فهرست مطالب

Iranian Journal of Genetics and Plant Breeding - Volume:5 Issue: 1, Apr 2016

Iranian Journal of Genetics and Plant Breeding
Volume:5 Issue: 1, Apr 2016

  • تاریخ انتشار: 1395/01/22
  • تعداد عناوین: 6
|
  • مجتبی نجفی*، قدرت رحیمی، زربخت انصاری، محمد علی روحی صفحات 1-7
    در پژوهش حاضر، نشانگرهای مولکولی مختلف مبتنی بر DNA برای شناسایی چند شکلی تک نوکلئوتیدی و توالی های میکروساتالایت برای ژن واکسی در واریته های برنج مورد بررسی قرار گرفت. استخراج DNA از نمونه های برگی 68 رقم برنج با استفاده از روش CTAB انجام گرفت و پرایمرهای اختصاصی برای تکثیر ژن واکسی طراحی گردید. بعد از تکثیر قطعات مورد نظر با استفاده از PCR، توسط تکنیک منحنی ذوب، تعیین ژنوتیپ صورت گرفت. برای تایید نتایج تعیین ژنوتیپ با آنالیز منحنی ذوب دو روش PBR و PCR-SSCP برای جایگاه ژن واکسی مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج دو ژنوتیپ TT و GG را در ژن واکسی نشان داد که با نتایج بدست آمده از دو روش PBR و PCR-SSCP کاملا مطابقت داشت. فراوانی ژنوتیپ های TT و GG به ترتیب 25 و 75 درصد برآورد شد. هم چنین، نه ژنوتیپ مختلف شامل BH، HH، FF، DD، CC، EE، BB، AA و EG در نشانگر SSR شناسایی شد که نشان دهنده تنوع ژنتیکی بالا در واریته های مختلف برنج مورد مطالعه می باشد. اگرچه همبستگی چند شکلی G-T با صفات معنی دار نشد، ولی همبستگی معنی داری بین ژنوتیپ های مشاهده شده در نشانگر SSR با صفات GW، TGW و FGN به دست آمد. نتایج این مطالعه نشان داد که تکنیک آنالیز منحنی ذوب به عنوان یک روش سریع و کارآمد و ارزان می تواند به منظور تعیین ژنوتیپ مورد استفاده قرار گیرد. هم چنین، نتایج حاصله از نشانگر SSR نشان داد این نشانگر یک نشانگر کارآمدی برای برخی از صفات اقتصادی در به نژادی واریته های برنج می باشد.
    کلیدواژگان: آنالیز منحنی ذوب، نشانگر ریزماهواره ای، PBR، PCR-SSCP
  • سینا ساداتی، سید احمد سادات نوری، حسین رامشینی *، الیاس سلطانی، بهروز فوقی صفحات 8-21
    زنیان یکی از مهمترین گیاهان دارویی خانواده چتریان است که توسط انسان به مصرف می رسد. هدف این مطالعه بررسی تنوع ژنتیکی 20 جمعیت زنیان با کمک انگشت نگاری ISSR و ارزیابی صفات در مرحله جوانه زنی و گیاه بالغ بود. از 30 آغازگر ISSR، 10 عدد تولید نوارهای چند شکل تکرار پذیر کردند. در مجموع 93 نوار شناسایی شد که 65 نوار چند شکل بودند. بیشترین مقدار قدرت تفکیک برای آغازگرهای UBC818 و ISSR5 ( با Rp به ترتیب برابر 2/7 و 6/4) به دست آمد که توالی آنها دارای تکرارهای AC)n) و CA)n) بودند. همه ژنوتیپ ها در نمودار درختی رسم شده با داده های ISSR از یکدیگر تفکیک شدند. برای همه صفات اندازه گیری شده در مرحله جوانه زنی تفاوت های بسیار معنی دار (p≤0.01) بین ژنوتیپ ها وجود داشت. میانگین درصد جوانه زنی (1/42%) در بین ژنوتیپ ها پایین بود. جمعیت قم بهترین جمعیت از نظر ویژگی های جوانه زنی مانند درصد جوانه زنی (95%) و طول ساقه چه (8/3 سانتی متر) بود. بیشترین تعداد شاخه و تعداد چتر در جمعیت سبزوار (به ترتیب 83 و 91) به دست آمد. توارث پذیری عمومی بالا برای صفات جوانه زنی و مورفولوژیک ملاحظه شد (بین 68/0 تا 99/0). در مجموع دو جمعیت سبزوار و قم از نظر چندین صفت بهترین جمعیت ها بودند و برای مطالعات بیشتر پیشنهاد می شوند.
