فهرست مطالب

بیوتکنولوژی کشاورزی - سال هشتم شماره 4 (پیاپی 24، زمستان 1395)

مجله بیوتکنولوژی کشاورزی
سال هشتم شماره 4 (پیاپی 24، زمستان 1395)

  • تاریخ انتشار: 1395/12/20
  • تعداد عناوین: 7
|
  • سعید باقری کیا، محمدهادی پهلوانی*، احد یامچی، خلیل زینلی نژاد، علی مصطفایی صفحه 1
    در مطالعه فیزیولوژیکی انتقال مجدد مواد فتوسنتزی از ساقه به دانه در طی پر شدن دانه ها مواد ژنتیکی جهش یافته ابزاری ارزشمند به شمار می آیند. دو لاین جهش یافته پیشرفته گندم نان (T-67-60 و T-65-7-1) به همراه رقم تیپ وحشی آن ها (رقم طبسی) در دو شرایط رطوبتی (مطلوب و 40-30 درصد ظرفیت مزرعه) به صورت یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار کشت شدند. اعمال تنش در مرحله ظهور کامل سنبله (زادوکس 60) آغاز شد و نمونه برداری ها در 5 مرحله (0، 7، 14، 21 و 28 روز پس ازگرده افشانی) انجام شد. بر اساس نتایج انتقال مجدد ساقه و کارایی آن تحت تنش خشکی انتهایی در لاین های جهش یافته به طور معنی داری بیشتر از رقم تیپ وحشی بود. علت این امر قدرت مخزن بالاتر و بروز پیری زودرس در لاین های جهش یافته نسبت به رقم تیپ وحشی بود. با توجه به روند تغییرات محتوای کلروفیل و بیان نسبی ژن های کلیدی فتوسنتزی روبیسکو (زیرواحدهای کوچک و بزرگ روبیسکو و روبیسکو اکتیواز) در ژنوتیپ ها طی پر شدن دانه ها به نظر می رسد تجزیه کلروپلاست و سیستم فتوسنتزی در اثر پیری القاء شده توسط تنش خشکی در لاین های جهش یافته با شدت بیشتری نسبت به رقم تیپ وحشی اتفاق افتاده است. از آنجایی که پدیده پیری تحریک کننده انتقال مجدد مواد فتوسنتزی از ساقه به دانه است، انتقال مجدد ساقه و کارایی آن در لاین های جهش یافته بیشتر از رقم تیپ وحشی بود. رقم تیپ وحشی نیز بیشتر با تداوم فتوسنتز جاری برگ ها در جهت پر کردن دانه ها عمل کرده است.
    کلیدواژگان: ن ژن، ی، رو، و
  • فریبا بختیاری، جواد مظفری *، حمید عبداللهی صفحه 17
    تکثیر رویشی گلابی از طریق روش های معمول قلمه چوب نرم یا سخت مشکل می‏باشد. بنابراین امکان تکثیر و ایجاد کلکسیون درون شیشه ای، در 10 رقم بومی گلابی ایران مورد مطالعه قرار گرفت. برای این منظور ابتدا صفات رشد گیاهچه ها از قلمه های تک‏گره نرم این ارقام بر روی محیط کشت MS حاوی تنظیم کننده های رشد بررسی شد. در این مرحله پس از گذشت سه هفته از کشت ریز نمونه ها، ارقام نطنزی و قوسی با میانگین 75/4 روز زود ترین زمان القاء رشد و رقم خوج با میانگین 75/20 روز دیرترین زمان القاء رشد را نشان داد. ارقام قوسی و نطنزی بیش ترین تعداد برگ و ارتفاع شاخساره را به خود اختصاص دادند. سپس تکثیر درون شیشه‏ای گیاهچه-های این ارقام در محیط کشت QL تغییر یافته حاوی تنظیم کننده های رشد مورد مطالعه قرار گرفت. در گیاهچه های تکثیر شده درون شیشه ای، رقم قوسی به صورت متوسط بیش ترین تعداد برگ تکثیر شده و بالاترین ارتفاع گیاه را تولید کرد. ارقام بیروتی و شاه میوه کمترین رشد را نشان دادند. همچنین ریشه زایی ارقام منتخب گلابی در غلظت‏های مختلف اکسین (IBA) بر روی محیط کشت QL تغییر یافته مطالعه شد. در غلظت‏های 5/0 و 2 میلی‏گرم در لیتر IBA در هیچ یک از ارقام ریشه ز‏ایی مشاهده نشد، در حالی که همه ارقام مورد بررسی در غلظت 1 میلی‏گرم در لیتر ریشه دار شدند. بیش ترین تعداد ریشه در رقم قوسی و کمترین میزان آن در ارقام نطنزی و سردرودی مشاهده گردید. رقم شاه میوه دارای بیش ترین طول ریشه و ارقام سردرودی و قوسی دارای کمترین طول ریشه بودند. نتایج این تحقیق نشان داد که تکثیر و ریشه دار نمودن ارقام گلابی بومی ایران در شرایط درون شیشه به راحتی امکان پذیر بوده ولی صفات رشد و تکثیر آن ها تحت تاثیر ژنوتیپ (رقم) می باشد. همچنین در این تحقیق اولین کلکسیون حفاظت درون شیشه ای ذخایر ژنتیکی گلابی در ایران با موفقیت ایجاد گردید.
