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:

ahmad arzani

  • Mohsen Hoseini, Ahmad Arzani *

    The severe impact of drought and salinity on plant productivity presents a significant threat to worldwide food security. Plants exhibit the capacity to sense stimuli in their environment and adjust defense mechanisms through diverse regulatory networks to cope with abiotic stress. The complexities of drought and salinity tolerances can be deconstructed into contributing factors and mechanisms, classified under two categories: genetics and epigenetics. Epigenetic mechanisms play a role in partially attributing crop adaptation to the most formidable drought and salinity stresses. Plants respond to stress in part by undergoing stable alterations in gene expression, a process that involves the physical "marking" of DNA or its associated proteins, commonly called epigenetics. Plants utilize various epigenetic mechanisms to refine gene expression, vital for adaptation and phenotypic plasticity. These include DNA methylation, histone modifications, chromatin remodeling, epitranscriptomics, and gene silencing mediated by small RNAs. Notably, epigenetic modifications can be inherited or erased. Enhanced knowledge of epigenetics complements genetics and will aid in developing strategies to integrate them into crop improvement programs aimed at addressing adaptation to abiotic stress. This review highlights the latest and noteworthy findings regarding crop epigenetic responses to abiotic stress signals, particularly those pertinent to drought and salinity tolerance.

    Keywords: drought tolerance, CpG island, epigenomics, osmotic stress, Salt tolerance, Water stress
  • سعید عمرانی، احمد ارزانی*، محسن اسماعیل زاده مقدم، توحید نجفی میرک
    مقدمه و هدف

    تنش خشکی شایع ترین و مهمترین عامل محدود کننده رشد و تولید گیاهان زراعی است. با توجه به معضل کمبود بارندگی یا خشکسالی های پیاپی سال های اخیر در ایران و در نتیجه کمبود آب آبیاری در کشت گندم، آگاهی از روابط صفات مرتبط با کیفیت دانه با عملکرد دانه در شرایط تنش خشکی برای شناسایی لاین های متحمل به خشکی حایز اهمیت است.  بنابراین مطالعه حاضر به ارزیابی تاثیر تنش خشکی بر کیفیت دانه 104 لاین F5 حاصل از تلاقی دو رقم گندم نان (برات × نوگال) پرداخته است.

    مواد و روش ها

    به منظور مطالعه تاثیر تنش خشکی بر صفات مرتبط با کیفیت دانه گندم 104 لاین F5، در دو شرایط تنش خشکی و معمول (شاهد) در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در سال زراعی 1400-1399 ارزیابی شدند. صفات عملکرد دانه، عملکرد پروتیین دانه، سختی دانه، عدد زلنی، محتوای پروتیین، حجم نان، محتوای گلوتن و شاخص گلوتن مورد مطالعه قرار گرفتند.

    یافته ها

    نتایج تجزیه واریانس صفات در دو شرایط محیطی تنش و معمول، حاکی از وجود تنوع ژنتیکی معنی دار در لاین های مورد بررسی برای این صفات بود. ضمن اینکه تاثیر تنش و اثر متقابل لاین× تنش بر همه صفات مورد مطالعه معنی دار بود. مقایسه میانگین صفات در لاین ها نشان داد که صفات کیفی گندم نان تحت شرایط تنش خشکی به دلیل افزایش میزان پروتیین و سختی دانه بهبود یافته است. لاین های 10، 52، 54، 68 و 71 با 13 درصد در شرایط معمول و لاین های 10، 28، 32، 61 و 93 با 14 درصد در شرایط تنش خشکی بیشترین محتوای پروتیین دانه را دارا بودند. اگرچه تنش خشکی موجب محدود شدن رشد و در نتیجه عملکرد دانه گردید اما در مقابل با کاهش غلظت مواد تشکیل دهنده دانه موجب افزایش محتوای پروتیین، محتوای گلوتن، شاخص گلوتن و عدد زلنی گردید. از طرف دیگر محتوای پروتیین دانه همبستگی مثبت و معنی داری با عدد زلنی و میزان جذب آب در هر دو شرایط محیطی نشان داد.

    نتیجه گیری

    بطورکلی می توان نتیجه گیری کرد که در درجه اول گزینش لاین های گندم برای کیفیت دانه باید بطور جداگانه در هر کدام از محیط های تنش خشکی و معمول انجام گیرد و در درجه دوم کیفیت دانه لاین های گندم در شرایط تنش خشکی برتر از شرایط معمول می باشد.

    کلید واژگان: تنش خشکی, کیفیت نانوایی, پروتئین دانه, عدد زلنی, شاخص گلوتن
    Saeid Omrani, Ahmad Arzani*, Mohsen Esmaeilzadeh Moghadam, Tohid Najafi Mirak
     Introduction and Objective

    Drought stress is the most prevalent and limiting factor in the growth and productivity of crop plants. According to the challenge of deficiency in precipitation or consecutive droughts in recent years in Iran and as a result of a shortage of irrigation water in wheat production, knowledge of the relationship between grain quality and grain yield under drought stress can be particularly important to identify lines with drought tolerance. The present study, hence, evaluated the effects of drought stress on the grain quality of 104 F5 lines derived from a cross between Barat × Nogal in wheat.

    Material and Methods

    The effects of drought stress on grain-quality-related traits of wheat were investigated using 104 F5 lines under normal and drought conditions. A randomized complete block design with three replications was used in each environment in the 2020-2021 cropping season. Grain yield, protein yield, grain hardness, Zeleny sedimentation volume, protein content, bread volume, gluten content, and gluten index were evaluated.

    Results

    Analysis of variance showed that there was significant genetic variation in the lines for all traits in both environmental conditions. Stress and stress × line interactions were also significant for all of the studied traits. Mean comparison of lines showed that the quality in bread wheat was improved under drought stress conditions due to increment in protein content and grain hardness. The highest grain protein content was found in lines 10, 52, 54, 68, and 71 with 12.96% under normal conditions, while it was found in lines 10, 28, 32, 61, and 93 with 13.94% under drought-stress conditions. Although the growth and consequently grain yield were limited under drought stress conditions, increased concentrations of grain‐derived ingredients including protein content, gluten content, gluten index, and Zeleny volume were noted. On the other hand, grain protein showed a significant and positive correlation with the Zeleny volume and water absorption in both environmental conditions.

    Conclusion

    From the work carried out it can be concluded that firstly, selection of wheat lines in respect to grain quality must be undertaken separately for each of the normal and stressed environments, and secondly that the grain quality of wheat lines under drought stress conditions was significantly better than that of normal field conditions.

    Keywords: Bakery quality, Drought stress, Grain protein, Gluten index, Zeleny sedimentation volume
  • Sayyed-Elyass Mortazavi *, Aghafakhr Mirlohi, Ahmad Arzani
    Background
    Glycinebetaine (GB) accumulation in many halophytic plants, animals, and microorganisms confers abiotic stress tolerance to salinity, drought, and extreme temperatures. Although there are a few genetic and biochemical pathways to synthesize GB, but isolation of a single gene choline oxidase (codA) from Arthrobacter spp. have opened a new hatch to engineer the susceptible plants. 
    Objectives
    The effects of overexpressed codA gene, through multiple copy insertion and GB accumulation on salinity tolerance in rice were studied. 
    Materials and Methods
    Seed-derived embryogenic calli of ‘Tarom Molaie’ cultivar were targeted with two plasmids pChlCOD and pCytCOD both harboring the codA gene using the biolistic mediated transformation. The regenerated T0plants were screened by PCR analysis. A line containing three copies of codA gene and harboring pChlCOD and pCytCOD was identified by Southern blot analysis. The expression of codA gene in this transgenic line was then confirmed by RTPCR. The Mendelian segregation pattern of the inserted sequences was accomplished by the progeny test using PCR. The effects of overexpression of codA on salinity tolerance were evaluated at germination and seedling stage using T2-pChl transgenic line and control seeds in the presence of 0, 100, 200, and 300 mM NaCl. Finally, leaf growth dynamics of T2-pChlCOD transgenic line and control line under hydroponic conditions in the presence of 0, 40, 80, and 120 mM NaCl were assessed.
    Results
    The seed germination experiment results showed that the transformed seeds had a higher germination rate than the controls under all salinity treatments. But also, the leaf growth dynamics showed that the control plants had a more favorable leaf growth dynamic in all of the treatments. Although, the transgenic lines (T0, T1 and T2) exhibited lower performance than the wild type, the transgenic line varied for GB and choline contents and increasing codA gene copy number led to increased GB content. 
    Conclusion
    In a salinity sensitive crop such as rice, GB may not significantly contribute to the plant protection against salt stress. Also, insufficiency of choline resources as GB precursor might have affected the overall growth ability of the transgenic line and resulted in decreased leaf growth dynamics.
    Keywords: Glycine betaine (GB), Oryza sativa L, rice, salt stress, Transformation
  • فرزانه کرم زاده*، احمد ارزانی، سید علی محمد میرمحمدی میبدی، فاطمه ابراهیم
    هدف

    تنوع ژنتیکی در گیاهان در طی مدت طولانی اهلی شدن جو زراعی، بویژه پس از استفاده از روش های اصلاحی مدرن و کشت فشرده، به میزان قابل توجهی کاهش یافته و معضل فرسایش ژنتیکی در این گیاه مطرح می باشد. خویشاوندان وحشی جو زراعی دارای مواد ژنتیکی با ارزش برای اصلاح جو هستند. تنوع ژنتیکی گونه های وحشی متعلق به خزانه ژنی اولیه جو در بکارگیری برنامه های اصلاحی جو به خصوص برای تحمل در برابر تنش های زنده و غیر زنده حایز اهمیت بسیاری است. با توجه به قرابت گونه وحشی (spontaneum L. Hordeum.) با گونه زراعی و عدم اقبال در یافتن ژن های مقاومت در گونه زراعی، اینترگرسیون ژنی راه حلی مناسب برای انتقال ژن های مطلوب است.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش تنوع ژنتیکی جمعیت تلاقی برگشتی حاصل از تلاقی بین گونه ای جو زراعی و وحشی با استفاده از نشانگرهای مولکولی که در تسریع انتخاب برای سهم بیشتر والد دوره ای در روند تلاقی برگشتی مفید است، با استفاده از نشانگرهای ریزماهواره ارزیابی شده است.

    نتایج

    برای بررسی تنوع ژنتیکی و تجزیه واریانس مولکولی (AMOVA) در بین 142 فامیل حاصل از تلاقی برگشتی، به ترتیب از دو نرم افزار POPGENE و ARlIQUIN استفاده شد. میانگین شاخص های Gst و Nm که نشان دهنده میزان تفرق ژنی و جریان ژنی بین گروه ها است به ترتیب معادل 59/0 و 34/0 بود، که بیانگر یک تبادل ژنی پایین بین 9 گروه حاصل از تلاقی برگشتی بوده است. تجزیه واریانس مولکولی گروه ها نشان داد که عمده تنوع ژنتیکی 5/86 شناسایی شده مربوط به درون گروه ها بوده است. داده های حاصل از تشابه ژنتیکی نی در دامنه ای از 92/0-41/0 قرار گرفتند، که با نتایج فاصله ژنتیکی تطابق داشت. تجزیه ساختار جمعیت با استفاده از نرم افزار STRUCTRE جمعیت را به پنج گروه با تعداد 40، 22، 27، 20 و 35 فامیل برای هر گروه تقسیم کرد.

    نتیجه گیری

    نتی نشانگرهای SSR جهت افزایش کارایی برنامه های انتقال ژن از گونه های خویشاوند جو به منظور اصلاح جو به-ویژه برای تحمل تنش های زنده و غیرزنده دارای پتانسیل ارزشمندی هستند.

    کلید واژگان: تنوع ژنتیکی, جمعیت تلاقی برگشتی, نشانگر مولکولی, نرم افزار استراکچر
    Farzane Karamzade *, Ahmad Arzani, Seyed Ali Mohammad Mirmohammady-Maibody, Fateme Ebrahim
    Objective

    Plant genetic variation, during the long-term domestication of the cultivated barley, especially after the modern breeding and intensive cultivation, reduced significantly, leading to genetic erosion in this crop as well. Wild relatives of cultivated barley are potential source of valuable genetic materials for barley improvement. Genetic variation of wild species belonging to primary gene pool of barley is important in employing in barley breeding program, particularly for tolerance to biotic and abiotic stresses. Being a close relative of wild species (H. spontaneum L.) and the lack of tolerance genes among the cultivated genotypes of barley makes gene introgression the appropriate avenue to transfer desired genes such as abiotic stress tolerance.

