به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
فهرست مطالب نویسنده:

رحیم حداد

  • فاطمه رشتبر آستمال *، رحیم حداد، قاسمعلی گروسی
    هدف

    هدف این تحقیق، اثر مختلف تنظیم کننده های رشد گیاهی و همچنین محیط کشت MS روی صفات وزن کالوس، درصد کالوس زایی و جنین زایی در کشت بساک دو رقم خیار سینا و نگین (Cucumis sativus L.)، مورد بررسی قرار گرفت.

    مواد و روش ها

    آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. در آزمایش القای کالوس، فاکتورها شامل دو رقم خیار (سینا و نگین)، ترکیب غلظت های مختلف BAP (0، 7/0، 9/0و 1/1 میلی گرم در لیتر) و 2,4-D (0، 75/0، 1 و 25/1 میلی گرم در لیتر) بود.

    نتایج

    نتایج حاصل از کشت بساک و القای کالوس نشان داد که تفاوت معنیداری بین دو ژنوتیپ وجود دارد. بساک های کشت شده در محیط پایه MS و محیط های تهیه شده با غلظت های مختلف BAP پاسخی نشان ندادند و بعد از یک ماه از کشت از بین رفتند. بیشترین درصد کالوس زایی در هر دو رقم فاقد اختلاف معنی دار بودند. با بررسی اثر متقابل رقم، اکسین و سیتوکنین مشخص شد که بیشترین درصد کالوس زایی 100% در هر دو رقم در محیط ها با ترکیب BAP (7/0 و 9/0 میلی گرم در لیتر) با 2,4-D (75/0، 1 و25/1 میلی گرم در لیتر) و در رقم سینا BAP (1/1 میلی گرم در لیتر) با 2,4-D (75/0، 1 و25/1 میلی گرم در لیتر) بوده است. ولیکن کمترین درصد کالوس زایی در رقم نگین در حضور هورمون 2,4-D با غلظت 1 میلی گرم در لیتر با میانگین 333/33 درصد مشاهده شد.

    نتیجه گیری

    به طور کلی استفاده از تنظیم کننده رشد  BAPو 2,4-D در محیط کشت  MSباعث القای کالوس در کشت بساک هر دو رقم خیار شد.

    کلید واژگان: کشت بساک, تنظیم کننده های رشد گیاهی کلید, کالوس زایی
    F. Rashtbar Astmal*, R .Haddad, GA. Garoosi
    Aim

    The aim of this research was to investigate the effects of different plant growth regulators and MS culture medium on the characteristics of callus weight, percentage of callus formation and embryogenesis in anther culture of two cultivars of Sina and Negin cucumbers (Cucumis sativus L.).

    Materials and methods

    The experiment was conducted as a factorial in a completely randomized design with three replications. In this research, to determine the stage of growth and development of microspores, male flower buds in the sizes of 0.5 to 2.2 cm were taken from mother plants. For dyeing, the anthers were separated from the buds and placed in stocarman dye solution containing one gram of carmen powder and one hundred milliliters of 45% acetic acid for one day. Then the anthers were crushed on the laboratory slide and the microspores inside them were observed under a light microscope. In the callus induction test, the factors include two cucumber cultivars (Sina and Negin), the combination of different concentrations of BAP (0, 0.7, 0.9 and 1.1 mg/liter) and 2,4-D (0, 0.75, 1 and 1.25 mg/liter). 4 anthers were cultured in each petri dish. After placing the anthers in the culture medium, the lids of the petri dishes were closed and sealed with parafilm, and then they were covered with aluminum foil and placed in the growth chamber at a temperature of 25 ± 2 degrees Celsius in the dark for 2 weeks and the environments They were cultivated once every 2 or 3 weeks.

    Results

    Cytogenetic experiments showed that 1.5 cm buds containing anthers and microspores in the mononuclear stage are suitable for anther culture. The results of the analysis of the variance of the data showed a statistically significant difference at the level of 0.01 between the interaction effects of genotype and culture medium. Anthers cultured in MS base medium and media prepared with different concentrations of BAP did not show a response and were destroyed after one month of cultivation. The average main effect of cultivars on callus fresh weight after several weeks of cultivation showed that the highest callus fresh weight was obtained in Sina variety. The comparison of the average triple interaction effects of cultivar × BAP × 2,4-D for callus fresh weight in this research has shown that Sina cultivar in MS culture medium contains the growth regulator compound 0.7 mg/liter BAP and 1 mg/liter 2,4 -D has the highest callus fresh weight. By examining the interaction effect of cultivar, auxin and cytokinin, it was found that the highest percentage of callus formation was 100% in both cultivars in environments with the combination of BAP (0.7 and 0.9 mg/liter) with 2,4-D (0.75, 1 and 1.25 mg/L) and in Sina cultivar BAP (1.1 mg/L) with 2,4-D (0.75, 1.1 and 1.25 mg/L). However, the lowest percentage of callus formation was observed in Nagin cultivar in the presence of 2,4-D hormone with a concentration of 1 mg/liter with an average of 33.333%.

    Conclusion

    In general, the use of growth regulator BAP and 2,4-D in MS culture medium induced callus in anther culture of both cucumber cultivars.

    Keywords: Anther Cultivation, Plant Growth Regulators, Callus Formation
  • نادیا اسلامی بجنوردی، رحیم حداد *، قاسمعلی گروسی، رضا حیدری جاپلقی
    Nadia Eslami Bojnourdi, Raheem Haddad *, GhasemAli‎ Garoosi‎, Reza Heidari-Japelaghi

    An entire open reading frame (ORF) encoding for a polypeptide of GTP cyclohydrolase I (GTPCH I) was isolated and cloned from Askari cultivar of grape (Vitis vinifera L.) berries. The 1,338-nucleotide ORF yields a 445-residue amino acid sequence with a calculated molecular mass of 48.65 kDa and a predicted isoelectric point of 6.43. The Vvgtpch I genomic sequence with a length of 4,964 bp contains two exons (169 and 1,169 bp) and an intron (2,676 bp). The gtpch I sequence of grape displayed a strong similarity with gtpch I sequence found in other plants, including peach (72%), cocoa (72%), strawberry (70%), and poplar (69%). Analysis of mRNA secondary structure revealed that the start codon of Vvgtpch I is completely exposed, suggesting a robust binding of the ribosome and efficient translation. Similar to gtpchs I from  diverse sources, molecular modeling uncovered that the monomer of VvGTPCH I adopts an αβ structure, which includes 10 α-helices and 8 β-sheets. Moreover, in silico analysis of the Vvgtpch I gene promoter identified potential cis-acting elements  responsive to environmental signals. This suggests that the Vvgtpch I gene has the capacity to be responsive to various environmental cues, such as heat, heavy metals, light, and plant hormones.

    Keywords: Folate, in silico analysis, Regulatory elements, Cloning, Promoter region
  • نادیا اسلامی بجنوردی، رحیم حداد*، قاسمعلی گروسی، رضا حیدری جاپلقی

    فولات یک نیاز ضروری برای حفظ فعالیت طبیعی سلول به شمار می رود. برخلاف انسان، بسیاری از موجودات زنده مانند گیاهان توانایی ساخت این کوآنزیم را دارند. آنزیم GTP سیکلوهیدرولاز I (gtpch I, EC 3.5.4.16) اولین مرحله بیوسنتز تتراهیدروفولات (FH4) در گیاهان را از طریق تبدیل GTP به دی هیدرونیوپترین تری فسفات و فرم یک اسید کاتالیز می کند. در این پژوهش، الگوی بیان ژن Vvgtpch I در بافت های مختلف انگور با روش RT-PCR نیمه کمی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که ژن Vvgtpch I در تمام بافت های مورد مطالعه بیان می شود. بالاترین سطح بیان در بافت های حبه و برگ مشاهده شد. در حالی که بافت خوشه کمترین میزان سطح رونوشت را نشان داد. پاسخ ژن Vvgtpch I به تنش های غیرزنده مانند تنش های قلیایی و سرما با استفاده از روش RT-PCR نیمه کمی نیز مورد بررسی قرار گرفت. تحت تنش قلیایی، سطح رونوشت ژن Vvgtpch I به طور چشمگیری کاهش یافت. مشابه با تنش قلیایی، میزان بیان ژن Vvgtpch I نیز تحت تنش سرما با کاهش مواجه شد. به منظور بررسی بیان ژن Vvgtpch I تحت تنش اکسیداتیو، تیمارهای مختلفی شامل القاءکننده های شیمیایی، فلزات سنگین و تنظیم کننده های رشد گیاهی جهت القاء تولید گونه های فعال اکسیژن مورد استفاده قرار گرفتند. سطح رونوشت ژن Vvgtpch I تحت تیمار با  +CU2 و H2O2 به ترتیب با افزایش شدید و نسبتا شدید روبرو شد. با وجود این، سطح رونوشت ژن Vvgtpch I تحت تیمار با فلزات سنگین و هورمون های گیاهی نسبتا کاهش یافت و تحت تیمار با Diamide با کاهش بسیار شدید مواجه شد.

    کلید واژگان: بیان ژن, تنش اکسیداتیو, تنش غیرزنده, فولات, گونه های فعال اکسیژن
    Nadia Eslami-Bojnourdi‎, Raheem Haddad *, GhasemAli Garoosi‎, Reza ‎ Heidari-Japelaghi

    Folates are a vital necessity for the retention of normal cellular activity. In contrast to humans, other organisms including plants gain folate coenzymes via de novo synthesis. GTP cyclohydrolase I (gtpch I, EC 3.5.4.16) catalyzes the first step of the biosynthesis of tetrahydrofolate (FH4) in plants by the conversion of GTP to dihydroneopterin triphosphate and formic acid. In this research, the expression pattern of the Vvgtpch I gene was assayed in different organs of the grape by the semi-quantitative RT-PCR. The analyses demonstrated that the Vvgtpch I gene was expressed in all grape organs. The highest amounts of expression were obtained in berry and leaf, whereas the lowest amount of Vvgtpch I transcript was related to the cluster. The response of Vvgtpch I gene to abiotic stresses was also investigated under the alkali and cold stresses by the semi-quantitative RT-PCR. Under the alkali stress, the transcript level of Vvgtpch I gene decreased considerably. Similar to the alkali stress, the transcript level of Vvgtpch I gene decreased under cold stress as well. To analyze the Vvgtpch I gene expression under oxidative stress, different treatments were applied such as chemical inducers, heavy metals, and plant growth regulators to trigger the production of reactive oxygen species. The Vvgtpch I showed a strong increase and a moderate increase in the transcript amount with Cu2+ and H2O2, respectively. Whereas, its transcript level was relatively down-regulated by the heavy metals and hormonal treatments, and almost disappeared by diamide.

