فهرست مطالب
مجله زیست فناوری گیاهان زراعی
پیاپی 6 (بهار و تابستان 1393)
- تاریخ انتشار: 1393/05/12
- تعداد عناوین: 9
-
-
صفحات 1-9
ریحان (Ocimum basilicum L.) گیاه دارویی از خانواده نعناعیان (Lamiaceae) است که در طب سنتی ایران مورد استفاده قرار می گیرد. اسانس ریحان سرشار از ترکیبات فنیل پروپانوئیدی است. متیل چاویکول و متیل اوژنول از مهم ترین اجزا سازنده اسانس ریحان به شمار می روند. کیتوزان از ترکیبات اصلی دیواره سلولی بسیاری از گونه های قارچی است که به عنوان الیسیتور زیستی برای بهبود بخشیدن بیوسنتز متابولیت های ثانویه استفاده می شود. در این پژوهش، اثر کیتوزان بر میزان متیل چاویکول و بیان ژن چاویکول o-متیل ترانسفراز (CVOMT) و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان کاتالاز و آسکوربات پراکسیداز مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور گیاهچه های ریحان در مرحله پیش گلدهی با غلظت 2 گرم در لیتر کیتوزان تیمار شدند و سپس در زمان های 1، 2، 3 و 5 روز بعد از اعمال تیمار کیتوزان برداشت شدند. آنالیز اسانس نشان داد که میزان متیل چاویکول تحت تاثیر کیتوزان نسبت به نمونه های شاهد افزایش یافت. همچنین بیان ژن چاویکول o-متیل ترانسفراز و فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان کاتالاز و آسکوربات پراکسیداز تحت تاثیر کیتوزان به طور معنی داری افزایش یافت. تغییرات میزان بیان ژن با روند تغییرات متیل چاویکول در مراحل مختلف برداشت مطابقت داشت. بنابراین کیتوزان از طریق افزایش بیان ژن چاویکول o-متیل ترانسفراز باعث افزایش متیل چاویکول گردید.
کلیدواژگان: اسانس، ریحان، ژن چاویکولo، متیل ترانسفراز، آنزیم های آنتی اکسیدان -
صفحات 11-20پیش برهای مصنوعی القاپذیر با بیمارگرها (Synthetic pathogen-inducible promoters) جایگزین مناسبی برای پیش برهای طبیعی در دست ورزی ژنتیکی گیاهان با هدف تولید ارقام مقاوم می باشند. یک پیش بر القاپذیر با بیمارگر در شرایط ایده آل باید تنها در پاسخ به بیمارگرهای هدف فعال شود و ژن مقاومت به بیمارگر را به صورت موضعی و موقتی بیان کند. فقدان این ویژگی ها در پیش برهای طبیعی، توجه را به سمت طراحی پیش برهای مصنوعی معطوف داشته است. در ساختار این پیش برها از اجزائی چون عناصر تنظیمی سیس استفاده می شود که این امر انعطاف پذیری بالایی را در تعیین میزان بیان و نوع القاپذیری یک پیش بر مهیا می نماید. یکی از متداول ترین روش های آنالیز یک پیش بر مصنوعی القاپذیر با بیمارگر، استفاده از روش بیان موقت مبتنی بر اگروباکتریوم می باشد. با اعمال تیمارهای زیستی و غیر زیستی و مطالعه بیان تراژن، آنالیز عملکرد پیش بر در زمان کوتاهی قابل انجام است. در این تحقیق، پیش بر مصنوعی SP-DD (متشکل از دو نسخه از عنصر تنظیمی و القایی سیس D Box از منشاء پیش بر ژن PR2 گیاه جعفری) در اتصال با ژن گزارشگر بتاگلوکرونیداز اینتروندار طبق روش اگرواینجکشن به برگ های گیاه توتون گونه بنتامیانا (Nicotiana benthamiana) منتقل شد و عملکرد آن در واکنش به تیمار سالیسیلیک اسید و تنش های محیطی بررسی گردید. نتایج نشان داد پیش بر مصنوعی SP-DD در پاسخ به سالیسیلیک اسید، ژن بتاگلوکرونیداز را بیان کرد و میزان بیان با گذشت زمان از 2 ساعت به 24 ساعت از اعمال تیمار، افزایش نشان داد. همچنین پیش بر فوق به تنش های گرما و سرما حساسیت اندکی نشان داد ولی تنش اشعه ماوراء بنفش بر القاء آن بی اثر بود.