    Materials and methods

    In this research a backcross populations (BC2F1) developed from interspecific hybridization between cultivated barley and its wild relative (H. spontaneum L.) was assessed for genetic diversity using molecular markers which are valuable to assist background selection for recurrent parent.

    Results

    Arliquin and POPGENE softwares were used to analyze genetic diversity and molecular variance (AMOVA) among populations, respectively. Gst and Nm parameters had an average of 0.59 and 0.34, respectively, indicating a low gene flow among nine groups of backcross families. The AMOVA results showed that majority of genetic diversity belonged to within population variation (86.48%). Nei's genetic similarity ranged from 0.41 to 0.92 which were consistent with those of genetic distance

    Conclusions

    Microsatellite markers have strong differentiation ability to discriminate the resultant genotypes from a bi-parental cross.

    Keywords: : Genetic variation, Backcross population, Molecular marker, structure
  • حامد علی چور کندری، احمد ارزانی*

    سابقه و هدف:

     با توجه به نیاز روزافزون به مواد غذایی به لحاظ افزایش جمعیت و محدود بودن زمین های قابل کشت، نقش افزایش تولید از طریق اصلاح نباتات بدیهی است. گندم (Triticum spp.) به دلیل سازگاری به محیط های گوناگون به عنوان یک منبع مهم مواد غذایی در جهان شناخته می شود. تریتیکاله (X. Triticosecale Witmack) با سازگاری بالا به شرایط تنش های ژنده و غیرزنده قادر به تولید حتی در خاک های ضعیف و کم نهاده است. هتروزیس پدیده طبیعی است که وابسته به ماهیت گونه و تنوع ژنتیکی والدین بوده و به افزایش بنیه هیبرید نسبت به والدین اطلاق می شود، که می توان با بهره برداری از آن تولید محصول را افزایش داد.. از آنجاییکه استفاده از هتروزیس با ایجاد ارقام هیبرید یکی از راه کارهای امید بخش برای افزایش عملکرد گندم است، امکان بهره برداری از ظرفیت هیبرید گندم برای تامین پایدار غذایی بشر افزایش یافته است. بنابراین مطالعه حاضر با هدف برآورد هتروزیس و همچنین ارزیابی ضریب تغییرات فنوتیپی، ژنتیکی و برآورد وراثت پذیری اجرا گردید.

    مواد و روش ها

    جمعا 79 ژنوتیپ مشتمل بر 19 ژنوتیپ گندم نان، 3 ژنوتیپ گندم دوروم، 4 ژنوتیپ تریتیکاله به همراه 53 هیبرید F1 حاصل از تلاقی آنها در این مطالعه استفاده شد. صفات مورفولوژیک به همراه عملکرد و اجزاء عملکرد شامل ارتفاع بوته، تعداد سنبله در بوته، تعداد دانه در سنبله، وزن دانه در سنبله، وزن هزار دانه و عملکرد دانه در بوته اندازه گیری شد. برآورد هتروزیس در هیبریدهای مورد مطالعه بر اساس میانگین والدین و والد برتر محاسبه شد. پس از انجام تجزیه واریانس برآورد ضریب تغییرات فنوتیپی، ضریب تغییرات ژنتیکی و وراثت پذیری عمومی انجام شد.

    یافته ها

    نتایج تجزیه واریانس تفاوت معنی داری را میان ژنوتیپ ها از لحاظ صفات مورد بررسی نشان داد. میانگین مربعات والدها در برابر هیبریدها برای تمام صفات معنی دار بود، که نشان از بروز هتروزیس در صفات مورد مطالعه بوده است. هیبرید حاصل از تلاقی Long spike 2×Sirvan دارای کمترین میزان هتروزیس برای ارتفاع بوته نسبت به میانگین والدین و والد برتر بود. بیشترین میزان هتروزیس از نظر صفت عملکرد دانه در بوته، به هیبرید حاصل از تلاقی Long spike 5×Roshan) تعلق داشت. برآورد هتروزیس نسبت به میانگین والدین برای عملکرد دانه دامنه ای بین 34/25 و. 41/25- داشت که نشاندهنده تنوع بالای والدین در ایجاد 53 هیبرید مورد مطالعه بوده است.

    نتیجه گیری:

     با توجه به تنوع مشاهده شده در این پژوهش که نشان دهنده وجود هتروزیس در صفات مورد مطالعه است و همچنین وراثت پذیری بالا در صفات می توان به راه کارهای ایجاد هیبرید و یا روش های مبتنی بر انتخاب و بهره برداری از تنوع موجود برای پیشرفت نسل های در حال تفکیک در راستای ایجاد ارقام جدید اقدام نمود.

    کلید واژگان: تنوع, هتروزیس, وراثت پذیری, گندم, تریتیکاله
    Hamed Alipour Kondari, Ahmad Arzani *
    Background and objectives

    Given the increasing demand for food supply due to human population growth and the limited arable land, the role of plant breeding in increasing crop production is evident. Wheat (Triticum spp.) is known as an important food source in the world because of its adaptation to different environments. Triticale (X. Triticosecale Witmack) has high adaptability to biotic and abiotic stresses and is able to produce efficiently even in poorly fertilized soils and low input farming systems. Heterosis is a natural phenomenon that depends on the species and genetic variation and is called the increase in hybrid vigor of parents, which can be explored to increase crop production. Since the exploitation of heterosis is promising in wheat, the employment of putative hybrids for sustainable food supply has potentially increased. Hence, the aim of this study was to estimate heterosis and to evaluate the coefficients of phenotypic and genetic variation as well as heritability estimates.

    Materials and methods

    A total of 79 genotypes including 19 common wheat, 3 durum wheat, 4 triticale along with their 53 F1 hybrids were used, in this study. Morphological traits including yield and yield components viz. plant height, number of spike per plant, number of grains per spike, grain weight per spike, 1000 grain weight and grain yield per plant were measured. The heterosis estimates in the studied hybrids were calculated based on the mid-parent and better-parent. After analysis of variance, coefficients of phenotypic variation, coefficients of genetic variation and general heritability were estimated.

    Results

    The results of analysis of variance showed significant differences among the genotypes for the studied traits. Mean squares of parents versus hybrids were significant for all traits, indicating heterosis in the studied traits. F1 hybrid derived from Long Spike 2 × Sirvan cross had the lowest heterosis compared to the mid-parent and superior parent for plant height. The highest percentage of heterosis for grain yield per plant belonged to the hybrid derived from the cross between Long spike 5 × Roshan. The estimated heterosis for grain yield based on mid-parent value showed a range of 25.34 to –25.41, indicating the high genetic diversity of the parents used to produce the 53 F1 hybrids studied.

    Conclusion

    Given the genetic diversity observed in this study indicating heterosis in the studied traits as well as high heritability in the traits, the diversity can be explored either by hybrid breeding strategy or advancing segregating generations toward developing new cultivars.

    Keywords: Diversity, heterosis, Heritability, coefficient of variation
  • محمد مهدی پورسیاه بیدی، کیانوش چقامیرزا*، صحبت بهرامی نژاد، احمد ارزانی
    هدف

    وجود تنوع ژنتیکی در گیاهان زراعی و اجداد وحشی آن ها نقش مهمی در پیشرفت برنامه های به نژادی دارد. گونه اینکورن (Triticum monococcum L. ssp. boeoticum) در نواحی غربی ایران تنوع وسیع و پراکنش جغرافیایی گسترده ای دارد. هدف از این تحقیق بررسی تنوع ژنتیکی گندم های اینکورن جمع آوری شده از این منطقه با استفاده از نشانگرهای ریزماهواره ای بود.

    مواد و روش ها

    تنوع ژنتیکی 163 ژنوتیپ گندم اینکورن جمع آوری شده از 34 مکان متفاوت از سه استان غربی ایران با استفاده از 19 جایگاه ژنی SSR از ژنوم A گندم هگزاپلویید بررسی شد.

    نتایج

    در 163 ژنوتیپ گندم اینکورن مورد مطالعه در مجموع 151 آلل چندشکل برای 19 جایگاه ریزماهواره ای با میانگین 94/7 شناسایی شد. دامنه محتوای اطلاعات چندشکلی (PIC)  در ژنوتیپ های مورد مطالعه بین 64/0 برای جایگاه ژنی Xgwm480-3A تا 89/0 برای جایگاه ژنی Xgwm4-4A متغیر بود. میانگین محتوای اطلاعات چندشکلی در ژنوتیپ های مورد مطالعه 77/0 بود. با توجه به نتایج بدست آمده جایگاه های ژنیXgwm4-4A ، Xgwm610-4A و Xgwm282-7A مناسب ترین جایگاه ها برای بررسی تنوع ژنتیکی و تمایز ژنوتیپ های مورد مطالعه گندم اینکورن تشخیص داده شدند. میانگین ضریب شانون به میزان 16/0 نشان دهنده تنوع متوسط در ژنوتیپ های تحت بررسی بود. متوسط مکان های ژنی چندشکلی در 34 جمعیت مورد مطالعه 74/36 درصد و میانگین هتروزیگوسیتی برابر 114/0 برآورد شد. بر اساس نتایج تجزیه واریانس مولکولی برای 34 جمعیت گندم اینکورن، اختلاف بین و درون جمعیت های مورد مطالعه به ترتیب 7 و 93 درصد مشاهده شد. تجزیه خوشه ای با استفاده از ضرایب جاکارد و بر اساس الگوریتم UPGMA ژنوتیپ های مورد مطالعه گندم اینکورن را در 10 گروه طبقه بندی نمود. طبق نتایج حاصل از تجزیه به مختصات اصلی دو بردار اولیه به ترتیب 33/29 و 01/24 درصد از کل واریانس ژنتیکی مولکولی را تبیین نمودند.

     نتیجه گیری

    نتایج حکایت از مفید بودن نشانگرهای ریزماهواره در شناسایی و گروه بندی ژنوتیپ های گندم اینکورن داشت، به طوریکه از اطلاعات بدست آمده می توان در پروژه های اصلاحی، برنامه ریزی حفاظت ژرم پلاسم و ایجاد کلکسیون از جمعیت های گندم اینکورن استفاده نمود.

    کلید واژگان: غرب ایران, گندم اینکورن, نشانگرهای SSR, Triticum monococcum L, ssp, boeoticum
    Mohammad Mehdi Poursiahbidi, Kianoosh Cheghamirza *, Sohbat Bahraminejad, Ahmad Arzani
    Objective

    Genetic diversity in field crops and their wild ancestors plays important role in breeding programs. The aim of this study was to investigate the genetic diversity of einkorn (Triticum monococcum L. ssp. boeoticum) wheat genotypes collected from western parts of Iran using SSR markers. 

    Material and methods

    In this study, genetic variation of 163 genotypes from 34 populations of einkorn wheat collected from western parts of Iran was investigated using 19 SSR loci developed in the A genome of hexaploid wheat.

    Results

    In the investigation of 163 einkorn genotypes using 19 microsatellite loci were generated 151 polymorphic alleles with an average of 7.94 per locus. The content of polymorphic information content (PIC) in the studied einkorn genotypes ranged from 0.64 for Xgwm480-3A locus to 0.89 for Xgwm4-4A locus. The mean content of polymorphic information in the studied genotypes was 0.77. According to the results, Xgwm4-4A, Xgwm610-4A and Xgwm282-7A loci were identified as the most suitable primers for studying genetic diversity and differentiation of einkorn wheat genotypes. The mean of Shannon coefficient of 0.16 indicated moderate variation in genotypes under study. The average percentage of polymorphic gene loci in the 34 studied populations was 36.74 and the average heterozygosity was 0.114. Based on analysis of molecular variance for 34 populations, the variations between and within populations were calculated as 7% and 93%, respectively. Cluster analysis based on Jaccard coefficients and UPGMA algorithm classified the einkorn genotypes into 10 distinct groups. The results of the principal coordinate analysis revealed that the two primary vectors explained 29.33% and 24.01% of the total molecular genetic variance, respectively.