    کلیدواژگان: گلابی، ذخایر ژنتیکی، تکثیر درون شیشه ای، تنظیم کننده های رشد، کشت بافت
  • رباب دغاغله، حسین صبوری*، حسین حسینی مقدم، عیسی جرجانی، حسین علی فلاحی صفحه 35
    جو پس از ذرت، گندم و برنج یکی از مهم ترین غلات جهان می باشد. به منظور نقشه یابی صفات سنبله و دانه در دو نسل F3 و F4 حاصل از تلاقی ارقام بیچر× کویر جمعیتی شامل 103 خانواده F3 و F4 جو در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی طی دو سال زراعی 95-1393 در سه تکرار کشت شد. برای صفات مورد ارزیابی تفکیک متجاوز مشاهده شد که نشان دهنده وجود ترکیبات آللی متفاوت در والدین بود. نقشه پیوستگی با استفاده از نشانگرهای SSR، iPBS،IRAP و ISSR تهیه شد و 640 سانتی مورگان از ژنوم جو را پوشش داد. فاصله ی بین دو نشانگر 69/9 سانتی مورگان برآورد گردید. مکان یابی فاصله ای مرکب پانزده QTL در دو نسل مکان یابی نمود. برای صفات طول ریشک، قطر دانه و طول دانه در هر دو نسل F3 و F4 QTLهایی شناسایی شد. برای طول دانه و تعداد سنبلچه در نسل F4 به ترتیب QTLهای بزرگ اثر با ضریب تبیین 2/12 و 15، با درصد LOD 62/3 و 9/2 در فاصله ی 5/3 و 5/2 سانتی مورگان از نشانگر شناسایی شدند. صفات طول دانه و قطر دانه در نسل F3 با نشانگر iPBS2076-5 پیوسته و هم-مکان بودند. برای صفات طول ریشک، تعداد سنبلچه، طول دانه و قطر دانه نیز هم مکانی شناسایی شد. شناسایی QTL های کنترل کننده صفات می تواند در بهبود عملکرد موثر باشد. انتظار می رود بتوان پس از تعیین اعتبار در مکان ها و جمعیت های مختلف از QTLهای شناسایی شده در این بررسی در برنامه های انتخاب به کمک نشانگر و مکان یابی دقیق استفاده نمود.