    کلیدواژگان: تجزیه کلاستر، اهلی سازی، تنوع ژنتیکی، توارث پذیری، نشانگرهای مولکولی
  • یوسف ارشد، مهدی زهراوی*، جواد حسن پور صفحات 22-31
    به منظور شناسایی ژرم پلاسم متحمل به خشکی، تعداد 97 ژنوتیپ گندم نان که اکثرا دارای منشاء ایرانی بودند در دو شرایط نرمال و تنش خشکی، بطور جداگانه در مزرعه پژوهشی ورامین، مورد ارزیابی قرار گرفتند. آزمایش در قالب آماری لاتیس با سه تکرار انجام گرفت. تنش خشکی از طریق قطع آبیاری در مرحله ظهور سنبله اعمال گردید. صفات زراعی اندازه گیری و شاخص های تحمل تنش، محاسبه گردید. نتایج تجزیه واریانس مرکب نشان دهنده تفاوت معنی دار بین محیط ها، ژنوتیپ ها و اثر متقابل محیط و ژنوتیپ برای تمام صفات مورد مطالعه بود. شاخص های STI، HM، GMP و MP به عنوان بهترین شاخص ها برای گزینش ژنوتیپ های متحمل شناخته شدند. تعداد 30 ژنوتیپ واقع در گروه A از تقسیم بندی فرناندز، دارای عملکرد دانه بالاتری در هر دو شرایط تنش خشکی و نرمال بودند. چهار مولفه اصلی، میزان 44/71 درصد از تغییرات داده ها را توجیه نمود. مولفه اصلی اول ژنوتیپ های متحمل خشکی با ظهور سنبله زودهنگام را متمایز نمود و مولفه اصلی دوم بر ظهور سنبله دیرهنگام تر تاکید داشت. نتایج این تحقیق تعداد زیادی از ژنوتیپ های متحمل به خشکی برتر را شناسائی نمود که در برنامه های اصلاحی تحمل به تنش خشکی در گندم قابل بهره برداری می باشند.
    کلیدواژگان: تنوع، بانک ژن، منابع ژنتیکی، ژرم پلاسم
  • لیلا جودی قزلجه میدان، ایرج مهرگان*، مصطفی اسدی، داود فرج زاده صفحات 32-39
    منطقه ITS از DNA ریبوزومی هسته ای به طور گسترده برای استنباط روابط فیلوژنتیکی در گیاهان مورد استفاده قرار می گیرد. در مطالعه حاضر، توالی STI بیست و چهار نمونه از ایران در کنار سایر توالی های این جنس در بانک ژن از .Araceae L در ایران از جنس های .Arum L، .Schott Biarum و .Blume) Schott) Eminium مشخص گردید. آنالیز فیلوژنتیکی با روش های بایسین و Maximum Parsimony انجام گرفت. تحلیل کلادیستی روابط فیلوژنتیکی نشان داد تمامی گونه های متعلق به جنس Arum یک گروه تک نیا تشکیل می دهند. .Eminium lehmani Bge، Eminium intortum Banks و .Sol و.Rgl Eminium alberti برون گروه در نظر گرفته شد. گونه های .Biarum Schott و .Arum L به صورت خواهری در یک کلاد تک نیا قرار گرفتند.. B. Carduchorum، B. platyspathum و B. straussi در یک گروه تک نیا و اغلب گونه های جنس Arum در چندین شاخه تک نیا قرار گرفتند.. در خوشه I ، A. maculatum، A. giganteum، بعضی از جمعیت های virescensce .A و A. conophalloides قرار گرفت. بعضی از جمعیت های A. virescensce و conophalloides .A در خوشه II گروه بندی شد. A. kotschyi و A. korolkowii در خوشه III گونه هایی با شباهت های زیاد بودند. تمام این شاخه های دارای شاخص حمایت ضعیفی بودند. A. giaganteum Ghahreman گونه ای است که به عنوان گونه جدید از ایران معرفی شده است ولی مونوگراف Arum ، این گونه را معادل Arum rupicola معرفی کرده است. آنالیزهای مولکولی این تحقیق، دوگونه را از هم جدا کرده و مطالعات قبلی را تایید کرده است.