    Conclusion

    The results indicated the usefulness of microsatellite markers in identifying and grouping einkorn wheat genotypes, so that the obtained information could be used in breeding projects, germplasm conservation planning and collection of einkorn wheat populations.

    Keywords: Einkorn wheat, microsatellite markers, Triticum monococcum L. ssp. boeticum, West of Iran
  • مهسا چاووشی، محمدرضا سبزعلیان، مهدی کدیور*، احمد ارزانی

    ظرفیت نگهداری حلال آرد (Solvent retention capacity)، به عنوان یک ابزار ارزشمند برای اندازه گیری خواص عملکردی هر جزء پلی مری آرد توسط لوییس اسلید در اواخر سال 1980 معرفی شد و توسعه یافت. مقادیر SRC به طور معنی داری با ترکیبات شیمیایی آرد، پارامترهای فارینوگرام و پخت نان همبستگی دارند. هدف از این پژوهش، ارزیابی روابط بین پروفیل-های SRC و محتوای ساختارهای دوم و اسیدهای آمینه آرد 12 رقم چاودم (تریتیکاله) هگزاپلویید و مقایسه ی آن ها با گندم نان، گندم دوروم و چاودار به عنوان ارقام نزدیک بود. در این تحقیق، از 4 حلال اصلی (آب دیونیزه، محلول اسید لاکتیک 5%، محلول کربنات سدیم 5%، محلول ساکارز 50%) و 4 حلال کمکی (محلول اتانول 55%، محلول دودسیل سولفات سدیم 75/0%، محلول متابی سولفیت سدیم 006/0% و مخلوط محلول SDS و MBS) آزمون SRC استفاده شد. طبق نتایج به دست آمده، ارقام چاودمی که از کیفیت دانه بهتری برخوردار بودند، آردهایی تولید کردند که به لحاظ ویژگی های فیزیکی و شیمیایی دارای کیفیت نانوایی بسیار بالاتری نسبت به سایر ارقام بودند. خمیر آرد این ارقام، دارای ویژگی های ریولوژیکی بهتری نسبت به سایر ارقام بودند و پارامترهای کیفی آلویوگرافی بسیار بهتری داشتند. چنین آردهایی دارای پیوندهای دی سولفیدی (SS) بیشتر و گروه های سولفیدریل (SH) کمتری نسبت به سایر ارقام بودند. این آردها به لحاظ محتوای اسیدهای آمینه سازنده گلوتن نیز غنی تر بودند. همچنین این آردها از محتوای بالاتری از ساختارهای بتا شیت (β-sheet) غیرموازی و بتا ترن (β-turn) برخوردار بودند و محتوای ساختارهای آلفا هلیکس (α-helixe) کمتری داشتند. چنین آردهایی دارای ظرفیت بیشتری برای نگهداری انواع حلال های اصلی و کمکی SRC بودند و همبستگی بالایی با پارامترهای مولکولی آرد از خود نشان دادند. بنابراین آزمون SRC به تنهایی در تعیین و تشخیص ارقام با کیفیت نانوایی برتر و در نتیجه به دست آوردن فراورده با بهترین کیفیت قابل استفاده است و در سطح مولکولی نیز توجیه پذیر می باشد.

    کلید واژگان: ظرفیت نگهداری حلال, خواص عملکردی, ساختارهای آلفا هلیکس, ساختارهای بتا شیت, ساختارهای بتا ترن, اسیدهای آمینه آرد
    Mahsa Chavoushi, MohammadReza Sabzalian, Mahdi Kadivar *, Ahmad Arzani

    Solvent retention capacity (SRC) as a valuable tool for measuring functional properties of each polymeric component of flour was introduced and developed by Louise Slade in the late 1980s. The SRC values were significantly correlate with flour chemical components, farinograph parameters and breadmaking parameters. The purpose of this research was to evaluate the relationships between SRC profiles and flour secondary structures and amino acids content of 12 cultivars of hexaploid triticale and comparing them with bread wheat, durum wheat and rye as close cultivars. In this study, four main solvents (deionized water, 5% lactic acid solution, 5% sodium carbonate solution and 50% sucrose solution) and four supplemental solvents (55% ethanol solution, 0.75% sodium dodecyl sulfate solution, 0.006.0% sodium metabisulfite solution , as well as combination of SDS and MBS solutions of the SRC test were used. According to the results, triticale cultivars with superior grain quality produced flours with much superior physical and chemical properties than other triticale cultivars. Flour dough of those cultivars had better rheological properties than other cultivars, and had much better alveograph quality parameters. Such flours had more disulfide bonds (SS) and lower sulfhydryl groups (SH) than other cultivars. Such flours were rich in gluten producing amino acid content. Also such flours had a higher Intermolecular-β-sheets and β-turn, and had less α-helix content. Such flours had more capacity for retention the main and supplemental solvents of SRC and showed high correlation with molecular parameters of flour. Therefore, the SRC test singly in determine and identifies cultivars with superior bread quality and thus to obtain the product with the best quality can be used, and is also justifiable at the molecular level.

    Keywords: Solvent retention capacity, Functional properties, α-helix structures, β-sheet structures, β-turn structures, Flour amino acids
  • مهسا چاووشی، احمد ارزانی، مهدی کدیور*، محمدرضا سبزعلیان

    ظرفیت نگهداری حلال آرد (Solvent retention capacity)، وزن حلال نگهداری شده توسط آرد پس از سانتریفیوژ است که براساس درصد وزن آرد دارای 14 درصد رطوبت بیان می شود. الگوی ترکیبی چهار مقدار SRC، وضعیت آرد از نظر کیفیت و خواص عملکردی را تعیین می کند. ظرفیت نگهداری حلال روشی سهل، اقتصادی و کاربرپسند است. فناوری SRC بر پایه ی انرژی و نه سینتیک بنا شده است. در مقابل، آزمون های ریولوژیکی خمیر، بر پایه ی سینتیک گسترش خمیر، استوار هستند که مقادیر محدودی از حلال به کار رفته و اطلاعاتی در مورد نرخ گسترش شبکه گلوتنی حاصل می شود. هدف از این پژوهش، ارزیابی کاربرد آزمون SRC، در تعیین پارامتر های آلویوگرافی خمیر آرد 12 رقم چاودم (تریتیکاله) هگزاپلویید و مقایسه ی آن ها با گندم نان، گندم دوروم و چاودار به عنوان ارقام نزدیک و همچنین تعیین ضرایب همبستگی بین انواع ویژگی های دانه، آرد و خمیر آرد چاودم ها بود. در این تحقیق، از 4 حلال کمکی تشخیصی آزمون SRC که باعث بررسی بهتر کیفیت پلیمرهای گلوتن میشوند، شامل محلول اتانول 55% (ETHSRC، همبسته با ویژگی های گلیادین ها)، محلول سدیم دودسیل سولفات (SDS) 75/0% (SDSSRC، همبسته با ویژگی های ماکروپلی مرهای گلوتنین)، محلول سدیم متابی سولفیت (MBS) 006/0% (MBSSRC، همبسته با ویژگی های گلوتن) و محلول SDS و MBS به صورت مخلوط با یکدیگر (همبسته با ویژگی های ماکروپلی مرهای گلوتنین ها و شبکه دی سولفیدی) استفاده شد. نتایج نشان دادند، ارقام چاودمی که دانه های آن ها به لحاظ ویژگی های فیزیکی دارای کیفیت نانوایی بالاتری بودند، آردهایی تولید نمودند که از لحاظ ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و مولکولی دارای کیفیت نانوایی بسیار بهتری بودند. در ادامه، چنین آردهایی که به علت پلیمرهای با کیفیت خود مقادیر SRC بالاتر و مطلوب تری برای انواع حلال های SRC داشتند، در نهایت خمیری با پارامترهای آلویوگرافی برتر حاصل نمودند و در نتیجه از کیفیت نانوایی بسیار بهتری نسبت به سایر ارقام برخوردار بودند.

    کلید واژگان: کیفیت پلیمرهای گلوتن, پارامتر های آلوئوگرافی خمیر, حلال های کمکی تشخیصی, ظرفیت نگهداری حلال
    Mahsa Chavoushi, Ahmad Arzani, Mahdi Kadivar *, MohammadReza Sabzalian

    Solvent retention capacity (SRC) is the weight of solvent held by flour after centrifugation that expressed as percent of flour weight, on a 14% moisture basis. The combined pattern of the four SRC values establishes a practical flour quality and functionality profile. The SRC test is a relatively simple, economical and user-friendly method. SRC technology is based on energetics, not kinetics. Dough rheological tests, in contrast, are based on kinetics of dough development, use limited amounts of solvent, and give information on rates of network development. The purpose of this study was to evaluate the application of the SRC test in determining flour dough alveograph parameters of 12 cultivars of hexaploid triticale and comparing them with bread wheat, durum wheat and rye as close cultivars, as well as determining correlation coefficients were between grain and flour and flour dough characteristics of triticale. In this study, four supplemental diagnostic solvents of the SRC test, which have a better understanding of the quality of gluten polymers, including 55% ethanol solution (ETHSRC correlated with gliadin properties), 0.75% sodium dodecyl sulfate solution (SDS) (SDSSRC, correlated with glutenin macro polymers properties), 0.006% sodium metabisulfite solution (MBS) (correlated with gluten properties), as well as combination of SDS and MBS solutions (correlated with glutenin macro polymers and disulfide networks properties) were used. The results showed, triticale cultivars with superior physical grain quality produced flours with much superior physical, chemical and molecular properties than those triticale cultivars with poor grain quality. In the following, such flours, which due to their high quality polymers, could have higher SRC values for SRC solvents, ultimately produced a dough that was superior in terms of alveograph parameters than those triticale cultivars and as a result had better bakery quality.

    Keywords: Quality of gluten polymers, Dough alveograph parameters, Supplemental diagnostic solvents, Solvent retention capacity
  • مهسا چاووشی، مهدی کدیور*، احمد ارزانی، محمدرضا سبزعلیان

    ظرفیت نگهداری حلال آرد (Solvent retention capacity)، سازگاری انواع خاصی از حلال براساس رفتار انبساطی تسریع شده برای سه جزء پلیمری آرد شامل پروتئین های گلوتن، نشاسته ی آسیب دیده و پنتوزان ها (آرابینوزایلان ها) است که به نوبه ی خود امکان پیش بینی عملکرد جداگانه ی هر یک از این اجزاء در آرد را فراهم می کند. توانایی تجزیه و تحلیل ظرفیت عملکردی اختصاصی هر جزء پلیمری آرد، کاربران نهایی را به پیش بینی بهتر عملکرد کلی آرد و به دست آوردن کیفیت فراورده بهینه، قادر می سازد. هدف از این پژوهش، ارزیابی کاربرد آزمون SRC، در تعیین برخی از مهمترین ویژگی های دانه و آرد 12 رقم چاودم (تریتیکاله) هگزاپلویید و مقایسه ی آن ها با گندم نان، گندم دوروم و چاودار به عنوان ارقام نزدیک و همچنین تعیین ضرایب همبستگی بین انواع ویژگی های دانه و آرد چاودم ها بود. در این تحقیق، از 4 حلال اصلی آزمون SRC شامل آب دیونیزه (همبسته با همه ی ترکیبات پلیمری آرد)، محلول لاکتیک اسید 5% (همبسته با ویژگی های پلیمرهای گلوتنین ها)، محلول سدیم کربنات 5% (همبسته با محتوای نشاسته ی آسیب دیده) و محلول ساکارز 50% (همبسته با ویژگی های آرابینوزایلان ها) استفاده شد. طبق نتایج به دست آمده، از ارقام چاودمی که دارای ویژگی های فیزیکی دانه بهتری بودند، آردهایی تولید شد که به لحاظ ویژگی های فیزیکی و شیمیایی دارای کیفیت نانوایی بسیار بالاتری نسبت به سایر ارقام چاودم بودند. طی آزمون SRC، چنین آردهایی به علت بالا بودن کیفیت اجزاء پلیمری خود، دارای ظرفیت بیشتری برای نگهداری انواع حلال ها بودند و پروفیل های SRC مطلوب تر و بالاتری داشتند. بنابراین طبق نتایج این مطالعه، آزمون ظرفیت نگهداری حلال (SRC) به لحاظ روابط معنی دار و بسیار قوی پروفیل های آن با پارامترهای سایر روش های تعیین کننده ی کیفیت دانه و آرد، به تنهایی و به سهولت در تعیین و تشخیص ارقام با کیفیت نانوایی برتر و در نتیجه به دست آوردن فراورده با بهترین کیفیت قابل استفاده می باشد.

