mohammad mohsenzadeh golfazani
-
انگور به عنوان یکی از پرمصرف ترین محصولات باغی جهان شناخته می شود. با این حال به علت مقاومت اندک آن نسبت به تنش شوری، چالش های فراوانی در زمینه تولید آن وجود دارد. یکی از ارقام اصلاح شده انگور، رقم اسکارلت سلطنتی می باشد. به منظور مطالعه اثر تیمارهای هورمونی و محیط کشت بر پرآوری رقم اسکارلت، سه غلظت هورمونBAP به ترتیب 0، 4/44 و 8/88 میکرومولار و سه غلظت هورمون NAA به ترتیب 0، 2/68 و 5/37 میکرومولار در محیط های کشت MS و DKW، به صورت فاکتوریل در قالب طرح آماری کاملا تصادفی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان از برتری تیمار محیط کشت MS حاوی 4/44 میکرومولار BAP به همراه 2/68 میکرومولار NAA، نسبت به سایر تیمارها با 67/77 درصد پرآوری بود. همچنین به منظور بهینه سازی محیط کشت ریشه زایی، سه غلظت هورمون 0، 2/46 و 4/92 میکرومولار IBA و سه غلظت هورمون IAA به ترتیب 0، 2/86 و 5/71 میکرومولار در محیط های کشت MS و DKW، به صورت فاکتوریل در قالب طرح پایه آماری کاملا تصادفی اعمال شدند. بررسی صفات ریشه زایی نیز نشان از برتری تیمار محیط کشت DKW حاوی 4/92 میکرومولار هورمون IBA با 81 درصد ریشه زایی بود. پس از بهینه سازی محیط کشت، تیمار های شوری شامل 4 غلظت 0، 50، 100 و 200 NaCl mM در قالب طرح کاملا تصادفی اعمال شد. نتایج مربوط به صفات فیزیولوژیکی و بیوشیمایی نشان از مقاومت گیاه نسبت به سطح تنش mM 50 بود، با این حال رقم اسکارلت قادر به تحمل سطوح 100 و 200mM نبوده و نسبت به این سطوح حساس می باشد.
کلید واژگان: تنظیم کننده های رشد گیاهی, پرآوری, محیط کشت پایه -
هدفاین مطالعه با هدف بررسی اثر سطوح مختلف تنش خشکی بر صفات مورفولوژی و فیزیولوژی گیاه کلزا و بررسی بیان نسبی ژن های آنتی اکسیدانی به منظور شناسایی نحوه پاسخ آنتی اکسیدانی ژنوتیپ متحمل در سطوح مختلف تنش خشکی انجام شد.مواد و روش هاآزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی نامتعادل در انتهای مرحله 5 برگی گیاه کلزا در 3 تکرار در سال 1401 در گلخانه دانشکده علوم کشاورزی دانشگاه گیلان انجام شد. اثر سطوح مختلف تنش خشکی شامل سطوح بدون تنش (100 درصد)، تنش کم (75 درصد)، تنش متوسط (50 درصد)، تنش شدید (25 درصد) و تنش بسیار شدید (20 درصد ظرفیت زراعی) بر صفات مورفولوژی و فیزیولوژی در ژنوتیپ های پاییزه SLM046 و Licord کلزا انجام شد. همچنین بررسی میزان بیان نسبی ژن های مهم آنتی اکسیدانی فردوکسین NADP+ اکسیدوردوکتاز (FNR) و NADPH تیوردوکسن ردوکتاز (NTR) در ژنوتیپ متحمل با استفاده از Real-time PCR براساس روش لیواک انجام شد.نتایجاثر متقابل تنش در ژنوتیپ برای صفات طول ریشه، وزن خشک اندام هوایی، وزن خشک ریشه، ضریب آلومتریک، وزن آب ریشه، کلروفیل a، کلروفیل b، کلروفیل کل، کاروتنویید و آنتوسیانین در سطح احتمال 1 درصد معنی دار بود. در سطح 20 درصد FCضریب آلومتریک و در تمامی سطوح تنش وزن خشک ریشه در ژنوتیپ SLM046 بیش تر از Licord بود. اعمال تنش خشکی در سطح 75 درصد FC سبب کاهش محتوای نسبی آب برگ در ژنوتیپ ها شد. همچنین اعمال تنش در سطح 20 درصد FC سبب کاهش سطح برگ و اعمال همه سطوح تنش سبب کاهش میزان آنتوسیانین در هر دو ژنوتیپ شد. اعمال تنش در سطح 20 درصد FC سبب افزایش میزان کلروفیل b و کلروفیل کل در ژنوتیپSLM046 شد. اعمال تنش خشکی در سطوح مختلف سبب کاهش کلروفیل a وb ، کلروفیل کل و کاروتنویید در ژنوتیپ Licord شد. نتایج نشان داد که در سطوح بالاتر تنش در ژنوتیپ SLM046 بیان ژن های FNR و NTR افزایش یافت.نتیجه گیریبه نظر می رسد که در شرایط تنش خشکی شدید و بسیار شدید ژنوتیپ SLM046 تحمل بیش تری نسبت به تنش خشکی دارد. احتمالا افزایش بیان FNR که تولید NADPH را به دنبال دارد، به وسیله افزایش بیان ژن NTR تعدیل می شود و از این طریق با تنظیم بیان ژن های درگیر در استرس اکسیداتیو می تواند سبب تحمل به تنش خشکی و بقای گیاه در ژنوتیپ متحمل شود.کلید واژگان: آنتوسیانین, طول ریشه, کاروتنویید, Real-Time PCR, SLM046ObjectiveThis study was conducted for investigating the effect of drought different levels on morphological and physiological traits of Canola and investigating relative expression of antioxidant genes to identify the antioxidant response of tolerant genotype at drought different levels.Materials and methodsThe factorial experiment based on unbalanced completely random design was conducted at the end of the 5-leaf stage of Canola in 3 replications in the greenhouse of Agricultural Sciences Faculty of Gilan University on the year 2022. The effect of different drought levels, including non-stress (100%), low (75%), medium (50%), severe (25%) and very severe stress (20%FC) on morphological and physiological traits in SLM046 and Licord Canola genotypes, as well as the relative expression of important antioxidant genes of Ferredoxin-NADP+oxidoreductase (FNR) and NADPH-thioredoxin reductase (NTR) in the tolerant genotype were investigated using Real-time PCR based on Livak method.ResultsThe interaction effect of stress on genotype for root length, shoot and root dry weight, allometric coefficient, root water weight, chlorophyll a and b, total chlorophyll, carotenoid and anthocyanin was significant at 1% probability level. The allometric coefficient at 20%FC, and root dry weight at all levels were higher in SLM046 than Licord under drought stress. Drought stress caused a decrease in RWC at 75% FC in both genotypes. Also, the drough treatment at the level of 20% FC caused a decrease in the leaf area and the treatment of all stress levels caused a decrease in the amount of anthocyanin in both genotypes. The stress treatment at 20%FC increased the amount of chlorophyll b and total chlorophyll in SLM046 genotype. The treatment at all stress levels decreased the chlorophyll a and b, total chlorophyll and carotenoid in Licord genotype. The results showed that the expression of FNR and NTR genes increased in SLM046 genotype at higher stress levels.ConclusionsIt seems that the SLM046 is tolerant under severe and very severe drought. The increase in FNR expression, which leads to the production of NADPH, is regulated by the NTR expression, and by regulating the expression of genes involved in oxidative stress, it can cause drought tolerance and plant survival in tolerant genotype.Keywords: Anthocyanin, Carotenoid, Real-Time PCR, Root Length, SLM046
-
Drought is a major abiotic stress that constrains the growth and yield of Canola. This study was conducted to obtain a greater insight into the drought-related hub genes, their regulatory network and relative expression pattern in tolerant and susceptible genotypes of Canola under drought stress. In present study, we sought to find some of key genes and their regulatory network involved in drought stress in Canola, and analyzed gene network, functional pathways, regulatory microRNAs (miRNAs) based on RNA-sequencing data analysis and comparing the relative expression pattern of hub genes in tolerant and susceptible genotypes by Real-time PCR technique. A total of 5275 differentially expressed genes were identified, with 3794 up-regulated and 1481 down-regulated genes under drought stress. The result showed that the most significant biological process of up-regulated and down-regulated genes enriched in response to water deprivation and light stimulus, respectively. The result demonstrated that the ACP4, RCA, FNR1, HCEF1, PRK, GDC, and MDH were some of hub genes in drought stress. The hub genes were regulated by vital drought-responsive miRNAs such as miR9558, miR854, miR172, miR834, miR390, and miR167. The relative expression pattern of investigated hub genes was different in tolerant and susceptible genotypes of Canola. The identified drought-responsive hub genes appear to play an essential role in the regulation of carbon metabolism, activation of stress signaling, and the regulation of the stromal NADP(H) redox state in response to drought stress. They are regulated by important miRNAs in a complex regulatory network that worth being considered in genetic engineering programs of Canola.Keywords: Mirnas, PPI Network, Real-Time PCR, RNA-Seq
-
مقدمه
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 . ذرت یکی از مهم ترین محصولات کشاورزی در جهان است. این محصول یکی از منابع اصلی غذا برای انسان ها و حیوانات است و همچنین برای تولید زیست توده و محصولات زیستی استفاده می شود. هتروزیس، که به افزایش بنیه هیبرید نسبت به والدین اطلاق می شود، می تواند به افزایش تولید محصول کمک کند. هیبریدهای ذرت، که از تلاقی دو یا چند لاین خالص ایجاد می شوند، عملکرد بالاتری نسبت به ذرت های خالص دارند. بنابراین ، مطالعه حاضر با هدف برآورد هتروزیس و ارزیابی ضریب تغییرات فنوتیپی ، ژنتیکی و برآورد وراثت پذیری در هیبرید های ذرت اجرا گردید.