کلیدواژگان: پیشبر مصنوعی، پیشبر القاپذیر، آنالیز پیشبر، اگرواینجکشن، ژن گزارشگر بتاگلوکرونیداز -
صفحات 21-33رشد و متابولیسم گیاه تحت تاثیر انواع محرک های زنده و غیرزنده از جمله تنش های محیطی قرار می گیرد که گیاه از طریق هورمون ها به آن ها پاسخ می دهد. miRNAها، گروهی از RNAهای کوچک غیر کدکننده هستند که برخی از آن ها در سیگنالینگ هورمون های گیاهی نقش دارند. در این مطالعه با استفاده از تکنیک qRT-PCR، الگوی بیان miR159a،b، miR160، miR167a،b و miR171a، که به ترتیب در تنظیم بیان فاکتورهای رونویسی MYB، ARF، ARF، SCL نقش دارند، در دو رقم حساس و متحمل به تنش خشکی در گندم مورد بررسی قرار گرفتند. بررسی میزان شباهت نوکلئوتیدی نشان داد که بیشترین شباهت در هر یک از این خانواده ها در ناحیه تولید کننده miRNA بالغ می باشد. آنالیزهای qRT-PCR نشان داد تحت شرایط تنش خشکی miR159a،bدر رقم حساس و miR160 و miR167a،b در رقم متحمل افزایش بیان معنی داری داشتند. تحت این شرایط در miR171a تغییر بیان معنی داری در هر دو رقم مشاهده نشد. احتمالا افزایش بیان miR159a،b در رقم حساس منجر به کاهش پاسخ ژن های MYB درگیر در تنش خشکی خواهد شد. افزایش بیان miR160 و miR167a،b در رقم متحمل، باعث تنظیم اثر متقابل مسیرهای سیگنالینگ اکسین و آبسیزیک اسید و احتمالا کمک به تحمل تنش، در رقم متحمل به تنش خشکی می شوند. همچنین با عدم تغییر بیان miR171a در هر دو رقم، احتمالا تحت این شرایط بیان ژن های SCL از طریق سایر مکانیسم های گیاهی تنظیم می شوند.
کلیدواژگان: miRNA، سیگنالینگ هورمون، گندم، تنش خشکی -
صفحات 35-46زعفران (Crocus sativus L.)، ارزشمندترین و محبوب ترین ادویه جهانی، گونه ای تریپلوئید از خانواده Iridaceae می باشد. این گونه با کلاله های قرمز، بلند و معطر، از سایر گونه های این خانواده متمایز است. با پیشرفت های سریع بوجود آمده در نسل دوم توالی یابی، توالی یابی RNA (RNAseq.) ابزار قدرتمندتر و ارزان تری در مطالعات ترانسکریپتوم شده است. گردآوری مجدد توالی های ترانسکریپتوم، راه حل مناسبی برای مطالعه ترانسکریپتوم موجوداتی است که توالی ژنوم آن ها در دسترس نیست. توالی یابی دقیق و مونتاژ قابل اعتماد در داده های ترانسکریپتوم، برای آنالیزهای پایین دست ضروری می باشد. در این مطالعه با جداسازی و تعیین توالی ترانسکریپتوم کلاله زعفران زراعی با استفاده از نسل دوم توالی یابی نتایج عملکرد تجزیه و تحلیل داده ها بوسیله دو نرم افزار پرکاربرد به نام های SOAPdenovo و Trinity مقایسه شد. نتایج این پژوهش نشان داد که