    کلید واژگان: ظرفیت نگهداری حلال, پروتئین های گلوتن, نشاسته ی آسیب دیده, پنتوزان ها, ظرفیت عملکردی اختصاصی, کیفیت فراورده بهینه
    Mahsa Chavoushi, Mahdi Kadivar *, Ahmad Arzani, MohammadReza Sabzalian

    Solvent retention capacity (SRC) provides a measure of solvent compatibility for the three functional polymeric components of gluten proteins, damaged starch, and pentosans (arabinoxylans) which in turn enables prediction of the functional contribution of each of these flour components. The ability to analyze the individual functional contribution of each functional component of flour would enable end-users to better predict overall flour functionality and obtain optimized product quality. The purpose of this study was to evaluate the application of the SRC test in determining some of the most important characteristics of grain and flour of 12 cultivars of hexaploid triticale and comparing them with bread wheat, durum wheat and rye as close cultivars, as well as determining correlation coefficients were between grain and flour characteristics of triticale. In this study, four major solvents of the SRC test including deionized water (correlated with all flour polymer compounds), 5% lactic acid solution (correlated with glutenin polymers properties), 5% sodium carbonate solution (correlated with damaged starch content) and sucrose solution 50% (correlated with the arabinoxylans content) were used. According to the results, of triticale cultivars with superior grain physical characteristics, flours with much superior physical and chemical characteristics than those triticale cultivars were produced. During the SRC test, such flours due to the high quality of their polymer components, had more capacity for retention of the main solvents of the SRC test and had more favorable and high SRC profiles. Therefore, according to the results of this study, the solvent retention capacity (SRC) test, in terms of its significant and highly correlated profiles with parameters of other methods determining the quality of grain and flour, alone and easily in identifies superior quality cultivars and thus gaining the product with the best quality can be used.

    Keywords: Solvent retention capacity, Gluten proteins, Damaged starch, Pentosans, Individual functional contribution, Optimized product quality
  • محبوبه سادات هدایی، مهدی رحیم ملک، احمد ارزانی
    سابقه و اهداف
    گل داوودی (Chrysanthemum morifolium) یکی از مهم ترین گیاهان زینتی و دارویی در عرصه جهانی محسوب می گردد. گزارش های موجود به حضور ترکیبات زیستی و آنتی اکسیدانی متفاوت در ارقام مختلف گل داوودی اشاره دارد. همچنین خواص بیولوژیک فراوانی مثل خواص آنتی اکسیدانی، ضد التهاب، ضد باکتری، و ضد ویروس برای این گیاه شناخته شده است. در این مطالعه 13 رقم گل داوودی از نظر میزان فنول، فلاونوئید کل، فعالیت آنتی اکسیدانی برگ و همچنین درصد اسانس گل مورد مقایسه قرار گرفتند.
    مواد وروش ها
    این پژوهش در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه صنعتی اصفهان در سال 1394 اجرا شد. بدین منظور از برگ های خشک ارقام مختلف عصاره متانولی تهیه شد. سنجش فنول و فلاونوئید کل به روش اسپکتروفتومتری صورت گرفت و فعالیت آنتی اکسیدانی عصاره ها با روش DPPH و قدرت احیاکنندگی آهن مورد ارزیابی قرار گرفت. استخراج اسانس از پودر گل گیاهان خشک شده به کمک دستگاه کلونجر انجام و درصد اسانس محاسبه شد.
    یافته ها
    نتایج تجزیه واریانس نشان داد که ارقام داوودی مورد مطالعه از نظر کلیه صفات فیتوشیمایی مورد مطالعه دارای تفاوت معنی داری بودند. بر اساس نتایج به دست آمده در میان ارقام مختلف میزان کل ترکیبات فنولی بین 20/33-63/17 میلیگرم بر گرم وزن خشک، میزان فلاونوئید کل بین 17/53-62/12 میلیگرم بر گرم و IC50بین 228-54 μg/ml متغیر بودند. بیشترین میزان فنول کل در رقم پویا3 (20/33 میلیگرم بر گرم وزن خشک) وجود داشت، درحالیکه رقم سهند2 (63/17میلیگرم بر گرم وزن خشک) دارای کمترین میزان آن بود. همچنین از نظر مقدار فلاونوئید کل ارقام مرمر و سهند 2 به ترتیب با 17/53 و 62/12 میلیگرم کوئرستین بر گرم دارای بیشترین و کمترین میزان فلاونوئید کل بودند. بر اساس قدرت احیاکنندگی آهن نیز میزان جذب در ارقام مختلف بین 30/1 تا 03/2 متغیر بود. تجزیه خوشه ایکلیه ارقام مورد مطالعه را به پنج گروه تقسیم بندی نمود. درصد اسانس در میان ارقام مختلف بین 07/0 تا 53/0 درصد متغیر بود و تنوع بالایی نیز از نظر میزان اسانس در ارقام مورد مطالعه مشاهده شد .
    نتیجه گیری
    به طور کلی نتایج حاصله نشان از فعالیت بالای آنتی اکسیدانی اکثر ارقام مورد بررسی داشت. بنابراین می توان عصاره برگهای گیاه داوودی را به عنوان یک منبع مناسب آنتی اکسیدان طبیعی معرفی نمود. همچنین در این مطالعه ارقام مرمر، آتش 2 و اریکا از لحاظ صفات فیتوشیمیایی مورد بررسی و رقم درنا 2 از نظر میزان اسانس تولیدی برتر از ژنوتیپ های موجود ظاهر شدند. بنابراین می توان انتظار داشت تلاقی ارقام مرمر، آتش 2 و اریکا با ارقام گروه پنجم (درنا2 و سهند2) بتواند ارقام موجود در این گروه را به لحاظ میزان ترکیبات زیستی و آنتی اکسیدانی ارتقا بخشد.