    Keywords: folate, Gene Expression, Oxidative stress, reactive oxygen species, Abiotic stress
  • نرجس اکبری، رحیم حداد*، رضا حیدری جاپلقی، نعمت الله غیبی

    اینترفرون گامای انسانی (hIFN-γ) به عنوان یک سیتوکین پلیوتروپیک، علاوه بر تنظیم پاسخ ایمنی ذاتی و اکتسابی، جهت فعالیت بیشتر سلول های ایمنی بدن به ویژه ماکروفاژها و لمفوسیت های T ضروری است. این سیتوکین ابتدا به عنوان یک عامل ترشحی مختل کننده تکثیر ویروس کشف و نام گذاری شد. hIFN-γ نقش های متعددی در تنظیم سیستم ایمنی و دفاع در برابر دامنه وسیعی از عوامل بیماری زا از قبیل آلودگی های قارچی، باکتریایی و ویروسی بازی می کند. در سال 1986، اولین کارآزمایی های بالینی IFN-γ به منظور ارزیابی نقش دارویی بالقوه آن آغاز شد. مطالعات اولیه روی قابلیت پذیرش، داروشناسی و تعیین فعالیت های ضدتوموری و ضدعفونت متمرکز شد. امروزه IFN-γ نوترکیب برای درمان بیماری گرانولوماتوز مزمن و پوکی استخوان مادرزادی به اثبات رسیده و کاربردش به عنوان یک عامل ایمنی درمانی در برابر سرطان و اختلالات ارثی و خودایمنی امیدوارکننده است. hIFN-γ در سیستم های بیانی مختلف شامل پروکاریوت ها، پروتوزوآ، مخمر، گیاهان، حشرات و سلول های پستانداران به شکل نوترکیب بیان شده است. با این وجود، این سیستم های بیانی نتایج رضایت بخشی را از نظر عملکرد، فعالیت زیستی و صرفه اقتصادی نشان ندادند. بنابراین، یافتن یک سیستم بیانی کارآمد جهت تولید پروتئین نوترکیب hIFN-γ گلیکوزیله با تاخوردگی صحیح، فعال از نظر زیستی و نیمه عمر بالا در خون بسیار ضروری است. این مقاله مروری تلاش می کند تا آگاهی موجود از پژوهش های قبلی در زمینه تولید پروتئین نوترکیب hIFN-γ را جمع آوری کرده و مسیری را برای پژوهش های آینده در این زمینه فراهم کند.

    کلید واژگان: Hifn-Γ, کارآزمایی بالینی, ایمنی درمانی سرطان, پروتئین نوترکیب, سیستم بیانی
    Narjes Akbari, Raheem Haddad*, Reza Heidari Japelaghi, Nematollah Gheibi

    Human interferon gamma (hIFN-γ) as a pleiotropic cytokine, modulates both innate and adaptive immune networks and is important to the function of virtually most immune cells such as macrophages and T lymphocytes. It was originally discovered, and named, as a secretory factor that interferes with viral replication. The hIFN-γ has a multitude of roles in immune modulation and broad-spectrum pathogen defense including fungal, bacterial, and viral infections. In 1986, early clinical trials of IFN-γ initiated to evaluate its therapeutic potential. The initial studies focused on the tolerability and pharmacology of IFN-γ and systematically determined its antitumor and anti-infection activities. Nowadays, it has been approved for treatment of chronic granulomatous disease and malignant osteopetrosis, and its application as an immunotherapeutic agent against cancer and inherited and autoimmune disorders is an increasing prospect. The hIFN-γ has been heterologously expressed in different expression systems including prokaryotic, protozoan, fungal (yeasts), plant, insect and mammalian cells. However, these expression systems did not reveal satisfactory results in terms of yield, the biological activity of the recombinant protein or economic viability. Thus, it is essential to find an efficient expression system to produce glycosylated recombinant hIFN-γ with correct folding, biologically active and a high half-life in the bloodstream. The review aims to gather available information from previous studies on the production of hIFN-γ and provides direction to future researches in this field

    Keywords: Hifn-Γ, Clinical Trials, Cancer Immunotherapy, Recombinant Protein, Expression System
  • عارفه اصلی بیگی، رحیم حداد، قاسمعلی گروسی، سید محسن حسینی*، محمدرضا نظری

    استفاده از گیاهان هاپلویید در برنامه های بهنژادی به منظور تولید گیاهان کاملا خالص در تعداد زیادی از گونه های زراعی میسر شده است. با توجه به پیشرفت های اخیر در روش های آزمایشگاهی، می توان لاینهای خالص را در مدت زمان کوتاهی تولید کرد. در این مطالعه به منظور تولید گیاهان هاپلویید از طریق کشت تخمدان، آزمایشی به صورت طرح کاملا تصادفی در آزمایشگاه کشت بافت دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره) انجام شد. تیمارها شامل سطوح مختلف تنظیم کننده های رشد گیاهی بودند. تخمدانها یک هفته پس از گلدهی برداشت و در محیط MS حاوی غلظت های مختلف 0، 8/0 و 2/1 میلی گرم بر لیتر TDZ و BAP کشت داده شدند. بهترین کالوس ها و درصد بالای کالوس زایی در محیط کشت حاوی 8/0 میلی گرم بر لیتر TDZ و BAP حاصل شد. سپس ریزنمونه ها 3 هفته بعد به محیط تمایز شامل محیط MS تکمیل شده با 5 هورمون اکسین (NAA, IBA, IAA, 2,4-D, Pic) با غلظت 05/0 میلی گرم بر لیتر و 3 هورمون سیتوکینین (TDZ, BAP, Kin) با 3 غلظت متفاوت (5/0، 1 و 5/1 میلی گرم بر لیتر) در مجموع 15 تیمار هرکدام با 3 تکرار منتقل و هر دو هفته یک بار واکشت شدند. با توجه به نتایج مقایسه میانگین، بیشترین درصد کالوس زایی در حضور هورمون اکسین NAA با غلظت 05/0 میلی گرم بر لیتر و هورمون سیتوکینین TDZ با غلظت 5/1 میلی گرم بر لیتر حاصل شد. بیشترین درصد جنین زایی(33/93درصد) در حضور هورمون های IAA با غلظت 05/0 میلی گرم بر لیتر و Kin با غلظت 5/0 میلی گرم بر لیتر مشاهده گردید. وجود هورمون IBA به میزان 05/0 میلی گرم بر لیتر همراه با Kin به میزان 5/0 میلی گرم بر لیتر سبب افزایش کالوس های جنین داده شد. هم چنین بیشترین درصد باززایی(33/83درصد) در 4 تیمار شامل 05/0 میلی گرم بر لیتر هورمون IBA با 5/0 میلی گرم بر لیتر هورمون TDZ، 05/0 میلی گرم بر لیتر هورمون IBA با 5/0 میلی گرم بر لیترBAP، 05/0 میلی-گرم بر لیتر هورمون 2,4-D با 5/1 میلی گرم بر لیتر هورمون BAP و 05/0 میلی گرم بر لیتر هورمون Pic با 5/1 میلی-گرم بر لیتر هورمون BAP حاصل گردید. بعد از انتقال ریزنمونه ها به محیط کشت دوم ساختارهای جنین مانند به گیاهچه تبدیل شدند و در نهایت گیاهچه های کامل بعد از ریشه دار شدن روی محیط کشت MS بدون هورمون به دست آمد. علاوه بر این، نتایج شمارش کروموزوم نشان داد که در میان 10 گیاهچه باززا شده یک گیاهچه هاپلویید و 9 گیاهچه دیگر دیپلویید بودند.

    کلید واژگان: تخمدان, کالوس, کشت بافت, هاپلوئید, هورمون
    Arefeh Aslibeigi, Raheem Haddad, Ghasemali Garoosi, Sayyed Mohssen Hossaini *, MohammadReza Nazari

    In order to produce haploid plants through ovary culture in cucumber (Cucumis sativus L.), a factorial experiment based on randomized design was conducted with three replicates under in vitro conditions. The ovaries of Sina, a hybrid variety of cucumber were harvested one week after flowering. They were cultured in the MS medium containing different concentrations of (0, 0.8 and 1.2 mg/L) TDZ and BAP, respectively. The best calli and the highest percentage of calli were obtained in the culture medium containing 0.8 mg/L TDZ and BAP. Then, 3 week-old explants were transferred to the differentiation medium; MS medium, supplemented with NAA, IBA, IAA, 2,4-D, Pic at 0.05 mg/L and 3 cytokinins including TDZ, BAP, Kin with 0.5, 1 and 1.5 mg/L, respectively, with a total of 15 treatments and 3 replicates. They were subcultured once every two weeks. The highest percentage of callus formation was obtained in the presence of 0.05 mg/L NAA and 1.5 mg/L TDZ. The highest percentage of embryogenesis (93.33%) was observed in the presence of IAA at 0.05 mg/L and 0.5 mg/L Kin. Application of IBA at 0.05 mg/L with 0.5 mg/L Kin increased the embryogenic calli formation. Also, the highest regeneration percentage (83.33%) was found in all 4 treatments including 0.05 mg/L IBA, with 0.5 mg/L TDZ, 0.05 mg/L IBA with 0.5. 0 mg/L BAP, 0.05 mg/L 2,4-D with 1.5 mg/L BAP and 0.05 mg/L Pic, with 1.5 mg/L BAP. After transferring the explants to the second step culture media, the embryo-like structures (ELS) developed into plantlets. Finally, complete plantlets were obtained after rooting the plantlets on the MS medium with no supplement. In addition, the results of chromosome counting showed that among 10 regenerated plantlets, one plantlet was haploid, and 9 plantlets were diploid.

    Keywords: Callus, Haploid, Hormone, Ovary, Tissue culture
  • زهرا مشیری، رحیم حداد*، حسین هنری
    Melioidosis یک بیماری مشترک بین انسان و حیوان است که توسط Burkholderia Pseudomallei ایجاد می شود. در حال حاضر هیچ واکسن موثری برای آن وجود ندارد. هدف از این تحقیق بیان ژن blf1 در گیاه تنباکو می باشد. با انتقال وکتور pBI121 به Agrobacterium tumefaciens، ژن blf1 به گیاه تنباکو منتقل شد و گیاه تراریخته کامل بدست آمد. از ریزنمونه گیاه تراریخته توسط Agrobacterium rhizogenes برای تهیه ریشه های مویین استفاده شد. وجود ژن blf1 در ریشه های مویین به دست آمده با روش PCR و وسترن بلات بررسی شد. میزان تولید آنتی ژن با روش الایزا اندازه گیری شد. نتایج آزمایش ساخت سازه ژن با درج blf1 در وکتور pBI121 حاوی ژن ctxB با استفاده از پرایمرهای عمومی با تکنیک PCR تایید شد. ریزنمونه تنباکو پس از تلقیح با Agrobacterium tumefaciens، روی محیط کشت MS حاوی هورمون های بنزیل آمینوپورین (BAP) و 1-نفتالین استیک اسید (1-NAA) قرار داده شد. پس از تشکیل کالوس و باززایی گیاهچه، نهال هایی با مریستم فعال جهت ریشه زایی به محیط بدون هورمون منتقل و بوته های تنباکوی تراریخته با ژن blf1 تولید و از طریق تست PCRصحت انتقال ژن تایید شد. با تهیه ریزنمونه ای از گیاهان تراریخته توسط آگروباکتریوم رایزوژنز، تلقیح و ریشه های مویین به دست آمد. در ریشه های مویین، ژن blf1 با استفاده از PCR و بیان آن با تکنیک وسترن بلات تایید شد. با استفاده از تکنیک الایزا، تولید آنتی ژن نوترکیب BLF1 در ریشه های مویین، 0.56 درصد پروتیین محلول کل تعیین گردید.
    کلید واژگان: انتقال ژن, توتون, میلوئیدوزیس, همسانه سازی
    Zahra Moshiri, Raheem Haddad *, Hossein Honari
    Melioidosis is a common disease between human and animals caused by Burkholderia pseudomallei. There is currently no effective vaccine for it. The aim of this research was to express blf1 gene in tobacco plants. By transforming the pBI121 vector into Agrobacterium tumefaciens, the blf1 gene was transferred to the tobacco plants and the primary transgenic plants were obtained. The explants obtained from the transgenic plants were used to induce hairy roots. The presence of the blf1 gene was investigated in the obtained hairy roots by PCR and Western blot analysis. The titer of antigen production was measured by ELISA technique. The insertion of the blf1 gene construct into pBI121 vector containing the ctxB gene was confirmed by PCR. The tobacco explants inoculated with A. tumefaciens were cultured on the MS medium containing benzyl-aminopurine (BAP) and 1-naphthalene acetic acid (1 -NAA). After callus formation and seedling regeneration, the seedlings with active meristems were transferred onto the hormone-free medium for rooting and transgenic tobacco plants containing the blf1 gene were produced. By preparing an explant of transgenic plants by A. rhizogenes, inoculum and hairy roots were obtained. In hairy roots, the presence of blf1 gene was confirmed using PCR and its expression was confirmed by Western blotting. By using the ELISA technique, the titer of BLF1 antigen production in the total soluble protein of hairy roots was determined to be 0.56%.
    Keywords: Gene transfer, Tobacco, Melioidosis, Cloning
  • زهرا مشیری، رحیم حداد، حسین هنری*
    مقدمه

    باکتری بورخولدریا سودومالیی، ویبریوکلرا و شیگلا دیسانتری عامل بیماری میلوییدوزیس، وبا و شیگلوز در انسان می باشند. پروتئین های BLF1 مربوط به B. pseudomallei، CTxB ویبریوکلرا و StxB شیگلا دیسانتری خاصیت آنتی ژنیک، ادجوانتی مخاطی، حاملی و ایمنی زایی دارند. هدف این مطالعه، ساخت کاست ژنی دربردارنده ی ژن های blf1، ctxB وstxB  و بیان پروتئین آن ها در E. coli می باشد.