مواد و روش هامواد گیاهی شامل والد مادری (MS02) ، والد پدری (TS01) و نتاج SC01 که طی سال زراعی 1402 در مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اردبیل (مغان) در قالب طرح پایه بلوک های کامل تصادفی در چهار تکرار مورد ارزیابی مزرعه ای قرار گرفتند. صفات آگروفیزیولوژیکی شامل ارتفاع بوته، عملکرد دانه، میزان رنگ دانه، هدایت روزنه ای و فلورسانس کلروفیل و صفات سیستم دفاع آنتی اکسیدان شامل پرولین، پلی فنول، مالون دی آلدئید، پراکسید هیدروژن و پروتئین محلول و آنزیم های آنتی اکسیدان شامل سوپراکسید دیسموتاز (SOD)، پراکسیداز (POX) و کاتالاز (CAT) بودند. از تجزیه واریانس برای برآورد ضریب تغییرات فنوتیپی ، ضریب تغییرات ژنتیکی و وراثت پذیری عمومی استفاده گردید و هتروزیس بر اساس میانگین والدین و والد برتر محاسبه شد.
یافته هانتایج تجزیه واریانس تفاوت معنی داری میان ژنوتیپ ها (MS02× TS01; SC01) از لحاظ صفات مورد بررسی نشان داد. تفاوت ژنوتیپ ها برای تمام صفات آگروفیزیولوژی و سیستم دفاع آنتی اکسیدان به جز کلروفیل a، Fm، Fvو Fv/Fm معنی دار بود. نتایج نشان داد که از بین صفات مورد مطالعه فلورسانس کلروفیل Fm و میزان پراکسید هیدروژن دارای بیشترین مقادیر میانگین، واریانس خطا، واریانس ژنتیکی و واریانس فنوتیپی در مقایسه با سایر صفات مورد مطالعه بودند. آنزیم CAT نیز از بین آنزیم های آنتی اکسیدان دارای بیشترین مقادیر واریانس خطا، واریانس ژنتیکی، واریانس فنوتیپی، ضریب تنوع ژنتیکی و فنوتیپی در مقایسه با سایر صفات مورد مطالعه بود. نتایج این تحقیق نشان می دهد که هتروزیس می تواند به طور قابل توجهی صفات مورفولوژیکی هیبرید F1 (SC01) را بهبود ببخشد. همچنین، واریانس ژنوتیپی بالا برای اکثر صفات نشان دهنده پتانسیل بالای بهبود این صفات از طریق اصلاح نبات است. دامنه تغییرات هتروزیس نسبت به میانگین والدین بین صفات مورد ازریابی بین 04/0- تا 19/95 بود که نشان از تنوع میزان هتروزیس در بین صفات مورد ازریابی در هیبرید SC01 داشت.
نتیجه گیریبا توجه به تنوع مشاهده شده در این پژوهش که نشان دهنده وجود آلل های با اثر غالبیت در صفات آگروفیزیولوژیکی و صفات مربوط به سیستم دفاع آنتی اکسیدانی است و همچنین ، وجود تنوع و وراثت پذیری مطلوب در صفات آگروفیزیولوژیکی و سیستم دفاع آنتی اکسیدان ، نشان از اختلاف بین لاین های مادری و پدری هیبرید SC01 است. چنین به نظر می رسد که استفاده از صفات آگروفیزیولوژیکی و سیستم دفاع آنتی اکسیدان می تواند در تعیین برترین تلاقی جهت بهره مندی حداکثری از هتروزیس در ذرت مفید باشد. هتروزیس مشاهده شده فرصتی برای توسعه هیبریدهای جدید با عملکرد و کیفیت بهتر فراهم می کند. انتخاب ژنوتیپ های با آلل های مطلوب و والدین مناسب با تنوع ژنتیکی بالا، استراتژی موثری برای اصلاح ذرت هیبرید به شمار می آید و می تواند به افزایش عملکرد دانه و بهبود کارایی فتوسنتز منجر شود.
کلید واژگان: آنزیم های آنتی اکسیدانی, تجزیه واریانس, صفات فیزیولوژی, صفات مورفولوژی, وراثت پذیری, هتروزیسIntroductionGiven the increasing demand for food due to population growth, besides the limited availability of arable land, the role of increasing production through plant breeding is evident. Maize is one of the key agricultural products in the world, a primary food source for humans and animals, and also used for biomass and bio-product production. Referring to the increased vigor of hybrids compared to their parents' heterosis can help to increase crop yields. Maize hybrids produced by crossing two or more pure lines have higher yields than pure maize. Therefore, the present study aimed to estimate heterosis and evaluate the coefficient of phenotypic and genetic variations and heritability in maize hybrids.
Materials and methodsThe plant materials included the maternal parent (MS02), the paternal parent (TS01), and the SC01 offspring evaluated during the 2023 growing season at the Agricultural and Natural Resources Research and Education Center of Ardabil Province (Moghan) in a randomized complete block design with four replications. Agrophysiological traits included plant height, grain yield, pigment content, stomatal conductance, and chlorophyll fluorescence, antioxidant defense system traits included proline, polyphenols, malondialdehyde, hydrogen peroxide, soluble protein, and antioxidant enzymes, including superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POX), and catalase (CAT). Analysis of variance (ANOVA) was performed to estimate the coefficients of phenotypic and genetic variations, general heritability, and heterosis based on the mean of parents and the superior parent.
ResultsThe analysis of variance showed significant differences among the genotypes (MS02×TS01; SC01) in terms of the studied traits. The difference between genotypes was significant for all agro-physiological traits and antioxidant defense systems except for chlorophyll a, Fm, Fv and Fv/Fm. According to the results, among the studied traits, chlorophyll fluorescence (Fm) and hydrogen peroxide content had the highest mean values, error variance, genetic variance, and phenotypic variance compared to the other traits. Moreover, the CAT enzyme had the highest error variance, genetic variance, phenotypic variance, genetic diversity coefficient, and phenotypic diversity coefficient among the antioxidant enzymes. These results indicate that heterosis could significantly improve the morphological traits of F1 hybrid maize (SC01). Furthermore, high genotypic variance for most traits shows a high potential for improving these traits through plant breeding. The range of heterosis variations (relative to the mean of parents) among the evaluated traits was between -0.04 and 95.19, indicating the diversity of heterosis levels among the evaluated traits in the SC01 hybrid.
ConclusionGiven the observed diversity in the present study, indicating the presence of alleles with dominance effects in agro-physiological traits and traits related to the antioxidant defense system, as well as the desirable diversity and heritability in agro-physiological traits and antioxidant defense systems, there are differences between the maternal and paternal lines of the SC01 hybrid. It seems that using agro-physiological traits and antioxidant defense systems may be useful in determining the best crosses to maximize heterosis in maize. The observed heterosis provides an opportunity to develop new hybrids with better performance and quality. Selecting genotypes with desirable alleles and suitable parents with high genetic diversity is an effective strategy for hybrid maize breeding that may result in increased grain yield and improved photosynthetic efficiency.
Keywords: Antioxidant Enzymes, Analysis Of Variance (ANOVA), Physiological Traits, Morphological Traits, Heritability, Heterosis -
ااطلاعات مربوط به میزان تنوع ژنتیکی در ژرم پلاسم و روابط ژنتیکی بین ژنوتیپ ها برای بررسی و طراحی برنامه های به نژادی مهم می باشد و می تواند برای کمک به شناسایی و بهبود ژنتیکی ژرم پلاسم به کار رود. در این تحقیق، تنوع ژنتیکی 48 ژنوتیپ توتون از تیپ های گرمخانه ای، بارلی و شرقی توسط 12 نشانگر ISSR، 10 نشانگر SSR و 5 نشانگر IRAP بررسی شد. آغازگرهای UBC825، RTR-10 و آغازگر ترکیبی UBC817 + UBC826 با تعداد 17 نوار و بعد از آن، آغازگر UBC817 با 16 نوار و RTR-8 با 15 نوار بیشترین تعداد نوار و آغازگر UBC824 با 10 و UBC823 با 11 نوار کمترین تعداد نوار در بین آغازگرهای ISSR و IRAP را داشتند. همچنین آغازگرهای PT30044 و PT30046 با 2 نوار از کمترین تعداد نوار در بین آغازگرهای SSR برخوردار بودند. درصد چندشکلی به دست آمده از 76.92 درصد برای RTR-1 و RTR-7 تا 94.11 درصد برای RTR-10 در آغازگرهای ISSR و IRAP متغیر بود و چندشکلی در آغازگرهای SSR صد درصد به دست آمد. میانگین چندشکلی 90.7 درصد، وجود تنوع ژنتیکی مناسب بین ژنوتیپ های توتون را نشان می دهد. محتوای اطلاعات چندشکلی در این تحقیق بین 0.31 تا 0.5 و میانگین محتوای اطلاعات چندشکلی 0.42 بود. میانگین تنوع ژنی نی و شاخص شانون به ترتیب 0.39 و 0.58 به دست آمد. تجزیه خوشه ای به روش UPGMA، ژنوتیپ های توتون مورد بررسی را در پنج گروه قرار داد که به ترتیب شامل 5، 12، 10، 6 و 15 ژنوتیپ شدند. بر اساس تجزیه به بردارهای اصلی 14 مولفه اول 51.49 درصد از واریانس کل را توجیه کردند. پرایمرهای مورد استفاده در این مطالعه کارایی بالایی داشتند که می توان از آن ها برای بررسی تنوع ژنتیکی در توتون استفاده کرد.کلید واژگان: بارلی, شرقی, گرمخانه ای, IRAP, ISSR, SSRInformation about the amount of genetic diversity in the germplasm and genetic relations of genotypes is essential for analyzing and designing breeding programs and could be used for assisting in genetic identification and improvement of the germplasm. In this research, the genetic diversity of 48 genotypes of the flue-cured, burley, and oriental types of tobacco was investigated by 12 ISSR, 10 SSR, and five IRAP primers. The maximum number of bands was observed in the UBC825, RTR-10, and mixed primer UBC817 + UBC826 with 17 bands, UBC817 with 16 bands, and RTR-8 with 15 bands. UBC824 with 10 and UBC823 with 11 bands showed the minimum number of bands among ISSR and IRAP primers, and PT30044 and PT30046 primers with two alleles showed the minimum number of alleles among SSR markers. In ISSR and IRAP, the observed percentage of polymorphism ranged from 76.92% for RTR-1 and RTR-7 to 94.11% for RTR-10, and in SSR markers, it was 100%. The average polymorphism percentage was 90.7%, which indicated suitable genetic diversity among the tobacco genotypes. The polymorphism information content ranged from 0.31 to 0.5 with an average of 0.42. The average diversity of Nei and Shannon indices were 0.39 and 0.58, respectively. Cluster analysis by the UPGMA method classified the 48 tobacco genotypes into five groups, containing 5, 12, 10, 6, and 15 genotypes, respectively. Principal coordinate analysis showed that the 14 first components could explain 51.49% of the total variance. The primers used in this study had high efficiency, which can be used to study the genetic diversity in tobacco.Keywords: burley, flue-cured, IRAP, Oriental, SSR