میانگین طول توالی ها و تعداد یونی ژن های بدست آمده در Trinity بیشتر از SOAPdenovo می باشد (میانگین 689 برای Trinity و 624 برای SOAPdenovo). نتایج مونتاژ بهتر توسط مونتاژگر مناسب وقتی به پروتئین ترجمه می شود منجر به افزایش معنی داری در تعداد رکوردهای به دست آمده در پایگاه های اطلاعاتی می شود و تعداد بیشتر یونی ژن امکان شناسایی مسیرهای بیوسنتزی متابولیت های مهم بیشتری را فراهم می کند. یونی ژن های مونتاژ شده در Trinity فاقد فاصله بوده و میانگین آن حدود دو برابر یونی ژن های مونتاژ شده بوسیله SOAPdenovo بود. به طور کلی انتخاب ابزار و پارامترهای مناسب برای مونتاژ ترانسکریپتوم بدون درک کاملی از عملکرد ابزارهای مختلف و تنظیمات آن ها کار مشکلی است. با مقایسه عملکرد نرم افزارهای مختلف بر روی موجودات مختلف می توان توصیه هایی در زمینه استفاده از آن ها ارائه داد و نرم افزار مناسب تر را انتخاب کرد.
کلیدواژگان: زعفران، ترانسکریپتوم، مونتاژ، یونی ژن -
صفحات 47-59تنش های غیر زیستی از جمله خشکی و شوری اولین عامل کاهش محصول در دنیا است. در این تحقیق ژن بتائین آلدهید دهیدروژناز (badh) هم به عنوان یک نشانگر غیر آنتی بیوتیکی و هم به عنوان یکی از ژن های کاندید در تحمل به تنش های غیر زیستی به همراه ژن فلاودکسین (fld) در ساخت ناقل کلروپلاستی برای گیاه برنج مورد استفاده قرار گرفت. بدین منظور ابتدا دو قسمت از یک ناحیه اختصاصی هدف گیری کننده به پلاستوم برنج (FR) با افزودن جایگاه آنزیمی مناسب جهت ورود کاست های ژنی به مرکز آن، در دو مرحله به گونه ای با استفاده از PCR از ژنوم کلروپلاستی برنج جدا سازی شد که امکان اتصال مجدد آنها ضمن کلون سازی ایجاد گردد. سپس طراحی کاست ژنی برای ژن های fld و badh تحت نواحی تنظیمی کلروپلاستی انجام شد، به طوری که ژن fld همراه با rbcl 5''UTR و ژن badh همراه با T7gene10 5''UTR به صورت پلی سیسترونی تحت پیشبر قوی کلروپلاستی Prrn و پایانبر rbcl 3''UTR کلون سازی شدند. سرانجام کاست کامل دو ژنی fld/badh به همراه نواحی تنظیمی از ناقل نوترکیب حاصل موسوم به pBF جدا و در مرکز ناحیه هدف گیری کننده به کلروپلاست برنج در دو جهت کلون سازی گردید. دو ناقل مختص کلروپلاست حاصل موسوم به pFrFB(-) و pFrFB(+) پتانسیل الحاق هدفدار ژن های مقاومت به شوری و خشکی را با دو جهت گیری مختلف نسبت به نواحی داخلی ژنوم کلروپلاستی گیاه برنج دارا بوده و قادرند با هدف ایجاد مقاومت بالا به شوری، خشکی و سرما در انتقال ژن به کلروپلاست گیاه برنج با استفاده از تفنگ ژنی مورد استفاده قرار گیرند.