    مواد و روش ها

    با استفاده از نرم افزار های بیوانفورماتیک Protparam و Modeller، حالت های مختلف پروتئین کایمریک ژن های مربوطه بررسی شد. ساختار دوم پروتئین و اپی توپ های خطی و ساختاری نیز تعیین گردید. ژن های blf1 و stxB از پلاسمید pET28a-BLF1-STxB، PCR و قطعه 850 جفت بازی BLF1-STxB با جایگاه های آنزیمی NotI وSalI  در وکتور بیانی pET28a-CTxB زیرهمسانه سازی و به باکتری E. coli سویه ی BL21(DE3) ترانسفورم شد. پس از توالی یابی، بهینه سازی بیان ژن سنتزی تحت القای IPTG (Isopropyl-β-D-thiogalactoside)  و درجه حرارت 25 درجه سانتیگراد انجام و بوسیله تکنیک SDS-PAGE مورد ارزیابی قرار گرفت.

    یافته ها

    شاخص ناپایداری پروتئین کایمر برابر با 06/40 و نیمه عمر آن در E. coli بیش از 10 ساعت به دست آمد. شاخص سازگاری کدون سازه ی کایمر به 9/0 و محتوای GC آن به 9/54 درصد افزایش یافت. بهترین ترتیب ممکن برای ساخت واکسن نوترکیب، ممزوج سه تایی CTxB-BLF1-STxB بدست آمد. بیان پروتئین نوترکیب از ژن سنتزی تحت القای IPTG، منجر به تولید پروتئینی با وزن مولکولی 48 کیلودالتون شد.

    نتیجه گیری

    با توجه به توانایی توقف پروتئین سازی BLF1، خاصیت حاملی STxB و خاصیت ادجوانتی CTxB، قرار دادن این سه ژن در یک کاست ژنی به بهترین حالت، می تواند به عنوان یک کاندید واکسن مناسب مورد توجه قرار گیرد.

    کلید واژگان: بورخولدریاسدومالئی, سم بی ال اف 1, میلوئیدوزیس, وبا, شیگلوز
    Zahra Moshiri, Raheem Haddad, Hosein Honari*
    Introduction

    bacteria species; Burkholderia pseudomallei, Vibrio cholera, and Shigella dysenteriae are the main pathogen causing  Melioidosis, Cholera, and Shigella in humans respectively. bacterial species have a protein that has antigenic prosperities along with being a mucus based adjuvant thus easing their delivery and immunogenicity. These proteins were BLF1(B. pseudomallei), CTxB (V. cholera), and StxB (S. dysenteriae). The goal of this study was a chimeric gene composed of Blf1, CTxB, and StxB and expression of these proteins from E.coli.

    Materials and Methods

    Using Bioinfoamtic tools such as Protparam and Modeller the different combinations of the chimeric protein were assessed. The blf1 and stxB genes were PCR amplified from pET28a-BFL1-StxB. The 850bp fragment encompassing BFL1-StxB was cloned using SalI and NotI in the pET28a-CTxB vector. The engineered plasmid was transformed in BL21(DE3). The ctxB-stxB-blf1 gene was expressed following induction with IPTG. This induction was then assessed using SDS-PAGE.

    Results

    Chimeric protein instability index gets 40.06 and the half-life of it in E. coli was over 10 hours. Codon Adaptive Index (CAI) rise to 0/9 and GC content increase to 54.9. The optimal vaccine combination for the chimeric protein was determined to be CTxB-BLF1-StxB. Expression of recombinant protein in E. coli led to the production of a chimeric protein with 48 kDa molecular weight.

    Conclusion

    The findings of the current study revealed that this antigen can be raised as a recombinant vaccine candidate which can be due to such factors as a property of the ability to stop protein synthesis in BLF1, CTxB adjuvant, and delivery of StxB protein.

    Keywords: Burkholderia pseudomallei, BLF1 toxin, Melioidosis
  • سمیرا محمدی، رحیم حداد*، وحید شریعتی
    هدف

    در پژوهش حاضر برای اولین بار تاثیر سویه های مختلف باکتری، زمان هم کشتی و غلظت های مختلف استوسرینگون برای تولید ریشه های مویین در گیاه گل گاوزبان خوزستانی بررسی شد.

    روش

     برگ های گیاه 21 روزه و سه غلظت مختلف استوسرینگون (0، 100 وµM 200 ) و سه سویه باکتری اگروباکتریوم رایزوژنز (A4، ATCC15834 و 11325)در دو زمان هم کشتی 48 و 72 ساعت برای القا ریشه مویین استفاده شدند. در هر ریز نمونه، زخم های سطحی با سرنگ آغشته به باکتری ایجاد شد. سپس ریز نمونه ها به محیط کشت 1/2 MS جامد حاوی 100 میلی گرم بر لیتر اسید آسکوربیک منتقل و به مدت 48 یا 72 ساعت در اتاق رشد نگه داری شدند. از تکنیک PCR برای تایید تراریختی ریشه های مویین با آغازگرهای اختصاصی تکثیر ژن rolB استفاده شد.اندازه گیری شیکونین بر مبنای سیستم کروماتوگرافی مایع با توان بالا انجام شد.

    یافته ها

     اولین ریشه های مویین از محل های زخمی برگ پس از 14 تا 21 روز ظاهر شدند. وجود T-DNA اگروباکتریوم در ژنوم ریشه های مویین با تکنیک PCR و استفاده از آغازگر اختصاصی ژن rolB تایید شد. سویه ATCC15834 در غلظت های 100 و 200 میکرومولار استوسرینگون بیشترین میزان القای ریشه مویین را داشت، که نشان می دهد ترکیبات فنلی مثل استوسرینگون در افزایش القای ریشه مویین موثر است. به طور کلی، افزایش زمان هم کشتی و غلظت استوسرینگون با یکدیگر منجر به افزایش القای ریشه مویین توسط هر سه سویه باکتری شد. بیشترین میزان تولید شیکونین در ریشه مویین با فنول کمتر و به میزان 254.4±0.56 µg/g FW بود.

    نتیجه گیری

    نتایج این تحقیق برای اولین بار نشان می دهد که تراریختی و القا ریشه های مویین در گیاه گل گاوزبان خوزستانی E.hhuzistanicum توسط Agrobacterium rhizogenes امکان پذیر بوده و می تواند در تحقیقات انتقال ژن و کشت ریشه های مویین برای تولید متابولیت با ارزش شیکونین مورد استفاده قرار گیرد.

    کلید واژگان: گل گاوزبان خوزستانی, گیاهان دارویی, شیکونین, متابولیت ثانویه
    Samira Mohammadi, Raheem Haddad *, Vahid Mohammadi
    Objective

    In this study for the first time, different strains of Agrobacterium rhizogenes, co-cultivation times, and concentrations of acetosyringon in leaf explants of Echium khuzistanicum were examined to produce hairy roots.

    Materials and methods

    The leaves of 21-day-old plant, different concentrations of acetosyringone (0,100,200 µM) and 3 strains of Agrobacterium (A4, ATCC15834 and 11325) were used for hairy root induction. In each explant, surficial wounds were created by a syringe contaminated with the bacterium and put for 10 minutes in bacterial suspension. After infection, the explants were transferred in the ½ MS solid medium supplemented with ascorbic acid (100 mg/L) to a light free growth chamber with 25 ° C temperature for 48 or 72 hours. PCR technique was used to confirm transformation by gene amplification with the rolBprimers. HPLC analysis was conducted on a high performance liquid chromatography system for shikonin measurement.  

    Results

    The results of this study showed that, the first hairy roots emerged from wounded places after 14-21 days. The presence of A. rhizogenes T-DNA in the hairy root genome was confirmed by PCR using specific primers for rolB gene. Strain ATCC15834 had the highest rate of hairy root induction at 100 and 200 µM concentrations of acetosyringone indicating that the phenolic compound, acetosyringone, was effective in increasing hairy root induction. Generally, High concentrations of acetosyringone and more co-cultivation time together resulted in a significant increase in the hairy root induction in three strains of Agrobacterium rhizogenesis. Line 1 of hairy root produced 254.4±0.56 µg/g FW of shikonin.  

    Conclusions

    For the first time the results of this research showed that transformation and hairy root induction in E.khuzistanicum is possible by Agrobacterium rhizogenes and it can be used in the gene transfer and hairy root culture in order to shikonin production.

    Keywords: Echium khuzistanicum, Medicinal plants, Secondary metabolite, shikonin
  • زهرا دانایی پور، رحیم حداد*
    تنش خشکی به عنوان یکی از مهمترین عوامل محدود کننده رشد در طبیعت، بر اجزای فتوسنتزی و زنجیره انتقال الکترون اثر می گذارد، تولید ROS را افزایش می دهد و منجر به مرگ سلولی می شود. همچنین، ROS  محصول جانبی سمی ناشی از تنش است و در اکثر مسیرهای سیگنالینگ القاء کننده تغییرات رونویسی دخالت دارد. آنزیم های مهارکننده ROS در غشاء تیلاکویید کلروپلاست قرار گرفته اند و نقشی برجسته در سم زدایی ROS دارند. ظرفیت این آنزیم ها به عوامل مختلفی از جمله گونه های گیاهی، طول مدت و شدت تنش خشکی، مراحل نموی گیاه و الگوی بیان ایزوفرم های مختلف بستگی دارد. از این رو، ژن های تنظیمی و عملکردی جدید شناسایی شده است که نقشی مهم در پاسخ به تنش دارند. این ژن ها در گونه های حساس و مقاوم بیانی متفاوت دارند که به سطح تحمل گونه گیاهی بستگی دارد؛ اما بیان بیش از حد این ژن ها در گیاهان تراریخته به طور عمده باعث افزایش تحمل به خشکی می شود. شدت تنش خشکی با آسیب به دستگاه فتوسنتز رابطه ای مستقیم دارد؛ یعنی فعالیت های فتوشیمیایی هردو PSII و PSI کاهش می یابد که برای محافظت فتوسیستم ها در برابر مهار نوری مورد نیاز است. این نظام حفاظتی به تنظیم دقیق تجمع پروتئین D1 در نور زیاد مربوط می شود و از تجمع بیش از حد ROS جلوگیری می کند. در این مقاله تاثیر تنش خشکی بر ویژگی های فتوسنتزی و بیان بیش از حد ژن های مرتبط با آنزیم های مهارکننده ROS در گیاهان تراریخته بررسی شده است که منجر به تحمل بیشتر تنش خشکی و بهبود ویژگی های فتوسنتزی می شود.
    کلید واژگان: تنش خشکی, متابولیسم ROS, مهار کننده ROS, آنزیم آنتی اکسیدانت, فتوسیستم دو
    Zahra Danaeipour, Raheem Haddad *
    Drought stress as one of the major growth limiting factors in natural environments influences photosynthetic components and electron transfer process, elevating the production of reactive oxygen species (ROS), leading to damage to the cell. Furthermore, ROS are toxic by-products resulted from stress and are involved in signaling pathways, causing major transcriptional changes. ROS scavenging enzymes, localized in the thylakoid membrane of chloroplasts, play a key role in the detoxification of ROS. The capacity of ROS-scavenging enzymes depends on several factors including plant species, duration and intensity of drought stress, stages of plant development, and gene expression patterns of various isoforms. In this regard, novel functional and regulatory genes related to ROS-scavenging enzymes in plants are identified that play a key role in response to drought stress. These genes are differentially expressed in sensitive and tolerant species that may be related to the drought tolerance level of plant species themselves; but the overexpression of those genes in transgenic plants mainly improves drought stress tolerance. However, in some conditions, high drought stress severely damages the photosynthesis apparatus. This damage has a direct relationship to photochemical activities of both PSII and PSI that are required for protecting photosystems against photoinhibition. The photosystem protections are related to precise regulation in D1 protein accumulation under high light conditions, contributing to avoid excessive ROS accumulation. This review describes the influence of drought stress on photosynthetic characteristics, also discusses that the overexpression of genes associated with ROS scavenging enzymes in transgenic plants results in higher drought tolerance and improved photosynthetic characteristics.
    Keywords: Antioxidant enzymes, Drought stress, Photosystem II, ROS metabolism, ROS scavenging
  • فاطمه کریمزاده، رحیم حداد، قاسمعلی گروسی