    کلید واژگان: داوودی, فنول, فلاونوئید, فعالیت آنتی اکسیدانی, اسانس
    Mahboobeh Hodaei, Mehdi Rahimmalek, Ahmad Arzani
    Background and objectives
    Chrysanthemum morifolium is an important ornamental and medicinal herb in the world. Available reports revealed the presence of different organic and antioxidant compounds in different chrysanthemum cultivars. Also many biological characteristics such as antioxidant, anti-inflammatory, anti-bacterial and anti-virus are known for this plant. In this study, thirteen cultivars of C. morifolium were compared in terms of leaves total phenolic, flavonoid and antioxidant activity and also for their flower essential oil content.
    Material and
    methods
    This research was carried out in a randomized complete block design with three replications at the research farm of Isfahan University of Technology in 2015. For this purpose, methanol extracts were prepared from the dried leaves of different cultivars. Total phenolic and flavonoid was measured using spectrophotometry method and measurement of antioxidant activity was done using two model systems, DPPH and ferric reducing power. Essential oil extraction from ground dried flowers was carried out using a Clevenger-type apparatus and essential oil percentage was calculated.
    Results
    The results of analysis of variance showed that Chrysanthemum cultivars were significantly different for all studied phytochemical traits. According to the obtained results, total phenol and flavonoid contents and IC50 values in different cultivars were ranged from 17.63-33.20 mg/g DW, 12.62-53.17 mg quercetin/g, and 54-228 μg/ml respectively. The highest phenolic content was in cultivar “Poya3” (33.20 mg/g DW), whereas the cultivar “Sahand2” (17.63 mg/g DW) contained the lowest value. Also, in terms of total flavonoid content, cultivars “Marmar” and “Sahand 2” had the highest and the lowest flavonoids with 53.17 and 12.62 mg quercetin per gram, respectively. Regarding FTC model system the absorbance rate of different cultivars was variable between 1.30-2.03. Cluster analysis divided all studied cultivars into five groups. The essential oil content ranged from 0.07 to 0.53% (w/w) among the different cultivars. Also, investigated cultivars showed high variation for their essential oil contents.
    Conclusion
    In overall, the results revealed high antioxidant activity in most of the studied cultivars. So, the extract of Chrysanthemum leaves can be introduced as a suitable source of natural antioxidants. Also, in this study, the cultivars Marmar, Atash2 and Erica in terms of phytochemical traits and the cultivar Dorna2 for higher content of essential oil were superior than the others. Therefore, it can be expected that the cross between cultivars “Marmar”, “Atash2” and “Erica” with cultivars in Group V (Derna 2 and Sahand 2) can improve the varieties in this group in terms of biological and antioxidant compounds.
    Keywords: Chrysanthemum, Phenol, Flavonoid, Antioxidant activity, Essential oil
  • هادی شهبازی، احمد ارزانی*، محسن اسماعیل زاده مقدم
    چکیده مطالعه واکنش های فیزیولوژیک لاین های اینبرد نوترکیب گندم به تنش خشکی به شناسایی مکانیسم های موثردر تحمل به خشکی کمک می کند. دراین راستا طی یک آزمایش مزرعه ای، اثر تنش خشکی بر غلظت کلروفیل، میزان پرولین برگ پرچم، طول برگ، عرض برگ، مساحت برگ، طول پدانکل و ارتفاع بوته با استفاده از 169 لاین نوترکیب، در قالب دو طرح جداگانه به صورت لاتیس ساده با چهار تکرار و با دو رژیم رطوبتی عادی و تنش کم آبی اجرا شد. اعمال رژیم های آبیاری براساس اطلاعات تشت تبخیر (شامل آبیاری براساس 70 و 130 میلی متر تبخیر از تشت تبخیر کلاس A) و رطوبت وزنی خاک در عمق موثر نفوذ ریشه انجام شد . لاین های نوترکیب مورد استفاده از تلاقی دو رقم متحمل و حساس به خشکی حاصل شده اند. نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده ها نشان داد که لاین های نوترکیب مورد ارزیابی دارای تفاوت معنی داری از نظر صفات مورد مطالعه بودند. تنش خشکی موجب کاهش محتوای کلروفیل (a، b، a+b)، عرض برگ، طول برگ، طول پدانکل، ارتفاع بوته، سطح برگ پرچم و افزایش محتوای پرولین گردید. اگرچه تنش خشکی موجب افزایش محتوای پرولین برگ و کاهش طول پدانکل و سطح برگ پرچم در هر دو گروه لاین های حساس و متحمل گردید، اما این تغییرات بطور معنی داری در لاین های متحمل کمتر از لاین های حساس بود. از اینرو شاید بتوان از صفات فیزیولوژیک محتوای اسیدآمینه پرولین، طول پدانکل و سطح برگ پرچم در شرایط تنش نسبت به شرایط مطلوب آبی، بعنوان ابزاری برای انتخاب لاین های متحمل به خشکی گندم نان استفاده کرد.
    کلید واژگان: محتوای کلروفیل, میزان پرولین, لاین نوترکیب, تنش خشکی و صفات فیزیولوژیک
    Hadi Shahbazi, Ahmad Arzani *, Mohsen Esmaelzadeh Moghadm
    Study of physiological reactions of recombinant inbreed lines (RILs) to drought stress could help to identify the actual drought tolerance mechanisms. In this view a field experiment was conducted to evaluate the effect of drought stress on chlorophyll content , leaf proline content, leaf length, leaf width, leaf area, peduncle length and plant height using 169 RILs, in the two separate simple Latis design with four replications using two moisture regime f normal and water deficit stress. Irrigation regimes performed based on Class A-pan of 70 and 130 mm evaporation from Class -A -pan and moisture content of soil in effected root depth. The RILs were obtained by crossing between a tolerant and sensitive wheat cultivar. The result of analysis of variance showed a significant difference among RILs. Drought stress caused a decrease in the chlorophyll content, leaf width, leaf length, peduncle length, leaf area and increase in the proline content. Although drought stress increased the proline content and decreased the peduncle length and leaf area in both tolerant and sensitive line groups, but these declines in tolerant lines was lower than sensitive lines. Therefore, It may be possible to use the physiological traits comprising proline amino acid content, peduncle length and leaf area as a selection tool for selecting drought tolerant lines in bread wheat.
    Keywords: chlorophyll content, leaf proline content, drought stress, recombinant inbreed lines, physiological traits
  • فاطمه قربانی سینی، احمد ارزانی
    خویشاوندان وحشی گندم منبع غنی از تنوع ژنتیکی برای اصلاح گندم می باشند. کاریوتیپ هشت ژنوتیپ اینکورن وحشی و هشت ژنوتیپ Aegilopscylindrica که به صورت طبیعی در مجاورت یکدیگر در نواحی مختلف غرب ایران می رویند، مورد مطالعه قرار گرفت. نوک ریشه ها در محلول آلفابرومونفتالین پیش تیمار، در محلول فرمالدهید- کرومیک اسید تثبیت، در سدیم هیدروکسید یک نرمال هیدرولیز و در هماتوکسیلین رنگ آمیزی شدند. در فرمول های کاریوتیپی A.cylindrica تنوع مشاهده شد که نشان دهنده تغییرات ساختاری کروموزوم ها است. Aegilopscylindrica در کلاس 3A و اینکورن وحشی در کلاس 1A استبینز طبقه بندی شدند. از لحاظ تکاملی، گونهTriticummonococcum. subsp. aegilopoides به دلیل داشتن کروموزوم های یکنواخت متاسنتریک جزو گونه های متقارن و ابتدایی و گونه A.cylindrica با داشتن کروموزوم های ساب متاسنتریک و ساب تلوسنتریک یک گونه پیشرفته به شمار می رود. شاخص های تقارن کاریوتیپی مورد بررسی در این مطالعه نشان دهنده نامتقارنی کاریوتیپی بیشتر A.cylindrica در مقایسه با اینکورن وحشی بود.
    کلید واژگان: خویشاوندان وحشی, کاریوتیپ, کروموزوم, گندم, میتوز
    Fatemeh Ghorbani Sini, Ahmad Arzani
    The wild-relative gene pools of wheat are a rich source of genetic variation for wheat improvement.Karyotypes of eight genotypes of Triticum monococcum subsp. aegilopoides and eight genotypes of Aegilops cylindrica,which grown wild next to each other in different regions in the west of Iran were studied. Root tips were treated in α-bromonaphthalene solution, fixed in chromic acid-formaldehyde fluid, hydrolyzed in 1 N NaOH and staining with hematoxylin. Variation observed in karyotypic formulas of A. cylindrica showing some structural changes of the chromosomes. Aegilops cylindrica classified in 3A class and T. m. subsp. aegilopoides classified in 1A class of Stebbin's classification. Triticummonococcum. subsp. aegilopoides has been suggested to be a relatively old origin because possessing metacentric chromosomes while submetacentric and subtelocentric chromosomes in A. cylindrica suggest a relatively recent origin of the species. The karyotypic symmetry indices used in this study pointed to a much more asymmetric karyotype of A.cylindrica than T. m. subsp. aegilopoides.
    Keywords: Chromosome, karyotype, mitosis, wheat, wild relative species
  • ابوالقاسم اکبریان، احمد ارزانی *
    تریتیکاله به عنوان غله دست ساز بشر از ظرفیت بالای تحمل به تنش های محیطی برخوردار بوده و برای کاشت در مناطق حاشیه ای توصیه شده است. این آزمایش به منظور ارزیابی واکنش 18 لاین تریتیکاله مشتمل بر 9 لاین دابل هاپلوئید و 9 لاین 8-7F به همراه دو رقم گندم نان (روشن و کویر)، در محیط های دارای تنش و بدون تنش از لحاظ فعالیت آنزیمی آنتی اکسیدان، در مزرعه تحقیقاتی و آزمایشگاه دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی اصفهان در سال زراعی 88-1387 اجرا شد. هردو طرح آزمایشی تا اواسط مرحله به ساقه رفتن، به طور یکسان و همزمان آبیاری شدند و بعد از آن آبیاری براساس تبخیر از تشت تبخیر کلاس A انجام شد. ژنوتیپ های مورد مطالعه، بیشترین میزان تجمع و افزایش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی در شرایط تنش خشکی را داشتند. مقایسات اورتوگنال نشان داد که لاین های تریتیکاله و ارقام گندم دارای اختلاف معنی داری از لحاظ عملکرد و فعالیت آنتی اکسیدانی بوده به طوری که تریتیکاله در هر دو شرایط محیطی برتر بود. میزان پرولین در مرحله اعمال تنش خشکی افزایش یافت. به عنوان نتیجه گیری کلی، لاین دابل هاپلوئید شماره 4، با داشتن محتوای پرولین بالا و کاهش کمتر عملکرد دانه در شرایط تنش خشکی، به عنوان ژنوتیپ برتر متحمل به خشکی مطرح است.
    کلید واژگان: فعالیت آنزیمی آنتی اکسیدان, پرولین, تنش خشکی, لاین های اصلاحی تریتیکاله
    Aboulghasem Akbarian, Ahmad Arzani*
    Triticale as a man-made cereal is well known for having tolerance to environmental stresses and thus recommended for planting in marginal lands. This experiment was conducted to evaluate the antioxidant enzyme activity of 18 triticale lines comprising 9 doubled haploid (DH) and 9 corresponding advanced lines (F7) and two bread wheat cultivars (Rowshan and kavir) in research farm and laboratory of Agricultural College of Isfahan university of technology during growing season of 2008-2009 under normal and stress conditions. Both the experimental design was equally and simultaneously irrigated until the mid-jointing stage, then irrigation was performed by evaporation from class A evaporation pan. The highest accumulation and antioxidant activities was obtained under stressed condition. The orthogonal comparisons showed that triticale lines and wheat cultivars differed significantly for yield and antioxidant activity with triticale being significantly superior than wheat cultivars under both environmental conditions. Free proline content during water stress condition was increased. As a general conclusion, DH line number 4 by having high proline content and low grain yield reduction under drought stress was ranked as superior drought tolerant genotype.
    Keywords: Antioxidant enzyme activity, Proline, Drought stress, Breeding lines of triticale
  • هاجر راعی دهقی، جمشید رزمجو *، محمدرضا سبزعلیان، احمد ارزانی

    نعناع یکی از مهمترین گیاهان دارویی و معطر دنیاست، با این حال تاثیر سطوح سایه بر تولید و اسانس نعناع شناخته نشده است. لذا این پژوهش با هدف بررسی تاثیر سطوح مختلف سایه دهی بر تولید سه گونه نعناع انجام شد. به همین منظور آزمایشی درطی سال های 1392-1391 در فضای باز مزرعه چاه اناری دانشگاه صنعتی اصفهان، در قالب طرح کاملا تصادفی در 3 تکرار و بصورت گلدانی انجام شد. تیمار ها شامل: 5 سطح سایه (آفتاب کامل(شاهد)، 30-20 درصد سایه، 50-40 درصد سایه، 70-60درصد سایه و سایه 90-80 درصد) به عنوان محیط و9ژنوتیپ (کرج، همدان، اصفهان (گونه پونه M. longifolia)، طبس، قزوین و 7-1 (گونه piperita. M) و2-1، 3-11 و بجنورد (گونه نعناع سبز M. spicata) بودند. صفات وزن تر وخشک اندام هوایی، وزن تر وخشک ریشه، محتوای کلروفیل و کاروتنوئید برگ، درصد و عملکرد اسانس اندام هوایی اندازه گیری شد. تجزیه آماری داده ها مطابق با تجزیه مرکب در چند محیط انجام شد. بیشترین وزن تر اندام هوایی (46/156 گرم در گلدان) در ژنوتیپ کرج در سایه 30-20% مشاهده شد. بیشترین وزن خشک اندام هوایی (60/46 گرم در گلدان) در ژنوتیپ اصفهان در سطح شاهد دیده شد. بیشترین وزن تر ریشه (47/263 گرم در گلدان) در ژنوتیپ کرج و در سایه 30-20% مشاهده شد. ژنوتیپ کرج در سایه 50-40% بیشترین وزن خشک ریشه (03/73 گرم در گلدان) را به خود اختصاص داد. بیشترین محتوای کلروفیل b (89/6 میلی گرم بر گرم وزن تر) در ژنوتیپ اصفهان در سطح شاهد و بیشترین محتوای کاروتنوئید (71/5 میلی گرم بر گرم وزن تر) در ژنوتیپ قزوین در سایه 30-20% بدست آمد. بیشترین درصد محتوای اسانس (82/1%) به ژنوتیپ طبس در سایه 30-20اختصاص داشت. بیشترین عملکرد اسانس (16/80 میلی گرم بر گرم وزن تر) در ژنوتیپ اصفهان در 30-20 % سایه بود. در کل می توان نتیجه گرفت که چون هدف از پرورش گیاه نعناع استفاده از اسانس آن می باشد بیشترین محتوا و عملکرد اسانس در سایه 30-20% بدست می آید. در سطح شاهد و سایه 30-20% ژنوتیپ اصفهان، در سایه 50-40% ژنوتیپ کرج، در سایه 70-60% و سایه90-80 % هم ژنوتیپ 3-11 بیشترین وزن خشک اندام هوایی را تولید کردند. بالاترین میزان درصد اسانس در سطح شاهد، سایه 30-20% و سایه 50-40% از ژنوتیپ طبس، در سایه 70-60% و سایه 90-80% نیز از ژنوتیپ 2-1 بدست آمد. نتایج این آزمایش نشان داد که صفات اندازه گیری شده بستگی به ژنوتیپ و سایه داشت و انتخاب ژنوتیپ مقاوم به سایه امکان پذیر می باشد.

    کلید واژگان: نعناع فلفلی, نعناع سبز, پونه, سایه دهی, درصد اسانس, عملکرد اسانس
    Hajar Raie Dehaghi, Jamshid Razmjoo, Mohammad Reza Sabzalian, Ahmad Arzani

    Mint is one of the most important medicinal and aromatic plants in the world، however، the effects of shading levels on growth and quality of mint accessions have not been well documented. Therefore، the purpose of this experiment was to determine the effects of five shade levels on production of nine mint genotypes. For this purpose a completely randomized design with three replications was conducted during the 2012-2013 growing season in pots in open space in Chah anari field in Isfahan University of technology. Treatments were: (0 (full sun)، 20-30% shade، 40-50% shade، 60-70% shade and 80-90% shade) as different environment and 9 species of Mint: (Karaj، Hamedan and Esfahan (M. longifolia)، Tabas، Ghazvin and 7-1 (M. piperita)، 2-1، 11-3 and Bojnord (M. spicata) intensities. Shoot fresh and dry weights، root fresh and dry weights، leaf total chlorophyll and chlorophyll، a and b and carotenoid contents، essential oil content and yield were measured. The records data were analyzed using combined analyses of data. The highest shoot fresh weights (156/46 g per pots) were was measured under 20-30% shade in Karaj. The highest shoot dry matters (46/60 g per pots) were detected in Esfahan genotype under control (full sun full). The highest root fresh weights (236/47 g per pots) were was recorded for Karaj genotype under 20-30%. The highest root dry matters (73/03 g per pots) were measured for Karaj genotype under 40-50%. The highest chlorophyll b (6/89 mg /g) was measured in Esfahan under sun full. The highest carotenoid contents were was detected in Ghazvin genotype under 20-30% shade level. The highest percent essential oil (1/82%) was recorded in Tabas genotype under 20-30%. The highest essential oil yield essential oil (80/16 mg/g) was registered in Esfahan genotype under 20-30%. Maximum. Under control and 20-30% shade Esfahan genotype، under 40-50% shade Karaj genotype، under 60-70% and 80-90% 3-11 genotype produce highest shoot dry matter. Highest percent essential oil under control level، 20-30% shade and 40-50% shade in Tabas، under 60-70% and 80-90% in 1-2 genotype obtained. Results of this experience showed that measurementd traits were d characters correlated todepends on the genotype and shade laevel and it is possible to selection tolerant genotypes. Esfahani genotype under control and 20-30%، Keraj genotype under 40-50%، 3-11 genotype under 60-70 and 80 to 90% shadings produced the highest shoot dry yield، respectively. Whereas، the highest essential oil content was recorded in Tabas genotype under control، 20-30 and 40-50% shadings and in 1-2 gentype under 60-70 and 80-90% shadings.