کلیدواژگان: بتائین آلدهید دهیدروژناز، تنش های غیر زنده، فلاودکسین، کلون سازی، وکتور کلروپلاستی -
صفحات 61-72تنوع ژنتیکی بین و درون 50 توده آفتابگردان آجیلی با استفاده از 10 نشانگر ریزماهواره مورد ارزیابی قرار گرفت. تعداد آلل در مکان های ژنی بین 2 تا 3 با میانگین 1/2 آلل به ازای هر مکان ژنی بود. تعداد آلل موثر بین 948/1 در مکان ژنی ORS785 و 468/1 در مکان ژنی ORS1088 با میانگین 825/1 آلل برآورد شد. بیشترین میزان هتروزیگوسیتی مورد انتظار (484/0) در مکان ژنی ORS785 و کمترین آن (268/0) در مکان ژنی ORS1088 برآورد شد. میانگین هتروزیگوسیتی مورد انتظار و مشاهده شده به ترتیب برابر 435/0 و 722/0 بود. محتوای اطلاعات چند شکلی (PIC) بین 573/0 در مکان ژنی ORS785 و 334/0 در مکان ژنی ORS1088 با میانگین 503/0 برآورد گردید. تجزیه به مختصات اصلی (PCoA) نشان داد دو مولفه اصلی اول مجموعا 71/31% از واریانس کل را توجیه می نمایند. گروه بندی توده های آفتابگردان آجیلی مورد مطالعه براساس ضریب فاصله ژنتیکی نی و با استفاده از الگوریتم Complete، آن ها را در 3 گروه مجزا قرار داد. تجزیه واریانس مولکولی نشان داد تنوع درون توده ها بیشتر از تنوع بین تودها می باشد. بنابراین در برنامه های به نژادی آفتابگردان آجیلی، می توان انتخاب را درون توده ها انجام داد.
کلیدواژگان: آفتابگردان، تجزیه واریانس مولکولی، تجزیه خوشه ای، محتوای اطلاعات چند شکل، نشانگرهای مولکولی -
صفحات 73-83شوری خاک با ایجاد تنش اسمزی و بر هم زدن تعادل یونی تولیدات گیاهی را محدود می کند و منجر به خسارت در سطح مولکولی و نهایتا مرگ سلول می گردد. در این تحقیق آنالیز بیان ژن مبتنی بر تکنیک cDNA-AFLP جهت مقایسه پروفایل بیانی ناشی از تنش شوری KCl در سه سطح 0 (شاهد)، 200 و 400 میلی مولار در گیاه آلوروپوس لیتورالیس که نزدیک ترین خانواده به غلات می باشد، انجام شد. از میان 34 عدد EST جداسازی شده، 27 عدد EST با طول میانگین 280 جفت باز بدست آمد. در این میان 80% از رونوشت ها با پروتئین ها و توالی های اسید نوکلئیک شناسایی شده در ارگانیسم های دیگر، شباهت نشان دادند. از طرفی دیگر، 6 رونوشت به عنوان ژن های جدید در نظر گرفته شدند. در نهایت 27 عدد EST در بانک ژن به ثبت رسید که مهمترین آنها شامل گروه های پروتئینی سینتاکسین، آدنوزیل متیونین دکربوکسیلاز و پروتئین های ریبوزومی می باشند. گروه بندی EST ها بر مبنای نوع پاسخ به تنش ها، آنالیز عملکردی و خصوصیت یابی ژن های پاسخگو در ریشه گیاه آلوروپوس لیتورالیس به تنش مذکور را در مطالعات آتی روی این گیاه که از اعضای خانواده غلات می باشد، تسهیل خواهد کرد.