-
miRNA ها مولکول های کوچک، غیرکدکننده و تنظیمی هستند که نقش مهمی در تنظیمات پس از بیان ژن در پاسخ به تنش های زیستی و غیرزیستی دارند. با این که کلزا گیاه دانه روغنی بسیار مهمی در سطح جهانی است، هنوز اطلاعات کمی درباره ی مکانیسم های تنظیمی ژن های هدف miRNAهای پاسخ دهنده به خشکی در آن وجود دارد. لذا در این پژوهش ژن های هدف miRNA های پاسخ دهنده به خشکی bna-miR860،bna-miR156b ،bna-miR156c ،bna-miR156g ،bna-miR171a ،bna-miR171d ،bna-miR171e ،bna-miR172d ،bna-miR399a ، bna-miR399b،bna-miR396a ، bna-miR395d، bna-miR395e و bna-miR395f در کلزا توسط روش های بیوانفورماتیکی شناسایی شدند. سپس عملکرد مولکولی، فرآیند بیولوژیکی، اجزای سلولی، برهمکنش پروتیین ها و ارتباط مسیرهای عملکردی آن ها مورد بررسی قرار گرفت. در پژوهش حاضر 225 ژن هدف برای miRNA ها شناسایی شد. بررسی بیوانفورماتیکی نشان داد که ژن های ریبوزومی، پروتیازومی و چاپرونی RPP1C،RPL36AA ، RPL9D، RPS11، RPT1A، RPT2a، RPT4A، RPN11، HSF1، HSFA1E، HSF4 و HSFB2B تحت تاثیر miRNA های پاسخ دهنده به خشکیbna-miR172d ،bna-miR156b/c/g ، bna-miR860، bna-miR396a و bna-miR395d قرار می گیرند و در شرایط تنش خشکی ریبوزوم، پروتیازوم و انواع چاپرون ها توسط miRNAها در جهت تنظیم پروتیین ها و تحمل تنش تنظیم می شوند. بررسی آزمایشگاهی ژن های شناسایی شده در این پژوهش می تواند گامی مهم و بنیادین در ایجاد ارقام مقاوم به خشکی کلزا در برنامه های به نژادی و مهندسی ژنتیک باشد.
کلید واژگان: پروتئازوم, چاپرون, ریبوزوم, IntaRNA, STRINGMicroRNAs (miRNAs) are small, non-coding, and regulatory molecules that play an important role in post gene expression regulation in response to biotic and abiotic stresses. Although Canola (Brassica napus) is a globally important oilseed, little is known about its regulation mechanisms target genes of drought-responsive miRNAs. Then, in this study drought-responsive miRNAs target genes of bna-miR156b, bna-miR156c, bna-miR156g, bna-miR171a, bna-miR171d, bna-miR171e, bna-miR172d, bna-miR399a, bna-miR399b, bna-miR396a, bna-miR395d, bna-miR395e and bna-miR395f in Canola were identified by bioinformatics tools. Molecular function, biological process, cellular component, proteins interaction, and relation of their pathways were investigated. In the present study were identified 225 target genes for miRNAs. Bioinformatics study showed that ribosome, proteasome, and chaperon-related genes of RPP1C, RPL36AA, RPL9D, RPS11, RPT1A, RPT2a, RPT4A, RPN11, HSF1, HSFA1E, HSF4, and HSFB2B are targets of drought-responsive miRNAs of bna-miR172d ،bna-miR156b/c/g، bna-miR860، bna-miR396a and bna-miR395d. Ribosomes, proteasomes, and chaperons are regulated by drought-responsive miRNAs for protein regulation and stress tolerance under drought conditions. Laboratory study of identified genes in this study can be a fundamental step in the production of drought-resistant Canola cultivars in inbreeding and genetic engineering programs.
Keywords: Chaperone, IntaRNA, Proteasome, Ribosome, STRING -
تنوع و پیچیدگی تنظیم miRNA نشان دهنده اهمیت آن ها در فرآیندهای زیستی است و بسیاری از بخش های تنظیم miRNA می توانند یک شبکه تنظیمی پیچیده miRNA-mRNA را تشکیل دهند. بنابراین، تحقیق روی شبکه های تنظیم کننده miRNA-mRNA می تواند اطلاعات مفیدی را برای درک فرآیندهای زیستی پیچیده ارایه دهد، که برای مطالعه بیشتر مکانیسم های تحمل به تنش در گیاهان به خصوص در گیاه کلزا از اهمیت بالایی برخوردار است. در این پژوهش با استفاده از مرور مقالات انجام شده در زمینه تنش های غیر زیستی انتخاب miRNA های موثر در تنش خشکی و شوری انجام گرفت و با استفاده از توالی های مربوط به miRNAهای بالغ و به کمک نرم افزار آنلاین psRNATarget، شناسایی ژن های هدف انجام شد. لیست ژنی از 225 ژن هدف شناسایی شده با کمک پایگاه UniProt تهیه شد. شناسایی مسیر عملکردی آن ها با کمک پایگاه بیوانفورماتیک DAVID و سایتKEGG طبق پارامترهای پیش فرض انجام گرفت. بررسی ها نشان داد که این ژن های هدف در مسیرهای زیستی متعددی ازجمله ریبوزوم، اسپلایسوزوم، پروتیازوم، متابولیسم پورین، متابولیسم سلنوکامپاند و متابولیسم سولفور شرکت داشتند. همچنین به منظور بررسی ژن های هم بیان از پایگاه داده STRING استفاده شد که نشان دهنده وجود 37 ژن هم بیان در بین ژن های هدف شناسایی شده بود.کلید واژگان: بیوانفورماتیک, تنظیم بیان ژن, DAVID, KEGG, miRNAThere is much information about the regulation of gene expression in response to various stresses at the transcriptional level. Nevertheless, there is limited information about this process at the post-transcriptional level. The diversity and complexity of miRNA regulation indicates their importance in biological processes. Many miRNA regulatory modules can form a complex miRNA-mRNA regulatory network. Therefore, research on miRNA-mRNA regulatory networks can provide valuable information for understanding complex biological processes. These data are very important to further study the stress tolerance mechanisms in plants, especially in rapeseed. In this research, the selection of miRNAs related to drought and salinity stress was made by reviewing the articles on abiotic stresses. Then the target genes were identified using the sequences of mature miRNAs and psRNATarget online software. A gene list of 225 identified target genes was prepared using the UniProt database. Their functional pathway was identified utilizing the DAVID bioinformatics database and KEGG database according to default parameters. Investigations showed that these target genes were involved in several biological pathways including ribosome, spliceosome, proteasome, purine metabolism, selenocompound metabolism, and sulfur metabolism. In addition, the STRING database was used to check co-expression genes. Our result indicated the existence of 37 co-expression genes among the identified target genes.Keywords: Bioinformatics, DAVID, KEGG, miRNA, Regulation of gene expression
-
هدف
رشد و عملکرد گیاه به طور چشمگیری تحت تاثیر تنش های غیر زیستی مانند خشکی و شوری قرار می گیرد. گیاهان برای انطباق و تحمل تنش شوری و خشکی که ممکن است بقای آن ها را در طول چرخه زندگی آن ها تهدید کند، راهکارهایی را بکار می برند که یکی از آن ها تنظیمات پس از رونویسی باواسطه miRNAاست.
مواد و روش ها:
بدین منظور در تحقیق حاضر، برای بررسی این پدیده در گیاه کلزا ابتدا با بررسی منابع miRNAهایی که در طی تنش های شوری و خشکی بیان معنی داری از خود نشان داده بودند انتخاب شدند. به منظور بررسی و مقایسه روابط تکاملی و حفاظت شدگی MicroRNA موثر در تنش خشکی و شوری در سه گونه Brassica napus، Brassica rapa و Brassica oleracea درخت فیلوژنتیکی برای آن ها رسم شد. به کمک نرم افزار آنلاین psRNATarget شناسایی ژن های هدف برای miRNAهای انتخاب شده صورت گرفت. دسته بندی و بررسی هستی شناسی ژن های هدف انجام شد. به منظور انجام تفسیر و تحلیل جامعی از روابط بین ژن های هدف، شبکه میانکش پروتیین ها ترسیم شد. در پژوهش حاضر 225 ژن هدف برای miRNA ها شناسایی شد.
نتایجپس از بررسی شبکه میانکش پروتیین ها مشخص شد که بیشترین تعاملات بین زیر واحدهای ریبوزومی، پروتیازومی و سیستم یوبیکوییتین-پروتیازوم وجود داشت. این نتیجه گویای این است که، تنش خشکی و شوری منجر به فعال شدن سیستم ها و مسیرهای مختلف بیولوژیکی و تغییر در بیان ژن ها همراه با فعال شدن ماشین پروتیین سازی و تغییر در محتوای پروتیینی می شود و گیاه از طریق فعال کردن تنظیم ژن پس از رونویسی و تغییرات پس از ترجمه، فراوانی، فعالیت ها، تقسیم بندی درون سلولی و انتقال پروتیین های تنظیم کننده درگیر در فرآیندهای مختلف رشد و همچنین پاسخ دهی به تنش را تنظیم می کند.