    کلیدواژگان: کلادیستیک، فاصله انداز رونویسی شونده داخلی، ایران، تک نیایی، روابط فیلوژنتیکی
  • مژگان سروری، رضا درویش زاده*، رقیه نجف زاده صفحات 40-56
    تنش خشکی یک عامل مخرب جدی می باشد که باعث کاهش رشد و عملکرد آفتابگردان می شود. از این رو بررسی سیستم دفاعی این گیاه جهت تولید ارقام مقاوم حائز اهمیت می باشد. در پژوهش حاضر برخی خصوصیات مورفولوژیکی و مولکولی 6 لاین آفتابگردان تحت شرایط نرمال و آبیاری در 40 و 60 درصد ظرفیت زراعی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی ارزیابی شد. نتایج نشان داد که تنش خشکی بر خصوصیات مورفولوژیکی و مولکولی گیاهان در مقایسه با تیمار شاهد اثر گذاشت. همچنین ژنوتیپ ها نیز پاسخ های متفاوتی در برابر تنش از خود نشان دادند. بر اساس این نتایج، ژنوتیپ های C100، C104 و LR55 خصوصیات رشدی، عملکردی و شاخص های تحمل به خشکی بهتری در شرایط تنش خشکی داشتند. علاوه بر این، تنش خشکی میزان پروتئین را بخصوص در ژنوتیپ های مقاوم (C100، C104 و LR55) افزایش داد. الگوی الکتروفورزی SDS-PAGE پروتئین نشان داد که تنش خشکی باعث تجمع پروتئین هایی با وزن مولکولی کم شد. بخصوص باعث تولید باندهای پروتئینی 3/69 و 5/70 کیلودالتون در ژنوتیپ های مقاوم (C100، C104 و LR55) در شرایط تنش خشکی شد. تعداد باندهای پروتئینی در ژنوتیپ های مقاوم C104 و LR55 نیز تحت شرایط نرمال در مقایسه با تنش خشکی بیشتر بود. به نظر می رسد که باندهای پروتئینی 3/69 و 5/70 کیلودالتون پروتئین های مقاومت هستند که در ژنوتیپ های مقاوم بیان شده اند. نتایج حاصل از این پژوهش می تواند در برنامه های به نژادی آفتابگردان جهت تولید ارقام مقاوم به خشکی مفید باشد.
    کلیدواژگان: تنش غیر زیستی، شاخص های تحمل به خشکی، گیاهان روغنی، SDS-PAGE، عملکرد دانه
  • زهرا عبدی لیایی، منصور امیدی* صفحات 57-62
    پروتوکلی با بهره وری بالا به منظور تکثیر درون شیشه ای استویا ربادیانا برتونی (Stevia rebaudiana Bertoni) بهینه سازی شد. تاثیر محیطهای کشت 1/2MS، MS و B5 به همراه 27 غلظت و ترکیب متفاوت از اکسین و سیتوکنین بر رشد و تمایز درون شیشه ای استویا ربادینا برتونی بررسی شد. بهترین محیط کشت برای ساقه زایی و ریشه زایی محیط کشت 1/2MS، با میانگین 3/1 ساقه در هر ریزنمونه، 10 برگ در هر ریزنمونه، 86/6 ریشه در هر ریزنمونه و 100 درصد ریشه زایی بود. تشکیل ریشه و ساقه با استفاده از تنظیم کننده های رشد افزایش یافت، بیشترین میزان ساقه زایی(83/2 ساقه در هر ریزنمونه و 35/12 برگ) در محیط کشت MS تکمیل شده با 21/2 میکرومولار BAP و 42/1 میکرومولار IAA حاصل شد. و بیشترین میزان ریشه زایی (100درصد ریشه زایی، 2/7 ریشه در هر ریزنمونه و میانگین 19/2 سانتی متر طول ریشه) در محیط کشت MS تکمیل شده با 42/1 میکرومولار IAA به دست آمد. گیاهچه های استویا ربادیانا برتونی در گلدان های حاوی پرلیت و ورمیکولیت به نسبت 1 به 3 سازگار سازی شدند و پس از انتقال آن ها به مزرعه میزان استویزاید آن ها (48/19 میلی گرم در هر گرم وزن خشک) مشابه گیاهان مادری بود (45/20 میلی گرم در هر گرم وزن خشک).
