فهرست مطالب

Iranian Journal of Genetics and Plant Breeding - Volume:6 Issue: 1, Apr 2017

Iranian Journal of Genetics and Plant Breeding
Volume:6 Issue: 1, Apr 2017

  • تاریخ انتشار: 1396/02/19
  • تعداد عناوین: 6
|
  • سحر فرجی*، حمید نجفی زرینی، سید حمیدرضا هاشمی پطرودی، غلامعلی رنجبر صفحات 1-7
    تنش های محیطی، از جمله شوری، آثاری مختلف بر تولیدات کشاورزی دارند. بطورکلی، گیاهان به شیوه ای پیچیده و با استفاده از تحریک بیان ژن ها و پروتئین های مختلف به شرایط محرک محیطی پاسخ می دهند. طی فرآیند تکامل، توانایی ایجاد مقاومت به تنش های غیر زنده در گیاه هالوفیت Aeluropus littoralis به اثبات رسیده است. A. littoralis به دلیل مقاوم بودن در برابر تنش شوری، منبع ژنتیکی بسیار ارزشمندی برای شناسایی و کاربرد ژن های عامل مقاومت است و از آنها برای تولید گیاهان مقاوم به تنش استفاده می شود. از این رو، در جستار حاضر، میزان بیان چهار ESTs برگزیده-که مربوط به ژن های PKL، 5PTase، NUC-L2 و GLY I است- در پاسخ به تنش 600 mM NaCl و شرایط ریکاوری پس از حذف تنش، در بافت های مختلف برگ و ریشه گیاه آلوروپوس، با استفاده از تکنیک quantitative Real-Time PCR ارزیابی شد. مطابق نتایج، ژن Al5PTase بیشترین میزان افزایش بیان را در هر دو بافت برگ و ریشه و در پاسخ به هر دو تیمار شوری و ریکاوری آشکار کرد. در بین ژن های منتخب، کاهش بیان قابل توجهی برای ژن AlGLY I در بافت ریشه رخ داد. علاوه بر این، افزایش بسیار قابل توجهی در میزان رونویسی از ژن های AlPKL و AlNUC-L2 در نمونه های حاصل از ریکاوری بافت ریشه نمایان شد. نتایج حاصل احتمالا اطلاعاتی ارزشمند را برای درک هرچه بیشتر نقش ژن های گیاه A. littoralis و آگاهی از مسیرهای تنظیمی آنها فراهم می آورد، درنتیجه منبع ژنتیکی مهمی برای بهبود ژنتیکی سایر گیاهان زراعی معرفی می نماید
    کلیدواژگان: Aeluropus littoralis، بررسی بیان ژن، مکانیسم های پاسخ به تنش، Real-Time PCR
  • فاطمه قرایی، مریم غایب زمهریر * صفحات 8-15
    NBS_LRR از اصلی ترین پروتئین های مقاوم به بیماری در گیاهان هستند که نقشی مهم در دفاع گیاهان بر ضد پاتوژن ها برعهده دارند. هدف از این پژوهش، تشخیص اعضای جدید ژن های خانواده NBS-LRR در گونه های کدوئیان بومی ایران است. برای این منظور، DNAs از برگ ارقام بومی خربزه، طالبی و خیار ایران استخراج و با استفاده از سه ترکیب پرایمری تکثیر شدند و فرآورده های حاصل از واکنش در وکتور pGEM-T همانندسازی شدند. برای مقایسه توالی های حاصل از این واکنش با توالی ها و پروتئین های موجود در بانک ژن، از نرم افزار BLASTN استفاده شد و آنالیزهای فیلوژنتیکی با استفاده از نرم افزار MEGA انجام شد. نتایج آنالیزها نشان می دهد که ژنوم گونه های کدوئیان بومی، حاوی آنالوگ های جدید مقاوم به بیماری از خانواده NBS_LRR هستند. این آنالوگ های ژن مقاوم به بیماری در هر دو زیرخانواده coiled-coil (CC) وtoll-interleukin-receptor homology (TIR) شناسایی شدند. بررسی فیلوژنتیک این ژن ها نشان داد که آنالوگ های مقاومت از ریشه یا تباری مشترک نشات گرفته اند. این جستار، اطلاعات جدید برای تکمیل مطالعه ژن های مقاوم به بیماری را در خانواده BS-LRR فراهم نموده است که می تواند در مقابل بیماری بلایت باکتریایی کدوئیان و ویروس موزائیک گوجه فرنگی مقاومت ایجاد کند.