    گیاه کتان (Linum usitatissimum L) به عنوان یک محصول زراعی مهم و منبعی غنی از اسیدهای چرب مفید، پروتئین، فیبر غذایی و لیگنان ها شناخته شده است. لیگنان ها گروه مهمی ازمتابولیت های ثانویه هستند که به عنوان ترکیبات آنتی اکسیدان، فعالیت های بیولوژیکی مهمی مانند اثرات ضد سرطانی در بدن انسان دارند. در این مطالعه بیان ژن های فنیل آلانین آمونیالیاز (PAL) و سینامیل الکل دهیدروژناز (CAD) در مسیر بیوسنتز لیگنان ها تحت تاثیر نانوذرات روی و تیتانیوم در کشت سلولی کتان مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار جهت بررسی تاثیر نانوذرات روی و تیتانیوم طراحی شد. نانوذرات اکسید روی در غلظت صفر، 30، 60 و 120 میلی گرم بر لیتر و اکسید تیتانیوم در غلظت صفر، 50، 100 و 150 میلی گرم بر لیتر به کشت های سلولی اضافه شدند. سپس به منظور بررسی بیان ژن ها به وسیله Real-Time PCR، نمونه برداری از کشت های سلولی، 24، 48 و 72 ساعت بعد انجام شد. بیش ترین میزان بیان ژن PALدر دو غلظت 30 و 60 میلی گرم بر لیتر وکم ترین آن در غلظتmg/L 120 نانوذره روی مشاهده شد. نانو ذره تیتانیوم بر روی بیان ژن PAL تاثیر معنی داری نداشت ولی باعث افزایش بیان CAD درغلظتmg/L 150 در زمان های 48 و 72 شد. بیان CAD تحت تاثیر نانوذره روی در غلظتmg/L 60 در همه بازه های زمانی افزایش یافت و در غلظتmg/L 120 نانوذره روی، کاهش میزان بیان این ژن مشاهده شد. به طور کلی نتایج این تحقیق نشان داد که نانوذره روی در افزایش بیان هر دو ژن PALو CAD موثر است در صورتی که نانوذره تیتانیوم تنها در تغییر بیان ژن CAD موثر بوده و تاثیری در بیان ژن PAL نداشته است.

    کلید واژگان: بیان ژن, سینامیل الکل دهیدروژناز, فنل آلانین آمونیالیاز, کتان, کشت سلولی, نانوذرات
    fatemeh karimzadeh, rahim hadad, ghasemali garoosi

    The flaxseed (Linum usitatissimum L) is recognized as an important crop and the rich source of useful fatty acids, protein, dietary fiber and lignans.Lignans as antioxidant compounds are an important group of secondary metabolites that have important biological activities, such as anti-cancer effects in humans. In this study, the expression of Phenylalanine ammonia lyase (PAL) and Cinnamyl alcohol dehydrogenase (CAD) genes in the lignan biosynthesis pathway were investigated under the influence of nano-ZnO and nano-TiO2 in flax cell culture. For this purpose, a factorial experiment in a completely randomized design with three replications were done to study the effects of of nano-ZnO and nano-TiO2. Nano-ZnO at 0, 30, 60 and 120 mg/L and nano-TiO2 at 0, 50, 100 and 150 mg/L were added to cell cultures and samples were collected at 0, 24, 48, and 72 h after adding nanoparticles. The gene expression analysis were studied using Real-Time PCR. The highest expression of PAL gene was observed at the concentrations of 30 and 60 mg/L, and the lowest expression was observed at the concentration of 120 mg/L of nano-ZnO. Nano-TiO2 had no significant effect on PAL gene expression, but the use of 150 mg/L nano-TiO2 led to increased expression of CAD at 48 and 72h. CAD expression increased at 60 mg/L concentration of nano ZnO at all intervals and the lowest expression of CAD was observed at 120 mg/L nano ZnO. The results of this study showed that zinc nanoparticles are effective in increasing the expression of both PAL and CAD genes, while the nano-TiO2 only affect the expression of CAD and has no effect on the expression of PAL expression.

    Keywords: Cinnamyl alcohol dehydrogenase, Cell culture, Flax, Nanoparticles, Phenylalanine ammonia lyase, gene expression
  • رحیم حداد *، عصمت عالم زاده، علیرضا احمدی، محمدصدیق مرتضوی، مریم معزی، عفت عالم زاده، سعید تمدنی جهرمی

    تنوع بالای نرم تنان باعث مشکلات عدیده ی تاکسونومی میگردد و جدای از اهمیت آن ها در زیست بوم دریایی، روابط عمیق فیلوژنتیک آن ها بندرت مورد بررسی قرار گرفته است. هدف از این مطالعه تعیین تنوع ژنتیکی و تفاوت های گونه های نرم تنان خلیج فارس در ایران می باشد. کتابخانه ی کلونی ژن RNA زیر واحد کوچک ریبوزومی (18S rDNA) در ژنوم هسته ای با استفاده از PCR ساخته شد و پس از بررسی و آزمایش، کلون های منتخب توالی یابی شدند. توالی های کلون تعیین شده بوسیله ی جستجوی مشابهت در پایگاه داده ی NCBI GenBank با استفاده از BLAST مورد آنالیز قرار گرفتند. همچنین از فاکتور FST برای اندازه گیری و درک اختلافات ژنتیکی مابین جمعیت های مورد مطالعه استفاده شد. در این مطالعه هفده توالی شناسایی گردید که به دو کلاس Bivalvia و Gastropoda تعلق داشتند و برای آنالیز فیلوژنتیکی مورد استفاده قرار گرفتند. براساس فراوانی های آللی در هر لوکوس، مقدار FST در نمونه های خلیج فارس در مقایسه با نمونه های NCBI معنی دار بود. این بدین معنی است که نرخ مهاجرت در دو منطقه ی مورد مطالعه در پایین ترین حد خود بود. براساس تست های ANOVA مقدار فاصله ی ژنتیکی بین دو ناحیه 60/0 بود که مقدار قابل ملاحظه ای است. این یافته ها نقش مهمی در مطالعات روابط بین جمعیت ها و ذخایر آبی داشته و بیانگر کاربرد مطالعات مولکولی بعنوان ابزاری موثر در شناسایی و تاکسونومی گونه های موجود در منابع طبیعی جهت دستیابی به داده های قابل اعتماد می باشد.

    کلید واژگان: 18S rDNA, کتابخانه ی کلونی, تنوع ژنتیکی, نرم تنان, خلیج فارس
    Raheem Haddad *, Esmat Alemzadeh, Alireza Ahmadi, MohammadSediq Mortazavi, Maryam Moezzi, Effat Alemzadeh, Saeid Tamadoni Jahromi

    Mollusca are one of the most diverse animal phyla whose phylogeny is considered as a controversial subject. Although some groups were traditionally classified as mollusca, they need to be identified again. High diversity of mollusca has created considerable taxonomic problems and despite their importance in marine biota, deep phylogenetic relationships of mollusca have scarcely been investigated. The aim of this study was to determine genetic diversity and differences between mollusca species in waters of Bandar Lengeh (Persian Gulf) of Iran. A clone library of the ribosomal small subunit RNA gene (18S rDNA) in the nuclear genome was constructed by PCR, and then, after examining the clones, selected clones were sequenced. The determined clone sequences were analyzed by a similarity search of the NCBI GenBank database using BLAST. Also, the fixation index (FST) factor was used in order to measure and understand the genetic differences between studied populations. In this study, seventeen sequences were identified belonging to two classes of Bivalvia and Gastropoda and they were used for phylogenetic analysis. According to the allele frequencies at each locus, FST value was significant in samples of Bandar Lengeh meaning that migration is in the lowest rate in the studied region. The present research project exhibited that clone library of 18S rDNA might be accounted as a beneficial tool to identify marine specimens and estimate the actual species diversity in marine environments. Moreover, these findings confirmed the effective role of molecular studies for the identification and taxonomy of speciesfrom the natural resources to obtain reliable data.

    Keywords: 18S rDNA, Clone library, Genetic diversity, Mollusca, Persian Gulf
  • نسا مرادپور، قاسمعلی گروسی *، رحیم حداد

    استویا گیاهی دارویی و چندساله با خوص آنتی اکسیدانتی ضد میکروبی، ضد قارچی و ضد ویروسی است. این گیاه به تعادل قند خون کمک می کند و حاوی دو متابولیت ثانویه با ارزش استویوزید و ربادیوزیدA ، با محتوی شیرینی بیشتر است. این تحقیق به منظور تولید ریشه مویین در گیاه استویا و بررسی تاثیر الیسیتورها در میزان تولید متابولیت ثانویه در آنها صورت گرفت. ابتدا ریشه های مویین با استفاده از دو سویه 15834 و A4 آگروباکتریوم رایزوژنز از برگ گیاه استویا تهیه شد. پس از تایید نتایج  PCR، بهترین لاین ریشه مویین انتخاب و تکثیر شدند. در ادامه الیسیتورهای غیر زیستی نانوذره تیتانیوم دی اکسید نانو ذره تیتانیوم، دی اکسید در غظت های 20، 40 و 60 میلی گرم در لیتر  در 0، 24، 48 و 72 ساعت و تیمار فلزات سنگین، کلرید کبالت و کلرید کادمیوم هر کدام در غلظت های 100 و 200 میکرومولار در طول دو بازه زمانی 2 و 8 ساعت اعمال شدند. نتایج نشان می دهد که اغلب تیمار غلظت های الیسیتورها در بازه های زمانی مختلف اثری معنی دار روی تولید و تجمع متابولیت های مورد نظر داشته اند؛ اما تیمار نانو ذره دی اکسید تیتانیوم  در غلظت40 میلی گرم در لیتر بعد از 24 ساعت دارای بیشترین تولید و تجمع استویوزید 88/96 میلی گرم در لیتر و 28/24 میلی گرم در گرم ماده خشک و در غلظت60 میلی گرم در لیتر بعد از 48 ساعت تیمار، دارای بیشترین تاثیر روی تولید و تجمع ربادیوزید A، 39/89 میلی گرم در لیتر و 28/21 میلی گرم در گرم ماده خشک را به ترتیب داشت. همچنین، نتایج حاکی از آن است که تیمار کلرید کبالت و کلرید کادمیوم هر دو در غلظت 100 میکرومول بعد از 8 ساعت دارای بیشترین تاثیر روی تولید به ترتیب با 19/114 و 98/183 میلی گرم در لیتر و تجمع استویوزید به ترتیب با 54/29 و 87/42 میلی گرم در گرم ماده خشک را داشتند. کلرید کادمیوم در غلظت 200 میکرومول دارای بهترین تاثیر در تولید و تجمع ربادیوزید A  بعد از 2 ساعت به ترتیب با 51/105 میلی گرم در لیتر 42/25 ملی گرم در گرم ماده خشک را نشان می دهد. در این بین، هیج تولیدی از ربادیوزید A در غلظت های 100 و 200 میکرومولار کلرید کبالت مشاهده نشد.