نتیجه گیری:
نتایج این بررسی دید وسیع تری در ارتباط با تنش ها و اثر آن بر مسیرهای درگیر در فرآیندهای سلولی خواهد شد و ابعاد گسترده پاسخ به تنش ها را آشکار خواهد کرد.
کلید واژگان: تنش غیرزیستی, تنظیم ژن پس از رونویسی, تغییرات پس از ترجمه, میانکش پروتئین ها, psRNATarget, STRINGObjectiveAbiotic stresses such as drought and salinity significantly affect plant growth and performance. Plants use strategies to adapt and tolerate drought and salt stress that may threaten their survival during their life cycle, one of which is miRNA-mediated post-transcriptional regulation.
Materials and methodsIn the current research, miRNAs that showed significant expression during salt and drought stress were selected by checking the references to investigate this phenomenon in rapeseed plants. The phylogenetic tree was constructed to analyze and compare the evolutionary relationships and conservation of MicroRNA effective in drought and salinity stress in Brassica napus, Brassica rapa, and Brassica oleracea species. Target genes for selected miRNAs were identified using psRNATarget online software. Categorization and gene ontology of target genes and identification of biological pathways were accomplished; also, proteins were classified based on molecular function and biological processes. The Protein-protein interaction was analyzed to comprehensively interpret the relationships between the target genes. In the present study, 225 target genes for miRNAs were identified.
ResultsAfter examining the protein interaction network, it was found that there were the most interactions between ribosomal, proteasome subunits and the ubiquitin-proteasome system. This result determined that drought and salinity stress leads to the activation of various biological systems and pathways and changes in gene expression along with the activation of the protein synthesis machine and alterations in protein content. By activating post-transcriptional gene regulation (PTGR) and post-translational modifications (PTMs), the plant regulates the abundance, activities, intracellular distribution, and transport of regulatory proteins involved in various growth processes as well as stress response.
ConclusionThe results of this study will lead to a broader perspective regarding stress and its effect on the pathways involved in cellular processes and will reveal the wide dimensions of the stress response.
Keywords: abiotic stress, Post-transcriptional gene regulation, Post-translational modifications -
در این تحقیق تنوع ژنتیکی 28 ژنوتیپ گلرنگ با استفاده از 7 نشانگر ISSR، 3 نشانگر رتروترانسپوزون و 12 نشانگر ترکیبی ISSR و رتروترانسپوزون، ارزیابی شد. نتایج حاصل از تجزیه خوشهای بررسی مولکولی به روش UPGMA با معیار فاصله ضریب تطابق ساده با استفاده از دادههای حاصل از آغازگرهای ISSR، رتروترانسپوزون و آغازگرهای ترکیبی ISSR و رتروترانسپوزون 28 ژنوتیپ مورد مطالعه را در سه گروه قرار داد که گروهها بهترتیب شامل 14، 9 و 5 ژنوتیپ بودند که در بین این گروهها، گروه اول بزرگترین گروه میباشد، اما در بررسی ژنوتیپها براساس صفات مورفولوژی به روش UPGMA و معیار فاصله اقلیدسی 28 ژنوتیب در چهار گروه قرار گرفتند. صحت گروهبندی حاصل از تجزیه خوشهای توسط تجزیه تابع تشخیص کانونی به روش خطی فیشر با 100 درصد برای مولکولی تایید شد.
کلید واژگان: تتجزیه به مختصات اصلی, تجزیه خوشه ای, رتروترانسپوزون, ISSRJournal of Genetics, Volume:17 Issue: 3, 2022, PP 359 -363In this study, geneti diversity of 28 genotyped of rapeseed using 7 markers ISSR, 3 indicates Retrotransposons and 22 combined markers were evaluated. The results of cluster analysis and molecular evaluation UPGMA with method by criteria simple matching coefficient using data from primer ISSR, Retrotransposons and hybrid primer ISSR and Retrotransposons 28 genotypes studied in 3 groups, the groups were: 14, 9 and 5 genotypes are among the groups, the first group is the largest group, but the morphological traits of 28 genotypes by UPGMA and Euclidean distance criteria were divided into 4 groups. Grouping results of cluster analysis by linear discriminant analysis using Fisher's 100 percent for molecular.
Keywords: Cluster analysis, Genetic diversity, Principal component -
سابقه و هدف
مشخص شدن رده بندی، روابط فیلوژنتیک و تنوع ژنتیکی در مرکبات جهت تعیین روابط ژنتیکی، شناسایی ژرم پلاسم، کنترل فرسایش ژنتیکی، ایجاد برنامه های اصلاحی و ثبت ارقام جدید، امری مهم و حیاتی است. محققین معتقدند که تنوع ژنتیکی از اهمیت بسیار بالایی برخوردار بوده و جز اساسی هر برنامه اصلاحی است. استفاده از تکنیک های مولکولی برای ارزیابی در سطح DNA، تنوع ژنتیکی و فاصله ژنتیکی در نمونه های ژرم پلاسم به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد. بنابراین هدف از این پژوهش بررسی تنوع ژنتیکی ژنوتیپ های پرتقال به کمک نشانگرهای مولکولی است.
مواد و روش هااین تحقیق به منظور بررسی تنوع ژنتیکی 40 ژنوتیپ پرتقال شهرستان رودسر در استان گیلان مورد ارزیابی گرفت. استخراج DNA از نمونه های برگی جوان با استفاده از روش ادوارد با اندکی تغییر انجام شد. پس از استخراج DNA ژنوتیپ ها، واکنش زنجیره ای پلیمراز با 15 آغازگر صورت گرفت. تصاویر DNA ژنومی تکثیر شده مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و داده ها به صورت یک ماتریس وارد نرم افزار اکسل شد. محتوای اطلاعات چندشکلی، شاخص نشانگری، نسبت چندگانه موثر، تعداد آلل موثر، شاخص شانون و تنوع ژنی نی نیز بررسی شدند.
یافته هاپانزده آغازگر مورد استفاده در این مطالعه توانستند در مجموع 140 باند ایجاد کنند که از این تعداد 101 باند چند شکل بودند که از این بین آغازگرهای TOS-1 و TOS-2 با 9 نوار بیشترین و آغازگر UBC811 و آغازگر ترکیبی UBC8821+UBC826 با 4 نوار کمترین تعداد نوار چند شکل را ایجاد کردند. آغازگرهای TOS-1، UBC813، UBC823 و TOS-2 و UBC811 به ترتیب با داشتن بالاترین مقدار PIC، بهترین شاخص های نشانگری و مقادیر بالای تعداد آلل موثر، شاخص شانون، تنوع ژنی نی به عنوان آغازگرهای برتر جهت بررسی تنوع ژنتیکی در این پژوهش معرفی شدند. بر اساس نتایج بدست آمده نشانگرهای مورد استفاده توانستند تنوع ژنتیکی ژنوتیپ ها را به خوبی ارزیابی کنند. محتوای اطلاعات چند شکل در این تحقیق بین 22/0 تا 45/0 متغیر بود. تجزیه به مختصات اصلی نشان داد که سه مولفه اول توانستند در مجموع 08/29 درصد از واریانس کل را توجیه کنند. تجزیه خوشه ای به روش دورترین همسایه 40 ژنوتیپ پرتقال را بر اساس تشابه و تفاوت در پنج گروه مجزا قرار داد. صحت گروه بندی حاصل از تجزیه خوشه ای توسط تابع تشخیص کانونی به روش خطی فیشر 100 درصد تایید شد. نشانگرهای به کار رفته در این پژوهش چندشکلی قابل قبولی را نشان دادند. بررسی صفات ریخت شناسی و نشانگرهای مولکولی استفاده شده در این پژوهش درجه قرابت و تفاوت ژنوتیپ ها را به خوبی نشان داد هرچند که تفاوت هایی در نتایج بدست آمده از بررسی های ریخت شناسی و مولکولی مشاهده شد که می تواند ناشی از بالا بودن دقت نشانگرهای مولکولی باشد. به طور کلی در این پژوهش استفاده از صفات ظاهری و مورفولوژی امکان تفکیک ژنوتیپ های پرتقال از یکدیگر به خوبی محیا شد.
نتیجه گیرینتایج این پژوهش نشان داد که تنوع ژنتیکی بالایی در بین ژنوتیپ های پرتقال وجود دارد. با توجه به اینکه نشانگرهای به کار رفته در این پژوهش چندشکلی قابل قبولی را نشان دادند می توان در تحقیقات آینده روی این گیاه و سایر گیاهان تیره مرکبات از آن ها استفاده کرد. به طور کلی با توجه به نتایج این پژوهش آغازگرهای ISSR و رتروترانسپوزون می توانند به عنوان یک روش مولکولی ساده مبتنی بر PCR و نسبتا مطمین و قابل اعتماد در تعیین سطح تنوع ژنتیکی و روابط فیلوژنتیک در مرکبات به کار روند.
کلید واژگان: PIC, تجزیه تابع تشخیص, تجزیه خوشه ای, ضریب تطابق سادهBackground and objectivesDetermining the classification, phylogenetic relationships, and genetic diversity in citrus is critical to determining genetic relationships, identifying germplasm, controlling genetic erosion, establishing breeding programs, and registering new cultivars. Researchers believe that genetic diversity is very important and is an essential part of any breeding program. The use of molecular techniques to assess DNA level, genetic diversity, and genetic distance is widely used in germplasm samples. Therefore, the aim of this study was to investigate the genetic diversity of orange genotypes using molecular markers.