    کلیدواژگان: کروماتوگرافی، محیط کشت MS، تکثیر درون شیشه ای، برگ عسلی، شیرین کننده گیاهی
|
  • Mojtaba Najafi *, Ghodrat Rahimi, Zarbakht Ansari, Mohammad Ali Rouhi Pages 1-7
    The potential of different DNA based molecular markers was examined for the detection of single nucleotide polymorphism (SNP) in the waxy gene and a microsatellite (SSR) sequence closely linked to it in a collection of rice varieties. DNA was extracted from leaf samples of 68 different rice cultivars by the CTAB method and specific primers were designed for the amplification of waxy gene and SSR marker loci. After amplification of the desired fragments by polymerase chain reaction (PCR) genotyping of samples was carried out by the melting curve analysis technique. To confirm the results of the melting curve genotyping, two methods of PCR-SSCP and PBR were used. The presence of two genotypes (TT and GG) in the waxy gene observed from these two methods was perfectly consistent with the results of the melting curve analysis. The frequency of each TT and GG genotype was estimated 25 and 75 percent, respectively. Nine different genotypes including BH, HH, FF, DD, CC, EE, BB, AA and EG were found in the SSR marker site. This indicates the existence of a high genetic variability in the studied varieties. Although, there were no associations between the G-T polymorphism with the traits, the association of different patterns in SSR marker with the GW, TGW and FGN traits was significant. The results showed that the melting curve analysis technique is a fast and inexpensive method that can be used for polymorphism detection. Morever, this SSR marker site can be used as a suitable marker for detecting some economical traits in rice breeding.
    Keywords: Melting curve analysis, Microsatellite marker, PBR, PCR-SSCP
  • Sina Sadati, Seyed Ahmad Sadat Noori, Hossein Ramshini *, Elias Soltani, Behroz Foghi Pages 8-21
    Ajowan is one of the most important members of medicinal plants of the Apiaceae, consumed by humans. The aim of this study was to explore genetic variability of 20 ajowan populations by ISSR fingerprinting and evaluation of traits at germination. Out of the 30 ISSR primers, ten generated reproducible and polymorphic bands. A total of 93 bands were detected out of which 65 were polymorphic. Highest values for resolving power (Rp) were detected for UBC818 and ISSR5 primers (7.2 and 4.6, respectively) which their sequences had (AC) n or (CA) n motifs. All genotypes were separated in dendrogram drawn by the ISSR data. For all traits measured at the germination stage, there were highly significant differences among genotypes (P≤0.01). A low germination percentage (42.1%) was observed in average. Qom was the best population considering germination properties such as germination percentage (95%) and shoot length (3.8 cm). The highest number of branches and number of umbels were observed for Sabzevar (with 83 and 91, respectively). High broad sense heritability values were obtained for germination and morphological traits (ranging from 0.68 to 0.99). In conclusion, two populations of Sabzevar and Qom populations were the best for several traits and are suggested for further analysis.
    Keywords: Cluster analysis, Domestication, Genetic diversity, Heritability, Molecular markers
  • Yousef Arshad, Mehdi Zahravi *, Javad Hassanpour Pages 22-31
    In order to identify drought tolerant germplasm, 97 bread wheat landraces, mostly Iranian genotypes, were evaluated in two separate experiments of normal and drought stress conditions in the field of Agriculture and Natural Resources Research Center of Varamin. The experiments were performed in lattice statistical design with three replications. Drought conditions in the stress experiment was exerted by irrigation stoppage at the spike emerging stage. Agronomic traits were measured and drought tolerance indices were calculated. The results of combined ANOVA indicated significant differences among genotypes and between conditions as well as genotype × conditions interaction for all the evaluated traits. STI, GMP, HM and MP were known as the best indices for the selection of drought tolerant genotypes. Thirty genotypes, located in A region of Fernandez grouping method, had a higher grain yield in both stress and normal conditions. Four principal components explained 71.44% of the total variation. The first component differentiated drought tolerant genotypes with early spike emerging and the second one emphasized on later spike emergence, larger harvest index and shorter plant height. The results of this research identified a large number of superior drought tolerant genotypes which could be exploited in wheat drought breeding programs.
    Keywords: Diversity, Gene Bank, Genetic resources, Germplasm
  • Leila Joudi Ghezeljeh Meidan, Iraj Mehregan *, Mostafa Assadi, Davoud Farajzadeh Pages 32-39
    The internal transcribed spacer regions of nuclear ribosomal DNA are widely used to infer phylogenetic relationships in plants. In this study, it was obtained the ITS sequences from 24 samples of Araceae in Iran, representing 3 genera: Arum L., Biarum Schott. and Eminium (Blume) Schott. Phylogenetic analyses were conducted by Bayesian inference and maximum Parsimony methods. Cladistic analysis of ITS dataset indicated that all species constituted a monophyletic clade, with no major subclades with robust support. Eminium lehmani Bge., Eminium intortum Banks and Sol. and Eminium alberti Rgl. were considered as outgroups. Biarum and Arum species were placed in a monophyletic clade as sister groups and B. platyspatum Bornm., B. Carduchorum Schott., and B. straussi Engl. were grouped in a monophyletic clade. A. maculatum L., A. giganteum Ghahreman, Some populations of A. conophalloides Schott and A. virescense Stapf. were placed in cluster I. Some populations of A. virescence and A. conophalloides were placed in cluster II, A. kotschyi Boiss. and A. korolkowii L. were placed in cluster III. All these three clades had poor supports. Arum giganteum Ghahreman was introduced as new species in Iran, but in Arum monograph it is mentioned as potentially equivalent to Arum rupicola Boiss. The data obtained from the molecular studies in this research could separate these two species and confirmed previous studies.
    Keywords: Cluster, Internal transcribed spacer, Iran, Monophyly, Phylogenetic relationship
  • Mozhgan Sarvari, Reza Darvishzadeh *, Roghayeh Najafzadeh Pages 40-56
    Drought stress is a serious adverse factor limiting growth and productivity of sunflower. Evaluation of defense systems is important for producing resistant cultivars. In this study, some agro-morphological and molecular characteristics of six sunflower lines were evaluated under normal and irrigation at 40 and 60% of field capacity in randomized complete block design (RCBD). The results showed that drought stress affected the measured traits compared to the control. However, the lines showed different responses to the stress. According to the results, C100, C104 and LR55 lines had better growth, yield and drought tolerance indices in water stress conditions. In addition, drought stress increased total protein content of the lines especially resistant ones (C100, C104 and LR55). The protein SDS-PAGE electrophoresis pattern also showed that drought stress caused the accumulation of low molecular weight proteins specially the bands 69.3 and 70.5 kDa were produced in the resistant lines C100, C104 and LR55 under drought stress conditions. Moreover, more protein bands were observed in the resistant lines, C104 and LR55, under normal compared to the stress conditions. It seems that the protein bands 69.3 and 70.5 kDa are resistance-related proteins that were expressed in the tolerant lines. The findings of this study can be useful in sunflower breeding programs for producing resistant cultivars to drought stress.
    Keywords: Abiotic stress, Drought tolerance indices, Oil crops, SDS-PAGE, Seed yield
  • Zahra Abdy Liaei, Mansour Omidi * Pages 57-62
    An efficient protocol was established for rapid in vitro propagation of Stevia rebaudiana Bertoni, using explants from mature plants. The effect of 1/2MS, MS and B5 culture media, also 27 different combinations of auxins and cytokinins was studied on in vitro growth and development of Stevia rebaudiana Bertoni. The best culture medium for shoot and root formation was 1/2MS, producing 1.30 shoots/explant, 10 leaves/explant, 6.68 roots/explant and 100% rooting. Shoot and root formation increased by using plant growth regulators. The best shoot formation (2.83 shoots/explant and 12.35 leaves) was obtained in the MS basal medium supplemented with 2.21 μM BAP and 1.42 μM IAA. The best root formation (100% rooting, 7.2 roots/explant and 2.19 cm root length) were obtained in the MS basal medium supplemented with 1.42 μM IAA. S. rebaudiana Bertoni plantlets were adapted and grown well in the growing medium containing perlite and vermiculite (1:3). After transplantation to the field. HPLC results demonstrated that stevioside content was similar between the regenerated (19.48 mg g-1 dry weight) and the mother plants (20.45 mg g-1 dry weight).
    Keywords: HPLC, MS medium, Plant growth regulator, Plant sweetener, Sugarleaf