medicago sativa, stress tolerance