Materials and methodsIn order to investigate the genetic diversity, 40 orange genotypes of Rudsar city in Guilan province were evaluated. DNA extraction from young leaf samples was performed using the Edward method with slight modifications. After DNA extraction of genotypes, polymerase chain reaction (PCR) was performed with 15 primers. Amplified genomic DNA images were analyzed and the data were entered into Excel software as a matrix. Polymorphic information content, marker index, effective multiple ratio, number of effective alleles, Shannon index and straw gene diversity were also examined.
ResultsThe 15 primers used in this study were able to create a total of 140 bands, of which 101 were polymorphic bands, including TOS-1 and TOS-2 primers with 9 bands, UBC811 primer and UBC8821 + UBC826 hybrid primer with 4 Tape created the least number of polymorphic strips. Primers TOS-1, UBC813, UBC823 and TOS-2 and UBC811 with the highest PIC value, best markers and high values of effective allele, Shannon index, straw gene diversity as the top primers to study genetic diversity in this study, respectively were. Based on the results, the markers used were able to evaluate the genetic diversity of genotypes. The content of polymorphic information in this study ranged from 0.22 to 0.45. Principal coordinate analysis showed that the first three components were able to explain a total of 29.08% of the total variance. Cluster analysis by the farthest neighbor method divided 40 orange genotypes into five distinct groups based on similarities and differences. The grouping accuracy obtained from the cluster analysis was confirmed by the Fisher linear focal detection function 100%. The markers used in this study showed acceptable polymorphism. Also, the study of morphological traits and molecular markers used in this study showed the degree of similarity and differences of genotypes, although there were differences in the results of morphological and molecular studies that can be observed. Due to the high accuracy of molecular markers. However, using appearance and morphology, it was possible to distinguish orange genotypes from each other.
ConclusionThe results of this study showed that there is a high genetic diversity among orange genotypes. Due to the fact that the markers used in this study showed acceptable polymorphism, they can be used in future research on this plant and other citrus plants. In general, according to the results of this study, that ISSR and retrotransposon primers can be used as a simple molecular method based on PCR and relatively safe and reliable in determining the level of genetic diversity and phylogenetic relationships in citrus.
Keywords: PIC, analysis detection function, Cluster analysis, simple maching coefficient -
در این تحقیق کارآیی 11 نشانگر ISSR، دو نشانگر رتروترانسپوزون و 15 نشانگر ترکیبی ISSR + رتروترانسپوزون (REMAP) در 27 ژنوتیپ سویا، مورد ارزیابی قرار گرفتند. از 28 آغازگر تعداد 130 نوار چند شکل به دست آمد. بیشترین درصد چندشکلی به دست آمده 77 درصد برای UBC808 در نشانگر های ISSR، 54 درصد برای TOS-2 در نشانگرهای رتروترانسپوزون و درصد چندشکلی در آغازگرهای ترکیبی در آغازگر UBC808+TOS-1، 70 درصد به دست آمد. بالا بودن معیار های تنوع ژنی نی، شاخص شانون و میزان PIC برای آغازگر های UBC825، UBC811، TOS-2، HB-12، UBC834+TOS-1، UBC807+TOS-1، UBC807+TOS-2 و UBC808 نشان دهنده کارآیی بالای این آغازگر ها در ارزیابی تنوع ژنتیکی در این تحقیق می باشد. نتایج حاصل از تجزیه خوشه ای داده های مولکولی به روش دورترین همسایه با استفاده از ترکیب داده های نشانگر ها 27 ژنوتیپ ها را در چهار گروه قرار داد، گروه ها به ترتیب شامل چهار، نه، نه و پنج ژنوتیپ بود. تجزیه تابع تشخیص به روش خطی فیشر نشان داد که روش دورترین همسایه ژنوتیپ ها را با دقت 3/96 درصد جداسازی کرد. خصوصیات جوانه زنی بذر ژنوتیپ های سویا در سطوح مختلف تنش شاهد، 30، 60 و 90 میلی مولار NaCl در طرح فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی ارزیابی شد. نتایج حاصل از تجزیه واریانس نشان داد که تفاوت معنی داری بین ارقام، سطوح تنش از نظر تمامی صفات جوانه زنی اندازه گیری شده و برای اثر متقابل رقم × تنش برای تمامی صفات به غیر از صفات وزن تر ساقه چه، وزن خشک ساقه چه، وزن خشک ریشه چه و تفاوت وزن تر و خشک ساقه چه وجود داشت. نتایج حاصل از تجزیه خوشه ای داده های جوانه زنی به روش دورترین همسایه با معیار فاصله اقلیدوسی، ژنوتیپ های مورد مطالعه را نیز در چهار گروه مجزا قرار داد. نتایج حاصل از تجزیه تابع تشخیص نشان داد که صحت گروه بندی حاصل از تجزیه خوشه ای 6/92 درصد می باشد. همبستگی بین دو ماتریس تشابه داده های جوانه زنی و مولکولی توسط آزمون مانتل معنی دار نبود. تجزیه و تحلیل ارتباط نشانگر با صفات جوانه زنی نشان داد باند هایی که موجب افزایش میانگین صفات مرتبط با تحمل به تنش شوری می شوند، می توان برای شناسایی ژنوتیپ های متحمل سویا استفاده کرد.
کلید واژگان: چندشکلی, تجزیه خوشهای, رتروترانسپوزون, ISSR, PICIn the present study, 11 ISSR, 2 Retrotransposon and 15 Retrotransposon + ISSR composed markers (REMAP) were evaluated among 27 genotypes of Soybean. 130 polymorphic bands were produced from 28 primers. The maximum percentage of polymorphism were 77% for UBC808, 54% for TOS-2 and 70% in UBC808+TOS-1 marker. The mount of Nei′s, Shanon and PIC index for UBC808, UBC811, UBC825, HB-12, TOS-2, UBC807+TOS1 and UBC834+TOS-1 indicated that theses markers could be used to assessment of genetic variation. The result of cluster analysis using complete linkage algorithms clustered 27 studied genotype in 4 distinct groups with 4, 9, 9 and 5 genotype in respected group. Discriminant function analysis using the Fisher′s linear method showed that the complete linkage method separated the genotypes with 96/3 percent accuracy. Morphological characteristics of genotype were evaluated in a completely randomized design with factorial arrangements whit two factors, The first factor were salt stress treatments at 0 (check), 30, 60 and 90 mM NaCl and the second factors was genotypes. ANOVA showed significant differences among varieties and level of Treatment for all measured morphological traits, and in interaction of cultivar×stress for all traits except Shoot fresh weight, shoot dry weight, root dry weight and shoot's weight difference between wet and dry. The cluster analysis based on within group′s method clustered genotype at different salt stress treatment in 4 clusters, and the accuracy of cluster analysis revealed by discriminant analysis was 92/6%. The correlation between the two similarity matrices was not significant by Mantel test. Analysis using marker-assisted selection of bands that enhance salt tolerance traits mean they can be used to identify resistant soybean genotypes..
Keywords: Cluster analysis ISSR, Polymorphism, PIC, Retrotransposon -
هدف
گیاهان اغلب در معرض انواع تنش های محیطی مانند خشکی و شوری قرار می گیرند که منجر به تنش اسمزی در گیاه می شود و در نهایت سبب کاهش رشد و بهره وری محصول می گردد. شناسایی ژن های موثر در سطوح مختلف تنش اسمزی می تواند در یافتن ژن های موثر در تحمل گیاه به تنش های محیطی بسیار کمک کند. از این رو هدف از این مطالعه، شناسایی ژن های کلیدی و بسیار موثر گیاه مدل آرابیدوپسیس در تنش اسمزی و معرفی آن ها در راستای به نژادی گیاهان زراعی در شرایط تنش های محیطی است.
مواد و روش هادر این مطالعه داده های میکروآرایه آرابیدوپسیس که به مدت 5/1، 3، 12 و 24 ساعت در معرض تنش اسمزی ناشی از مانیتول قرار داشتند، توسط ابزار آنلاین GEO2R به طور جداگانه آنالیز شدند. ژن های دارای بیان معنادار مشخص شدند و مهم ترین ژن ها در هر سطح تنش با استفاده از ابزارهای بیوانفورماتیکی تعیین شدند. سپس ژن های کلیدی موثر در تنش اسمزی شناسایی شدند و برهمکنش پروتیینی و فرآیندهای بیولوژیکی آن ها مورد بررسی و بحث قرار گرفت.
یافته هادر ساعات 5/1، 3، 12 و 24 ساعت پس از تنش به ترتیب 26، 79، 138 و 184 ژن دارای بیان معنادار بودند. براساس آنالیز شبکه پروتیینی و بررسی فرآیندهای بیولوژیکی ژن های SDA1،CRK11 ،CYP81F2 ،EDA39 ،PLA2A،T1K7_24 ، F6N7_24،AT2G25735 و MRH10_18 به عنوان ژن های کلیدی بسیار موثر در سطوح مختلف تنش اسمزی گزارش شدند. نتایج آنالیز عملکرد مولکولی ژن های کلیدی نشان داد که این ژن ها در پاسخ به تنش اکسیداتیو، پاسخ به کمبود اکسیژن، تنظیم حرکت روزنه ها، پاسخ فوق حساسیت، پاسخ به کیتین، مقاومت سیستمیک القایی، فرآیند بیوسنتزی ایندول گلوکوزینولات، پاسخ دفاعی بوسیله رسوب کالوز در دیواره سلولی، پاسخ به یون کادمیوم، فرآیندهای بیوسنتزی فیتوکلاتین، انتقال آرسنیت، پاسخ دفاعی در برابر باکتری، حشرات، قارچ ها و ویروس ها و فرآیندهای بیولوژیکی مرتبط با تنش های محیطی نقش بسیار مهمی ایفا می کنند.
نتیجه گیریبه نظر می رسد از ژن های کلیدی معرفی شده در این پژوهش می توان در راستای به نژادی گیاهان زراعی در شرایط تنش های محیطی که سبب تنش اسمزی در گیاهان می شود، بهره برد.
کلید واژگان: برهمکنش پروتئینی, فوق حساسیت, میکروآرایه, CYP81F2ObjectivePlants are often exposed to a variety of environmental stresses such as drought and salinity, which leads to osmotic stress in the plant and ultimately reduces crop growth and productivity. Identification of effective genes at different treatments of osmotic stress can be very helpful in finding genes that are effective in tolerating plant stresses. Therefore, the aim of this study was to identify the hub genes of Arabidopsis model plant in osmotic stress and to introduce them for crop breeding under environmental stresses .
Materials and MethodsIn this study, Arabidopsis microarray data that were exposed to mannitol-induced osmotic stress for 1.5, 3, 12 and 24 hours were analyzed separately by GEO2R online tool. Genes with significant expression were identified and the most important genes at each stress level were identified using bioinformatics tools. Then, the hub genes in osmotic stress were identified and their protein interactions and biological processes were studied and discussed .
ResultsThe result showed that 26, 79, 138 and 184 genes had significant expression at 1.5, 3, 12 and 24 hours after stress, respectively. Based on protein network analysis and biological processes, SDA1, CRK11, CYP81F2, EDA39, PLA2A, T1K7_24, F6N7_24, AT2G25735 and MRH10_18 genes were reported as hub genes at different levels of osmotic stress. The results of molecular function analysis of hub genes showed that these genes involved in oxidative stress, response to hypoxia, regulation stomata movement, hypersensitive response, response to chitin, induced systemic resistance, indole glucosinolate biosynthetic process, defense response by callose deposition in cell wall, response to cadmium ion, phytochelatin biosynthetic process, arsenite transport, defense response to bacteria, insects, fungi, viruses and other environmental stress responsive biological process.
ConclusionsIt seems that the key genes introduced in this study can be used to breed crops under environmental stresses that cause osmotic stress in plants.
Keywords: CYP81F2, Hypersensitivity, Microarray, Protein interaction -
گروه بندی ژنوتیپ های لوبیاتحت تنش خشکی در مرحله جوانه زنی بذر و مطالعه بیان برخی از ژن ها در ژنوتیپ های حساس و متحمل
به منظور تعیین ژنوتیپ متحمل و حساس به خشکی لوبیا در مرحله جوانه زنی، آزمایشی به صورت فاکتوریل دو عاملی در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در سال 1394 اجرا شد. عامل اول شامل ژنوتیپ (21 ژنوتیپ)، عامل دوم تنش خشکی (با استفاده از پلی اتیلن گلیکول 6000 در 2 سطح صفر و 148/0- مگاپاسکال) بودند. نتایج تجزیه واریانس برای صفات مورد بررسی (شامل طول ریشه چه، طول ساقه چه، وزن تر ریشه چه، وزن خشک ریشه چه، وزن تر ساقه چه، وزن خشک ساقه چه، سرعت رشد ساقه چه، سرعت رشد ریشه چه، نسبت طول ریشه چه به ساقه چه، اختلاف وزن خشک و تر ساقه چه و اختلاف وزن خشک و تر ریشه چه) نشان داد که اثر ژنوتیپ و همچنین اثر متقابل ژنوتیپ و خشکی، بر کلیه صفات مورد بررسی معنی دار بودند. بر اساس نتایج حاصل از تجزیه خوشه ای به روش Ward، ژنوتیپ های مطالعه شده تحت شرایط نرمال و تنش خشکی از نظر خصوصیات گیاهچه ای در چهار گروه مختلف قرار گرفتند که ژنوتیپ های غلاف سیاه و پاک به ترتیب به عنوان ژنوتیپ های متحمل و حساس در شرایط تنش خشکی انتخاب شدند. بررسی الگوی بیان سه ژن GR، PRX و APX واکنش دهنده به تنش خشکی در دو ژنوتیپ پاک و غلاف سیاه لوبیا با استفاده از تکنیک Real time PCR مورد مطالعه قرار گرفت. پس از استخراجRNA و سنتز cDNA، تظاهر بیان سه ژن در تیمارهای صفر، 72، 144، 192 و 240 ساعت خشکی نشان داد که ژن های واکنش دهنده به خشکی در این پژوهش بیان بالاتری در رقم متحمل نسبت به رقم حساس داشت و میزان بیان سه ژن PRX، GR و APX در ساعت انتهای تنش، در ژنوتیپ متحمل به ترتیب دو، چهار و شش برابر بیش تر از ژنوتیپ حساس بود.
کلید واژگان: ارزیابی فنوتیپی, پلی اتیلن گلیکول 6000, Real Time PCRGrouping of some bean genotypes in various drought stress treatment in Germination Stages and the expression investigating of some genes in resistant and susceptibleIn order to study the effects of drought stress induced by polyethylene glycol 6000 on germination components of 21 bean genotypes, a randomized complete design with factorial arrangement of one drought level (-0.148 MPa) and control level (0), in 3 replication and with the purpose of determining the resistance and susceptible genotype, was conducted. Results of anova indicate that all genotypes in all studied components (root, shoot, fresh weight of root and shoot, dry weight of root and shoot, growth rate root and shoot, root to shoot length ratio, difference of fresh and dry weight root, difference of fresh and dry weight shoot)were affected significantly by drought stress. Genotype effect and also the interaction between genotype and drought, was significant for all studied components. According to results of cluster analysis with the ward method, all genotypes in normal and drought conditions, were placed into four different groups, the Ghalaf Siyah and Pak genotypes were chosen as resistance and susceptible genotypes in drought stress conditions.In this study the expression patterns of three drought induced-genes was investigated in two Ghalaf Siyah (resistant genotype) and Pak (sensitive genotype) using Real time PCR technique. After RNA extraction and cDNA synthesis, expression of three genes, including,GR, PRX and APX were studied in the seedling stage of Ghalaf Siyah and Pak genotype under drought stress for control, 72, 144, 192 and 240 hours of the treatments.The results indicated that in Ghalaf Siyah genotype the drought induced-genes generally had higher expression than Pak cultivar.Expression of three genes PRX, GR and APX at the 240 h in the tolerant genotype, it was two, four and six more than the sensitive genotype.
Keywords: Phenotypic evaluation, polyethylene glycol 6000, Real Time PCR -
به منظور بررسی تاثیر تنش اسمزی ناشی از اعمال ماده پلی اتیلن گلیکول 6000 بر مولفه های جوانه زنی بذر و تعیین ژنوتیپ های متحمل و حساس به خشکی، 21 ژنوتیپ برنج در سه سطح تنش اسمزی (صفر، 5/7- و 15- مگاپاسکال) با آرایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با سه تکرار مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج نشان داد که تمام ژنوتیپ ها در صفات مورد بررسی شامل طول ریشه چه، طول ساقه چه، نسبت طول ریشه چه به ساقه چه، وزن تر ریشه چه، وزن خشک ریشه چه، وزن تر ساقه چه و وزن خشک ساقه چه، دارای تفاوت معنی داری در سطوح مختلف تنش اسمزی بودند. اثر ژنوتیپ و برهمکنش ژنوتیپ و تنش اسمزی در تمامی صفات بررسی شده معنی دار بود. بر اساس صفات اندازه گیری شده، لاین 416 و ژنوتیپ IR28 به ترتیب به عنوان ژنوتیپ های متحمل و حساس به تنش اسمزی انتخاب شدند. پس از استخراج RNA و سنتز cDNA، الگوی بیان چهار ژن واکنش دهنده به تنش خشکی (SOD، FNR، APX وNDH)در تیمارهای صفر، 4، 8، 10 و 24 ساعت تنش دهیدراسیون در مرحله گیاهچه ای در دو ژنوتیپ IR28 و لاین 416 با استفاده از تکنیک RealTime PCR مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این پژوهش نشان داد که ژن های واکنش دهنده به خشکی بیان بالاتری در لاین متحمل 416 نسبت به ژنوتیپ حساس IR28 داشتند و بیان همه ژن ها به جز FNR با افزایش تنش، افزایش یافت. همچنین، ژن APX در زمان های ابتدایی پس از تنش بیان چندانی در هر دو ژنوتیپ نداشت، اما بیش ترین میزان بیان خود را در 24 ساعت پس از تنش در ژنوتیپ حساس IR28 نشان داد.
کلید واژگان: پلی اتیلن گلیکول, تنش اسمزی, مولفه های جوانه زنی بذر, cDNA, Real Time PCRTo investigate the effect of osmotic stress induced by polyethylene glycol 6000 on seed germination components and identifying drought tolerant and susceptible genotypes, 21 rice genotypes were studied at three levels of osmotic stress (0, -7.5 and -15 MPa) with factorial arrangement in a completely randomized design with three replications. The results indicate that there were significant differences among genotypes in different levels of osmotic stress for all studied traits including radicle length, shoot length, radicle to shoot length ratio, radicle fresh weight, radicle dry weight, shoot fresh weight and shoot dry weight. The effect of genotype and genotype osmotic stress interaction were significant in all studied components. Based on measured traits, the genotypes IR28 and Line 416 were selected as susceptible and tolerant genotypes to osmotic stress, respectively. After RNA extraction and cDNA synthesis, the expression pattern of four drought responsive genes (SOD, FNR, APX and NDH) in two genotypes, IR28 and 416, at seedling stage under treatments of 0, 4, 8, 10 and 24 hours of the dehydration stress were studied using real time PCR technique. The results of this study showed that drought responsive genes had higher expression in the tolerant Line 416 than the sensitive genotype IR28 and the expression of all genes except FNR increased with increasing osmotic stress. Also, APX gene didn’t show the significant expression in either genotype, but showed the highest expression at 24 hours after stress in the sensitive genotype IR28.