    Keywords: M. longifolia, M. piperita, M. spicata, percent essential oil, yield essential oil
  • سمیه کریمی، احمد ارزانی*، قدرت الله سعیدی

    تنش شوری از جمله عوامل مهم محیطی است که موجب کاهش رشد و عملکرد گیاهان بویژه در مناطق خشک و نیمه خشک جهان گردیده است. فعال شدن سیستم آنتی اکسیدانی در گیاهان بعنوان یکی از مکانیسم های دفاعی در راستای تحمل به شوری عمل می کند. تغییر در فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان کاتالاز و پراکسیداز، محتوای نسبی آب و غلظت کلروفیل و کارتنوئید در هشت ژنوتیپ گلرنگ (‍Carthamus tinctorius L.) که از نظر تحمل به تنش شوری (4 ژنوتیپ متحمل و 4 ژنوتیپ حساس) متفاوت بودند، مورد مقایسه قرار گرفت. این تحقیق به صورت کرت های خرد شده در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در شرایط گلخانه ای و کشت ماسه ای انجام شد، که تیمار شوری در پنج سطح با استفاده از کلرورسدیم در محلول غذایی هوگلند در سطوح شوری 0، 50، 100، 150 و 200 میلی مولار اعمال گردید. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر شوری، ژنوتیپ و اثرمتقابل شوری × ژنوتیپ بر همه صفات مورد مطالعه معنی دار بوده است. شوری منجر به افزایش محتوای کلروفیل و کارتنوئید برگ و فعالیت آنزیم پراکسیداز و کاهش محتوای نسبی آب و فعالیت آنزیم کاتالاز گردید. ژنوتیپ های حساس از میزان فعالیت کمتر آنزیم کاتالاز برخوردار بودند. تحت شرایط تنش شوری میزان کلروفیل در ژنوتیپ های متحمل به شوری بالاتر از میزان آن در ژنوتیپ های حساس به شوری بود. ژنوتیپ PI-506426 بعنوان متحمل-ترین، حاوی بیشترین محتوای رنگدانه های برگی در شرایط حداکثر شوری نیز بود.

    کلید واژگان: پراکسیداز, تنش شوری, کاتالاز, کارتنوئید, کلروفیل, گلرنگ
    Somayeh Karimi, Ahmad Arzani, Ghodratollah Saeidi

    The effect of salinity stress on the antioxidant activity of catalase and peroxidase enzymes، relative water content، chlorophyll and carotenoid contents of eight safflower (‍Carthamus tinctorius L.) genotypes differing in salinity tolerance (4 salt tolerant and 4 salt sensitive) were evaluated. This study was conducted using a split plot design arranged as a completely randomized design replicated three times under greenhouse conditions. Salinity treatments were imposed by irrigating with Hoagland solution containing 0، 50، 100، 150 and 200 mM of NaCl in a 30 days period. The results of analysis of variance showed significant effects of genotype، salinity، and genotype × salinity interaction for all the measured traits. Salinity stress led to an increase in chlorophyll and carotenoid contents and peroxidase enzyme activity and a decrease in relative water content and catalase enzyme activity. Salt sensitive genotypes showed less catalase activity under salt treatments. Under salinity stress chlorophyll content of salt tolerant genotypes of safflower was higher than salt sensitive ones. The most salinity tolerant genotype PI-506426 recorded the highest chlorophyll and carotenoid contents under the highest salt stress.