    کلید واژگان: استویا, استویوزید, الیسیتور ربادیوزید A, ریشه مویین
    Nesa Moradpour, Ghasemali Garoosi *, Raheem Haddad

    Stevia rebaudiana Bert. is a medicinal plant with anti-oxidant, antimicrobial, antifungal and antiviral drug properties which contains two valuable secondary metabolites, stevioside and rebadioside A, with very high sweetness capacity. In this research hairy roots were produced from S. rebaudiana leaf disks using two strains of 15834 and A4 A. rhizogenes. Then, the best hairy root line was selected and propagated. The effect titanium dioxide nanoparticles at 20, 40 and 60 mg/l after 0, 24, 48 and 72 h of elicitation and cobalt chloride and cadmium chloride each at 100 and 200 μmol after 2 and 8 h of elicitation were studied on the production and accumulation of stevioside and rebadioside A. The results demonstrated that most treatments of elicitors at different times had significant effects on the production and accumulation of target metabolites, but titanium dioxide nanoparticles caused the highest production and accumulation of stevioside (96.88 mg/l and 24.28 mg/g DW), respectively at 40 mg/l after 24 h. However, at 60 mg/l and 48 h it had the highest effect on production and accumulation of rebadioside A after 48 h (89.39 mg/l and 21.28 mg/g DW), respectively. Also the results demonstrated that treatment of cobalt chloride and cadmium chloride both at 100 μmol after 8 h had a strong effect on the production (114.19 and 183.98 mg/l) and accumulation (29.54 and 42.87 mg/g DW ) of stevioside, respectively. Cadmium chloride at 200 μmol had the highest effect on the production and accumulation of rebadioside A after 2 h (105.51 mg/l and 25.42 mg/g DW), respectively. Meanwhile, no production of readioside A was observed at 100 and 200 μmol in 8 h treatment.

    Keywords: elicitation, hairy root, Stevia rebaudiana Bert, Stevioside, Rebadioside A
  • رضا حیدری جاپلقی، رحیم حداد*، مصطفی ولیزاده، ابراهیم دورانی علیایی، مختار جلالی جواران
    Reza Heidari Japelaghi, Raheem Haddad *, Mostafa Valizadeh, Ebrahim Dorani Uliaie, Mokhtar Jalali Javaran

    To improve Agrobacterium-mediated transformation of tobacco, factors influencing gene delivery, including genotype of the plant, bacterial strain, and Agrobacterium transformation procedure, were tested via direct somatic embryogenesis. Leaf tissue of three different tobacco genotypes (Nicotiana tabacum L. cvs. Samsun, and Xanthi, and N. benthamiana) were used as explant. Leaf explants were transformed using three Agrobacterium tumefaciens strains (EHA105, GV3101, and LBA4404) harboring the binary vector pCAMBIA1304 using three different types of transformation methods as named Agro-inoculation, Agro-infection and Agro-injection. Selection of hygromycin resistant shoots was conducted on MS medium containing 3.0 mgL-1 BAP and 0.2 mgL-1 IAA, 250 mgL-1 cefotaxime and 30 mgL-1 hygromycin. Hygromycin resistant shoots were then rooted on MS medium supplemented with 250 mgL-1 cefotaxime and 15 mgL-1 hygromycin. The results indicated that A. tumefaciens strain LBA4404 was more effective in gene delivery than EHA105 and GV3101 and Agro-infection method proved to be significantly better than two other methods. The highest transformation rate was obtained with the Agrobacterium strain LBA4404 and Agro-infection method with approximately 72.80%, 84.57%, and 93.33% for N. benthamiana, Samsun and Xanthi, respectively. Histochemical GUS assay confirmed the expression of gusA gene in putatively transformed plantlets. PCR and RT-PCR analysis using gene-specific primers confirmed the integration of the gusA and hpt genes and the expression of the gusA and hpt genes, respectively. Furthermore, Southern blot analysis confirmed stable integration of the gusA gene in selected T0 transformants.