Keywords: cDNA, Osmotic stress, PEG, Real Time PCR, Seed germination components -
تحت شرایط سمیت آهن، یکی از مهم ترین عوامل محدودکننده تولید برنج در زمین های کشاورزی، افزایش رادیکال های فعال اکسیژن و در نتیجه کاهش رشد و نمو گیاه است. در این پژوهش، اثر سمیت ناشی از آهن در سطوح صفر (شاهد)، 100، 250، 400 و 500 میلی گرم در لیتر آهن (Fe-EDTA) بر برخی صفات مرفولوژیک، بیان نسبی ژن فتوسنتزی G6PDH و فعالیت آنزیم پراکسیداز در دو ژنوتیپ Pokkali (متحمل) و IR64 (حساس) برنج در مرحله چهار برگی تحت شرایط هیدروپونیک با محلول غذایی یوشیدا بررسی شد. آزمایش به صورت فاکتوریل با دو فاکتور ژنوتیپ و غلظت آهن (به ترتیب با دو و پنج سطح) در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار انجام شد. نتایج نشان داد که برهمکنش سمیت آهن و ژنوتیپ بر تمامی صفات مطالعه شده به جز وزن خشک ریشه، تاثیر معنی داری داشت. تجزیه خوشه ای با روش پیوستگی کامل (دورترین همسایه ها)، ده تیمار مورد مطالعه را در دو گروه مجزا قرار داد. تجزیه به عامل ها نیز نشان داد که 66 درصد از تنوع کل صفات به وسیله دو عامل مستقل توجیه شد. اعمال تنش سبب کاهش بیان نسبی ژن G6PDH در هر دو ژنوتیپ شد، با این تفاوت که در ژنوتیپ Pokkali میزان بیان نسبی این ژن با اعمال سطوح کم تنش کاهش یافت، اما در ژنوتیپ IR64 کاهش بیان این ژن فقط در سطوح بالای تنش اتفاق افتاد. کم ترین میزان فعالیت آنزیم پراکسیداز در هر دو ژنوتیپ Pokkali وIR64 در غلظت 100 میلی گرم در لیتر آهن و بیش ترین میزان فعالیت آن به ترتیب در سطوح 400 و 250 میلی گرم در لیتر آهن مشاهده شد. به نظر می رسد کاهش بیان ژن G6PDH در سطوح کم تنش و افزایش فعالیت آنزیم پراکسیداز در ژنوتیپ متحمل می تواند میزان پراکسید هیدروژن ناشی از سمیت آهن را کاهش دهد.
کلید واژگان: Real-Time-PCR, Pokkali, IR64Under the iron toxicity conditions, one of the most important limiting factors of rice production in agricultural lands is the increase of active oxygen radicals and thus decrease of plant growth and development. In this study, the effect of iron induced toxicity at 0 (control), 100, 250, 400 and 500 mg/l (Fe-EDTA) levels were investigated on some morphological traits, relative expression of G6PDH photosynthetic gene and activity of peroxidase enzyme in two rice genotypes, Pokkali (tolerant) and IR64 (susceptible), at four-leaf growth stage under hydroponic conditions with Yoshida nutrient solution. The experiment was carried out as factorial with two factors, genotype and iron concentration (two and five levels, respectively), in a completely randomized deshgn with three replications. The results showed that the interaction of iron toxicity and genotype had significant effect on all studied traits except root dry weight. Cluster analysis using farthest neighbor divided the ten studied treatments into two separate groups. Principal component analysis showed also that 66% of the total variation was explained by two principal components. Applying iron toxicity stress reduced the relative expression of G6PDH gene in both genotypes, exept that the relative expression of this gene in the Pokkali genotype decreased with the application of low stress levels, but in the IR64 genotype, the decrease in expression of this gene observed only at high stress levels. The lowest activity of peroxidase enzyme was observed in both Pokkali and IR64 genotypes at 100 mg/l iron and the highest activity were observed at 400 and 250 mg/l, respectively. It seems that decreasing the expression of G6PDH gene at low stress levels and increasing the activity of peroxidase enzyme in the tolerant genotype can reduce the amount of hydrogen peroxide induced by iron toxicity.
Keywords: IR64, Pokkali, Real-Time-PCR -
سمیت آهن سبب افزایش تولید رادیکال های آزاد، تنش اکسیداتیو و کاهش شدید عملکرد برنج می شود. یکی از پاسخ های گیاه برای تنظیم شرایط فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی به تنش ها، تغییر در محتوای آنتی اکسیدان است. در این پژوهش اثر پنج تیمار آهن (FeEDTA) (صفر، 100، 250، 400 و 500 میلی گرم در لیتر) بر بیان نسبی ژن های گلوتاردوکسین (GRX)، تیوردوکسین (TRX)، پروکسی ردوکسین (PRX) و کاتالاز (CAT) با استفاده از تکنیک Real time-PCR در دو ژنوتیپ Pokkali (متحمل) و IR64 (حساس) برنج در شرایط هیدروپونیک محلول یوشیدا مطالعه شد. نتایج نشان داد میزان بیان نسبی ژن CAT در سطوح مختلف تنش در ژنوتیپ Pokkali بیش تر از IR64 بود. میزان بیان نسبی ژن PRX در ژنوتیپ IR64 در تمامی سطوح تنش تقریبا مشابه بود. با افزایش سطح تنش میزان بیان نسبی ژن TRX در ژنوتیپ Pokkali تفاوت معناداری نداشت. بیان نسبی ژن GRX در ژنوتیپ Pokkali در اکثرسطوح تنش بیش تر از IR64 بود. اعمال سطوح کم تنش سبب افزایش بیان CAT، GRX و TRX در ژنوتیپ IR64 شد، اما با افزایش سطح تنش تفاوت معناداری در بیان ژن ها ایجاد نشد. این درحالی است که در اکثر سطوح تنش میزان بیان نسبی ژن های مورد بررسی در ژنوتیپ Pokkali بیش تر از IR64 بود. احتمالا عدم تغییر بیان نسبی ژن ها در سطوح بالای تنش و کم تر بودن میزان بیان در ژنوتیپ IR64 یکی از دلایل حساسیت این ژنوتیپ به تنش آهن است.کلید واژگان: پروکسی ردوکسین, تیوردوکسین, کاتالاز, IR64 و PokkaliIron toxicity lead to increasing of free oxygen radicals, oxidative stresses and sever yield reduction of Rice. One of the plant responses for physiochemical and biochemical regulation to stresses is change of antioxidant enzyme contents. In this study the effect of five treatments of iron (Fe-EDTA) (0, 100, 250, 400 and 500 mg/li-1) on relative expression of glutaredoxin (GRX), thioredoxin (TRX), peroxiredoxin (PRX) and catalase (CAT) genes of IR64 (susceptible) and Pokkali (tolerant) genotypes of Rice in Yoshida hydroponic media by Real time-PCR technique investigated. The results showed that the relative expression level of CAT gene in different levels of iron in Pokkali genotype was higher than IR64 genotype. The relative expression level of PRX in IR64 genotype in all of the levels was similar. The relative expression level of TRX in Pokkali genotype was not significant. The relative expression level of GRX in the most of stress levels in Pokkali genotype was higher than IR64 genotype. Low level iron result in increasing of relative expression level of CAT, GRX and TRX in IR64 genotype. But with increasing level of iron was not significant change in expression of genes. Also in the most of the iron level relative expression of genes in Pokkali was higher than IR64. Probably lose of change in gene expression levels in high level iron and low gene expression in IR64 is one of the reasons of its susceptibility to iron stress.Keywords: Peroxiredoxin, Thioredoxin, Catalase, IR64, Pokkali
-
افزایش تولید رادیکال های فعال اکسیژن در سطح سلولی در شرایط سمیت ناشی از آهن یکی از مهم ترین عوامل محدودکننده تولید برنج در زمین های کشاورزی است. در این پژوهش، تغییرات میزان بیان نسبی ژن های سوپراکسید دیسموتاز (SOD) ، گلوتاتیون پراکسیداز (GPX1) و مونودهیدروآسکوربات ردوکتاز (MDHR) در دو ژنوتیپ Pokkali (متحمل) و IR64 (حساس) برنج در سطوح 0 (شاهد) ، 100، 250، 400 و 500 میلی گرم در لیتر آهن (Fe-EDTA) در شرایط هیدروپونیک به مدت 2 هفته در مرحله چهار برگی بررسی شد. نتایج نشان داد بیان نسبی همه ژن های مورد بررسی در همه سطوح تنش در ژنوتیپ Pokkali بیش-تر از IR64 بود. با افزایش سطح تنش میزان بیان ژن SOD در IR64 افزایش و سپس کاهش یافت. همچنین با افزایش تنش میزان بیان ژن GPX1 در ژنوتیپ IR64 روندی صعودی و در ژنوتیپ Pokkali روندی نزولی داشت. بیان ژن MDHR در ژنوتیپ IR64 در ابتدا روند نزولی و سپس صعودی داشت. در حالی که بیان این ژن در ژنوتیپ Pokkali دارای روند کاهشی بود. به نظر می رسد که بیش بیانی نسبی ژن-های مورد بررسی در ژنوتیپ Pokkali نسبت به IR64 و همچنین تفاوت در روند تغییرات بیان ژن در سطوح مختلف تنش آهن می تواند از طریق کاهش میزان رادیکال های فعال اکسیژن اثر چشمگیری بر میزان مقاوت گیاه به سمیت ناشی از آهن داشته باشد.کلید واژگان: هیدروپونیک, IR64, Oryza sativa, PokkaliIncreasing of reactive oxygen species (ROS) under iron toxicity is considered as one of the major constraints to rice production. In this study the alterations of SOD, GPX1 and MDHR expression level in two genotypes of rice, Pokkali (as tolerant) and IR64 (as sensitive) were monitored under different concentrations of iron levels [(0) (nonstress)], 100, 250, 400 and 500 mg/lit-1Fe-EDTA). The treatments were done when the plants were at 4-leaf stage and lasted for two weeks. Results showed that the expression levels of genes in Pokkali were higher than IR64. The expression level of SOD in IR64, increased at iron concentration increased, while it decreased at higher Fe-level. The expression level of GPX1 was increased in IR64, but decreased in Pokkali. The expression level of MDHR in IR64 was decreased at early stage of Fe-treatment, but then increased. Inversely, in Pokkali MDHR expression reduced constantly under Fe stress. Overall, the relative over expression of genes in Pokkali and presence of different expression levels of them between different concentrations of Fe in tolerant and sensitive genotypes indicate that the gene could remarkably effect on the tolerant level of pokkali by reducing ROS production under Fe-toxicity.Keywords: Hydroponic, IR64, Oryza sativa, Pokkali
-
خشکی یکی از مخرب ترین تنش های محیطی موثر بر فرآیندهای متابولیکی گیاه است. در تنش خشکی ژن های بسیاری از جمله ژن های مسیر تنفس نوری در گیاهان متاثر می شوند. در این مطالعه تاثیر تنش خشکی بر بیان نسبی ژن های پراکسی زومی GO Glycolate) oxidase) و HPR1 (Hydroxy pyruvate reductase) و ژن های میتوکندریایی GDC (Glycine decarboxylase) و SHMT (Serine hydroxy methyl transferase) دو ژنوتیپ حساس (Hayola308) و متحمل (SLM046) کلزا (Brassica napus) در شرایط تنش (قطع آبیاری قبل از مرحله گلدهی) و بدون تنش بررسی شد. نتایج حاصل از Real time-PCR نشان داد میزان بیان نسبی ژن GO در 48، 72 و 96 ساعت پس از تنش در ژنوتیپ Hayola308 بیش تر از ژنوتیپ SLM046 بود. بیش ترین میزان بیان نسبی ژن GDC در ژنوتیپ Hayola308 در 48 ساعت پس از تنش مشاهده شد و با افزایش زمان تنش کاهش یافت. بیان نسبی ژن SHMT در 24 ساعت پس از تنش در هر دو ژنوتیپ Hayola308 و SLM046 در بیش ترین حد خود بود و با افزایش زمان تنش در ژنوتیپ SLM046 به طور ناگهانی و در ژنوتیپ Hayola308 به طور تدریجی کاهش یافت. بیش ترین میزان بیان نسبی ژن HPR1 در 24 ساعت پس از تنش در ژنوتیپ SLM046 بود و سپس در 48 ساعت پس از تنش به شدت کاهش یافت. به نظر می رسد در ساعات ابتدایی تنش، تنفس نوری در ژنوتیپ SLM046 افزایش یافته بود و با تداوم تنش، بر خلاف ژنوتیپ Hayola308 نسبت به شرایط موجود سازگاری یافته و تنفس نوری را مهار کرده است.کلید واژگان: تنش خشکی, GDC, GO, HPR1, بررسی بیان ژنDrought is one of the most devastating environmental stresses that adversely affect plant metabolic processes. Many plant genes such as photorespiration ones are involve in response to drought stress. In the present study, the effects of drought stress on the expression level of two peroxisomal (Hydroxy pyruvate reductase (HPR1) and Glycolate oxidase (GO)) and two mitochondrial (Serine hydroxy methyl transferase (SHMT) and Glycine decarboxylase (GDC)) genes were studied in susceptible (Hayola308) and tolerant (SLM046) genotypes of canola (Brassica napus) under stress (irrigation cut at flowering stage) and non-stress conditions. The result of real time-PCR showed that in Hyola308 genotype the expression level of GO gene at 48, 72 and 96 hours after stress was higher than SLM046 genotype. In Hyola308 genotype, the highest expression level of GDC gene observed at 48 hours of stress and then decreased. The highest relative expression level of SHMT gene in both Hyola308 and SLM046 genotypes detected at 24 hours after stress and then in SLM046 genotype, its level decreased at 48 hours after stress, while in Hyola308 genotype, its expression declined over the time of exposure to stress. SLM046 genotype showed highest amount of HPR1 expression level at 48 hours after stress. It seems that the expression of photorespiration genes in SLM046 genotype increased at the initial times of exposure to stress and with continue the stress, it showed more adaptation to stress and control the photorespiration unlike Hyola308.Keywords: Drought stress, GDC, GO, HPR1, Investigation of genes expression
-
این مطالعه به منظور گروه بندی 10 ژنوتیپ کلزا با استفاده از نشانگرهای مولکولی و همچنین بررسی مقاومت به خشکی این ژنوتیپ ها انجام شده است. در این تحقیق با استفاده از 19 آغازگر تکی و ترکیبی ISSR و رتروترانسپزون، 85 نوار چندشکل به دست آمد و درصد چندشکلی نشانگرها بین 50 تا 100 متغیر بود. تجزیه خوشه ایداده های مولکولی، ژنوتیپ ها را در سه گروه که به ترتیب 5، 3 و 2 ژنوتیپ، قرار داد. نتایج حاصل از واکنش ژنوتیپ های کلزا به خشکی در مرحله جوانه زنی در آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک با سه تکرار تجزیه و تحلیل شد. تجزیه خوشه ایداده های جوانه زنی به روش UPGMA و فاصله اقلیدوسی، تیمارها را در چهار گروه مجزا قرار داد. تجزیه تابع تشخیص کانونی به روش خطی فیشر نشان داد که خوشه بندی به روش UPGMA با 95 درصد صحت، انجام شده است. گروه دوم از لحاظ اکثر صفات دارای ارزش بالایی بود و با قرار گرفتن تیمارهای مختلف ژنوتیپ SLM046 در این گروه می توان آن را به عنوان ژنوتیپ متحمل معرفی کرد. نتایج حاصل از تجزیه به مولفه های اصلی پس از چرخش وریماکس سه مولفه با نام های ساقه چه، ریشه چه و درصد جوانه زنی را مشخص نمود که در مجموع 31/88 درصد از تغییرات بین صفات را توجیه کردند و بررسی دیاگرام پراکنش براساس دو مولفه اول، ناحیه اول را به عنوان ناحیه مطلوب تشخیص داد و تیمارهای مربوط ژنوتیپ های که در این ناحیه قرار دارند، ژنوتیپ های با عکس العمل مطلوب نسبت به تنش خشکی هستند و می توان آن ها را به عنوان ژنوتیپ متحمل در مرحله جوانی زنی معرفی نمود.کلید واژگان: پتانسیل اسمزی, پلی اتیلن گلیکول, تنوع, سرعت رشد, نشانگر مولکولیThis study was conducted to grouping of 10 genotypes of canola via ISSR and IRAP markers and genotype resistance to drought. Eighty five polymorphic bands were produced using 19 individuals and combinations of ISSR and IRAP, and polymorphism varied between 50 to 100. Cluster analysis with UPGMA method placed the 10 genotypes in tree cluster, which includes 5, 3 and 2 respectively. Cluster analysis of germination results based on Euclidean distance with UPGMA method assigned treatment in four different groups consists of 11, 5, 9, and 15 genotypes respectively. Fishers linear Discriminant Function Analysis confirmed validity clustering analysis with 95%. The second group had the highest value, for most economical traits. SLM046 genotype could be introduced as resistant genotype by placing different treatments of its in one group. The fourth group included genotypes that had low value for most characteristics. Factor analysis results based on principal components showed that three factors named plumule, radicle and germination percentage, which determined 88.31 percent of total variation. First region was detected as good region on the base first and second factor evaluation. Genotypes in this area were favorable response to drought stress and could be introduced as resistant genotype at germination stage.Keywords: Diversity, Growth rate, Molecular marker Osmotic potential, Polyethylene glycol
-
در پژوهش حاضر، به منظور تعیین تنوع ژنتیکی و قرابت چهار رقم زیتون بومی کشور شامل ‘ماری’، ‘زرد’، ‘شنگه’ و ‘روغنی’ در پنج منطقه علی آباد، طارم، منجیل، گیلوان و جمال آباد در سال 93-1392 مورد بررسی و مقایسه قرار گرفتند. بین اکثر صفات کمی اختلاف معنی داری برای ارقام مورد بررسی وجود دارد. بررسی روابط بین صفات مختلف، همبستگی نسبتا خوبی بین صفات کمی نظیر میزان گوشت، وزن میوه، شاخص شکل میوه و شاخص شکل هسته نشان داد، درحالی که همبستگی بین صفات کیفی پایین بود. تنها صفت تقارن A میوه با صفات شکل نوک میوه، تقارن A هسته و شکل نوک هسته و سپس صفت شکل نوک میوه با صفت تقارنA هسته بالاترین میزان همبستگی را داشتند. نتایج حاصل از تجزیه به مولفه های اصلی صفات را در سه مولفه دسته بندی نمود که مجموعا 93/91 درصد واریانس اولیه را توجیه نمودند و ترسیم نمودار پراکنش دوبعدی حاصل از دو مولفه اول توانست تفکیک نسبتا خوبی از ارقام را به دست دهد. براساس نتایج حاصل از تجزیه خوشه ای، شش گروه مجزا به دست آمدند که رقم ‘ماری’ سه خوشه نزدیک به هم و رقم ‘زرد’ نیز یکنواختی بالایی نشان داد. رقم ‘شنگه’ دارای بیشترین غیریکنواختی بود و نزدیکی زیادی با رقم ‘روغنی’ داشت.کلید واژگان: تجزیه خوشه ای, تجزیه به مولفه های اصلی, دورترین همسایه ها, ضریب همبستگیIn order to study of genetic diversity and similarity among four native olive cultivars including Mari, Zard, Shengeh and Rowghani, these cultivars were evaluated in five regions including Ali abad, Gilvan, Tarom, Manjil and Jamal abad at 2012-2013. There was a significant difference among studied individuals. The correlation coefficient analysis among studied traits showed that there was a good correlation among quantitative traits such as flesh, fruit weight, fruit shape and stone shape, while the correlation among qualitative traits was low. The results of PCA earned three components which accounted 91.93 percent. The scatter diagram of individuals based on two first components showed a good distinction for individuals. The cluster analysis separated six distinct groups in which Mari population formed three neighbour groups. Zard population also showed high homogeneity, while Shengeh showed the most dispersion however it was closely similarity to Rowghani population.Keywords: Cluster analysis, Complete linkage, Correlation coefficient, Principal Component Analysis
- 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.