کلیدواژگان: آلوروپوس لیتورالیس، بیان ژن، شوری، cDNA، AFLP -
صفحات 85-94
شناخت تنوع ژنتیکی و طبقه بندی ذخایر توارثی (ژرم پلاسم) از فعالیت های مهم و ضروری در به نژادی و مدیریت حفظ ذخایر ژنتیکی گیاهان می باشد. در این آزمایش تنوع ژنتیکی 48 ژنوتیپ نخود با استفاده از 38 جفت نشانگر ریزماهواره مورد ارزیابی قرار گرفت. پس از استخراج DNA ژنومی و انجام واکنش زنجیره ای پلی مراز، آغازگرها در مجموع 117 باند چندشکل تولید نمودند که متوسط تعداد باند چندشکل به ازای هر آغازگر 5/3 بود. میانگین PIC برای کل آغازگر 48/0 به دست آمد و بیشترین میزان اطلاعات چندشکلی (PIC) مربوط به آغازگرهای TAA170 با مقدار 77/0 و کمترین مقدار آن مربوط به آغازگر Cstms5 با مقدار 08/0 بود. با محاسبه ضریب تشابه جاکارد، ارزش های تشابه بین ژنوتیپ ها دامنه ای از 47/0 تا 94/0 را داشتند. تجزیه خوشه بندی با روش NJ و با استفاده از نرم افزار (Splitstree ver 4.13.1) به منظور بررسی روابط ژنتیکی انجام شد. در مجموع این نتایج مطالعه بر روی نخود با آغازگرهای SSR، نشان داد که این آغازگرها در گیاه نخود کارایی بالایی دارند و نشانگرهای مورد استفاده توانستند تمامی ژنوتیپ ها را به خوبی از هم جدا کنند.
کلیدواژگان: نخود، نشانگرSSR، تنوع ژنتیکی، چندشکلی -
صفحات 95-105سلولازها با فعالیت همزمان سه آنزیم اندو-بتا-1و4-گلوکاناز، سلوبیوهیدرولاز و بتا-گلکوزیداز می توانند سلولز را به واحدهای گلوکز تجزیه کنند. در حال حاضر، سلولازها اغلب در صنایع خوراک دام، نساجی، تصفیه پساب، آبجوسازی و تولید سوخت های زیستی استفاده می شوند و تقاضا برای خرید این آنزیم ها با ویژگی های کاتالیتیکی خاص رشد فزاینده ای دارد. در این مطالعه سویه Bacillus subtilis A14h با قابلیت تولید آنزیم سلولاز با استفاده از روش های بیوشیمیایی و مولکولی (ژن 16SrDNA) شناسایی شد. شرایط بهینه عملکرد آنزیم تولید شده توسط سویه مورد نظر در حضور دو نوع سوبسترا (کربوکسی متیل سلولز و بتا گلوکان) ودر محدوده دمایی C°70-30 و در pH 6/4 ارزیابی شد. همچنین ژن اندو-بتا-1و4-گلوکاناز نیز با استفاده از پرایمرهای اختصاصی تکثیر، توالی یابی ونتیجه در پایگاه اطلاعاتی NCBI ثبت شد. آنالیز توالی های به دست آمده و رسم درخت فیلوژنی با استفاده از نرم افزار Vector NTI و Mega.4 انجام شد. نتایج نشان داد که جدایه مورد بررسی متعلق به گونه B. subtilis است. همچنین نتایج آنالیز فیلوژنتیکی و مقایسه توالی آمینو اسیدی ژن اندو-بتا-1و4-گلوکاناز سویه مورد بررسی نشان داد که ناحیه کاتالیتیکی آنزیم مذکور متعلق به خانواده 5 گلیکوزیل هیدرولازها بوده و ناحیه غیرکاتالیتیکی آن در خانواده 3CBM قرار گرفته و بیشترین شباهت را به آنزیم سلولاز سویه های B. subtilis دارند. هم چنین نتایج نشان داد که بیشترین میزان فعالیت آنزیمی در حضور سوبسترای بتاگلوکان و دمای 55 درجه سانتی گراد معادل U/ml 1464 تخمین زده شد.