    Keywords: Agrobacterium tumefaciens, Direct somatic embryogenesis, regeneration, Tobacco, transformation
  • اکرم رمضانی، رحیم حداد*، بهنام صداقتی
    پروانش (Catharanthus roseus) گیاهی دارویی است که به دلیل تولید آلکالوییدهای فراوان ازجمله داروهای ضدسرطان وین کریستین و وین بلاستین اهمیت دارد. وین کریستین و وین بلاستین ازجمله مهم ترین داروها در درمان سرطان می باشند ولی بااین حال عملکرد این دو ترکیب به طور نسبی پایین و مقدار تقریبی آن ها در گیاه 0005/0 درصد است. با توجه به قیمت بالای این ترکیبات و مقادیر اندک آن ها در این گیاه، تلاش در جهت افزایش تولید این ترکیبات، منجر به تحقیقات وسیع روی این گیاه شده است. در این تحقیق جهت بررسی تاثیر عصاره های قارچی و زمان بر میزان تولید آلکالوییدها در سوسپانسیون سلولی گیاه پروانش، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. به این منظور بعد از تهیه سوسپانسیون سلولی، عصاره قارچ های Priformospora indica، Trichoderma tomentosum و ترکیب عصاره های قارچی p. indicaو T. tomentosum با غلظت 1% حجمی- حجمی به سوسپانسیون سلولی اضافه شد. نمونه برداری در زمان های صفر، 24، 48 و 72 ساعت بعد از اعمال تیمار انجام شد و میزان آلکالوییدهای وین بلاستین و وین کریستین با استفاده از HPLC اندازه گیری شد. نتایج آزمایش نشان داد که هر سه عصاره های قارچی P. indica، T. tomentosum و مخلوط هر دو عصاره قارچی (P+T) باعث افزایش میزان تولید وین بلاستین نسبت به شاهد شد و بیش ترین تاثیر مربوط به عصاره قارچ T. tomentosum بود. مقایسه میانگین میزان وین کریستین بین عصاره های قارچی نشان داد که بیش ترین میزان وین کریستین در نمونه شاهد بود و عصاره های قارچی باعث کاهش میزان وین کریستین شد.
    کلید واژگان: عصاره قارچی, سوسپانسیون سلولی, وین کریستین, وین بلاستین, پروانش
    Akram Ramezani, Rahim Haddad *, Behnam Sedaghati
    Catharanthus roseus is a medicinal plantthat is important because of production of many alkaloids, including anticancer drugs, Vincristine and Vinblastine. Vincristine and Vinblastine are among the most important drugs for cancer treatment, but the performance of these two compounds is relatively low and the approximate amount of them in the plant is 0.0005%. Due to the high price of these compounds and small amount in this plant, efforts to increase the production of these compounds have led to extensive researches on this plant. In this experiment to study the effect of fungal extracts and time of the alkaloids production in Catharanthus roseuse cell suspension culture, test factorial randomized complete block designed with three replications. For this purpose, after preparation of cell suspensions, extracts of fungi P. indica, T. tomentosum and fungal extracts combined of P. indica and T. tomentosum at a concentration of 1% v/v was add to the cell suspension. Sampling in the time period (0, 24, 48, 72h) after the treatment were performed, and Vinblastine and Vincristine alkaloids were measured by using HPLC method. The results showed that three fungal extracts, P. indica, T. tomentosum and mixture of the fungal extract (P + T), increases the amount of Vinblastine, compared to the control and the greatest impact has been on fungal extract T. tomentosum. The average comparison of Vincristine between fungal extracts showed that the highest amount of Vincristine in the control samples and fungal extracts decrease the amount of Vincristine.
    Keywords: Fungal extract, Cell suspension, Vincristine, Vinblastine, Catharanthus roseuse
  • نادیا اسلامی بجنوردی، رحیم حداد*، قاسمعلی گروسی، سعید نواب پور
    GTP سیکلوهیدرولاز I از طریق مجموعه ای از واکنش ها، تبدیل GTP به دی هیدرونئوپترین تری-فسفات و فوماریک اسید را کاتالیز می کند. این واکنش اولین مرحله در بیوسنتز تتراهیدروفولات (FH4) در گیاهان و میکروارگانیسم ها و تتراهیدروبیوپترین (BH4) در پستانداران می باشد. فولات ها از یک واحد پارا- آمینو بنزوئیک اسید (pABA) متصل به یک حلقه پترین، مشتق از GTP، و تعدادی واحد گلوتامات تشکیل شده اند. در این پژوهش، بیان ژن Vvgtpch I تحت تنش های غیرزیستی و اکسیداتیو با روش RT-PCR نیمه کمی در بافت برگ گیاه انگور مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان دادند که این ژن تحت تنش های غیرزیستی به طور متفاوتی القا می شود. سطح رونوشت ژن Vvgtpch I تحت تنش های غیرزیستی خشکی، شوری و گرما در مقایسه با گیاه شاهد کاهش یافت. همچنین تحت تیمار های دی آمید (Diamide)، آلومینیوم و هورمون های آبسیزیک اسید (ABA) و سالیسیلیک اسید (SA) میزان رونوشت ژن Vvgtpch I با کاهش مواجه شده در حالی که بیان این ژن تحت تیمار با آب اکسیژنه (H2O2)، سولفات مس (CuSO4) و فلزات سنگین همچون کادمیوم (CdCl2) و کبالت (CoCl2) افزایش یافت.
    کلید واژگان: بررسی بیان ژن, تنش اکسیداتیو, تنش غیرزیستی, GTP سیکلوهیدرولاز I, نیمه کمی RT, PCR
    Eslami Bojnordi N., Haddad R.*, Garousi Gh, Navabpour S
    GTP cyclohydrolase I (gtpch I, EC 3.5.4.16) catalyzes the conversion of GTP to dihydroneopterin triphosphate and formic acid through a complex series of reactions. This reaction is the first committed step in the biosynthesis of FH4 (tetrahydrofolate) in plants and certain microorganisms, and BH4 (tetrahydrobiopterin) in mammals. Folates are comprised of a pABA (p-aminobenzoate) unit condensed with a pterin ring derived from GTP and a variable number of glutamate moieties. The expression analysis of a gtpch I gene was studied under abiotic and oxidative stress conditions in grape (Vitis vinifera L. cv. Askari) leaf by Semi-quantitative RT-PCR. The grape gtpch I gene was found to be differentially induced under abiotic stress conditions. The transcript level of Vvgtpch I was decrease under abiotic stress conditions such as drought, salt, and heat. Under diamide, AlCl3, ABA, and SA treatments, it was also decreased the transcripts amount of Vvgtpch I, whereas its expression was increased under H2O2, CuSO4, CdCl3, and CoCl2.
  • مهشید امیری، مختار جلالی جواران*، پرستو احسانی، رحیم حداد
    پروتئین فعال کننده پلاسمینوژن بافتی(tissue plasminogen activator) انسان یکی از مهم ترین پروتئین های دارویی در درمان سکته است که در تجزیه لخته خون در مغز و رگ های خونی قلب دخالت دارد. بدین منظور روش های جدید موجود در بیوتکنولوژی کشاورزی همچون انتقال ژن به هسته وکلروپلاست برای تولید این پروتئین ارزشمند به کار گرفته شد. بیان موقت ژن در گیاهان، روشی سریع، قابل انعطاف و تکرار پذیر جهت تولید میزان بالای پروتئین های داروئی ارزشمند است. مشخص شده است که خاموشی پس از رونویسی بر میزان بیان تاثیر می گذارد. بنابراین، اثر بیان همزمان ژن سرکوب-کننده خاموشی ژن P19، که توالی کد کننده آن از ویروس کوتولگی بوته انبوه گوجه فرنگی به دست آمده است، بر روی بیان موقت tPA در گیاه توتون (Nicotiana tabacum) واریته Xanthi مطالعه شد. برای این منظور، میزان بیان در تزریق آگروباکتریوم حاوی ناقل دوتایی بیانی pTRAc-tPA-ERH به همراه اگروباکتریوم حاوی ناقل pCAMBIA-P19 در مقایسه با میزان بیان بدست آمده از آگروباکتریوم تنها حاوی ناقل دوتایی بیانی pTRAc-tPA-ERH مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده از تزریق همزمان براساس آزمون الایزا (ELISA) نشان داد که میزان بیان tPA با استفاده از P19، g/g 10 وزن تر برگ بود که این میزان بیان، حدود دو برابر زمانی بود که در تزریق از اگروباکتریوم حاوی ناقل P19 استفاده نشد. بنابراین در مقایسه با انتقال پایدار که به مدت زمان بیشتری برای تولید پروتئین موردنظر نیاز است، در انتقال موقت به ازاء تعداد برگ های قابل تزریق یک گیاه و تولیدg 10 tPA در ازاء هر گرم وزن تر برگ می توان به میزان بیشتری از این پروتئین در مدت زمان کمتر از یک هفته دست یافت. در نتیجه، بنظر می رسد استفاده از بیان موقت برای بیان tPA مفید است و سطح بیان با بکارگیری سرکوب-کننده خاموشی ژن کد شده توسط ویروس بهبود یافته است و به میزان بیان g/g 10 وزن تر برگ رسیده است.
    کلید واژگان: توتون, بیان موقت ژن, فعال کننده پلاسمینوژن بافتی (tPA), خاموشی ژن پس از رونویسی, سرکوب کننده خاموشی ژن
    Amiri M., Jalali, Javaran M. *, Ehsani P., Haddad R
    Human tissue-type plasminogen activator (tPA) is one of the most important therapeutically proteins involved in the breakdown of blood clots of brain and heart blood vessels following stroke. Therefore, several modern approaches in plant biotechnology such as nuclear and chloroplast transformation have been used to produce the valuable protein. Plant transient expression is a rapid, flexible and reproducible approach to obtain high level of expression of valuable recombinant pharmaceutical proteins. It is shown that posttranscriptional gene silencing (PTGS) process influences the expression level. Therefore, the effect of co-expression of gene silencing suppressor gene P19, derived from tomato bushy stunt virus (TBSV), has been studied on transient expression of tPA in Nicotiana tabacum cv. Xanthi. To serve this purpose, the expression proportion of injected Agrobacterium tumefaciens containing a binary vector pTRAc-tPA-ERH with Agrobacterium containing pCambia-P19 have been studied comparison with the expression level from Agrobacterium containing only the binary vector pTRAc-tPA-ERH. ELISA results from co-agroinjection experiments have shown that the expression level of tPA using p19 was 10μg/g of leaf fresh weight, which this expression level was about two times more than that from leaves injected with Agrobacterium without the vector harboring p19. Therefore, comparing to the stable transformation which needs more time to produce the protein, in transient expression, depends on the number of the injectable leaves per plant and production of 10μg of tPA per gram leaf fresh weight, a higher level of expression can be achieved less than one week. In conclusion, it seems transient expression could be utilized to express tPA usefully and the expression level could ameliorate using virus coded gene silencing suppressor to achieve the expression proportion of 10μg/g of leaf fresh weight.
    Keywords: Nicotiana tabacum, transient gene expression, tissue plasminogen activator (tPA), post transcriptional gene silencing (PTGS), gene silencing suppressor
  • رحیم حداد، صبا مخلصیان
    هدف
    هدف از این پژوهش بررسی تاثیر سیلیکون بر شدت بیان ژن پراکسیداز و برخی صفات ریخت شناسی آن در دو لاین مقاوم و حساس گیاه جو تحت تنش خشکی بود.
    مواد و روش ها
    میزان پروتئین محلول کل، رنگدانه های فتوسنتزی، RNA کل از برگ های تیمارهای مختلف استخراج شد. ژن هدف پس از ساخت cDNA با استفاده از RT-PCR به صورت نیمه کمی بررسی شد. همچنین مقدار فعالیت آنزیم پراکسیداز با روش Chance و پرولین نیز با روش Bates تحت تنش خشکی مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تیمار شاهد، خشکی و سیلیکون –خشکی (2میلی مولار سیلیکات سدیم/ کیلوگرم خاک) با سه تکرار در گلخانه اجرا شد.
    نتایج
    کاربرد سیلیکون در هر دو لاین، میزان پروتئین محلول کل و رنگدانه های فتوسنتزی را تحت شرایط تنش خشکی افزایش داد. آنالیز نیمه کمی RT-PCR اختلاف معنی داری را بین تیمارها نشان داد. بیشترین میزان بیان ژن پراکسیداز در تیمار سیلیکون-خشکی مشاهده شد. افزایش فعالیت آنزیم های ضد اکسنده و بررسی الگوی باندی این آنزیم ها بر روی ژل آکریل آمید نشان داد که شدت باندها در تیمار سیلیکون بیشتر بود. میزان پرولین در شرایط تنش در مقایسه با تیمار شاهد افزایش یافت و با کاربرد سیلیکون افزایش بیشتری مشاهده شد.
    نتیجه گیری
    سیلیکون به تاثیر کاهش خسارت اکسیداتیو ناشی از گونه های فعال اکسیژن کمک می کند و با افزایش در فعالیت آنزیم های ضداکسنده، موجب حفاظت گیاه در برابر تنش های محیطی می شود.
    کلید واژگان: آنزیم های ضداکسنده, بیان ژن, تنش خشکی, سیلیکون
    Haddad R., Mokhlesian S.
    Aim: The purpose of the present research project was evaluation of the effect of silicon on the severity of peroxidase genes expression and some morphological traits in both resistant and susceptible barley lines under drought stress.
    Material and
    Methods
    Total soluble protein content, photosynthetic pigments, and total RNA were extracted from the leaves affected by various treatments. Target gene was evaluated by Semi-quantitative RT-PCR analysis using synthesized cDNA. Both the peroxidase enzyme activity by Chance method and proline with Bates method were also evaluated under drought stress treatment. Accordingly, the experiment was analyzed in a factorial test based on the completely randomized design with three treatments of control, drought and silicon-drought (sodium silicate 2 mg / 1 Kg soil) with three replications in a greenhouse.
    Results
    Silicon application caused to increase the amount of total soluble protein and photosynthetic pigments in both lines under drought stress. Semi-quantitative RT-PCR analysis of treatments observed significant differences. Maximum of peroxidase gene expression was observed in the silicon-drought treatment. Antioxidant enzyme activities were at the highest level as shown by gene expression pattern of polyacrylamide gel analysis for treated silicon samples. A further increase was exhibited for proline accumulation caused by silicon application rather than such accumulation in stress treatment compared to control.
    Conclusion
    Silicon reduces oxidative damage induced by reactive oxygen species and with the increase in antioxidant enzyme activities caused to protect plants against environmental stresses.
    Keywords: antioxidant enzymes, Gene expression, drought stress, silicon
  • رحیم حداد*، علیرضا کمانگر
    اثر سیلیکات سدیم (SI) و پتاسیم (K) در فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان مهم در دو رقم مختلف انگور (Vitis vinifera L.) ارقام یزندایی و رامفی تحت تنش خشکی مورد بررسی قرار گرفت. صفات مورد بررسی شامل سوپراکسید دیسموتاز (SOD, EC 1. 15. 1. 1) ، کاتالاز EC 1. 15. 1. 6) (CAT, ، پراکسیداز EC 1. 11. 1. 7) (POD, ، گوایکول پراکسیداز(GPX, EC1. 11. 1. 7) ، آسکوربات پراکسیداز (APX, EC 1. 11. 1. 11) و همچنین صفات فیزیولوژیک مانند نسبت مقدار آب برگ (LWCR) ، کلروفیل (Chl) ، پروتئین محلول در آب، پراکسید هیدروژن (H2O2) ، پرولین (Pro) و تجمع گلایسین بتائین (GB) بود. این آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی شامل چهار تیمار کنترل، خشکی، سیلیکون-خشکی (004/0 مولار سیلیکات سدیم / کیلوگرم خاک) ، و پتاسیم-خشکی (004/0 مولار فسفات پتاسیم / کیلوگرم خاک) با سه تکرار در گلخانه انجام شد. تنش خشکی باعث کاهش قابل توجهی در LWCR، کلروفیل و پروتئین محلول گردید. در مقابل، در مقایسه با گیاهان تحت تیمار خشکی، اعمال Si و K به طور معنی داری فعالیت SOD، CAT، POD،GPX و APX را افزایش داد. تحت تنش خشکی Pro و GB افزایش یافت. نتایج نشان داد که کاربرد Si و K تا حدودی اثرات منفی تنش خشکی را با افزایش تحمل انگور ضمن فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانت و تنظیم فشار اسمزی جبران می نماید.
    کلید واژگان: آنزیم های آنتی اکسیدانت, تنش خشکی, انگور, پتاسیم, سیلیکون
    Raheem Haddad *, Alireza Kamangar
    The effect of sodium silicate (Si) and potassium (K) were investigated on the major antioxidant enzyme activities in two different grapevine cultivars (Vitis vinifera L., cvs Yezandai and Malinger Ramfi) under drought stress. The traits included superoxide dismutase (SOD, EC 1.15.1.1), catalase (CAT, EC 1.11.1.6), peroxidase (POD, EC 1.11.1.7), guaiacol peroxidase (GPX, EC 1.11.1.7), ascorbate peroxidase (APX, EC 1.11.1.11), and also physiological traits such as leaf water content ratio (LWCR), chlorophyll (Chl), soluble protein contents, hydrogen peroxide (H2O2), prolin (Pro) and glycine betaine (GB) accumulation. The experiment was performed in a completely randomized design including four treatments i.e. the control, drought, Si-drought (0.004 M sodium silicate/kg soil), and K-drought (0.004 M potassium phosphate/kg soil) with three replications in a greenhouse. Drought stress caused a considerable decrease in LWCR, chlorophyll and soluble protein contents. In contrast, compared with the plants treated with drought, applied Si and K significantly enhanced the activities of SOD, CAT, POD, GPX and APX. Under drought stress Pro and GB increased. The results indicated that Si and K partially offset the negative impacts of drought stress by increasing the tolerance of grapevine by rising antioxidant enzyme activities and osmotic adjustment.
    Keywords: Antioxidant enzymes, Drought stress, Grapevine, Potassium, Silicon
  • میترا تقی پور، رحیم حداد، مریم قنادنیا
    به منظور بررسی اثر محیط کشت، ریزنمونه و سیتوکینین ها بر کاج مطبق آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در 3 تکرار در دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره) قزوین در سال 1392 اجرا شد. کاج مطبق (Araucaria excelsa) از خانواده آروکاریاسه[1] و بومی جزیره نورفک در استرالیا ست. این گیاه به منزله یک گیاه زینتی چوبی، ارزش تجاری زیادی دارد. از آنجا که این گیاه از طریق بذر تکثیر می شود، دستیابی به یک روش ریزازدیادی برای آن یکی از اهداف مهم در کشت بافت گیاهان چوبی به حساب می آید. به منظور بررسی تاثیر محیط کشت ها و سیتوکینین ها طی فرایند اندام زایی مستقیم برای القای جوانه های جانبی در ریزنمونه[2] ها، از 3 سیتوکینین مختلف (تیدیازرون[3]، کاینتین[4] و 2ip) و 4 محیط کشت (WPM، BE، MS1⁄2 و TE) استفاده شد. ریزنمونه ساقه میانی بهترین ریزنمونه، 2ip به منزله بهترین هورمون در القای جوانه های جانبی و همچنین محیط TE و WPM بهترین محیط ها برای صفات بررسی شده و ریزازدیادی کاج مطبق هستند. نتایج همبستگی نیز نشان دهنده همبستگی مثبت بین تعداد جوانه ها، طول جوانه ها و 3 شاخص کلروفیل بررسی شده بودند. به طورکلی، تولید ریزساقه ها به نوع هورمون به کار رفته و محیط کشت بستگی دارد. نتایج ریشه زایی نشان داد که تنها هورمون BAP قادر به تولید ریشه در ریزساقه ها بود. لازم به یادآوری است که بررسی مقدار کلروفیل و همچنین تعیین بهترین محیط کشت، برای اولین بار در کاج مطبق گزارش می شود.
    Mitra Taghipoor, Raheem Haddad, Maryam Ghannadnia
    Norfolk Island pine (Araucaria excelsa) is belonging to Araucariaceae family and is native to Norfolk Island in Australia. This plant is a woody ornamental plant of high commercial value. Since it is propagated by seed، achieving a regeneration system is one of the most important goals in this woody plant tissue culture. To evaluate the effect of cytokinins and culture media for bud induction during the process of direct organogenesis، three concentrations of different cytokinins (TDZ، Kin and 2ip) and 4 culture media (WPM، BE، ½MS and TE) were employed. Statistical analysis was conducted in a factorial experiment based on completely randomized design. The results showed that the middle shoot explants، 2ip as the best growth regulator and WPM and TE were the best media for inducing axillary buds. The overall results illustrated that plantlet production is depending on hormone type and concentration and culture medium. BAP was the only PGRs that caused root induction in micro shoots. This is the first time to report the effect of culture media in micropropagation of Araucaria excelsa.
    Keywords: Araucaria excelsa, Chorolophyll, hormones, organogenesis, root induction
  • اسماعیل نظامی، قاسمعلی گروسی*، رحیم حداد، رامین حسینی
    برگ های درون شیشه ای پابه هیبرید رویشی GF677 و رقم ربیع روی محیط کشت MQL حاوی BAP (0، 1، 2، 3 و 4 میلی گرم در لیتر) و NAA (0، 15/0 و 3/0 میلی گرم در لیتر) کشت شدند. نتایج حاصل بیانگر تاثیر معنی دار BAP، NAA، ژنوتیپ و اثر متقابل آن ها روی درصد نوساقه زایی و همچنین تعداد نوساقه های تولیدی به ازای ریزنمونه بود. در GF677، بیشترین درصد نوساقه زایی (74/1 ± 44) و تعداد نوساقه (1/0 ± 64/2) با استفاده از 3 میلی گرم در لیتر BAP در شرایط فقدان NAA به دست آمد. علی رغم این، اختلاف معنی داری بین ترکیبات هورمونی BAP و NAA از نظر صفات مورد مطالعه در رقم ربیع ملاحظه نشد. علاوه بر این، در ژنوتیپ های GF677 و ربیع، بیشترین درصد ریشه زایی (به ترتیب 60 و 75 درصد) و تعداد ریشه به ازای نوساقه (به ترتیب 47/0 ± 85/1 و 46/0 ± 4/2) با استفاده از نوساقه های کشت شده در شرایط تاریکی به مدت 10 روز، روی محیط کشت ریشه زایی و متعاقبا انتقال نوساقه ها به شرایط روشنایی 16/8 ساعت به دست آمد. در مجموع، در مرحله سازگاری حدود 90 درصد از گیاهچه ها در شرایط گلخانه باموفقیت حفظ شدند.
    کلید واژگان: باززایی مستقیم نوساقه, رقم ربیع, ریزنمونه برگ, ریشه زایی, سازگاری, GF677
    Esmaeil Nezami, G. Ali Garoosi*, Raheem Haddad, Ramin Hosseini
    In vitro leaf explants of GF677 hybrid rootstock and Rabi cultivar were placed on MQL medium supplemented with BAP at 0، 1، 2، 3 and 4 mg/L and NAA at 0، 0. 15 and 0. 3 mg/L concentrations. The results revealed that BAP، NAA، genotype and their interactions had significant effect on both percentage and mean number of the regenerated shoots. For GF677، the highest percentage of shoot regeneration (44 ± 1. 74) and mean number of shoots (2. 64 ± 0. 10) were obtained using 3 mg/L BAP without NAA. However، there were no significant differences among treatment combinations of BAP and NAA with regard to the Rabi cultivar. Furthermore، for GF677 and Rabi genotypes، using NAA at 1 mg/L produced the highest rooting rate (60 and 75%، respectively) and number of roots per shoot (1. 85 ± 0. 47 and 2. 4 ± 0. 46، respectively) when the shoots were maintained in the dark on the rooting medium for 10 days before transferring to a 16/8 h photoperiod. In total، 90% of the plantlets survived during acclimatization phase in the greenhouse.
    Keywords: Direct shoot regeneration, GF677, Leaf explants, Rabi cultivar, Rooting, acclimatization
  • رویا حیدری، رحیم حداد *