    Keywords: Carotenoid, Catalase, Chlorophyll, Peroxidase, Safflower, Salinity stress
  • Ghazale Khaksar, Badredin Ebrahim Sayed Tabatabaei, Ahmad Arzani, Cyrus Ghobadi, Esmaeil Ebrahimie
    Background
    Pomegranate fruit (Punica granatum L.) is a rich source of anthocyanin pigments resulting in vibrant colours and anti-oxidant contents. Although the intensity and pattern of anthocyanin biosynthesis in fruit are strongly influenced by R2R3-MYB transcription factors, little is known about the regulation and role of MYB in anthocyanin pathway of pomegranate.
    Objectives
    The present study was conducted to elucidate the relationship between the expression of MYB transcription factor and the anthocyanin accumulation during the colour development phase of pomegranate fruits.
    Materials And Methods
    In this work, R2R3-MYB transcription factor (PgMYB) was isolated and characterized from pomegranate skin through RACE-PCR. The expression of PgMYB gene was monitored in three distinct pomegranate accessions with distinctive skin colour and pattern by semi-quantitative RT-PCR.
    Results
    The results indicated a strong association between skin colour in mature pomegranate fruits with the PgMYB transcripts. The highest expression level of PgMYB gene was observed in Poost Siyah Yazd (dark purple skin) throughout the ripening process. Furthermore, comparison of PgMYB amino acid sequences with those of R2R3-MYB family in grapevine, eucalyptus, peach, cacao, populus and Arabidopsis demonstrated that this protein shares high similarity (75-85% amino acid identity) with their conserved MYB domain. Computational structure prediction of PgMYB showed that the three conserved amino acids (Asn, Lys and Lys) are present in the same position of the MYB domain.
    Conclusions
    It is speculated that PgMYB gene influences the fruit colour and could be used to improve the accumula-tion of anthocyanin pigments in the pomegranate fruit.
    Keywords: Anthocyanin biosynthesis, MYB transcription factor, Pomegranate
  • Mozhgan Abtahi, Ahmad Arzani
    Mutation induction is considered as an effective way to enrich plant genetic variation, particularly for traits with a very low level of genetic variation. This research was conducted to assess genetic variation induced by gamma radiation in M2 and M3 mutant lines of canola (Brassica napus L.) by SSR and morphological characteristics and to identify useful mutants in terms of agronomic traits. Sixty-two mutant lines derived from gamma mutagenesis and their wild-type progenitors (‘RGS003’ and ‘Sarigol’ cvs) were used. Twenty-five polymorphic SSR primers were used in this study. Results of cluster analysis based on both morphological traits comprising plant height, days to flowering, days tomaturity, number of pods/plant, number of seeds/pod, 1000-seed weight and seed yield/plant and SSR data revealed a separate grouping of mutant lines from control cultivars. SSR data analysis of mutant lines and controls demonstrated a considerable genetic variation among mutant lines, where 83% of primers generated polymorphic bands with 3.32 alleles per locus. The genetic distance calculated between mutant lines and their controls indicated a significant difference between mutant lines and controls. Although both morphological and SSR markers successfully discriminated mutant lines from controls, SSR primers could further discriminate between the mutant lines derived from the related cultivar. Mutant lines 24 derived from ‘RGS003’ and 16 and 26 from ‘Sarigol’ were considered as superior for breeding canola, which could be utilized in future genetic and breeding programs. Distinct classification of genotypes based on agromorphological and SSR data in the present study implies that morphological and SSR markers reflected different aspects of genetic variation among mutant lines.
    Keywords: Canola, Gamma Rays, Genetic diversity, Mutation, SSR
  • ارزیابی تنوع مولفه های فتوسنتزی در لاین های دابل هاپلویید کلزا و روابط آنها با عملکرد دانه در شرایط مزرعه
    الهام پاپی موسوی، احمد ارزانی*، قدرت الله سعیدی
    این آزمایش به منظور ارزیابی خصوصیات فتوسنتزی و ارتباط آنها با عملکرد دانه در 30 لاین دابل هاپلویید کلزا Brassica napus L. در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی اصفهان واقع در 40 کیلومتری غربی اصفهان در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در دو تکرار در سال زراعی 91-1390 اجرا شد. در این پژوهش خصوصیاتی چون میزان تعرق، هدایت روزنه ای، هدایت مزوفیلی، غلظت دی اکسید کربن داخل روزنه ای، کارایی مصرف آب فتوسنتزی، میزان فتوسنتز، کارایی مصرف آب و عملکرد دانه اندازه گیری شدند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که لاین های دابل هاپلویید کلزا از لحاظ تمامی خصوصیات مرتبط با فتوسنتز و همچنین عملکرد دانه اختلاف معنی داری داشتند. نتایج جدول همبستگی نشان داد که بین عملکرد دانه و صفات فتوسنتز(r=0.29)، هدایت مزوفیلی (r = 0.3) در سطح احتمال 5 در صد همبستگی مثبت و معنی داری وجود داشته است و هم چنین بین صفت عملکرد دانه با کارایی مصرف آب (r = 0.33) همبستگی معنی داری در سطح احتمال یک درصد وجود داشت. بین صفات فتوسنتز و هدایت مزوفیلی همبستگی بسیار معنی داری در سطح احتمال یک درصد وجود داشت (r = 0.99). ضمن اینکه لاین دابل هاپلویید شماره 9 دارای بیشترین فتوسنتز (27/75)، هدایت روزنه ای(0/4)، کارایی مصرف آب (10/16) و هدایت مزوفیلی (0/08) و لاین دابل هاپلویید 5 دارای کم ترین هدایت مزوفیلی (0/009) و فتوسنتز (3/08) بودند. در مجموع می توان گفت که بین تمامی لاین های دابل هاپلویید مختلف کلزا از لحاظ صفات مورد مطالعه اختلاف معنی داری وجود داشت. که این اختلاف حاکی از تنوع بالای ژنتیکی لاین های دابل هاپلویید از لحاظ صفات مرتبط با فتوسنتز و در نتیجه ظرفیت عملکرد دانه بوده است.
    کلید واژگان: شاخص های فتوسنتزی, عملکرد دانه, کلزا
    Evolution photosynthetic parameters in canola and their relationships with leaf area index under field conditions
    Elham Papi Mousavi, Ahmad Arzani *, Ghodratollah Saeidi
    This experiment was conducted to evaluate the relationship between photosynthetic characteristics and grain yield in 30 doubled-haploid (DH) lines of Brassica napus in Agricultural Research Station, Isfahan University of Technology, located at 40 km west Isfahan in 2011-12. A randomized complete block design with two replications was used. The following traits were evaluated transpiration rate, stomatal conductance, mesophylic conductance, the stomata carbon dioxide concentration, photosynthesis, photosynthetic rate, water use efficiency (WUE) and grain yield. Analysis of variance showed that DH lines significantly differed for all the traits associated with photosynthesis and grain yield. Results of correlation coefficients between yield and photosynthetic traits of mesophilic conductance (r=0.29) and conductivity (r = 0.3) were significant at 5% level of probability. There was a highly significant positive correlation between yield and WUE (r = 0.33). Highly significant correlation coefficient obtained between photosynthesis and mesophylic conductance (r = 0.99). Moreover, it was revealed that the highest photosynthesis (27.75), stomatal conductance (0.4), water use efficiency (10.16) mesophilic conductance (0.08) belonged to DH line number 9. On the other hand, DH line number 5 possessed the lowest mesophilic conductance (0.009), water use efficiency (1.18) and photosynthesis (3.08). Overall, it can be concluded that the significant differences in all parameters among the canola DH lines may reflect their high genetic diversity associated with photosynthesis and yield potential.
    Keywords: Canola, Leaf area index, Photosynthetic index
  • سیده مژگان ابطحی فروشانی، احمد ارزانی، محمدحسین فتوکیان
    القای جهش روشی موثر برای افزایش تنوع ژنتیکی گیاهان مخصوصا برای صفاتی با تنوع ژنتیکی پائین می باشد. هدف از انجام این پژوهش بررسی تاثیر دز 1200 گری اشعه ی گاما بر خصوصیات مورفوفنولوژیک، عملکرد و اجزای عملکرد و شناسائی جهش یافته های مفید در دو رقم کلزای بهاره RGS003 و ساری گل می باشد. نتایج تجزیه واریانس صفات حاکی از اختلاف بسیار معنی دار بین لاین های جهش یافته بود. بر اساس نتایج همبستگی های فنوتیپی و ژنتیکی، صفت وزن هزار دانه دارای بیشترین ضرایب همبستگی با صفت عملکرد دانه در بوته بود. در بررسی ارتباط صفات کمی با عملکرد دانه به کمک رگرسیون مرحله ای نیز وزن هزار دانه به عنوان مهمترین صفت تعیین کننده عملکرد شناخته شد. با توجه به تنوع القا شده در صفات مورفولوژیک احتمالا می توان از بین لاین های جهش یافته ارزیابی شده، گزینه های مناسب را برای برنامه های ژنتیکی اصلاحی آینده کلزا انتخاب نمود. لاین های جهش یافته شماره 9 ژنوتیپ RGS003 و شماره 16، 25 و 26 رقم ساری گل بعنوان برترین لاین های جهش یافته نسل دوم شناسایی شدند که از نظر جنبه های اصلاحی کلزا حائز اهمیت می باشند.
    کلید واژگان: جهش, اشعه گاما, تنوع ژنتیکی
    S. M. Abtahiforushani, Ahmad Arzani, M.H. Fotokian
    Mutation induction is considered as an effective way to enrich plant genetic variation, particularly for traits with a very low level of genetic variation. The objectives of this study were to evaluate the effect of 1200 GY gamma ray irradiation on morphophenological traits, yield and yield components and to identify useful mutants in two spring rapeseed "RGS003" and" Sarigol" cultivars. The results revealed that there are highly significant difference sa mong mutant lines. Based on the results of phenotypic and genetic correlations, 1000 seed weight had the highest relationship with see dyieldper plant. Stepwise regression analysis also showed that 1000 seed weight was one of the most important traits contributing in seed yield.In viewpoint of the exploitation of the induced variation at morphological traits, M2 lines 9 from RGS003 and 16, 25 and 26 from Sarigol could be suggested as the most desirable lines for canola breeding.
    Keywords: Mutation, Gamma rays, Genetic diversity
  • احمد ارزانی، مریم صالحی
    تاثیر شوری بر فعالیت آنزیم های آسکوربات پراکسیداز (APX)، گلوتاتیون ردوکتاز (GR)، سوپر اکسید دیسموتاز (SOD)، محتوای کاروتنوئیدها، میزان پراکسیداسیون لیپید بر حسب میزان تیوباربیوتیوریک اسید و عملکرد دانه 18 لاین تریتیکاله شامل نه لاین دابل-هاپلوئید و نه لاین F8 خواهری در مقایسه با دو رقم گندم روشن (متحمل به خشکی) و کویر (متحمل به شوری) در شرایط بدون تنش و تنش شوری در آزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در دو شرایط محیطی (عدم تنش و تنش شوری) در سال زراعی 1388-1387 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی اصفهان مطالعه شد. در هر دو شرایط محیطی، تا اواسط مرحله ساقه دهی آبیاری با آب معمولی (غیر شور) انجام شده و پس از آن در آزمایش شوری آبیاری با آب شور (هدایت الکتریکی 16 دسی زیمنس بر متر) انجام گرفت. شوری منجر به افزایش فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان و پراکسیداسیون لیپید و کاهش محتوای کارتنوئیدها در ژنوتیپ های گندم و تریتیکاله شد. رابطه منفی و معنی داری (*54/0=- r) بین کاهش عملکرد دانه ناشی از شوری و محتوای کاروتنوئید در شرایط تنش شوری وجود داشت. در هر دو شرایط محیطی همبستگی منفی و معنی داری بین عملکرد دانه و پراکسیداسیون لیپید (در هر دو شرایط محیطی**61/0=- r) مشاهده شد. مقایسات متعامد نشان دهنده فعالیت بالاتر آنزیم های آنتی اکسیدان و پراکسیداسیون لیپید کمتر در تریتیکاله نسبت به گندم بود که احتمالا مرتبط با تحمل به شوری بالاتر تریتیکاله بوده است.
    کلید واژگان: آسکوربات پراکسیداز, پراکسیداسیون لیپید, تریتیکاله, سوپراکسید دیسموتاز, گلوتاتیون, ردرکتاز, گندم
    Ahmad Arzani, Maryam Salehi
    The effects of salt stress on the activity of ascorbate peroxidase (APX), glutathione reductase (GR), superoxide dismutase (SOD) enzymes, carotenoid content, the rate of lipid peroxidation (LP) in term of thiobarbituric acid-reactive substances (TBARS) content and grain yield were investigated. Eighteen triticale lines comprising 9 doubled haploid (DH) lines and 9 their corresponding F8 lines as well as two bread wheat cultivars ('Roshan' as a drought tolerant and 'Kavir' as a salt tolerant cultivar), were used. A randomized complete block design with three replications was used for each environmental condition (non-stressed and salt-stressed conditions) at the Research Farm of College of Agriculture, Isfahan University of Technology in a silty clay loam soil in 2008-2009. Both salt stressed and non-stressed experiments were irrigated with water having EC of 1 dS m-1 until mid-jointing stage (43 growth stage of Zadoks scale), and afterward salt-stressed experiment was irrigated with saline water containing 175 mM NaCl and EC= 16 dS m-1. Salinity led to an increase in the enzymes activities and LP and decrease in carotenoid content in the leaves of both triticale and wheat genotypes. An inverse and significant relationship between grain yield loss due to salinity stress with carotenoid content was observed under salinity stress (r = -0.54*). Under both conditions, negative and significant correlations (r = -0.61**) were observed between grain yield and LP. The orthogonal comparison between triticale line and wheat cultivars revealed the superiority of triticale lines for the production of antioxidants and less LP in triticale than wheat under both environmental conditions, which may be related to the development of relatively higher salt tolerant in triticale.
    Keywords: ascorbate peroxidase enzyme (APX), glutathione reductase (GR) enzyme, lipid peroxidation, superoxide dismutase (SOD) enzyme, Triticale, Wheat
  • قاسم محمدی نژاد، راکش کومار سینگ، عبدالمجید رضایی، احمد ارزانی، بابک ناخدا، محمدحسین فتوکیان، علی مومنی، گلن گرگوریو
    این بررسی با هدف اعتبار سنجی و اشباع ظریف ناحیه کروموزومی کنترل کننده تحمل به شوری در برنج (Saltol)، در موسسه بین المللی تحقیقات برنج (IRRI) در شهر لوس بانیوس فیلیپین از سال 1384 تا 1386 اجرا گردید. QTL بزرگ اثر (Saltol) که در تنظیم جذب سدیم، جذب پتاسیم و نسبت سدیم به پتاسیم و در نتیجه تحمل به شوری در مرحله گیاهچهای در برنج موثر است، با استفاده از جامعه اینبرد نوترکیب حاصل از تلاقیPokkali×IR29 روی کروموزوم 1 شناسایی شده است که حدود 3/64 تا 2/80 درصد از تنوع فنوتیپی را برای صفات فوق توجیه کرد. در این پژوهش، به منظور اشباع دقیق ناحیه Saltolاز 10 نشانگر ریزماهواره EST-SSR و جمعیت لاین های نسبتا ایزوژن BC3F4 حاصل از تلاقی Pokkali×IR29 که برای این ناحیه ایجاد شده بود استفاده شد. بدین منظور افراد تصادفی جامعه BC3F4 در سطوح شوری 12 و 16و 18 دسی زیمنس بر متر فنوتیپ یابی و ژنوتیپ یابی شدند و QTL کنترل کننده تغییرات تحمل به شوری در سطوح شوری 12 و 16 دسی زیمنس بر متر در مکانی تقریبا یکسان مشاهده شد. این مکانهای ژنی به ترتیب 18 و 24 درصد از تغییرات امتیاز تحمل به شوری را توجیه کردند. بر اساس یافته های این پژوهش، مکان احتمالی Saltol در فاصله ای به طول حدود 2/1 سانتی مورگان در روی کروموزوم 1 تعیین شد که بر اساس مطابقت با نقشه فیزیکی برنج این محدوده در حدود 350 کیلوباز می-باشد و در فاصله نشانگری RM8094،RM3412 وCP6224 می باشد. بنابراین گزینش به کمک این نشانگرها برای اصلاح ژنوتیپ های ایرانی برای تحمل به شوری امکان پذیر است.
    کلید واژگان: برنج, تحمل به شوری, مرحله گیاهچه ای, نقشه یابی دقیق QTL
    Ghasem Mohammadi, Nejad, Rakesh Komar Singh, Abdolmajid Rezaie, Ahmad Arzani, Babak Nakhoda, Mohammad Hossein Fotokian, Ali Moumeni, Glenn B. Gregorio
    This research was conducted to validate and fine map the region attributed to salinity tolerance on chromosome1 in rice (Saltol) at International Rice Research Institute (IRRI) during 2005 to 2007. A major effect QTL (Saltol) which is responsible for Na+ and K+ uptake and their ratio was identified using F8 recombinant inbred lines (RILs) of Pokkali/ IR29 cross on chromosome 1. This QTL explained around 64.3 to 80.2% of the phenotypic variation for the mentioned traits. Fine mapping was done using 10 SSR and EST-SSR markers and near isogenic lines (BC3F4), derived from IR29 × Pokkali that were produced for this trait. Random BC3F4 individuals were genotyped and phenotyped under two different electrical conductivities at seedling stage. QTL responsible for salinity tolerance at both ECs, were found in the same place in Saltol region, which explained 18 and 24% of the phenotypic variation for SES scores, respectively. According to the present results, possible location of Saltol was found in the interval around 1.2 cM on chromosome 1 that could physical map. It was around 350Kb. This QTL was mapped at the intervals of RM8094, RM3412 and CP6224. Therefore, molecular breeding for salinity tolerance in Iranian genotypes could be done using the mentioned markers.
    Keywords: Fine mapping, Rice, Salinity tolerance, Saltol, Seedling stage
  • مریم گل آبادی، احمد ارزانی، سید علی محمد میرمحمدی میبدی
    به منظور مطالعه تاثیر تنش خشکی آخر فصل(دوره زایشی) بر عملکرد و اجزای عملکرد دانه، صفات فنولوژیک ومورفوفیزیولوژیک، 151 خانواده 3F حاصل از تلاقی بین دو رقم گندم دوروم حساس به خشکی Massara-1 و متحمل به خشکی Oste-Gata در آزمایشی طی سال زراعی 83-1382 در مزرعه تحقیقاتی دانشگاه صنعتی اصفهان اجرا گردید. از دو طرح مجزا بصورت بلوک های کامل تصادفی در دو شرایط آبیاری کامل و تنش رطوبتی انتهای فصل(قطع آبیاری در مرحله سنبله دهی) استفاده شد. تنش خشکی تاثیر قابل توجهی بر صفات مرتبط با مرحله رشد زایشی گیاه از جمله عملکرد دانه، اجزای عملکرد، شاخص برداشت، روز تا رسیدگی فیزیولوژیک و محتوای نسبی آب برگ(RWC) داشت. تجزیه رگرسیون گام به گام نشان داد که در شرایط آبیاری کامل صفت عملکرد بیولوژیک و در شرایط تنش رطوبتی صفت شاخص برداشت بخش عمده ای از تغییرات عملکرد دانه را توجیه کردند. نتایج تجزیه عامل ها در دو محیط نشان داد که صفات مورد ارزیابی در عوامل پنهانی مرتبط با خصوصیات فنولوژیکی گیاه، پتانسیل تولید گیاه، اجزای عملکرد و شاخص برداشت، قامت گیاه وخواص فیزیولوژیک قابل گروه بندی هستند. درصد تغییرات توجیه شده توسط این عامل ها در دو محیط متفاوت بود بطوریکه در شرایط تنش رطوبتی صفات مرتبط با اجزای عملکرد دانه، قامت گیاه و صفات فیزیولوژیک درصد بیشتری از تغییرات صفات را در مقایسه با شرایط عدم تنش رطوبتی توجیه کردند. تجزیه خوشه ایخانواده های مختلف در دو محیط تنش و عدم تنش رطوبتی بر اساس کلیه صفات ارزیابی شده توانست خانواده ها را در پنج گروه مجزا قرار دهد. پنج گروه ذکرشده به تفکیک شامل خانواده های دیررس، خانواده های زودرس، خانواده های دارای عملکرد بالا در شرایط تنش رطوبتی، خانواده های با افت شدید عملکرد در شرایط تنش رطوبتی و خانواده های دارای صفات فیزیولوژیک مطلوب در شرایط تنش رطوبتی بودند. توجه به فاصله ژنتیکی این گروه ها از یکدیگر می تواند در برنامه های به نژادی در جهت اهداف مختلف به کار گرفته شود.
    کلید واژگان: گندم دوروم, تنش خشکی, عملکرد دانه, صفات مورفوفیزیولوژیک
    Maryam Gol Abadi, Ahmad Arzani, Ali Mohammad Mir Mohammadi Meybodi
    The influence of late-season drought stress on grain yield, its components and some other morpho-physiological traits was evaluated using 151 F3 families obtained from crossing a drought tolerant genotype with a drought susceptible genotype at Research Farm of Isfahan University of Technology in 2003-2004. Two separate randomized complete block designs each of which having two replications allocated to each of moisture stress and irrigated (non-stress) environments. Drought stress significantly affected grain yield, its components, harvest index and relative water content (RWC) traits. Analysis of variance of combined data revealed significant differences among the environments for the traits that related to reproductive stage. The genetic and phenotypic correlation coefficients between grain yield and most of traits such as RWC and excised leaf water retention (ELWR) were significant. Based on stepwise regression analysis, biological yield and harvest index were the most efficient traits in explaining the grain yield variation under normal and stress environments, respectively, Factor analysis of data from the two environments indicated that components were related to phenologic characters, potentional of plant production, harvest index and yield components, plant height and physiological traits. The amount of variation explained by these components varied for two environmental conditions where yield components, plant height and physiological traits had a high impact under stress environment. Cluster analysis of families based on all of traits for two environments defined desirable clusters. This cluster divided families into five groups each of which desirable for a particular trait such as high or low grain yield in stress environments, early maturity, late maturity, high RWC and high ELWR.
  • فرهاد قوامی*، عبدالمجید رضایی، سیروس عبدمیشانی، احمد ارزانی