کلیدواژگان: باسیلوس سابتیلیس، ژن اندوبتا1و4گلوکاناز، 16SrDNA، فیلوژنی، ویژگی کاتالیکی
-
Pages 1-9
Basil (Ocimum basilicum L.)، a medicinal plant of the Lamiaceae family، is used in traditional Iranian medicine. Essential oils of basil are composed of phenylpropanoids. Chavicol o-methyl and eugenol o-methyl are the most important components in essential oil of basil. Chitosan، main compound of fungal species could be used as biotic elicitor to improve secondary metabolites. In the present study، the effect of chitosan on methylchavicol content، chavicol o-methyl transfrase gene expression and enzymes activity of catalase، ascorbate peroxidase was evaluated. The plants were treated at pre flowering stage with 2 g/L chitosan and harvested after 1، 2، 3، and 5 days. Essential oils analysis showed that methylchavicol increased under chitosan compare to untreated plants. Chavicol o-methyl transfrose gene expression and antioxidant enzymes activity increased significantly after chitosan. Totally، changes in gene expression in different harvest stages are consistent with methylchavicol changes. Thus، chitosan increased methylchavicol by increasing CVOMT gene expression.
Keywords: Essential oils, Gene expression, Ocimum basilicum, CVOMT, antioxidative enzyme activity -
Pages 11-20Synthetic pathogen-inducible promoters are suitable alternatives for native promoters in plant genetic manipulation to the purpose of resistant crop production. An ideal pathogen-inducible promoter would only be activated in response to target pathogens. Furthermore، it should express the transgene locally and temporarily. The absence of these characteristics in native promoters have drawn the attentions toward design and construction of synthetic promoters. Some components like cis-regulatory elements are used in construction of synthetic promoters and this provides high flexibility in determining the expression quantity and the inducibility type. One of the most common methods for a synthetic inducible promoter analysis is using Agrobacterium-mediated transient expression system. With this method، Functional analysis of the promoter can be performed in a short time by application of biotic and abiotic treatments and assaying the transgene expression. In this study، the SP-DD synthetic pathogen inducible promoter (containing of two copies of Box D cis-element derived from parsley PR2 promoter) fused with an intron-containing ß-glucuronidase reporter gene was transferred to tobacco leaves (Nicotiana benthamiana) by agroinjection. The promoter function was evaluated in response to salicylic acid treatment and environmental stresses like heat، cold and UV radiation. The results showed that the SP-DD synthetic promoter induced the ß-glucuronidase gene expression in response to salicylic acid and the expression amount increased over time from 2 hours to 24 hours post applicaion. Besides، the promoter showed slight sensitivity in response to heat and cold stresses but the ultraviolet radiation stress had no effect on the promoter induction.Keywords: Synthetic promoter, Inducible promoter, Promoter analysis, Agroinjection, ß, glucuronidase reporter gene
-
Pages 21-33Growth and metabolism of plants are affected by a variety of stimuli، including biotic and abiotic environmental stresses that could leads to responses of the plant through hormone regulation. miRNAs، are a group of Non-coding RNAs that some of them are involved in signaling of plant hormones. In this study، the expression patterns of miR159a،b، miR160، miR167a،b and miR171a have been studied in both drought susceptible and drought tolerant varieties in wheat using qRT-PCR. miR159a،b، miR160، miR167a،b and miR171a could play important roles in MYB، ARF، ARF، and SCL، transcription factors regulation، respectively. High conservation among the studied miRNA families was observed in the mature miRNA producer regions by multiplex alignment of pre-miRNAs. Results of qRT-PCR analysis indicated that expressions of miR160 and miR167a،b in tolerant Variety and miR159a،b in susceptible Variety are increased significantly. However، no significant changes in expression were observed for miR171a in both tolerant and sensitive varieties. Presumably، up-regulation miR159a،b in susceptible variety could be resulted to reduction in the expression of MYB genes involved in drought response. On the other hand، up-regulation of miR160 and miR167a،b in tolerant variety، may lead to regulation of auxin and abscisic acid pathways interaction and probably these miRNAs could contribute in stress tolerance in tolerant variety. In addition، no significant change in miR171a expression demonstrated that expression of SCL could be regulated through other mechanisms in plant.Keywords: miRNA, Hormone signaling, Wheat, Drought stress