    کلیدواژگان: ایران، بومی، گونه های کدوئیان، NBS-LRR
  • مسعود عمرانی دهکهان، احمد معینی*، زهرا موحدی صفحات 16-26
    در این تحقیق، آثار غلظت زئاتین ریبوزاید (0.6, 0.8, 1, 1.2 and 1.4 mg l-1)، مدت زمان تنش دمای35 °C (6، 8، 10 و 12 روز) و غلظت مانیتول (0, 10, 20, 30 and 40 mg l-1) روی کشت بساک چهار رقم بادمجان بررسی شد. بر اساس نتایج تجزیه واریانس، اثر متقابل بین ارقام و تیمارها معنی دار بود و بیشترین درصد گیاهچه های باززایی شده حاصل از جنین (25%) با استفاده از1 mg l-1 زئاتین ریبوزاید و 8 روز تنش حرارتی در رقم شانتال به دست آمد. همچنین نتایج نشان داد که استفاده از10 mg l-1 مانیتول، منجر به تولید بیشترین درصد گیاهچه های باززایی شده حاصل از جنین (6/66 %) در رقم شانتال شده است. در ارقام هاردیان و فاسلیس، سطوح پلوییدی همه گیاهان حاصل از کشت بساک (به ترتیب 10 و 21 گیاه) از طریق فلوسایتومتری تعیین شدند و بر اساس نتایج، به ترتیب 60% و 1/57% گیاهان بررسی شده، هاپلویید بودند. در ارقام شانتال و والنتینا، تعداد 30 گیاه باززایی شده برای بررسی سطح پلوییدی انتخاب شدند و نتایج نشان داد که به ترتیب 2/40% و 5/51% آنها هاپلویید بودند.
    کلیدواژگان: آندروژنز، هاپلوئیدی، تنش اسمزی
  • اصغر ولیزاده، مهران عنایتی شریعت پناهی *، بهزاد احمدی، حامد ابراهیم زاده، مسعود پرویزی آلمانی، محمد علی ابراهیمی صفحات 27-37
    در این تحقیق، آثار ضدعفونی غنچه ها با هیپوکلریت سدیم، تنش سرمایی، تنش گرمایی،2,4-D و تیمار کلشیسین بر روی زنده مانی میکروسپورها و القای تقسیمات هسته ای متقارن در 6 ژنوتیپ نیشکر بررسی شد. بیشترین میزان زنده مانی میکروسپورها در تمامی ژنوتیپ های مورد بررسی، زمانی مشاهده شد که غنچه ها با هیپوکلریت سدیم 3% و 5/3% ضدعفونی شدند. میکروسپورهای زنده بیشتری در کشت های تیمار شده با سرما (4 درجه سانتیگراد) مشاهده شدند. در کشت های پیش تیمار شده با دمای بالا در تمامی ژنوتیپ های بررسی شده، کاهش شدیدی در زنده مانی میکروسپورها رخ داد. ساختارهای میکروسپوری با 6-10 هسته در ارقام L62-96 و CP57-614 (5% و 18%) مشاهده شد؛ زمانی که کشت ها در دمای 4 درجه سانتی گراد پیش تیمار شدند،تقسیمات هسته ای به شدت در کشت های پیش تیمار شده با 33 و 37 درجه سانتی گراد متوقف شد. همچنین زمانی که 2,4-D در غلظت های 25 و 50 میلی گرم در لیتر در محیط القایی به کار گرفته شد، بسامد فراوان از ساختارهای میکروسپوری 3-5 هسته ای مشاهده شد، در حالی که ساختارهای چند- سلولی فقط در ارقام L62-96 و CP57-614 (4% و 16%) و در حضور کلشیسین با غلظت 25 میلی گرم در لیتر مشاهده شد؛ هرچند غلظت های فزون تر کلشی سین (100 میلی گرم در لیتر) به شدت از تقسیمات هسته ای میکروسپورهای کشت شده جلوگیری کرد. در انتها تاکید می گردد تقسیمات هسته ای متقارن می تواند مشروط بر استفاده مناسب از ژنوتیپ، پیش تیمار دمایی و سطح مطلوبی از 2,4-D و کلشیسین، در میکروسپورهای نیشکر القا گردد.
    کلیدواژگان: نیشکر، تنش حرارتی، 2، 4-D، کلشیسین، زنده مانی میکروسپورها
  • بشیر املاران بیلو *، محمد لاوال، جیمو محمود، جوزف آیوالا کیوکو، جیمز الووادار آق بلاد، یوسف عبدالملک سلیمان، ساندی آیودل ایگ، افلابی میخاییل سگون، حکیم علاف عزیز صفحات 38-47
    به نژادی برای رسیدن به رقم های QPM مقاوم به پوسیدگی طوقه، ممکن است از نظر اقتصادی و زیست محیطی کنترلی اطمینان بخش بر مایکوتوکسین ها داشته باشد؛ به ویژه برای جوامع با منابع کم که به رژیم های پروتئینی ارزان نیاز دارند. هدف این پژوهش، ارزیابی یک آمیزش برگشتی اینبردهای QPM با رقم های مقاوم به پوسیدگی طوقه برای دست یابی به تاپ کراس هایی با کیفیت مناسب پروتئین بذر و محصول دهی فراوان است. هفت QPM اینبرد و دو رقم (تستر) مقاوم به پوسیدگی طوقه دگرگشن با روش لاین×تستر (7×2) با هم آمیزش داده شدند. تعداد 14 F1 تاپ کراس، 9والد و دو هیبرید تجاری (شاهد) در فصل کشت 2014 و 2015 در Lower Niger River Basin Authority, Oke-Oyi, Nigeria ، ارزیابی شدند. میزان بیماری پوسیدگی طوقه در تمام تاپ کراس ها (3>)، نسبت به دو شاهد با 4/3 اندک بود، درحالی که مقادیرK2GCA/ K2SCA از واحد میزان بذر، میزان پوسیدگی طوقه، پوشش بذر، تریپتوفان و لیزین بیشتر بودند. این نتیجه نشان می دهد که اثرهای فزاینده وراثت، به کنترل این صفات کمک می کند. بنابراین، سه هیبرید تاپ کراس TZEQI 76× AMA TZBR YCF، TZEQI 74× AMA TZBR YCF و TZEQI 81× TZEI 25 - که طی چندین سال آلودگی پوسیدگی طوقه کمی نشان دادند- و TZEQI 76× AMA TZBR YCF، TZEQI 74× AMA TZBR YCF و TZEQI 81× TZEI 25 - که دارای محصول بذر و کیفیت پروتئین قابل توجهی هستند- پیش از آزاد شدن برای استفاده تجاری، به قصد ارزیابی بیشتر طی چندین سال در نقاط مختلف توصیه می شوند.
    کلیدواژگان: افزایشی، تاپ کراس، تریپتوفان، لیزین، محصول بذری
  • رقیه مرادی، داود کولیوند*، امید عینی، محمد حاجی زاده صفحات 48-57
    هدف این مقاله، شناسایی ویروس ای انگور، آنالیز تنوع ژنتیکی و ارتباط فیلوژنتیکی جدایه های GVA از تاکستان های استان زنجان است. برای این منظور، نمونه ای از تاکستان های استان زنجان بر اساس علایم مشخص جمع آوری شد. آران-ای کل از نمونه های برگ استخراج و برای ساخت cDNA آن ها از آغازگر شش تایی تصادفی استفاده شد. سپس یک قطعه دی ان ای شامل ژن کامل پروتئین پوششی ویروس در 9 نمونه از 57 نمونه بررسی شده به کمک پی سی آر، با استفاده از آغازگرهای اختصاصی تکثیر شد. دو قطعه دی ان ای تخلیص، سپس تعیین توالی شد. شباهت توالی پروتئین پوششی دو جدایه این تحقیق 97.3% در سطح نوکلئوتیدی و با سایر جدایه ها -که قبلا گزارش شده بودند- 76 تا 95% در سطح اسید نوکلوئیک و 82 تا 98% در سطح اسید آمینه بود. درخت فیلوژنتیکی بر اساس ژن پروتئین پوششی، از تشکیل سه گروه (I, II, III) حکایت دارد که جدایه های ایرانی در گروه یک با جدایه هایی از مناطق جغرافیایی مختلف شامل اسرائیل، ایتالیا، چک، اردن، آمریکا و آفریقای جنوبی همراه بود. بر اساس اطلاعات موجود، این اولین گزارش از ردیابی و آنالیز فیلوژنتیکی جدایه های GVA از تاکستان ها براساس ژن کامل پروتئین پوششی در یکی از مناطق عمده کشت انگور در ایران است.
    کلیدواژگان: پروتئنی پوششی، ویتی ویروس، آنالیز فیلوژنتیکی، آرتی پی سی آر، توالی یابی
|
  • Sahar Faraji *, Hamid Najafi-Zarrini, Seyyed Hamidreza Hashemi-Petroudi, Gholam Ali Ranjbar Pages 1-7
    Abiotic stresses such as salinity influence agricultural production. Plants generally respond to stimulus conditions in a complex manner involving many genes and proteins. In the evolution process, halophyte plant Aeluropus littoralis has been proven to have abiotic stress-tolerance capacity. A. littoralis is a salt-resistant halophyte providing a wealthy genetic resource for developing salinity tolerance in crop plants. In the present study, the expression of four candidate ESTs including PKL, 5PTase, NUC-L2 and GLYI genes were analyzed in root and shoot tissues by quantitative Real-Time PCR in multiple time points under 600 mM NaCl stress and recovery conditions . Al5PTase gene showed the highest significant up-regulation in shoot and root tissues. However, a significant down-regulation was found for AlGLY gene in root tissues. Furthermore, we found the unique up-regulations for AlPKL and AlNUC-L2 genes expression magnitudes in root tissues under recovery conditions. These results may provide useful information for further understanding of the role of A. littoralis genes and their regulatory pathways, revealing important genetic resources for crop improvement.
    Keywords: Aeluropus littoralis, Genes expres-sions profiling, Real-Time PCR, Stress-responsive mechanisms
  • Fatemeh Gharaei, Maryam Ghayeb Zamharir * Pages 8-15
    Nucleotide binding site leucine-rich repeats (NBS-LRR) accounting for the main disease resistance proteins play an important role in plant defense against pathogen attack. The current study aimed to identify new NBS-LRR gene members in native types of cucurbit species in Iran. Accordingly, DNAs of melon, cucumber and cantaloupe native types to Iran were identified using three primer pairs. PCR products of the expected size were generated and the obtained DNA was cloned using the pGEM-T. BLASTN algorithms were used to compare the insert sequences with sequences available at the Entrez nucleotide and protein. Phylogenetic analyses were conducted using the MEGA software. The results analysis suggests that cucurbit species native types’ genome contain new NBS_LRR resistance gene analogues against cucurbit pathogens. These resistance gene analogues are composed of genes related to both coiled-coil (CC) and toll-interleukin-receptor homology (TIR) domain containing NBS-LRR R-genes. Phylogenetic analysis of these genes shows that they include NBS-LRRs derived from a recent common ancestor. This study provides an insight into the evolution of NBS-LRR genes in the Cucurbit native type species genomes that are resistance analogues against cucurbit bacterial blight pathogen and tomato mosaic virus.
    Keywords: Cucurbits species, Iran, Native types, NBS-LRR
  • Masoud Emrani Dehkehan, Ahmad Moieni *, Zahra Movahedi Pages 16-26
    In this research, the effects of zeatin riboside (0.6, 0.8, 1, 1.2 and 1.4 mg l-1), duration of heat stress of 35 °C (6, 8, 10 and 12 days) and mannitol (0, 10, 20, 30 and 40 mg l-1) on anther culture of four eggplant cultivars were investigated in independent experiments. These experiments were performed according to a factorial arrangement in a randomized complete blocks design layout. The results showed significant interaction effects between the cultivars and treatments. The highest percentage of embryo-derived plantlets (25%) was obtained in cultivar Chantal using 1 mg l-1 zeatin riboside and 8 days of the heat stress. The results also indicated that the use of 10 mg l-1 mannitol had the highest embryo-derived plantlets (66.6%) in cultivar Chantal. In cultivars Hadrian and Faselis, the ploidy levels of all regenerated plants from anther culture (10 and 21 plants, respectively) were determined through flow cytometry and it was found that 60% and 57.1% of the tested plants were haploid, respectively. In cultivars Chantale and Valentina, 30 regenerated plants were selected for determining their ploidy levels and the results showed that 40.2% and 51.5% of the plants were haploid, respectively.