    سیلیکون از جمله عناصری است که باعث القای مقاومت به انواع تنش ها به ویژه تحت تنش خشکی در گیاهان می شود. در این پژوهش به بررسی اثر سیلیکون در فعالیت آنزیم های ضداکسنده کاتالاز، اسکوربات پراکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز و الگوی بیانی ژن های مربوطه و محتوای هیدروژن پراکساید بر روی دو رقم نیمروز (مقاوم به خشکی) و گرگان (رقم نیمه حساس) در مرحله چهار برگی، تحت سه تیمار خشکی، سیلیکون-خشکی و شاهد به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلخانه پرداخته شد. بر اساس نتایج تجزیه، میزان فعالیت آنزیم CAT تحت تنش خشکی در رقم حساس کاهش و تیمار سیلیکون در هر دو رقم باعث افزایش آن گردید. در صورتیکه فعالیت دو آنزیم دیگر (آسکوربات پراکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز) در اثر تنش خشکی افزایش یافته و تیمار سیلیکون باعث تشدید فعالیت آن ها نسبت به شاهد شد. الگوی بیان ژنی فعالیت این آنزیم ها مشابه با تغییرات آنزیمی آنها بود. از نتایج حاصل از این آزمایش می توان چنین نتیجه گرفت که نقش سیلیکون در افزایش تحمل به تنش خشکی در گیاه جو بدلیل افزایش فعالیت آنزیم های ضداکسنده و تشدید بیان ژن های مسئول پاسخ به تنش بوده و احتمالا باعث کاهش آسیب های ناشی از فعالیت گونه های فعال اکسیژن حاصل تحت تنش خشکی شده است.

    کلید واژگان: آنزیم های ضداکسنده, بیان ژن, تنش خشکی, جو, سیلیکون
    Roya Heidari, Raheem Haddad

    Silicon is accounted as one of the elements that induces resistance to different kinds of stresses especially drought stress in plants. In this study, the effect of silicon was analyzed on the activity of antioxidant enzymes Catalase, Ascorbate peroxidase and Superoxide dismutase and also related genes expression pattern and H2O2 content on two varsities, NIMROOZ (drought resistant) and GORGAN (semi-resistant) under three treatments of drought, silicon-drought and control in a completely randomized design with three replications in four leaf developmental stage in a green house. Based on the results of factorial test, catalase activity was decreased in semi-sensitive varity and silicon treatment increased such activity in both varieties under drought stress. While the activity of two other enzymes (Ascorbat peroxidase and Superoxide dismutase) was increased under drought stress and silicon treatment intensified their activity in comparison with control. Their pattern of gene expression changed in a similar way of enzyme activity. It might be concluded that, the role of silicon in enhancing drought tolerance in barley plant is because of increasing activity of antioxidant enzymes and expression of stress responsible genes, and therefore, causes reduction in activity of reactive oxygen spices produced under drought stress.