-
Pages 35-46Saffron (Crocus sativus L.)، is the most valuable and popular spice in the word. It is a triploid species of the Iridaceae family. Its long، red، and aromatic stigma distinguishes this species from others in its family. With the rapid advances in next generation sequencing technology، RNA sequencing has risen as a cost-effective and powerful method for transcriptome study. De novo assembly of transcripts provides main solution to transcriptome analysis for organisms without reference genome. Precise sequencing and assembly of transcriptome reliable data are necessary for the downstream analysis. Accordingly، this work was analyzed by two of the most popular software''s Trinity and SOAPdenovo for saffron stigma transcriptome to study the effective programs for transcriptome assembly. The results showed that the mean sequence length and the number of unigenes obtained by Trinity were more than SOAPdenovo (Trinity: 689، SOAPdenovo: 624). Translation of the better results produced by the appropriate assembler to protein led to a significant increase in the number of its records obtained at databases. Furthermore، these unigenes might help to identify more metabolite pathways. Assembled unigenes by Trinity had no lacking distance and were about twice the unigenes assembled by SOAPdenovo. As a general conclusion، it seems that selection of an appropriate software and its parameters is not easy without comprehension understanding of different software operation and their setting. Thus، comparison of the different softwares efficiency on the different organisms could provide some practical suggestions and choose an appropriate software.Keywords: Saffron, Transcriptome, Assembly, Unigenes
-
Pages 47-59Abiotic stresses such as drought and salinity are the first factor of YIELD decrease in the world. In this study، betaine aldehyde dehydrogenase gene (badh) is used as both an abiotic stress marker gene and one of the abiotic stress tolerance candidate genes along with Flavodoxin (fld) in construction of chloroplast vector for rice. Thereby، adding the appropriate enzyme role to let gene cassette enter to the center. The first two parts of a specific target areaof Plastom rice (FR) the rice genome using PCR that they can be re-attached in cloning. Then، the gene cassetes were designed for fld and badh genes in regulatory regions of the chloroplast. So that the fld genes and with rbcl 5''UTR and badh genes with T7gene10 5''UTR were cloned the strong chloroplastsic promoter Prrn and the terminator rbcl 3''UTR. Finally، The complete two-gene cassettes fld/badh with the regulatory regions is separated from targeting chloroplast metabolism of rice in two sides cloned. The two specific chloroplast vector called pFrFB (-) and pFrFB (+) are potential to be attached to gene that are resistant to drought and salinity targeted with two different orientations relative to the inner regions of the chloroplast genome of rice plants and are able to be the goal of creating high resistance to salinity، drought and chill in transferring genes to use the chloroplast of rice plant via gene gun.Keywords: abiotic stress, Betaine aldehyde dehydrogenase, Flavodoxin, Cloning, Vector chloroplastid
-
Pages 61-72In this study، genetic variability among and within 50 confectionery sunflower populations was investigated using 10 microsatellite markers (SSR). The number of alleles per locus ranged from 2 to 3 with an average of 2. 1. The number of effective alleles per locus was estimated from 1. 948 (locus ORS785) to 1. 468 (locus ORS1088) with an average of 1. 825. The highest expectedheterozygosity (0. 484) was estimated for ORS785 locus and the lowest one (0. 268) estimated for ORS1088. The mean of expected and observedheterozygosity was 0. 435and0. 722، respectively. Polymorphic information content varied between 0. 572 in ORS785 locus and 0. 334 in ORS1088 with an average of 0. 503. A principal co-ordinates analysis (PCoA) showed that the first two Eigen-values explained 31. 71% of the cumulative variation. Cluster analysis based on complete algorithm and Nei genetic distance grouped the studied populations in 3 main classes. Analysis of molecular variance revealed that the high part of total variation was due to within populations. So it will be better to do selection within populations in breeding programs.Keywords: Sunflower, analysis of molecular variance, Cluster Analysis, polymorphic information content, molecular markers
-
Pages 73-83Soil salinity limits crop production by creating osmotic stress and disruption of ion homeostasis، leads to damage at the molecular level and finally cell death. In this study، gene expression analysis based on cDNA-AFLP technique was used to compare the expression profiles of KCl stress at three levels: 0 (control)، 200mM and 400mM، in Aeluropus littoralis which is the closest family to cereal. Among 34 isolated ESTs، 27 ESTs were obtained with the average length of 280 bp. The nucleotide sequences were compared with those in the GenBank database. Approximately 80% of the ESTs show homology to nucleotide or amino acid sequences in the GenBank database and 6 ESTs show no significant similarity in the GenBank database which considered as novel genes. Finally، 27 ESTs were recorded in NCBI database which are included potassium transporter، ribosomal protein، NADH dehydrogenase and golgin. The result of this research is very important to understand molecular basis and resistance mechanisms of drought stress for breeding and genetic engineering to improve crop resistance against stress and the production of resistant plants. EST classification based on responses to stress، will facilitate performance analysis، characterization of responsive genes in plant roots of Aeluropus littoralis to stress in future studies on this herb that is a member of the Poaceae family.Keywords: Aeluropus littoralis, cDNA, AFLP, Gene expression, Salinity
-
Pages 85-94
Identification of genetic diversity and classification of genetic resources (germplasm) are of important and essential activities in breeding and management of plant genetic resources. In order to study of genetic diversity of chickpea genotypes، 38 pair’s primers of SSR were used on 18 landrace and 30 improved varieties. After genomic DNA extraction and PCR reaction، primers produced 117 polymorphic bands and the mean of polymorphic band per primer was 3. 5. The highest value of polymorphic information content (PIC) belonged to TAA170 primer (0. 77) and the lowest value of PIC belonged to Cstms5 primer (0. 08). Mean of PIC for all primers was 0. 48. Calculated Jacard similarity coefficient ranged from 0. 47 to 0. 94 among genotypes. In order to assess genetic relationships، cluster analysis was performed by method NJ with Splitstree (ver 4. 13. 1) software. Results of this study revealed that SSR molecular markers has a valuable potential for evaluation and discrimination of chickpea genotypes.
Keywords: chickpea, SSR marker, genetic diversity, polymorphism -
Pages 95-105Cellulases can hydrolysis cellulose into glucose units which act in a synergistic manner of three enzymes endo-beta -1، 4-glucanase، cellobiohydrolase and beta-glucosidase. Nowadays، cellulases are used in various industries including animal feeds، textile، sewage treatment، brewery industries and biofuel production. Demand for cellulolytic enzymes with unique catalytic properties is growing more rapidly than ever before. In this study، Bacillus subtilis A14h with cellulase production potential was identified using biochemical and molecular (16SrDNA gene) methods. The optimum conditions of B. subtilis A14h cellulase activity was evaluated in the presence of two type of substrates (carboxymethyl cellulose and beta-glucan)، temperatures range of 30-70°C،and pH 4. 6. Also، endo 1، 4-beta glucanase gene amplified using specific primers، sequencing outcome was recorded in the NCBI database. Sequence analysis and construction of phylogenetic trees was performed using vector NTI and Mega. 4 softwares. The results showed that the isolate belongs to the Bacillus subtilis species. The phylogenetic analysis and comparison of the amino acid sequence of endo -1، 4-beta glucanase gene showed that the enzyme catalytic region belongs to glycosyl hydrolases family 5 and the non catalytic region was placed in the CBM3 family. The B. subtilis A14h cellulase was most closely related to the cellulase of B. subtilis strains. The results showed that the highest enzyme activity equal to 1464. 25 U/ml was obtained in the presence of beta-glucan substrate at 55° C.Keywords: endo1 4beta glucanase gene, B.subtilis, 16s rDNA gene, phylogeny, catalytic characterization
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.