    تنوع الگوی پروتیین های ذخیره ای دانه با استفاده از روش الکتروفورز ژل پلی اکریلامید در حضور سدیم دو دسیل سولفات و ارتباط احتمالی آنها با برخی صفات مورفولوژیک و فنولوژیک، در 193 نمونه از کلکسیون ماش ایران مورد مطالعه قرار گرفت. الکتروفورز پروتیین های دانه شش الگوی متفاوت را آشکار ساخت، که تنها در 2 نوار آلبومین و 4 نوار گلوبولین موجود در محدوده وزن مولکولی 23500 تا 34000 دالتون متفاوت بودند. الگوهای 1 و 2 فراوانی قابل توجهی داشتند ولی فراوانی سایر الگوها اندک بود و به احتمال قوی در زمانهای نزدیک تری در سیر تکاملی ماش به وجود آمده اند. تجزیه خوشه ای کشورها و شهرها با استفاده از فراوانی زیر واحدهای آلبومین و گلوبولین، حاکی از عدم ارتباط بین تنوع جغرافیایی با فواصل تشابه حاصل از فراوانی زیر واحدها بود. همبستگی صفات مورفولوژیک با زیر واحدهای آلبومین و گلوبولین نشان دهنده ارتباط میان زیر واحدهای G1 و   G 2 با روز تا شروع رسیدگی و همچنین وزن هزار دانه بود. بنابراین، انتخاب بر اساس الگوی پروتیینی در مراحل اولیه برنامه های به نژادی می تواند در افزایش عملکرد و زودرسی موثر واقع شود.

    کلید واژگان: آلبومین, الکتروفورز پروتئین دانه, تجزیه خوشه ای, تنوع ژنتیکی, گلوبولین, ماش
    Farhad Ghavami*, Abdolmajid Rezai, Siroos Abdemishani, Ahmad Arzani

    Variability of seed storage protein electrophoretic patterns revealed by SDS-Polyacrylamide gel electrophoresis and their possible relations with some morphological and phenological characteristics were studied using 193 accessions from Iran Mungbean (Vigna radiata</em> L. Wilczek) Collection. Seed protein electrophoresis revealed six different patterns that were different in two albumin and four globulin subunits with molecular weights of 23500-34000. Pattern types 1 and 2 had a considerable frequency but pattern types 3, 4, 5 and 6 had low frequencies and probably had developed recently in mungbean evolution process. Cluster analysis of countries and cities using the frequencies of albumin and globulin subunits showed no relation between geographical diversity and similarity distances. The correlations of morphological traits and albumin and globulin subunits indicated a relationship between G1 and G2 subunits with 1000 seed weight and days to beginning of maturity. Therefore, selection based on protein patterns at preliminary stages of breeding programs might be effective in increasing seed yield together with earliness.

    Keywords: Albumin, Seed protein electrophoresis, Cluster analysis, Genetic variation, Globulin, Mungbean
  • سید شهرام میراجاق*، احمد ارزانی

    تحمل به شوری 28 رقم بومی و خارجی گندم دوروم در محیط کشت موراشیک و اسکوگ حاوی نمک طعام مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین ترتیب که کالوس های حاصل از اسکوتلوم جنینهای نارس در ارقام مورد مطالعه تحت تاثیر 8 سطح تیمار شوری صفر، 3/0، 6/0، 9/0، 2/1، 5/1، 8/1 و 1/2 درصد (وزن به حجم) کلرور سدیم قرار داده شدند. گیاهان دهنده جنین نارس در یک سیستم هیدروپونیک با جریان چرخشی و در گلدانهایی در گلخانه و نیز در مزرعه کشت شدند. یادداشت برداری از کالوس ها در زمانهای صفر، 8 و 16 روز پس از کشت در محیط شور انجام شد. ارزیابی تحمل به شوری ارقام از طریق سنجش معیارهای سرعت رشد نسبی و درصد کلروز کالوس در محیطهای کشت حاوی سطوح مختلف کلرور سدیم، به صورت آزمایش فاکتوریل 28 × 8 در قالب طرح کاملا تصادفی، با نمونه برداری در 3 تکرار و با 3 نمونه صورت گرفت. نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل آماری نشان داد که از میان پارامترهای مورد استفاده در ارزیابی تحمل به شوری کالوس، معیار رشد نسبی از اهمیت و اعتبار بیشتری برخوردار است، لیکن سرعت رشد کالوس، به لحاظ این که یک صفت کاملا کمی نمی باشد و تا حد زیادی مبتنی بر مشاهدات و احتمالا همراه با خطای مشاهده ای است، اهمیت کمتری دارد. حاصل این بررسی معرفی رقم “پی. آی 40100” و رقم “دیپر - 6” به عنوان ژنوتیپ های برتر متحمل شوری در شرایط ویترو می باشد. این ارقام به لحاظ این که رشد نسبی کالوس بالا و درصد کلروز کالوس پایینی را در مقام مقایسه با سایرین داشته اند، در شرایط این آزمایش احتمالا از ظرفیت ژنتیکی برتری برخوردار می باشند.

    کلید واژگان: گندم دوروم, تحمل به شوری, رشد نسبی کالوس, کلرورسدیم
    Sayed Shahram Mirodjagh*, Ahmad Arzani

    In vitro</em> salt tolerance of 28 cultivars of durum wheat with native and exotic origins was investigated, using MS medium containing sodium chloride. The resulting calli were subjected to 8 salinity levels including 0, 0.3, 0.6, 0.9, 1.2, 1.5 and 1.8 percent NaCl (w/v). Donor plants of explant (immature embryo) were grown in a recirculating hydroponics and pots in a greenhouse as well as in the field. Assessment of calli was conducted after 0, 8 and 16 days after subculture of calli into the NaCl-contained medium. Callus growth rate, relative callus growth rate and percentages of callus necrosis were measured, using a 8 × 28 factorial experiment layout in a completely randomized design with 3 observations per treatment and 3 replications. Results of analysis of variances showed that among the criteria, relative growth rate of callus was the most reliable, while callus growth rate as not being quantitatively measured, was less devoted. Results of this study revealed that 'PI 40100' and 'Dipper-6' were superior genotypes for in vitro</em> salt tolerance. The high relative callus growth rate and less callus necrosis of these cvs. may indicate their superior genetic potential for in vitro</em> salinity tolerance.

    Keywords: Durum wheat, Salt tolerance, Callus relative growth, Sodium chloride
  • سید شهرام میراجاق*، احمد ارزانی

    واکنش 28 رقم گندم دوروم (Triticum turgidum</em> var. durum</em>) به کشت جنین نارس در محیط کشت موراشیک و اسکوگ (MS)، در آزمایشگاه کشت بافت دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی اصفهان مورد بررسی قرار گرفت. به منظور تولید جنینهای نارس در شرایط محیطی مناسب، کشت گیاهان در سیستم هیدروپونیک با جریان چرخشی و در گلدانهایی در گلخانه انجام شد. چگونگی باززایی جنینهای نارس در زمانهای 2، 4، 8 و 16 روز پس از تلقیح جنین، از طریق سنجش درصد و سرعت باززایی در محیط کشت، برای کلیه ژنوتیپ ها یادداشت برداری شد. تجزیه واریانس داده های حاصل به صورت طرح کرتهای خرد شده در زمان، در قالب طرح کاملا تصادفی در 5 تکرار و 4 زمان انجام گرفت. تجزیه واریانس داده ها نشان داد که در بین ارقام تفاوت معنی داری از نظر ظرفیت باززایی وجود دارد. حداکثر ظرفیت یا سرعت باززایی (دو روز پس از تلقیح) جنین نارس در رقم “شاهیوندی” که رقم بومی منطقه غرب ایران است، مشاهده گردید. رقم “Awl1</sub>/sbl4</sub>” با متوسط 5/48 درصد و ارقام “هاگلا” و “آفن کیل” با متوسط 80 درصد به ترتیب دارای کمترین و بیشترین متوسط باززایی در طی مدت یادداشت برداری بودند. اهمیت سرعت باززایی بالا از لحاظ صرفه جویی در وقت، هزینه و احتمال ایجاد تنوع سوماکلونی کمتر در برنامه های به نژادی، حایز اهمیت است.

    کلید واژگان: گندم دوروم, کشت جنین, باززایی, جنین نارس
    Sayed Shahram Mirodjagh*, Ahmad Arzani

    Immature embryo culture response of 28 durum wheat (Triticum turgidum</em> var. durum</em>) cultivars was studied using MS medium in Tissue Culture Laboratory of College of Agriculture, Isfahan University of Technology. Donor plants were grown in a recirculating hydroponic system and pots in a greenhouse. Regenerated immature embryos were recorded at 2, 4, 8 and 16 days after inoculation. Assessment of durum wheat cultivars for immature embryo culture was conducted by percentage and rate of regenerated embryo, using a split plot design arranged in completely randomized design with 5 replications. The analysis of variances showed that there were highly significant differences among cultivars for plant regeneration capacity. The highest potential and rate of embryo regeneration (two days after inoculation) were observed in “Shahivandi” which is a native cultivar of west Iran. “Awl1/Sbl4” with a mean of 48.5%, “Hagla” and “Ofen/Kil” with a mean of 80% have the poorest and the best mean of regeneration during the recording period, respectively. The high regeneration potential is important in view of reducing the time constrain and somaclonal variation in a breeding program.

    Keywords: Durum wheat, Embryo culture, Regeneration, Immature embryo
نمایش عناوین بیشتر...
سامانه نویسندگان
  • دکتر احمد ارزانی
    دکتر احمد ارزانی
    استاد تمام ژنتیک و اصلاح نباتات، گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران
اطلاعات نویسنده(گان) توسط ایشان ثبت و تکمیل شده‌است. برای مشاهده مشخصات و فهرست همه مطالب، صفحه رزومه ایشان را ببینید.
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