    کلیدواژگان: QTL
  • زینب رحمانی*، سعید حسنی، سعید زره داران، سونیا زکی زاده، علیرضای خان احمدی صفحه 57
    دی آسیل گلیسرول آسیل ترانسفراز 1 (DGAT1) یک آنزیم میکروزومی است که مرحله نهایی سنتز تری گلیسرید ها یعنی تبدیل دی آسیل گلیسرول به تری آسیل گلیسرول را تسریع می کند. هدف از این پژوهش، مطالعه چندشکلی اگزون 17 ژن DGTA1 و بررسی ارتباط آن با رکوردهای درصد چربی شیر گوسفندان نژاد کردی ایستگاه اصلاح نژاد حسین آباد شیروان بود. بدین منظور از 100 راس میش بطور تصادفی رکورد شیر گرفته شد و با دستگاه اکومیلک توتال، درصد چربی آن تعیین گردید. همچنین، DNA این میش ها استخراج و با استفاده از یک جفت آغازگر اختصاصی، یک قطعه ی 309 جفت بازی اگزون 17 این ژن تکثیر شد. ژنوتیپ ها به روش PCR-RFLP و هضم با آنزیم اندونوکلئاز ALuI تعیین شدند. فراوانی آلل C و T این ژن به ترتیب 65/0 و 35/0 محاسبه شد. آنالیز آماری با رویه GLM نرم-افزار SAS 9.1 انجام شد و بیانگر ارتباط معنی دار ژنوتیپ ها با درصد چربی شیر میش ها بود (05/0P<)، به طوری که درصد چربی شیر میش های با ژنوتیپ TT نسبت به میش های با ژنوتیپ CC بیشتر بود. نتایج پژوهش ما نشان داد که از چندشکلی اگزون 17 ژن DGTA1 می توان برای افزایش درصد چربی شیر گوسفند در برنامه های انتخاب به کمک نشانگر استفاده کرد.
    کلیدواژگان: ژن DGAT1، چند شکلی، گوسفند، درصد چربی شیر
  • سعید سهرابی*، علی اسماعیلی زاده، محمدرضا محمدآبادی، حسن مرادیان، احسان نصیری فر، رسول خدابخش زاده صفحه 69
    حیوانات نقش داشته باشد. ثابت شده است که این عدم تقارن می تواند عامل رشد کندتر، باروری کمتر و بقای محدودتر موجودات باشد. مطالعه حاضر به منظور شناسایی جایگاه های ژنی موثر بر این عدم تقارن در استخوان متاتارسوس بلدرچین ژاپنی صورت گرفت. بدین منظور از یک طرح سه نسلی F2 حاصل از تلاقی متقابل دوسویه متفاوت بلدرچین ژاپنی (تخم گذار یا سفید و گوشتی یا وحشی) و تشکیل نسل دوم استفاده گردید. با تلاقی 34 پرنده از نسل دوم با یکدیگر، 422 پرنده نسل سوم ایجاد شد. رکوردهای فنوتیپی مربوط به وزن و طول استخوان های مربوط به 403 پرنده ثبت شدند. 414 قطعه از پرندگان هر سه نسل (383 قطعه از نسل سوم) برای هشت نشانگر ریزماهواره تعیین ژنوتیپ شدند. داده های حاصل با استفاده از روش نقشه یابی درون فاصله ای آنالیز شده و QTL مربوط به 12 صفت شناسایی شد. در این تحقیق، شش جایگاه ژنی در فواصل 59، 70، 134، 156، 164 و 184 سانتی مورگان روی کروموزوم شماره یک شناسایی شد. واریانس ناشی از جایگاه های شناسایی شده، 37/0 تا 29/5 درصد از واریانس فنوتیپی صفات موردنظر را شامل می شد.
    کلیدواژگان: عدم تقارن، بلدرچین ژاپنی، جایگاه های ژنی موثر بر صفات کمی
  • سمانه کرمی معلم، رضا معالی امیری*، هوتن وفایی، یاسمن نظیری صفحه 85
    گیاهان جهت بقا و تحمل تنش های محیطی نیازمند مکانیسم های دفاعی متعددی هستند. در این پژوهش فعالیت آنزیم های اکسیداز متناوب (AOX) میتوکندری، سوپراکسید دیسموتاز (SOD) و کاتالاز (CAT) ، میزان نشت الکترولیتی (ELI) و پراکسید هیدروژن (H2O2) به عنوان شاخص های خسارت سلولی در دو ژنوتیپ حساس (ILC533) و متحمل (Sel 96TH11439) نخود زراعی (Cicer arietinum L.) تحت تنش سرمای 4 درجه سانتی گراد ارزیابی شد. نتایج تجزیه آماری نشان داد که اختلاف معنی داری بین ژنوتیپ ها تحت تیمارهای دمایی وجود داشت. تحت تنش سرما به موازات کاهش شاخص های خسارت، فعالیت آنزیم AOX افزایش معنی داری یافت. بیشترین فعالیت این آنزیم در ژنوتیپ متحمل در روز ششم پس از تنش سرما مشاهده شد در حالی که تحت این شرایط میزان فعالیت این آنزیم در ژنوتیپ حساس به طور معنی داری کمتر از ژنوتیپ متحمل بود. افزایش فعالیت آنزیم AOX که با خسارت سلولی کمتر (نتایج ELI و H2O2) به خصوص در روز ششم پس از تنش سرما همراه بود، بیانگر اهمیت این آنزیم در تحمل به سرما در گیاه نخود می باشد. افزایش معنی دار و همزمان الگوی فعالیت آنزیم های SOD و CAT ضمن تایید نتایج فعالیت AOX، درجه تحمل ژنتیکی نخود به سرما را افزایش داده و یا اینکه سبب بهبود گیاه پس از اعمال تنش می شود. چنین شاخص هایی ممکن است در ارزیابی ژنوتیپ های نخود تحت تنش سرما و یا بکارگیری آن ها در برنامه های اصلاحی مفید باشند.
    کلیدواژگان: ااز وب، او، د
  • فهیمه هاشمی، حمیدرضا کاوسی*، شهرام پورسیدی صفحه 99
    هنگامی که گیاهان در معرض شرایط محیطی تنش زا قرار می گیرند، تولید گونه های فعال اکسیژن (ROS) افزایش یافته و سبب خسارات عمده به سلول ها می شود. در گیاهان سیستم های دفاع آنتی اکسیدانی وجود دارند که می توانند ترکیبات ROS را سمیت زدائی کنند. در این تحقیق تغییرات در الگوی بیان و فعالیت آنزیمی سوپراکسید دیسموتاز و آسکوربات پراکسیداز گیاهچه های نخود در پاسخ به غلظت های مختلف کلرید کادمیوم (0، 5/0، 5/2، 5/7، 5/12، 25 و 50 میلی مولار) بررسی شد. نتایج نشان داد که در گیاه نخود تولید هر دو آنزیم SOD و APX در هر دو سطح mRNA و فعالیت آنزیمی در برگ های گیاهچه ها در پاسخ به افزایش کادمیوم در محیط القاء می شوند. فعالیت آنزیمی SOD و APX و سطوح رونوشت ژن های Cu/ZnSOD و APX در سطوح پائین و متوسط کادمیوم بطور معنی داری افزایش یافت ولیکن به دنبال افزایش غلظت کادمیوم از 5/12 به 50 میلی مولار فعالیت آنزیمی و میزان بیان دو ژن فوق به تدریج کاهش یافت. می توان چنین نتیجه گیری کرد که سیستم دفاع آنتی اکسیدان آنزیمی در نخود نقش عمده ای در پاسخ به سمیت کادمیوم ایفا می کند.
    کلیدواژگان: آی آاان، دم، ژن د، ن
|
  • Bagherikia S._Pahlevani M. H *_Yamchi A._Zenalinezhad K._Mostafaie A Page 1
    In the physiological study of stem remobilization of assimilates during grain filling, mutant genetic materials are a valuable tool. Two advanced mutant lines of bread wheat (T-67-60 and T65-7-1) along with their wild type (Tabasi Cv.) were planted at two moisture conditions (normal and 30-40% of field capacity) as a factorial experiment based on a completely randomized design with three replications. Drought treatment initiated at full heading stage (Zadoks 60) and sampling done at 5 steps (0, 7, 14, 21 and 28 days after anthesis). Based on the results remobilization of stem and its efficiency in the mutant lines was significantly more than wild type, under terminal drought stress. The reasons for this were higher capability of the sink and early senescence in the mutant lines compared to the wild type. In consequence of changes in chlorophyll content and relative gene expression of key photosynthetic Rubisco (Rubisco large and small subunits and Rubisco activase), in the genotypes during grain filling seems degradation of chloroplasts and photosynthetic system occurred caused by senescence drought stress-induced in the mutant lines more strongly than in the wild type, and because of senescence is stimulating remobilization of assimilates from stem to grain, remobilization of stem and its efficiency in mutant lines were more than wild type. Also, wild type further with continuation of current photosynthesis in the leaves has acted for the grain filling.
    Keywords: Gene expression, Senescence, Mutant, Rubisco, Chlorophyll
  • Bakhtiari F., Mozafari J. *, Abdollahi H Page 17
    Multiplication of pear cultivars using conventional vegetative propagation techniques such as soft or hard wood cuttings is difficult. Therefore, the possibility of micro-propagating 10 Iranian native pear cultivars and the establishment of their in vitro collection were studied. In vitro cultures of these cultivars, established using single node soft cuttings on MS Medium supplemented with BAP (1 mg/l) and NAA (0.1 mg/l), were evaluated for growth characteristics. At this stage, time to shoot induction in cvs Ghosi and Natanzi with the mean of 4.75 days was the shortest and in cv Khooj with 20.75 days was the longest, among all cultivars examined in this study. Cultivars Ghosi and Natanzi also produced the highest number of leaves ( 4.25 and 3.25, respectively) and the highest shoot height (9.25 and 6.5 cm, respectively). Micropropagation of in vitro grown plantlets were then studied by assessing 21 days old Micropropagated plantlets on the modified QL medium containing growth regulator combination of BAP (1mg/l), NAA (0.1 mg/l), Zeatin (1mg/l) and 2ip (1mg/l). Cultivar Ghosi produced plantlets with an average of 3.75 leaves and the average height of 4.27 cm, showing the highest growth rate. On the other hand, plantlets of cvs Beiruti and Shahmiveh with an average shoot height of 1 cm showed the lowest growth among the cultivars examined. Modified QL media supplemented with different concentrations of Auxin, IBA, were used for rooting of four selected pear cultivars. NO roots was observed on any of the four cultivars, cultured on media with IBA concentrations of 0.5 and 2.0 mg/l, while all selected cultivars rooted on the medium containing IBA with concentrations of 1mg/l. The highest mean number of roots (6.33) was produced in cv Ghosi and the lowest in cv Sardroodi (1.66). Root length was the highest in cv Shahmiveh and lowest in cv Sardroodi. The results of this research work showed that Iranian native pear cultivars can easily be micopropagated under in vitro conditions, but their growth and multiplication characteristics is genotypic specific. This research also successfully established the first Iranian in vitro collection of native pear genetic resources.
    Keywords: pear, genetic resources, in vitro propagation, growth regulators, tissue culture
  • Daghaghelh R., Sabouri H. *, Hosseini Moghaddm H., Jorjani E., Fallahi H.A Page 35
    Barley is one of the world's grain is the most important corps after maize, wheat and rice.In order to spike and grain mapping in F3 and F4 families in Becher × Kavir cultivars cross in barly population of 103 families with parents in a randomized complete block design with three replications 2014-2016 during two growing seasons. Assessment transgressive segregation was observed that the existence of different allele combinations in their parents. Linkage map were prepared using SSR, iPBS, IRAP and ISSR marker that it covered 640 cM of barley genome. The distance between two markers 9.69 cM were estimated. Composite interval mapping identified fifteen QTLs in F3 and F4 families. QTLs for awn length, grain diameter and grain length was located in both F3 and F4 families. For grain length and number of spikelets in the F4 families was identified the major effect QTL by R2 12.2 and 15, with the percentage LOD 3.62 and 2.9 in 3.5 and 2.5 cM distance markers. Length grain and grain diameter were linked and co-location iPBS2076-5 markers in the F3 generation. co-location QTLs For awn length, number of spikelets, grain length and grain diameter identified. QTL identification characteristics of the controller can be effective in improving performance. It is expected to be followed by validation in various places and populations identified QTL in this study programs used in marker-assisted selection and accurate positioning.
    Keywords: Barley, Mapping, Generation, Spike, QTL
  • Rahmani Z. *, Hassani S., Zerehdaran S., Zakizade S., Khan Ahmadi A Page 57
    Diacylglycerol acyltransferase 1 (DGAT1) is a microsomal enzyme that accelerates the final stage of the synthesis of triglycerides, means converting diacylglycerol to triacylglycerol. The aim of this study was to investigate polymorphism in exon 17 of the DGAT1 gene and their associations with milk fat percentage in Kurdi sheep breed in Hussein Abad breeding station of Shirvan. Hence, milk records of 100 ewes were randomly selected and milk fat percentage was measured by Total Eco milk device. Indeed, ewe DNA was extracted and amplified by specific primers for a 309 bp fragment of exon 17 of this gene. Genotypes were determined by PCR-RFLP digested with AluI endonuclease enzyme. Frequencies of C and T alleles were 0.65 and 0.35, respectively. Statistical analysis was conducted by GLM procedure of SAS 9.1 software and showed significant association of genotypes with milk fat percentage (P
    Keywords: DGAT1 gene, Polymorphism, Sheep, milk fat percentage
  • Sohrabi S.S. *, Esmailizadeh A.K., Mohammadabadi M.R., Moradian H., Nasirifar E., Khodabakhshzadeh R Page 69
    Asymmetry is an indicator of genetic and environmental stressors in organisms and plays an important role in developmental instability. It is suggested that symmetrical individuals do generally have faster growth, higher fecundity, and better survival. To identify Quantitative trait loci affecting some asymmetric traits in Japanese quail, a three-generation resource population was developed by using two distinct Japanese quail strains, wild and white. Eight pairs of white (S) and wild (W) birds were crossed reciprocally and 34 F1 birds were produced. The F1 birds were intercrossed to generate 422 F2 offspring. All of the animals from three generations (453 birds) were genotyped for eight microsatellite markers on chromosome 1. Bone length measured by a digital caliper and bone weighed with an accuracy of 0.1 g. QTL analysis was conducted applying the line-cross model and the least-squares interval mapping approach. Among 12 examined traits, 6 QTL were identified in 59, 70, 134, 156, 164, and 184 cM on chromosome 1. Variance of detected QTL was ranged from 0.37 to 5.29%.
    Keywords: Asymmetry, Japanese quail, Quantitative Trait Loci
  • Karami S., Maali Amiri R. *, Vafaee H., Naziri Y Page 85
    Plants require different defensive mechanisms for being survive and tolerance to environmental stresses. In present study, activity of defensive enzymes such as alternative oxidase (AOX), superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), electrolyte leakage index (ELI) and hydrogen peroxide (H2O2) amount as a cellular damage indices in two genotypes of chickpea, susceptible (ILC533) and tolerant (Sel96Th11439) under 4°C cold stress was evaluated. Statistical analyses results showed that there is a significant difference between genotypes under cold stress. Under cold stress, decrease in damage indices was accompanied with an increase in AOX activity. The maximum activity of AOX was seen in tolerant genotype on sixth day of cold stress, whereas under such conditions AOX activity in susceptible genotype significantly was lower compared to tolerant genotype. The increase in AOX activity which was accompanied with a decrease in cellular damage (ELI and H2O2 results) particularly on sixth day of cold stress showed the significance of AOX enzyme in tolerance of chickpea plants to cold stress. The simultaneous and significant increase in SOD and CAT activities along with confirmation the results of AOX activity increased degree of genetic tolerance of chickpea to cold stress or plant recovery after exposure to cold stress. These indices may be useful in assessment of chickpea genotypes under cold stress or utilization them in breeding programs.
    Keywords: alternative oxidase, cold, electrolyte leakage, chickpea
  • Hashemi H., Kavousi H.R. *, Pourseyedi Sh Page 99
    When plants are exposed to stressful environmental conditions, the production of reactive oxygen species (ROS) increases and can cause significant damage to the cells. Antioxidant defense systems, which can detoxify ROS, are present in plants. In this study, the changes in expression profile and enzyme activity of superoxide dismutase and ascorbate peroxidase were analyzed in chickpea seedlings in response to different concentrations (0, 0.5, 2.5, 7.5, 12.5, 25 and 50 mM) of cadmium chloride. The results showed that in Chickpea plants, the SOD and APX were induced both at mRNA and enzyme activity levels in leaves of seedlings in response to cadmium overload. The enzyme activity of SOD and APX and mRNA transcript levels of Cu/ZnSOD and APX increased significantly at low and medium cadmium levels but decreased gradually throughout on increasing cadmium concentration from 12.5 to 50 mM. It was concluded that the enzymatic antioxidant defense system in chickpea played a major role in its response to cadmium tixicity.
    Keywords: Antioxidant enzymes, Cadmium, Chickpea, Gene expression