    Keywords: Androgenesis, Haploidy, Osmotic stress
  • Asghar Valizadeh, Mehran Enayati Shariatpanahi*, Behzad Ahmadi, Hamed Ebrahimzadeh, Masoud Parvizi Almani, Mohammad Ali Ebrahimi Pages 27-37
    In this study, the effects of floret sterilization with sodium hypochlorite, cold stress, heat shock, 2,4-dichlorophenoxyacetic acid and colchicine treatment on microspore viability and induction of symmetrical nuclei divisions were assessed in six genotypes of sugarcane. The highest microspore viability was observed when florets were sterilized with 3.0% and 3.5% sodium hypochlorite in all genotypes tested. More viable microspores were obtained in the cultures exposed to 4 °C. A sharp decrease was observed in viability at higher temperature pretreatments in all genotypes tested. Microspores with 6-10 nuclei were achieved in cultivars ‘L62-96’ and ‘CP57-614’ (5% and 18%) when cultures were pretreated at 4 °C. The nuclei division was strongly inhibited in the cultures exposed to 33 °C and 37 °C. High frequency of 3-5 nuclei microspores were obtained when 25 and 50 mg l-1 2,4-D were applied in the induction medium. Multinuclear microspores were only observed in cultivars ‘L62-96’ and ‘CP57-614’ (4% and 16%) and in the presence of 25 mg l-1 colchicine, however, its higher level (100 mgl-1) strongly inhibited nuclei division of cultured microspores. Symmetrical nucleus division could be induced in microspores of sugarcane when appropriate genotypes, temperature pretreatment and optimum level of 2,4-D and colchicine were used.
    Keywords: Colchicine, Heat shock, 2, 4-D, Microspore viability, Saccharum officinarum L
  • Bashir Omolaran Bello*, Mohammad Lawal, Jimoh Mahamood, Joseph Ivala Kioko, James Oludare Agbolade, Yussuf Abdulmaliq Suleiman, Sunday Ayodele Ige, Afolabi Micheal Segun, Hakeem Alafe Azeez Pages 38-47
    Breeding for QPM ear rot resistant cultivars could offer a reliable environmental and economic control of mycotoxins especially for the resource-poor communities that require inexpensive protein diets. This research aims at evaluating a testcross of QPM inbreds with ear rot resistant cultivars to develop resistant topcrosses with high grain protein quality and yield. Seven QPM inbreds (lines) and two open pollinated ear rot resistant varieties (testers) were crossed in a line × tester method (2 × 7). The 14 F1 topcrosses, 9 parents and 2 commercial hybrids (checks) were evaluated at the Lower Niger River Basin Authority, Oke-Oyi, Nigeria in 2014 and 2015 cropping seasons. The ear rot disease ratings in all topcrosses were low (
    Keywords: Additive, Grain Yield, Lysine, Topcross, Tryptophan
  • Roghayeh Moradi, Davoud Koolivand *, Omid Eini, Mohammad Hajizadeh Pages 48-57
    Symptomatic grapevine samples were collected from vineyards in Zanjan province to detect Grapevine virus A. Total RNA was extracted from symptomatic leaf samples and subjected to cDNA synthesis using random hexamer primers. Then, a DNA fragment around 800 bp including the complete coat protein (CP) gene was amplified from nine out of 57 samples by polymerase chain reaction (PCR) using specific primers. The infection rate of GAV in vineyards was around 4%, 6%, 2%, and 6% in Zanjan, Abhar, Tarom, and Khoramdareh, respectively. Two DNA fragments corresponding to samples Abhar (p25) and Zanjan (p26), were purified and sequenced. The CP-nucleotide sequence identity between two Iranian isolates was 97.3%. However, sequence identity with previously reported isolates were 76 to 95% and 82 to 98% at the nt and amino acid levels, respectively. CP-based phylogenetic trees showed three main groups (I, II, III) in which p25 (MG977013) and p26 (MG977013) isolates were placed in the group I together with isolates from different geographical regions including Palestine (Israel), Italy, Czech Republic, Jordan, USA and South Africa. To our knowledge, this is the first report of detection and phylogenetic analysis of GVA isolates from Iranian vineyards based on the complete CP gene. Positive selection value was observed on codon 25 indicating the role of this position probably in virus survival and flexibility against evolutionary forces.
    Keywords: Coat protein, Phylogenetic analysis, RT-PCR, Sequencing, Vitivirus