    Keywords: Antioxidants enzymes, Gene expression, Drought stress, barley, Silicon
  • زهرا اسماعیل پور، قاسمعلی گروسی *، رحیم حداد، رضا حیدری جاپلقی
    گلوکز اکسیداز (β-D-گلوکز:اکسیژن 1-اکسیدوردوکتاز) با استفاده از اکسیژن مولکولی به عنوان پذیرنده الکترون، اکسیداسیون β-D-گلوکز را به گلوکونیک اسید کاتالیز نموده و منجر به تولید پراکسید هیدروژن می شود. این آنزیم در دامنه وسیعی از قارچ های مختلف، عمدتا جنس های Aspergillus و Penicillium تولید شده و کاربردهای وسیعی در صنایع مختلف از قبیل شیمی، داروسازی، صنایع غذایی، بیوتکنولوژی و غیره دارد. در این مطالعه، ژن کدکننده گلوکز اکسیداز از قارچ Penicillium funiculosum با استفاده از تکنیک واکنش زنجیره ای پلی مراز (PCR) جداسازی و در ناقل pUC19 همسانه سازی شده و ساختار مولکولی، ویژگی های بیوشیمیایی و فیلوژنتیکی آن مورد بررسی قرار گرفت. توالی نوکلئوتیدی این ژن، تحت عنوان PfGOX، به طول bp1818 بوده و یک پروتئین با 605 آمینواسید را رمز می کند. وزن مولکولی محاسبه شده و نقطه ایزوالکتریک پیش بینی شده این پروتئین به ترتیب برابر 65/78 کیلو دالتون و 5/05 می باشد. بررسی ساختارهای دوم و سوم توالی پروتئینی PfGOX نشان داد که این پروتئین از نظر ساختاری مشابه با توالی های گلوکز اکسیداز گزارش شده از قارچ های دیگر می باشد. توالی پروتئینی بدست آمده شباهت زیادی را با توالی های گلوکز اکسیداز سایر قارچ ها از قبیل Penicillium amagasakiense، Talaromyces flavus، Talaromyces stipitatus و Talaromyces variabilis نشان داد. بررسی فیلوژنتیکی نیز مشخص کرد که این ژن به زیرگروه IA گلوکز اکسیدازهای قارچی تعلق دارد.
    کلید واژگان: همسانه سازی, گلوکز اکسیداز, قارچ, Penicillium funiculosum, ساختار سه بعدی
    Esmaeilpour Z., Garoosi Gh.A.*, Haddad R., Heidari Japelaghi R
    Glucose oxidase (β-D-glucose: oxygen 1-oxidoreductase) catalyzes the oxidation of β-D-glucose to gluconic acid، by utilizing molecular oxygen as an electron acceptor with simultaneous production of hydrogen peroxide. Glucose oxidase has been purified from a range of different fungal sources، mainly from the genus Aspergillus and Penicillium and has wide applications in chemical، pharmaceutical، food، biotechnology and other industries. In this study، a glucose oxidase (GOX) -encoding gene was isolated from Penicillium funiculosum by polymerase chain reaction (PCR) technique and then was cloned into a pUC19 plasmid. Consequently، molecular structure، biochemical and phylogenetic characteristics were analyzed. Nucleotide sequence of the gene، called PfGOX، revealed 1818 bp long، encoding a protein of 605 amino acid residues. The calculated molecular mass and the predicted isoelectric point of the deduced polypeptide were 65. 79 kDa and 4. 50، respectively. Analysis of secondary and three dimensional structures of the deduced polypeptide sequence for PfGOX was shown that PfGOX is similar to those of previously reported glucose oxidase proteins from other fungi. The deduced protein sequence was indicated a high similarity to glucose oxidases isolated from fungi such as Penicillium amagasakiense، Talaromyces flavus، Talaromyces stipitatus، and Talaromyces variabilis. Phylogenetic study was also demonstrated that PfGOX gene belongs to the subgroup IA of fungous glucose oxidases
    Keywords: Cloning, Glucose oxidase, Fungus, Penicillium funiculosum, Three dimensional structure
  • صبا مخلصیان، رحیم حداد*، قاسمعلی گروسی، مریم قنادنیا
    تنش های غیرزیستی مختلف در گیاهان منجر به تولید بیش از حد گونه های اکسیژن فعال (ROS) و باعث آسیب به پروتئین ها، چربی ها، کربوهیدرات ها و DNA می شود. برای مقابله با تنش اکسیداتیو در گیاهان دفاع آنتی اکسیدانی مانند کاتالاز و آسکوربیت پراکسیداز برای محافظت از گیاهان فعالیت می کند. سیلیکون دومین عنصر رایج موجود در خاک است که دارای اثرات مفیدی در افزایش تحمل به تنش خشکی در گیاهان می باشد. بدین منظور اثر ناشی از تنش خشکی در بیان نیمه کمی ژن های کاتالاز و آسکوربیت پراکسیداز و فعالیت آنزیمی آنها در دو لاین گیاه جو دو ردیفه (Hordeum vulgare L.) 20315-CB (مقاوم) و 20213CB- (حساس) در مرحله پنجه دهی در گلخانه مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار و سه تیمار شاهد، خشکی و سیلیکون –خشکی (2میلی مولار سیلیکات سدیم/ کیلوگرم خاک) اجرا شد. آنالیز نیمه کمی RT-PCR اختلاف معنی داری را بین تیمارها نشان داد. بیشترین میزان بیان ژن کاتالاز و آسکوربیت پراکسیداز در تیمار سیلیکون-خشکی مشاهده شد. نتایج نشان داد در هر دو رقم کاربرد سیلیکون، فعالیت آنزیم های ضد اکسنده را تحت شرایط تنش خشکی افزایش می دهد. با توجه به نتایج حاصل از این مطالعه به نظر می رسد که سیلیکون احتمالا در تغییرات فیزیولوژیکی و متابولیکی جهت افزایش مقاومت به خشکی در گیاهان نقش داشته باشد.
    کلید واژگان: آنزیم های ضداکسنده, سیلیکون, تنش اکسیداتیو, بیان ژن
    Saba Mokhlesian, Raheem Haddad*, Ghasemali Garoosi, Maryam Ghannadnia
    Various abiotic stresses lead to the overproduction of reactive oxygen species (ROS) in plants and cause to damage to proteins, lipids, carbohydrates and DNA. Antioxidative enzymes such as catalase and ascorbate peroxidase are activated to protect the plants against oxidative stress. Silicon is the second most common element in soil that has beneficial effects in improving plants tolerance to drought stress. Accordingly, the effects of drought stress on semi-quantitative gene expression and enzymatic activities of both catalase and ascorbate peroxidase were investigated in two lines of two-row barley named CB-20315 (resistant) and CB- 20213 (sensitive) in tillering stage in a greenhouse. The experiment was performed in a completely randomized design with three replications for three treatments of control, drought and silicon-drought (sodium silicate 2 mg / 1 kg), and analyzed in factorial experiment. RTPCR semi-quantitative analysis revealed significant differences between treatments. The highest level of gene expression was observed for both enzymes in the silicon-drought treatment. The data showed that silicone application affect antioxidant enzymes activity to increase in both studied lines under drought stress. According to the results of this study it might be concluded that silicon participate in physiological and metabolic changes to enhance plants tolerance to drought stress.
    Keywords: Antioxidant enzymes, Silicon, Oxidative stress, Gene expression
  • امید استاد شریف، قاسمعلی گروسی، رحیم حداد، اسماعیل نظامی
    پایه رویشی سنت جولین A به عنوان یکی از پایه های رویشی مهم نیمه پاکوتاه با سازگاری خوب با بیشتر ارقام میوه های هسته دار (به ویژه با آلو) به شمار می آید. در این پژوهش اثر 5 نوع محیط کشت MS)، WPM، TK، GNH و mGNH)، اثر متقابل تنظیم کننده های رشدی (BAPدر غلظت های 25/0، 5/0 و 1 میلی گرم بر لیتر وIBA در غلظت های 0/0، 05/0، 1/0 و 2/0 میلی گرم در لیتر)، و همچنین اثر منبع کربوهیدرات (گلوکز و ساکارز) هر کدام به طور جداگانه در غلظت های صفر، 10، 20 و 30 گرم در لیتر روی میزان نوساقه زایی پایه رویشی یاد شده مورد مطالعه قرار گرفت. برای تحریک ریشه زایی تاثیر دو روش مختلف کاربرد IBA و NAA (پیش تیمار تدریجی و پالسینگ) نیز به طور مستقل مطالعه گردید. نتایج نشان داد که بیشترین تعداد نوساقه سالم (125/2 در هر ریز نمونه) در محیط کشت MS به همراه 5/0 میلی گرم در لیتر BAP و 1/0 میلی گرم در لیتر IBA به دست آمد که اختلاف معنی داری در سطح 05/0 =α با سایر تیمارهای به کار برده شده داشت. هرچند نتایج بیانگر اثرات متقابل معنی دار ساکارز و گلوکز در سطح 01/0=α برای هر دو صفت تعداد و طول نوساقه بود ولی بیشترین تعداد نوساقه سالم (66/2) با کیفیت رشد مناسب در محیط کشت MS حاوی ترکیبی از دو قند هر یک 20 گرم بر لیتر و بلندترین نوساقه ها با میانگین طول 5/8 میلی متر در محیط کشت MSحاوی 30 گرم در لیتر ساکارز مشاهده شدند که در سطح 05/0=α اختلاف معنی داری با سایر تیمارها داشتند. نتایج به دست آمده از مرحله تحریک ریشه زایی بیانگر کارآیی بالای روش پالسینگ (با 28/77 درصد ریشه زایی و 82/1 ریشه در هر ساقه) نسبت به روش معمولی و برتری NAA نسبت به IBA در افزایش راندمان ریشه زایی بود. گیاهچه های ریشه دار شده با 60% موفقیت پس از سازگاری در مخلوط پیت ماس و پرلیت در اتاقک رشد به گلخانه منتقل شدند.
    کلید واژگان: پایه رویشی سنت جولین, آلو, پرآوری, کربوهیدرات, پالسینگ
    Omid Ostadsharif, Ghasemali Garoosi, Rahim Hadad, Esmail Nezami
    Saint Julien A (Prunus domestica spp. Insititia) is known as one of the important semi-dwarfing rootstocks with good compatibility with the majority of stone fruits (especially with plum)، which no enough research carried out of effective factors on its micropropagation. In this project the effect of 5 types medium (MS، WPM، TK، GNH and mGNH)، the interaction effects of PGRs (BAP at concentration of 0. 25، 0. 5، and 1. 0 mg/l and IBA at concentration of 0. 0، 0. 05، 0. 1، and 0. 2 mg/l])، and also the effect of carbohydrate source (Sucrose and Glucose) each at concentration of 0. 0، 10، 20 g/l were studied on mentioned rootstock shoot promotion separately. Besides، for root induction two different methods application of IBA and NAA (gradually pre-application and pulsing) was independently conducted. Results indicated that the highest healthy shootlets N0. (2. 125 per each explants) were observed on MS medium supplemented with BAP and IBA at concentrations of 0. 5 and 0. 1 mg/l، respectively، which had significant effect (α=0. 05) in comparison with other treatments. Inspite، the result implicated clearly the significant interaction effects (α=0. 01) of sucrose and glucose on both number and length of shootlet، in which the highest shootlet N0. (2. 66) with desired growth quality was obtained when MS medium supplemented with both carbohydrates each at 20 g/l concentration، but the longest shoots (8. 5 mm) were observed on MS containing 30 g/l sucrose which had significant difference (α=0. 05) in comparison with other treatments The obtained results from root induction step significantly supported the reasonable efficiency of pulsing method (with 77. 28% rooting and 1. 8 root on each shoot) to other conventional method، as well as the superiority of NAA to IBA. The rooted plantlets with 60% success were acclimated in pots containing mixture of perlite and pitmass (3:1) and were transferred into greenhouse.
    Keywords: Saint julien rootstock, Plum, Proliferation, Carbohydrate, Pulsing
  • معصومه فلاح زیارانی، رحیم حداد، قاسم علی گروسی، مختار جلالی
    کاهو (Lactuca sativa) متعلق به خانواده ی asteraceae بوده و در سطح وسیع به عنوان یکی از سبزیجات برگی استفاده می شود. برگ های کوتیلدونی حاصل از جوانه کاهوی رشد کرده در شرایط آزمایشگاهی، به وسیله ی پلاسمید حامل ژن GCHI تراریخت شدند. تاثیر تعداد روزهای استقرار و همکشتی ریزنمونه ها در فراوانی گیاهان تراریخت مورد بررسی قرار گرفت. بعد از همکشتی، ریزنمونه ها به محیط باززایی محتوی 200 میلی گرم در لیتر سفتریاکسون و 20 میلی گرم در لیتر کانامایسین منتقل گردیدند. بهترین محیط کالوس زایی محیط MS محتوی 05/0 میلی گرم در لیتر NAA و 2/0 میلی گرم در لیتر BAP بود. بعد از انتقال کالوس ها به محیط MS محتوی 05/0 میلی گرم در لیتر NAA و 4/0 میلی گرم در لیتر BAP نوساقه ها پدیدار شدند. سرانجام نوساقه های تراریخت در محیط MS فاقد تنظیم کننده های رشد ریشه دار گردیدند. حضور ژن GCHI در گیاهان نسل های T0 و T1 توسط تجزیه PCR با استفاده از DNA ژنومی مورد مطالعه قرار گرفت و نتایج نشان داد که در نسل T0 از بین 52 گیاه بدست آمده، فقط 10 گیاه حامل ژن GCHI می باشند. میزان فراوانی نوترکیبی در این تحقیق 19% بود.
    کلید واژگان: اگروباکتریوم, همکشتی, کشت بافت, کاهوی تراریخت
    Masumeh Fallah Ziarani, Raheem Haddad*, Ghasemali Garoosi, Mokhtar Jalali
    Lactuca sativa is widely used as a leafy vegetable belonging to the Asteraceae family. Cotyledonary leaves of in vitro lettuce seedlings were transformed by plasmids containing the GCHI gene. Also the effects of number of days of pre-cultivation and co-cultivation of explants were examined on the transformation frequency. After co-cultivation، the explants were transferred onto the regeneration medium containing 200 mg/l ceftriaxone and 20 mg/l kanamycin. The best callogenesis was obtained in the MS medium containing 0. 05 mg/l NAA and 0. 4 mg/l BAP. Shoot regeneration was achieved after transferring the calli onto the MS medium containing 0. 05 mg/l NAA and 0. 4 mg/l BAP. Finally، the shoots were rooted on the MS medium without growth regulators. A PCR analysis of the genomic DNA confirmed the presence of GCHI genes in both T0 and T1 plants. PCR analysis of T0 plants revealed that 10 out of 52 plants were positive for the GCHI gene. The transformation frequency was 19%.
    Keywords: Agrobacterium, Co, cultivation, Tissue culture, Transgenic lettuce
نمایش عناوین بیشتر...
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال