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

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « بیان ژن » در نشریات گروه « بیوتکنولوژی و ژنتیک گیاهی »

تکرار جستجوی کلیدواژه «بیان ژن» در نشریات گروه «کشاورزی»
  • نرگس قاسمی جویباری، عالم آرا غلامی، ایوب فرهادی*، الهام یونسی ملردی

    هدف از پژوهش حاضر بررسی مقایسه ای میزان بیان نسبی ژن های IRAK1 و TRAF6 در بافت پستان گاوهای مبتلا به ورم پستان بالینی و گاوهای سالم با استفاده از تکنیک Real-time PCR بوده است. نمونه های مورد مطالعه 15 نمونه بافت پستان که شامل 5 نمونه سالم و 10 نمونه مبتلا به ورم پستان بالینی بود. پس از بررسی کیفیت و کمیت RNA استخراج شده، از آن برای سنتز cDNA استفاده شد. سپس از دو جفت آغازگر اختصاصی برای اندازه گیری میزان بیان نسبی ژن های مورد نظر نسبت به ژن I8SrRNA به عنوان ژن کنترل داخلی با تکنیک qPCR استفاده شد. میزان بیان نسبی ژن ها با روش 2-ΔΔct تعیین و تفاوت آماری بین گروه بیمار و سالم با آزمون t-student و در نرم افزار آماری SAS ویرایش 1/9  بررسی شد. نتایج به دست آمده نشان داد که میزان بیان ژن های TRAF6 و IRAK1 در نمونه های بیمار نسبت به نمونه های سالم به ترتیب 53/2 (P<024) و 04/3 (P<0.0012) برابر بیشتر بوده است. شناسایی راه حل هایی برای توسعه راهبردهای کنترلی بیماری ورم پستان، از اهمیت زیادی برخوردار بوده و درمان آن توجیه اقتصادی قابل توجهی برای صنعت پرورش گاو شیری جهان دارد. از نتایج این پژوهش می توان برای فهم بهتر نقش ژن های TRAF6 و IRAK1در سیستم دفاعی غدد پستان و طراحی آزمایش های جدید برای شناسایی چندشکلی های موجود در این ژن ها جهت استفاده از آن ها در برنامه های اصلاح نژادی برای شناسایی دام های مقاوم در برابر ورم پستان استفاده نمود.

    کلید واژگان: ورم پستان بالینی, بیان ژن, گاو هلشتاین, Qpcr}
    Narges Ghasemi Jouybari, Alamara Gholami, Ayoub Farhadi*, Elham Yunesi-Melerdi

    The objective of this investigation was to compare the relative expression level of the IRAK1 and TRAF6 genes in the mammary tissue of cows afflicted with clinical mastitis and unaffected cows utilizing the Real-time PCR technique. For this particular purpose, a total of 15 mammary tissue samples, consisting of 5 healthy specimens and 10 samples with clinical mastitis. An RNA extraction kit was employed to extract RNA from the designated samples. Following the assessment of both the quality and quantity of the extracted RNA, it was utilized for cDNA synthesis. Subsequently, a pair of specific primers were employed twice to ascertain the relative expression level of the desired genes in relation to the I8SrRNA gene serving as an internal control through the qPCR technique. The relative expression level of the genes was determined using the 2-ΔΔct method, while the statistical discrepancy between the diseased and healthy groups was analyzed utilizing the t-student test in SAS statistical software version 9/1. The acquired outcomes indicated that the expression levels of the TRAF6 and IRAK1 genes in the diseased samples were 2.53 (P<0.024) and 3.04 (P<0.0012) times higher, respectively. The identification of solutions to develop strategies for the control of mastitis disease is of considerable significance, with the treatment thereof possessing substantial economic rationale for the global dairy cattle industry. The results obtained from this investigation may be employed to enhance comprehension pertaining to the role of TRAF6 and IRAK1 genes within the defense system of mammary glands, as well as to devise novel examinations geared towards the identification of polymorphisms within these genes for application in breeding programs aimed at identifying mastitis-resistant animals.

    Keywords: Clinical Mastitis, Gene Expression, Holstein Cow, Qpcr}
  • محمدعلی عباسی وینه، معصومه عمادپور*، روح الله براهیمی پور

    ریزجلبک سبز تک سلولی Chlamydomonas reinhardtii به عنوان یک بیوراکتور پتانسیل دار جهت تولید مولکول های صنعتی مانند سوخت های زیستی، پروتئین های درمانی یا آنزیم های صنعتی معرفی می شود. بیان پروتئین های هترولوگ در ژنوم هسته C. reinhardtii در مقایسه با کلروپلاست آن دارای چندین مزیت از جمله امکان بیان پروتئین های ترشحی و تخلیص آن ها و همچنین اعمال تغییرات پیچیده پس از ترجمه پروتئین ها مانند گلیکوزیلاسیون می باشد. اما درج تصادفی سازه ژنی در ژنوم و اثرات موقعیتی درج سازه در ژنوم یکی از مهم ترین معایب بیان ژن در هسته است. چراکه به دلیل درج تصادفی سازه بیانی در مناطق هتروکروماتینی که از لحاظ بیان ژن غیرفعال هستند، سیستم بیان کننده ژن خاموش و غیر فعال می شود. در این پژوهش، روش ژنتیکی کارآمدی برای غربال گیری و گزینش ریزجلبک های تراریخت هسته ای C. reinhardtii طراحی و بهینه سازی شد. این روش ژنتیکی بر اساس سیستم بیان کننده ژن  YFPمبتنی بر فعالیت پروتئین T7 RNAپلی مراز طراحی شد. جهت پیاده سازی این سیستم به سازه کلروپلاستی حاوی ژن YFP تحت کنترل راه انداز T7 و سازه هسته ای دربردارنده ژن T7 RNAپلی مراز نیاز بود. بعد از همسانه سازی سازه های بیانی مذکور، ابتدا لاین های ترانس پلاستومیک هموپلاسم ایجاد شده و سپس این لاین ها با سازه هسته ای سوپرترنسفرم شدند. به واسطه رونوشت برداری از این RNAپلی مراز رمزشونده در هسته و انتقال پروتئین آن به کلروپلاست، رونویسی از ژن YFP تحت کنترل راه انداز T7 درج شده در ژنوم کلروپلاستی انجام گرفت و در نتیجه تحت تابش ماوراء بنفش، طیف وسیعی از سیگنال فلورسنت حاصل از پروتئین YFP از لاینهای تراریخت ساطع شد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که این روش غربال ژنتیکی برای گزینش لاین های تراریخت کلامیدوموناس که حاوی سازه هسته ای در قسمت یوکروماتین و فعال تر رونویسی است، به خوبی می تواند مورد بهره برداری قرار گیرد. در واقع، این روش ژنتیکی نه تنها درج ژن در قسمت های یوکروماتینی و فعال رونویسی ژنوم را تایید کرده، بلکه لاین های با قابلیت بیش تر جهت بیان ژن خارجی را نیز شناسایی می کند. این روش ژنتیکی قابلیت تعمیم به گیاهان عالی که دارای کلروپلاست می باشند را نیز داراست.

    کلید واژگان: ژنوم هسته ای, بیان ژن, پروتئین نوترکیب, RNA T7پلی مراز}
    Mohammadali Abbasi-Vineh, Masoumeh Emadpour*, Rouhollah Barahimipour

    The unicellular green microalga Chlamydomonas reinhardtii is introduced as a potential platform for the production of industrial molecules such as biofuels, therapeutic proteins, or industrial enzymes. Expressing nuclear transgenes offers several advantages compared to that in chloroplast, including the expression and purification of secreted proteins as well as the ability to perform post-translational modifications such as glycosylation. However, the random gene insertion resulting in positional effects on gene expression or gene insertion in transcriptionally silent regions is a limitation of gene expression in the nucleus. In current study, a genetic method was designed and optimized for the screening and selection of nuclear transgenes in C. reinhardtii. The genetic method was designed based on YFP gene expression system driven by the T7 RNA polymerase protein. To do this, a chloroplast expression cassette containing the YFP gene under the control of the T7 promoter and a nuclear cassette expressing the T7 RNA polymerase gene were cloned. Having obtained the stable homoplasmic transplastomic lines, they were super-transformed with the nuclear expression cassette. The results showed a wide range of fluorescent signal emission in super-transformed lines expressing YFP protein. In fact, the more nucleus-encoded RNA polymerase was transcribed and then translated to transfer the protein into the chloroplast, the more transcription of the YFP gene controlled by the T7 promoter was achieved. The results showed that the genetic screening method could be well applied not only to screen Chlamydomonas lines harboring the expression cassette inserted into transcriptionally active genomic regions but also to select the lines with a greater ability for transgene expression.

    Keywords: Nuclear Genome, Gene Expression, Recombinant Protein, T7 RNA Polymerase}
  • مسعود توحیدفر*، یوسف سعیدی هنر، ناصر فرخی
    گیاه پروانش (Catharanthus roseus) یکی از مهمترین گیاهان دارویی است که حاوی دو ماده ی ضدتوموری وین بلاستین و وین کریستین است و شناسایی ژن های درگیر و الگوی بیانی و اثرات ضدتوموری آنها در بافت های مختلف این گیاه حایز اهمیت است. است. در همین راستا، با استفاده از داده های بیانی (RNA-seque) RNA sequencing بافت های مختلف به بررسی ژن های با بیان افتراقی (Differential Expression Gene) و اثرات ضدتوموری آنها بصورت این سیلکو پرداخته شد. نتایج نشان داد که تعداد کل ژن های با بیان افتراقی در اندام ها بین 120 تا 1238 متغیر بود. بیشترین تعداد DEG نسبت به ریشه مربوط به برگ و کمترین آن متعلق به گل بود. در ادامه، 13 ژن مشترک بین سه اندام مختلف و 22 ژن مشترک بین برگ در برابر گل و برگ در برابر ریشه مشاهده شد که از بین آنها، 6 ژن مشترک در هر سه بافت بودند. آنالیز مستندسازی نشان داد که این ژن ها در مسیر بیوسنتزی دو ترکیب مهم وین بلاستین و وین کریستین نقش دارند. بیشترین بیان این ژن ها مربوط به برگ و کمترین آن مربوط به ریشه بود. آنالیز شبکه ی پروتیین مشخص کرد که تعدادی از ژن ها که بیشترین برهم کنش را با سایر ژن ها نشان دادند مربوط به ژن های مسیر بیوسنتری ترکیبات ضد توموری بودند. آنالیز داکینگ و دینامیک مولکولی نشان داد که وین بلاستین و وین کریستین ضمن اینکه برهم کنش خوبی به عنوان بازدارنده با فسفوگلیکوپروتیین (پروتیین مقاومت دارویی در سلول های توموری) دارند، از پایداری خوبی هم در برهم کنش با فسفوگلایکوپروتیین برخورار هستند. بطورکلی، ژن های DAT، STR، TDC، G10H، D4H، T16H2، Tryptophandecar-boxylase و Strictosidine synthase که در مسیر بیوسنتزی وین بلاستین و وین کریستین بودند، نقش موثری در اندام های مختلف داشتند. نتایج بدست آمده بینش های جدیدی در مورد مکانیسم درمان با محصولات طبیعی می دهد که می توان جهت بهبود افراد مبتلا مورد استفاده قرار داد.
    کلید واژگان: بیوانفورماتیک, Catharanthus roseus, بیان ژن, وین بلاستین, وین کریستین}
    Masoud Tohidfar *, Yousef Saeedi Honar, Naser Farrokhi
    Catharanthus roseus is one of the most important medicinal plants that contains two antitumor substances, vinblastine and vincristine. It is important to identify the involved genes and their expression pattern and anti-tumor effect in different tissues of this plant. By using the expression data of RNA sequencing of different tissues, differential expression genes and their antitumor effects were investigated as in silico. The results showed that the total number of differentially expressed genes in the organs varied between 120 and 1238. The highest number of DEGs compared to the root was related to the leaf and the lowest number was related to the flower. Subsequently, 13 common genes between three different organs and 22 common genes were observed between leaves versus flowers and leaves versus roots. Among them, 6 common genes were observed in all three tissues, and the annotation analysis showed that these genes are involved in the biosynthetic pathway of two important compounds, vinblastine and vincristine. The highest expression of these genes was related to leaves and the lowest was related to roots. Protein network analysis determined that a number of genes that showed the most interaction with other genes were related to the genes of the biocentric pathway of antitumor compounds. Docking and molecular dynamics analysis showed that vinblastine and vincristine, while having good interaction as inhibitors with phosphoglycoprotein (drug resistance protein in tumor cells), also have good stability in interaction with phosphoglycoprotein. Generally DAT, STR, TDC, G10H, D4H, T16H2, Tryptophandecar-boxylase and Strictosidine synthase genes that were in the biosynthesis pathway of vinblastine and vincristine had an effective role in different organs. The obtained results give new insights about the mechanism of treatment with natural products, which can be used to improve the patients.
    Keywords: Bioinformatics, Catharanthus roseus, gene expression, vinblastine, vincristine}
  • مصطفی محقق دولت آبادی*، عصمت رضوی، علی جعفری

    در این پژوهش، تاثیر جایگزینی ذرت جیره با آرد میوه بلوط بر میزان بیان ژن کیموتریپسین  پانکراس در جوجه های گوشتی بررسی شد. استفاده از میوه بلوط در جیره طیور، به دلیل غلظت بالای تانن آن می تواند باعث کاهش مصرف خوراک، هضم مواد مغذی و عملکرد طیور گردد. از این رو، هدف از این مطالعه بررسی میزان بیان ژن کیموتریپسن پانکراس در جوجه های گوشتی تغذیه شده با سطوح متفاوت آرد میوه بلوط بود. برای این منظور، جوجه های گوشتی با سه تیمار غذایی (کنترل، 15 درصد و 20 درصد آرد میوه بلوط) از سن 1 تا 42 روزگی تغذیه شدند. در سنین 21 و 42 روزگی، بافت پانکراس از 36 قطعه جوجه (6 قطعه از هر تیمار در هر سن) پس از کشتار، توزین و RNA کل استخراج گردید. به منظور بررسی بیان ژن، بیان ژن کیموتریپسین با ژن بتا اکتین به عنوان ژن مرجع، مورد مقایسه قرار گرفت. برای آنالیزداده های بیان ژن از نرم افزارهای REST, 2009, V2.0.13 و SAS 9.1 استفاده شد. در سن 21 روزگی، اختلاف معنی داری در وزن نسبی پانکراس بین تیمارهای مختلف مشاهده نشد (05/0 p>)، در حالی که در سن 42 روزگی، وزن نسبی پانکراس در تیمار 20 درصد آرد میوه بلوط نسبت به تیمارهای 15 درصد آرد میوه بلوط و کنترل افزایش معنی داری را نشان داد (05/0>p).  در سن 21 روزگی، بیان ژن کیموترپسین پانکراس جوجه های گوشتی بین تیمارهای حاوی بلوط نسبت به شاهد اختلاف معنی داری مشاهده نشد، در حالی که در سن 42 روزگی، بیان ژن کیموتریپسین در تیمارهای حای 15 و 20 درصد آرد میوه بلوط، افزایش معنی داری را نسبت به گروه شاهد نشان داد (05/0>P). بطور کلی افزایش سطح بلوط در جیره جوجه های گوشتی به علت افزایش ترکیبات فنولی (تانن ها) جیره و اتصال آنها با پروتیین های جیره و آنزیم های گوارشی می تواند باعث کاهش جذب پروتیین ها و اسید های آمینه در دستگاه گوارش وافزایش بیان آنزیم های هضم کننده پروتیین در دستگاه گوارشی گردد.

    کلید واژگان: بیان ژن, جوجه گوشتی, کیموتریپسین, میوه بلوط}
    Mustafa Muhaghegh Dolatabady*, Esmat Razavi, Ali Jafari

    In this study, the effect of dietary corn replacement with oak acorn on the expression of pancreatic chymotrypsin gene in broilers was investigated. The use of oak acorn in poultry feed can reduce feed intake, nutrient digestion and poultry performance by binding to dietary proteins and digestive enzymes. Therefore, the aim of this study was to evaluate the expression of pancreatic chymotrypsin gene in broilers fed with different levels of oak acorn. For this purpose, broilers were fed with three treatments (control, 15% and 20% oak flour) from 1 to 42 days of age. At 21 and 42 days of age, pancreatic tissue was isolated and weighed from 36 chickens (6 from each treatment at each age) after slaughter and then total RNA was extracted. To evaluate gene expression, chymotrypsin gene expression was compared with beta-actin gene as reference gene. To analysis of gene expression data, REST V2.0.13 software and SAS 9.1 software were used. At 21 days of age, no significant difference was observed in relative weight of pancreas between different treatments (p> 0.05), while at 42 days of age, relative weight of pancreas in 20% oak acorn treatment was significantly higher in compared to 15% oak acorn and control treatments (p <0.05). At 21 days of age, expression of chymotrypsin gene in broiler pancreas was not significantly different between treatments containing oak acorn compared to control, while on day 42, expression of chymotrypsin gene was significantly higher in treatments containing 15% and 20% oak acorn in relation to the control group (P <0.05). In general, increasing the level of oak acorn in the broilers diet due to the increase of phenolic compounds (tannins) and their binding to dietary proteins and digestive enzymes can reduce the digestion and absorption of proteins and amino acids and increased expression of protein digestive enzymes in the gastrointestinal tract.

    Keywords: Gene expression, chymotrypsin, Oak acorn, Broiler chicken}
  • یدالله بدخشان*، زهرا رودباری، ارسلان برازنده
    هدف

    گابا اسید آمینه ی غیر پروتیینی است که از دکربوکسیله شدن گلوتامات توسط آنزیم گلوتامات دکربوکسیلاز بدست می آید. سیستم عصب مرکزی مملو از این اسیدآمینه می باشد، که به عنوان نورترانسمیتر اصلی مهاری در مغز عمل میکند. اثر بیولوژیک گابا بواسطه گیرنده های A,Bو C رخ می دهد که نوع A یونوتروپیک و دو نوع دیگر متابوتروپیک می باشند. وضعیت بیان ژنهای مسیر گاباارژیک در شرایط فیزیولوژیک مختلف متفاوت می باشد. یکی از این شرایط کرچی در طیور است که بررسی تحول این مسیر در وضعیت مرغ های با کرچی زیاد و بدون کرچی به کشف آن کمک خواهد کرد.

    مواد و روش ها

    ابتدا داده های مربوطه از پایگاه NCBI با شماره دسترسی DRA008396 در فرمت SRA دانلود گردیدند. در ادامه برای بررسی کیفیت داده ها از نرم افزار FastQC و برای ترمیم داده ها و حذف آداپتورها از نرم افزار Trimmomatic استفاده گردید. از وبسایت هستی شناسی برای تعیین مسیرهای متابولیکی ژنها و از نرم افزار STRING در جهت رسم شبکه ژنی و ژنهای هاب استفاده شد.

    نتایج

    در هیپوتالاموس مرغ های لگهورن غیر کورچ و مرغهای بومی کرچ 2943 ژن بیان شده مشاهده شد. که پس از آنالیز مسیر 7ژن مرتبط با مسیرهای گاباارژیک شناسایی شدند. این ژنها شامل آنزیم های تبدیل کننده گلوتامات به گابا دو نوع می باشند که GAD1 و GAD2 می باشد .هر دوی این آنزیم ها در مرغ های بومی کرچ در مقایسه با مرغ لگهورن کاهش بیان را نشان داد. گیرنده گابا A و G وB به طور معنی داری کاهش و گیرنده گابا نوع A زیرواحد Pi و گیرنده C زیرواحد R1 افزایش بیان در مرغ های بومی دچار کرچی نسبت به مرغ لگهورن در دادهای ترانسکریپتوم مشاهده شدند.

    نتیجه گیری

    از بررسی مقایسات ترانسکریپتوم مسیر گاباارژیک هیپوتالاموس میان مرغ لگهورن و مرغ بومی تفاوت معنی دار گیرنده ها، آنزیم های سنتز کننده گابا مشاهده گردید. در مرغ های تخم گذار گابا و گیرنده های آن بیان ژن بالایی دارند و احتمالا از بررسی مسیر گاباارژیک در مراحل مختلف دوره تولید مرغ های تخم گذار مشاهدات قابل توجهی متبادر خواهد شد.

    کلید واژگان: مرغ تخم گذار, کرچی, هیپوتالاموس, گابا, بیان ژن}
    Yadollah Badakhshan *, Zahra Roudbari, Arsalan Barazandeh
    Objective

    g-Aminobutyric acid (GABA) is a non-protein amino acid synthesized by decarboxylation of glutamate by the enzyme glutamic acid decarboxylase. The central nervous system (CNS) contains uniquely high concentrations of GABA, and GABA serves as a major inhibitory neurotransmitter. The biological effects of the amino acid neurotransmitter GABA are mediated by ionotropic GABA-A receptors, a family of ion channels, and by the metabotropic GABA-B receptor, a receptor coupled to the inhibitory G-protein. Gene expression Status of GABAergic circuit is changed under different physiological conditions. Broodiness is one of those conditions. Investigation on high broodiness occurrence breed and breed without broodiness would be able to declare this discrepancy of different in egg lying and broodiness condition.

    Material and methods

    available dataset of hypothalamus gene expression were downloaded from NCBI (http://www.ncbi.nlm.- nih.gov/sra/SRP082125). The transcriptional profiling of hypothalamus samples from leghorn and local hen in non-broodiness and broodiness condition respectively was carried out at 2 samples for treated and 2 samples for control group. The quality control of sequencing reads was carried out by FastQC software. Filtered reads were evaluated with FastQC. String database was used for the retrieval of interacting genes and Cytoscape software was used to visualize the network. Kyoto encyclopedia of genes and genomes (KEGG) pathway analysis.

    Results

    In hypothalamus of non-broodiness and broodiness hens 2943 genes was expressed. After searching gene ID and analyzing 7 genes was identified as a GABAergic pathway. two enzymes involved in converting Glutamat to GABA, including GAD1 and GAD2. Both of them had down-regulation of expression in local hen compared to Leghorn hens. Gene reduction of GABAA, G and B receptors, gene increase expression of GABAA subunit of Pi and GABAC subunit of R1 was observed in local hen compared to Leghorn hens.

    Conclusion

    with investigation on transcription of GABAergic pathway of local and Leghorn hens, both GABA synthetic enzymes and GABA receptors showed significant difference. This showed more GABA receptor and GABA synthetic enzymes gene expression in lying hen and probably with survey of GABAergic pathway during different phase of egg production, more noticeable result would be declared.

    Keywords: laying hen, Broodiness, hypothalamus, GABA, Gene expression}
  • الهام عبیدنژاد، مهدی منصوری*، حمیدرضا کاوسی
    هدف

    سوکروز یا ساکارز محصول اصلی فتوسنتز در گیاهان می‏باشد که نقش‏های مهمی در رشد، نمو، ذخیره انرژی، انتقال سیگنال و سازگاری با تنش های محیطی دارد. ژن سوکروز فسفات فسفاتاز (SPP)، آخرین مرحله در مسیر بیوسنتز سوکروز که یک واکنش غیر برگشت پذیر است را کاتالیز می کند. در این پژوهش ژن های اورتولوگ SPP در گندم نان و گونه های اجدادی آن شناسایی و انتخاب شد و تغییرات میزان بیان آنها در پاسخ به تنش شوری مورد ارزیابی قرار گرفت.

    مواد و روش ها

    بذور گندم نان (Triticum aestivum CV. Rooshan) ، گندم دوروم (Triticum turgidum CV. Hana) و آجیلوپس (Aegilops tauschii) از موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر کرج تهیه شد. استخراج RNA از بافت های ریشه و برگ گیاهان کنترل و تحت تیمار (NaCl 200 mM) انجام شد و تغییرات بیان با روش qRT-PCR مورد ارزیابی قرار گرفت. به منظور مطالعه رخدادهای تکاملی و شناسایی روابط فیلوژنی بین اورتولوگ ها و پارالوگ های ژن SPP، درخت ژنی رسم شد. با استفاده از ابزار آنلاین psRNATarget امکان تنظیم پس از رونویسی با واسطه miRNA ها نیز مورد ارزیابی قرار گرفت.

    نتایج

    نتایج آنالیز فیلوژنی نشان داد که بر روی کروموزوم های 1 و 5 گندم نان، گندم دوروم و آجیلوپس به ترتیب 6، 4 و 2 ژن پارالوگ SPP تکامل یافته است. هم چنین مشخص شد که 16 miRNA متفاوت می توانند برخی از رونوشت ژن های SPP را در گندم نان و آجیلوپس، به عنوان ژن هدف شناسایی نمایند. نتایج تغییرات بیان ژن نیز نشان داد که در بافت ریشه و برگ گندم نان در پاسخ به تنش شوری بیان ژن SPP افزایش یافت اما در گندم دوروم کاهش بیان ژن SPP مشاهده شد. واکنش گیاه آجیلوپس به تنش شوری متفاوت بود به طوری که در بافت برگ کاهش بیان ولی در بافت ریشه افزایش بیان ژن SPP مشاهده شد.

    نتیجه گیری

    تنظیم پس از رونویسی با واسطه miRNA ها می تواند نقش مهمی در تنظیم متابولیسم پیچیده سوکروز و بطور ویژه تنظیم بیان ژن SPP داشته باشد. نتایج بیان ژن نشان داد که گیاه گندم نان تحت شرایط تنش شوری تولید سوکروز را افزایش داد در حالی که در گندم دوروم که حساسیت بیشتری به تنش شوری دارد تحت شرایط تنش شوری تولید سوکروز مختل و یا کاهش یافت که این کاهش تولید سوکروز در کنار سایر اثرات مخرب تنش شوری در کاهش عملکرد نقش خواهد شد.

    کلید واژگان: سوکروز, بیان ژن, تنش شوری}
    Elham Obeidnejad, Mehdi Mansouri *, Hamid Reza Kavousi
    Objective

    Sucrose, the final product of photosynthesis, plays important roles in growth, development, storage, signal transduction, and acclimation to environmental stresses in higher plants. Sucrose-phosphate phosphatase (SPP) catalyzes the final irreversible step in the sucrose biosynthesis pathway. In this study, the SPP orthologous genes in wheat and progenitors were selected, and the expression regulation of the orthologous SPP genes were analyzed in response to salinity stress.

    Materials and methods

    Seeds of bread wheat (Triticum aestivum CV. Rooshan), durum wheat (Triticum turgidum CV. Hana), and Aegilops tauschii were provided by the Seed and Plant Improvement Institute, Karaj, Iran. In order to quantify the expression of SPP genes, qRT-PCR was performed on total RNA extracted from leaf and root tissues of control and salt-treated (NaCl 200 mM) samples. A gene tree was constructed to calculate the evolutionary and phylogenetic relationships of the SPP protein family in bread wheat and its progenitors. The possibility of post-transcriptional regulation of the SPP genes was also evaluated using the online tool psRNATarget.

    Results

    The results of the phylogenetic analysis showed that 6, 4, and 2 SPP paralogous genes have evolved on chromosomes 1 and 5 of bread wheat, durum wheat, and Ae. tauschii, respectively. Additionally, We predicted 16 different microRNAs can target some of the SPP gene transcripts in bread wheat and Ae. tauschii. Gene expression results also indicated that SPP gene expression increased in the root and leaf tissues of bread wheat in response to salinity stress, while it decreased in durum wheat. The response of Ae. tauschii to salinity stress was different, with decreased expression observed in leaf tissue but increased expression in root tissue.

    Conclusion

    Post-transcriptional regulation through miRNAs can play an important role in the regulation of the complex sucrose metabolism, especially in the regulation of SPP gene expression. Gene expression results showed that under salinity stress conditions, bread wheat increases sucrose production, while in durum wheat, which is more sensitive to salinity stress, sucrose production is disrupted or decreased. This reduction in sucrose production can lead to a decrease in yield.

    Keywords: Sucrose, Gene expression, Salinity stress}
  • علیرضا ترنگ*

    برنج (Oryza sativa) به دلیل سازگاری محدود با شرایط کم آبی، به تنش خشکی بسیار حساس است. تنش خشکی پاسخ های مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی و مولکولی را در این گیاه تغییر می دهد. در این تحقیق تاثیر تنش خشکی در مراحل رویشی و زایشی بر صفات مورفولوژیک و بیان ژن های کدکننده فاکتورهای رونویسی DREB2A و ZFP252 در لاین برنج TH1 (حساس به خشکی) و رقم ندا (متحمل به خشکی) مورد بررسی قرار گرفت. تنش خشکی از طریق توقف آبیاری در مراحل پنجه زنی و خوشه دهی اعمال شد. نتایج بررسی صفات مورفولوژیکی نشان داد تعداد پنجه و تعداد خوشه به عنوان شاخصی برای تولید در رقم ندا به طور معنی داری بیشتر از لاین TH1 بود. Real Time PCR نشان داد در رقم ندا تنش خشکی در مرحله رویشی باعث افزایش بیان ژن ZFP252 (به نسبت 217/3 برابر) شد. این امر نشان دهنده ی اهمیت این ژن پاسخ دهنده به تنش خشکی در این ژنوتیپ در این مرحله ی رشدی می باشد. بررسی تغییرات میزان بیان ژن های DREB2A و ZFP252 در لاین TH1 حاکی از افزایش معنی دار بیان این دو ژن در نتیجه ی وقوع تنش خشکی در مرحله ی رویشی بود. آنالیز بیان ژن های کد کننده ی فاکتورهای رونویسی در این مطالعه بیانگر آن بود که گیاهان متحمل و حساس ممکن است از تنظیمات ژنتیکی و مکانیسم های متفاوتی در مواجهه با شرایط تنش استفاده کنند. رمزگشایی از این مکانیسم های مولکولی به درک بهتر تحمل به تنش و انتخاب استراتژی هایی برای بهبود بهره وری محصول در مواجهه با تغییرات آب و هوایی کمک می کند.

    کلید واژگان: برنج, بیان ژن, خشکی, فاکتورهای رونویسی}
    Alireza Tarang *

    Rice (Oryza sativa) is very sensitive to drought stress because of its limited adaptation to water-deficit conditions. Drought stress alters morphological, physiological, biochemical, and molecular responses in plant. In this study, the effects of drought stress on morphological traits and expression of transcription factor genes DREB2A and ZFP252 at vegetative and reproductive stages were investigated in TH1 line (drought sensitive) and Neda (drought tolerant). Drought stress was induced by stopping irrigation at tillering and heading stages. Investigation of morphological traits showed tiller and panicle numbers as production indices were significantly higher in Neda cultivar than TH1 line. Real Time PCR Neda genotype showed a significant increase (3.217 expression ratio) in expression of transcript level of ZFP252 at vegetative stage under drought stress. This indicates the importance of this drought stress responsive gene in acquisition of drought tolerance in this genotype at this stage. Investigation of expression level changes in TH1 line showed significant increase in DREB2A and ZFP252 genes expression under drought stress at the vegetative stage. Gene expression analysis in this study suggesting that tolerant and sensitive plants may be using genetic regulations and different mechanisms to be exposed to stress conditions. Deciphering of these molecular mechanisms will aid to better understand stress tolerance and to select strategies for improving crop productivity facing climate change.

    Keywords: Drought, Gene expression, rice, Transcription factors}
  • مریم فرامرزی جعفربیگلو، فرهاد نظریان فیروزآبادی*، سید سجاد سهرابی، علی مقدم
    بیماری های گیاهی، به ویژه بیماری های حاصل از قارچ ها و اوومیست ها، از چالش های عمده ی کشاورزی مدرن جهانی هستند. الگوهای مولکولی مرتبط با پاتوژن (PAMP) مانند کیتین دیواره ی سلولی قارچ ها و اوومیست ها، باعث تحریک و سیگنال هایی در گیاه میزبان، بیان ژن های R و تولید گونه های اکسیژن فعال و طیف وسیعی از متابولیت ها می شوند. تحریک کیتین منجر به بیان ژن های مرتبط با دفاع مانند کیتینازها و درنهایت تخریب کیتین دیواره ی سلولی پاتوژن ها می شود. به منظور ارزیابی سطح بیان تعدادی از ژن های کیتیناز و اندازه گیری فعالیت برخی آنزیم های آنتی اکسیدان، برگ های یک ژنوتیپ سیب زمینی متحمل به بیماری به نام جلی، در شرایط آزمایشگاهی با الیگومرهای کیتین تلقیح شد. نتایج پژوهش نشان داد که 48 ساعت پس از تلقیح با کیتین، بیان کلاس های مختلف ژن کیتیناز در برگ های تیمار شده نسبت به شاهد افزایش معنی داری پیدا کرد. ژن های کیتیناز کلاس I (با 5/5 برابر افزایش بیان نسبت به شاهد) و ژن های کیتیناز کلاس III (با 11/1 برابر افزایش بیان نسبت به شاهد)، به ترتیب بیشترین و کمترین بیان را 48 ساعت پس از تلقیح با کیتین داشتند. با این حال، فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان کاتالاز و آسکوربات پراکسیداز تغییر معنی داری نسبت به شاهد نداشتند. این نتیجه نشان می دهد که استفاده از تیمار کیتین، مسیرهای سیگنال دهی درگیر در بیوسنتز آنزیم های آنتی اکسیدان را در 48 ساعت پس از تیمار کیتین، القا نمی کند و نیز ژن های کدکننده کیتینازها را می توان با روش های مهندسی ژنتیک همسانه سازی نمود و در نهایت گیاهان تراریخته ی مقاوم به پاتوژن ها را تولید کرد.
    کلید واژگان: آنزیم های آنتی اکسیدان, بیان ژن, سیب زمینی, ژن کیتیناز, real-time PCR}
    Maryam Faramarzi Jafar Beiglou, Farhad Nazarian-Firouzabadi *, Seyed Sajad Sohrabi, Ali Moghadam
    Plant diseases, particularly diseases caused by fungi and oomycetes pose significant challenges in modern agriculture worldwide. Pathogen associated molecular pattern (PAMP) like chitin found in the cell walls of fungi and oomycetes, trigger defence signalling, leading to expression of R-genes and the production of reactive oxygen species (ROS), and accumulation of a wide range of metabolites. Chitin elicitors prompt the expression of defence-related genes such as chitinases, ultimately the resulting in the breakdown of chitin in the pathogen's cell wall. To assess the expression level of certain chitinases in potatoes and the activity of antioxidant enzymes, leaves of a tolerant potato genotype (jelly) was challenged with chitin oligomers in vitro. Result of this study revealed that 48 hours post chitin induction, the expression of different classes of chitinase genes were significantly increased. Class I chitinase (Soltu.DM.10G017450) and class III chitinase (Soltu.DM.11G026160) genes, had respectively the highest (5.5-fold relative to control) and the lowest (1.1-fold relative to control) expression level after 48 hours post chitin inoculation. However, the activities of antioxidant enzymes catalase and ascorbate peroxidase did not change significantly compared to the control. These findings suggest that the application of chitin does not activate the signaling pathways involved in the biosynthesis of antioxidant enzymes 48 hours after chitin treatment. In addition, results of this study may imply that chitinase genes can be cloned by genetic engineering approaches to generate transgenic plants resistant to pathogens.
    Keywords: Antioxidant Enzymes, chitinase genes, Gene expression, Potato, real-time PCR}
  • محمدرضا محمدآبادی*، افروز گلکار، مجید عسکری حصنی، امین خضری
    هدف

    یکی از مهم ترین گیاهان دارویی که دارای خواص ضد میکروبی، محافظ کبد و آنتی اکسیدانی بسیار قوی بوده و از زمان های بسیار قدیم مورد استفاده انسان قرار گرفته است رازیانه (Foeniculum vulgare mill) از خانواده Apiaceae است. نتایج مطالعات مختلف بر روی حیوانات اهلی ثابت کرده است که افزودن رازیانه در جیره غذایی حیوانات باعث افزایش هضم و بازده رشد می شود، کارایی لاشه و وزن و طول روده کوچک را بهتر می کند و تعداد کل باکتری ها را کاهش می دهد، و تبدیل خوراک و وزن بدن را بهبود می بخشد. لذا، هدف از این مطالعه بررسی تاثیر تغذیه رازیانه بر بیان ژن IGF1 در بافت شکمبه بره های کرمانی برای اولین بار بود.

    مواد و روش ها

    در این تحقیق از 30 راس بره نر از نژاد کرمانی با وزن 45/0 ± 5/27 کیلوگرم (هشت ماهه) استفاده شد. پس از پایان دوره مطالعه، حیوانات مورد بررسی برای نمونه برداری ذبح شدند و وزن شکمبه ثبت شد. RNA کل از بافت شکمبه استخراج شد و سپس cDNA سنتز شد. کیفیت RNA و cDNA با استفاده از الکتروفورز روی ژل آگارز اندازه گیری شد. از روش Pfaffl et al. برای تجزیه و تحلیل داده های حاصل از Real Time PCR استفاده شد.

    نتایج

    وزن شکمبه خالی در حیوانات تغذیه شده با رازیانه (780 گرم)، کمتر از حیواناتی بود که با رژیم غذایی بدون رازیانه (890 گرم) تغذیه شده بودند (P <0.05). RNA کل استخراج شده دارای کیفیت مطلوب، کامل، سالم و دارای دو باند با اندازه های S28 و S18 بود. الکتروفورز نتایج تکثیر ژن های هدف (IGF1) و مرجع (GAPDH) در بافت شکمبه روی ژل آگارز نشان داد که اندازه باند برای ژن هدف 265 جفت باز و برای ژن مرجع 76 جفت باز است. با افزایش سطح تغذیه با رازیانه میزان تکثیر ژن IGF1 در بافت شکمبه افزایش معنی داری (p<0.05) پیدا کرد. حداکثر بیان ژن IGF1 زمانی بود که حیوانات با جیره دارای سطح 2 درصد رازیانه تغذیه شدند.

    نتیجه گیری

    یافته های مطالعه حاضر نشان می دهد که رازیانه می تواند با تاثیر مفید بر بیان ژن IGF1 در شکمبه در جیره گوسفندان برای پیشرفت عملکردهای تولیدی (با تحریک رشد و نمو شکمبه) استفاده شود. اگرچه با توجه به یافته های پژوهش حاضر می توان تایید کرد که رازیانه می تواند برای اهداف مختلفی در پرورش گوسفند استفاده شود، اما در تحقیقات آتی، به منظور دستیابی به یک نتیجه قطعی بهتر است شرایط فیزیولوژیکی و اپی ژنتیکی متنوع و پیچیده تری در نظر گرفته شود.

    کلید واژگان: رازیانه, بیان ژن, IGF1, گوسفند}
    Mohammadreza Mohammadabadi *, Afrooz Golkar, Majid Askari-Hesni, Amin Khezri

    Fennel from the Apiaceae family is one of the most important medicinal plants that has strong antimicrobial, liver protective and antioxidant properties and has been used by humans since ancient times. The results of various studies on domestic animals have proven that adding the fennel in the diet of animals, increases digestion and growth efficiency, It improves carcass efficiency and small intestine weight and length , improves performance and health status, and improves feed conversion and body weight. Therefore, the aim of this study was to investigate the effect of fennel feeding on IGF1 gene expression in the rumen tissue of Kermani lambs for the first time.

    Materials and methods

    In this research, 30 Kermani male lambs weighing 27.5 ± 0.45 kg (eight months old) were used. After the end of the study period, the investigated animals were slaughtered for sampling and the rumen weight was recorded. Total RNA was extracted from the rumen tissue and then cDNA was synthesized. The quality of RNA and cDNA was measured using electrophoresis on agarose gel. The Pfaffl et al. method was used to analyze the Real Time PCR data.

    Results

    Empty rumen weight in animals fed with fennel (780 g) was lower than animals fed with diet without fennel (890 g) (P < 0.05). The extracted total RNA was of good quality, complete, and healthy, and had two bands with sizes of S28 and S18. Electrophoresis of the amplification results of target (IGF1) and reference (GAPDH) genes in rumen tissue on agarose gel showed that the band size for the target gene is 265 bp and for the reference gene is 76 bp. By increasing the level of feeding with fennel, there was a significant increase in IGF1 gene proliferation in rumen tissue (p<0.05). The maximum expression of IGF1 gene was when the animals were fed with a diet containing 2% fennel.

    Conclusions

    The findings of the present study show that fennel can be used with a beneficial effect on IGF1 gene expression in the rumen in the diet of sheep to improve production functions (by stimulating the growth and development of the rumen). Although according to the findings of the current research, it can be confirmed that fennel can be used for various purposes in sheep breeding, but in future research, in order to reach a definite result, it is better to consider diverse and more complex physiological and epigenetic conditions.

    Keywords: fennel, Gene expression, IGF1, sheep}
  • مجتبی ملائی، سعید نواب پور*، منیره نظری

    در این مطالعه به منظور بررسی صفات مورفوفیزیولوژیک گندم و ارزیابی بیان برخی ژن ها در مسیر تحمل به خشکی شامل TaNAC67 و TaMYB73، آزمایشی در مزرعه تحقیقاتی مرکز تحقیقات شهرستان کردکوی به صورت کرت های خرد شده با طرح پایه بلوک های کامل تصادفی در چهار تکرار انجام شد. تیمار خشکی شامل سطوح خشکی 3/0- بار (ظرفیت زراعی به عنوان تیمار شاهد)، 2- بار و 4- بار به عنوان فاکتور اصلی و ارقام گندم نان شامل بهاران، احسان، کلاته و مروارید به عنوان فاکتور فرعی در نظر گرفته شد. به منظور کنترل بارندگی سقف متحرک تعبیه شد. صفاتی از قبیل طول سنبله، ارتفاع بوته، وزن هزار دانه، عملکرد دانه و نیز صفات سطح برگ (LA)، ماده خشک، سرعت رشد محصول (CGR) و سرعت رشد نسبی (RGR) اندازه گیری شدند. جهت ارزیابی بیان ژن های TaNAC67 و TaMYB73، استخراج RNA از برگ و به وسیله تکنیک Real time PCR صورت گرفت. نتایج تجزیه واریانس صفات نشان داد که اثر تنش، رقم و اثر متقابل تنش در رقم بر روی صفات ارتفاع بوته، طول سنبله، وزن هزار دانه و عملکرد دانه در سطح احتمال یک درصد معنی دار بود و اثر بلوک برای هیچ یک از صفات معنی دار نبود. مقایسه میانگین اثر تنش خشکی بر صفات ارتفاع بوته، طول سنبله، وزن هزار دانه و عملکرد دانه ارقام نشان داد که با افزایش شدت تنش خشکی این صفات کاهش یافتند. مقایسه میانگین اثر رقم و اثر متقابل تنش در رقم بر صفات ارتفاع بوته، طول سنبله و وزن هزار دانه نشان داد که رقم احسان بیشترین مقدار این صفات را دارا بود و اختلاف آن با سه رقم دیگر معنی‎دار بود. مقایسه میانگین اثر رقم و اثر متقابل رقم و تنش بر صفت عملکرد دانه نشان داد که رقم بهاران بیشترین مقدار را دارا بود و اختلاف آن با سایر ارقام معنی‎دار شد. نتایج ارزیابی سطح برگ و ماده خشک بیانگر این بود که رقم بهاران بیشترین حساسیت را نسبت به بروز تنش خشکی از خود نشان داد و این حساسیت در مرحله گرده افشانی بیشتر از سایر مراحل بود. میزان تغییرات سرعت رشد نسبی نشان می دهد میزان کاهش این شاخص در رقم کلاته به طور نسبی کمتر از سایر ارقام بود. نتایج ارزیابی سرعت رشد محصول تحت شرایط تنش خشکی نشان داد که ارقام واکنش متفاوتی را نشان می دهند. نتایج بیان ژن TaMYB73 و TaNAC67 در شرایط تنش خشکی 2- بار نسبت به شاهد در تمام ارقام مورد مطالعه افزایش بیان نشان داد اما با افزایش شدت تنش از 2- بار به 4- بار ارقام مختلف سطح بیان متفاوتی برای بیان این ژن نشان دادند. در شرایط تنش خشکی 4- تنها رقم احسان افزایش بیان ژن TaMYB73 را نسبت به شاهد و تنش 2- بار نشان داد و اختلاف معنی داری با سایر ارقام داشت. همچنین بیشترین بیان ژن TaNAC67 در شرایط خشکی 4- بار مربوط به رقم کلاته بود.

    کلید واژگان: اجزای عملکرد, بیان ژن, تنش خشکی, شاخص های رشد, گندم نان}
    Mojtaba Mollaeii, Saeed Navabpour*, Monireh Nazari

    Evaluation of molecular and morpho-physiological traits of wheat such as grain yield, grain yield component, growth index values and the expression of some genes in the pathway of drought tolerance, including TaNAC67 and TaMYB73 in the farm of Kurdkoi Agricultural Research Center by split plots with randomized complete blocks design in four replications in this reserach was studied. Drought treatment includes levels of -0.3 (field capacity as a control treatment), -2 and -4 were considered as a main factor and bread wheat cultivars (Baharan, Ehsan, Kalate and Marwarid) as a sub factors. Rain shield was used to control rainfall. Traits such as leaf area (LA), dry matter, crop growth rate (CGR) and relative growth rate (RGR) as well as spike length, thousand grain weight, plant height and grain yield were measured. To evaluation of TaNAC67 and TaMYB73 genes expression, RNA was extracted from the leaves and Real time PCR technique was used. The results showed that all investigated morphological traits decreased under the drought stress. Baharan cultivar had the highest grain yield in the control treatment, but by increasing stress, the largest decrease in grain yield occurred in this cultivar. In case of gene expression evaluation, Ehsan cultivar can be introduced as a cultivar with high drought tolerance. Analysis of variance showed that effect of stress, variety and interaction effect between stress and variety on plant height, spike length, thousand grain weight and grain yield were significant at the probability level of 1% but block effect was not significant for any of studied traits. Comparison of average for drought stress on plant height, spike length, thousand grain weight and grain yield of cultivars showed that these traits decreased by increasing drought stress intensity. Comparison of average for variety and interaction effect between stress and variety on plant height, spike length and thousand seed weight showed that the Ehsan variety had the highest amount of these traits and it has significant difference with the other three varieties. Comparing of average for cultivar and interaction effect between stress and variety on grain yield trait showed that Baharan cultivar had the highest value and it has significant difference with other cultivars. The results of leaf area and dry matter showed that the Baharan variety has the highest sensitivity to drought stress and this sensitivity was higher in the pollination stage than other stages. Relative growth rate results showed that decreases rate of this index in Kalate variety was lower than other varieties. The results of evaluating the growth rate of the crop under drought stress conditions showed that cultivars had different reactions. The results of TaMYB73 and TaNAC67 genes expression under drought stress conditions showed increase in expression for -2 than the control in all cultivars but with the increase of stress intensity from -2 to -4, different cultivars showed different expression levels for the expression of these genes. In the condition of drought stress -4, only cultivar Ehsan showed increase of gene expression for TaMYB73 compared to the control and stress -2 times, and it had a significant difference with other cultivars. Also, the highest expression of TaNAC67 gene in -4 stress conditions was for the kalate variety.

    Keywords: Bread wheat, Drought stress, Gene expression, morpho-physiological traits, Yield components}
  • مهسا محمدلو، داود کولیوند*، محمد حاجی زاده، امید عینی
    هدف

    تولید آنتی بادی و کاربرد آن در آزمون های متنوع و طراحی بیوسنسورها یکی از راهبردهای مهم در تشخیص ویروس های گیاهی است. ویروس ساقه شیاری سیب (Apple stem grooving virus (ASGV)) یکی از ویروس های مهم درختان دانه دار و سیب می-باشد. هدف از این تحقیق، بیان ژن پروتیین پوششی این ویروس در E. coli و تولید آنتی بادی علیه پروتیین بیان شده و ارزیابی آن در آزمون های تشخیصی است.

    مواد و روش

    در واکنش زنجیره ای پلی مراز، قطعه ای به طول 714 جفت باز مربوط به ژن کامل پروتیین پوششی ASGV تکثیر و در پلاسمید pTG19 همسانه سازی شد. سپس، قطعه مورد نظر با آنزیم های برشی BamHI و EcoRI خارج و در حامل بیانی pET28a (+) همسانه سازی شد و سازه مورد نظر به منظور بیان ژن هدف، به باکتری E. coli سویه BL21 (DE3) منتقل شد. بهینه سازی بیان در غلظت یک میلی مولار IPTG و زمان های سه، چهار، شش و 16 ساعت پس از القا صورت گرفت و تایید بیان پس از الکتروفورز عمودی و آزمون وسترن بلات انجام شد. پروتیین بیان شده تخلیص و به عنوان آنتی ژن به خرگوش تزریق شد. پس از ایمن سازی سرم، ایمنوگلوبولین ها از سرم خون تخلیص و بخشی از آنها برای تولید کانجوگیت استفاده شدند. در نهایت، کارایی آنها در آزمون های سرولوژیکی ارزیابی شد.

    یافته ها

    نتایج تعیین توالی یابی نشان داد قطعات تکثیر یافته در پی سی آر مربوط به ژن پروتیین پوششی ویروس ساقه شیاری سیب است. نتایج پی سی آر کلونی و هضم آنزیمی تایید کننده ساخت سازه pET28-ASGV-CP بود. تعیین توالی سازه ساخته شده در دو جهت حاکی از قرار گرفتن ژن پروتیین پوششی در قاب صحیح درون پلاسمید بیان و فقدان جهش نوکلیوتیدی بود. پس از بهینه سازی، بیان و استخراج پروتیین پوششی، نوار پروتیینی با اندازه تقریبی 27 کیلودالتون چهار ساعت بعد از القاء در الکتروفورز عمودی و وسترن بلات تایید شد. در الایزی مستقیم، غیر مستقیم و آزمون دیبا، نتایج نشان داد غلظت حدود 1:1000 آنتی بادی تخلیص شده در غلظت مناسب آنتی ژن توانایی واکنش مناسب با آنتی ژن را دارد.

    نتیجه گیری

    آنتی بادی تولید شده و کانژوگه شده در رقت مناسب در تناسب با غلظت آنتی ژن توانایی اختصاصیت و کارایی لازم برای ردیابی و شناسایی ویروس ساقه شیاری سیب را بخوبی دارد. یکی از کاربردهای این آنتی بادی در طراحی انواع کیت های تشخیصی سرولوژیکی مانند الایزا است.

    کلید واژگان: آنتی بادی, بیان ژن, کاپیلوویروس, وسترن بلات}
    Mahsa Mohammadloo, Davoud Koolivand *, Mohammad Hajizadeh, Omid Eini

    Goal: 

    production of antibodies against the coat protein of Apple stem grooving virus and their application in diagnostic assays and biosensor design represents a crucial strategy for effective plant virus detection. ASGV is a significant pathogen affecting pome fruit trees. The objective of this study was to express the coat protein gene of ASGV in E. coli, generate antibodies against the expressed protein, and assess their effectiveness in diagnostic assays.

    Methods

    In the PCR, we successfully amplified a 714 bp fragment corresponding to the complete coding region of the ASGV coat protein gene. The amplified fragment was then cloned into the pTG19 vector. Subsequently, the desired fragment was subcloned into the pET28a (+) expression vector using BamHI and EcoRI restriction enzymes. The resulting construct was then introduced into E. coli BL21(DE3) cells for gene expression. To determine the optimal conditions for protein expression, the transformed cells were induced with one mM IPTG for various durations (3, 4, 6, and 16 hours). The expression of the protein was confirmed through SDS-PAGE electrophoresis and western blot analysis. Following the purification of the expressed protein, it was utilized as an antigen for immunizing rabbits. Immunoglobulins (IgGs) were subsequently purified from the rabbit serum, and some of them were employed for conjugate production. The efficacy of the conjugates was evaluated in serological assays.

    Results

    Sequencing analysis of the amplified fragments conclusively verified their correspondence to the ASGV coat protein gene. Moreover, PCR and enzymatic digestion of the resulting clone provided further evidence of the successful construction of pET28-ASGV-CP. Comprehensive sequence analysis of the constructed plasmid in both directions confirmed the accurate insertion of the coat protein gene into the expression vector, while also confirming the absence of any nucleotide mutations. Following optimization, the expression of the ASGV coat protein was successfully achieved, resulting in an approximate size of 27 kDa. This confirmation was attained through SDS-PAGE electrophoresis and subsequent western blotting, conducted four hours after induction. The direct, indirect, and dot-blot assays were performed to assess the efficiency of the conjugate. The results indicated that the optimal concentration of the conjugate was approximately 1:1000.

    Conclusion

    The generated and conjugated antibodies exhibit suitable titers relative to the antigen concentration and demonstrate specificity and effectiveness in the detection and identification of Apple stem grooving virus (ASGV). These antibodies can be utilized for various serological diagnostic kits, including ELISA, offering valuable applications in virus detection and identification.

    Keywords: Antibody, Gene expression, Capillovirus, western blot, Apple stem grooving virus}
  • لادن کیانی، موسی موسوی*، کریم سرخه
    هدف

    به منظور شناسایی ژن های دخیل در مقاومت نخل خرما به کنه تارتن (Oligonychus afrasiaticus)، جهت تعیین مکانیسم مولکولی مقاومت نخل خرما به کنه تارتن در این پژوهش بیان برخی از ژن های منتخب مورد بررسی قرار گرفت.

    مواد و روش ها

    از شش رقم خرما (سه رقم نسبتا مقاوم و سه رقم حساس) موجود در پژوهشکده خرما و میوه های گرمسیری کشور، اهواز در اواخر تیرماه و همزمان با فعالیت کنه نمونه برداری انجام شد. پس از استخراج RNA و سنتز cDNA، بیان هفت ژن شامل ژن هایbZIP1 ،MPK6 ،Peroxidase72 ، MurG،Lipoxigenase ، ACC synthase و ACC oxidase به روش qRT-PCR بررسی شدند. جهت طراحی آغازگرها پس از بررسی نواحی کد کننده ژن های منتخب (CDS) و همترازی آنها با ژنوم خرما توسط Clustal W با استفاده از پایگاه های Primer3 و IDT طراحی و ارزیابی نهایی شدند. پس از پایان آزمایش میزان نسبی رونوشت ژن ها تعیین و با هم مقایسه شدند.

    نتایج

    نتایج نشان داد که همه ژن های منتخب به استثنای ژن MPK6 در ارقام زاهدی، حلاوی و استعمران دارای بیان بودند. ژن MurG در ارقام مقاوم شامل زاهدی، حلاوی و استعمران، بیان بیشتری نسبت به ارقام حساس شامل لیلویی، خضراوی و برحی نشان داد. بیان نسبی ژن Peroxidase72 در ارقام نسبتا مقاوم شامل زاهدی (100%) و کمترین بیان نسبی ژن در رقم حساس لیلویی (81/76%) بود. ژن bZIP در ارقام نسبتا مقاوم شامل زاهدی (100%) و کمترین بیان نسبی ژن در رقم حساس لیلویی (83/76%) بود. ژن Lipoxigenase در ارقام نسبتا مقاوم شامل زاهدی (100%) و کمترین بیان نسبی ژن در رقم حساس لیلویی (55/73%) بود. بیان نسبی ژن ACC synthase در ارقام نسبتا مقاوم شامل زاهدی (100%) و کمترین بیان نسبی ژن در رقم حساس لیلویی (55/81 %) بود. ژن ACC oxidase در ارقام نسبتا مقاوم شامل حلاوی (100%) و کمترین بیان نسبی ژن در رقم حساس لیلویی (37/85 %) بود. بیان ژن MPK6 در ارقام حساس مشاهده شد، اما برای این ژن در ارقام نسبتا مقاوم بیانی مشاهده نشد.

    نتیجه گیری

    بیان برخی از ژن ها در ارقام حساس و مقاوم از الگوی منظمی پیروی کرده و بیان ژن های دیگر دارای الگوی نامنظمی بودند.بنابراین می توان گفت که احتمالا نقش محصول ژن های MurG و bZIP به صورت تنظیم مثبت القاء مقاومت نخل خرما نسبت به کنه است اما نقش محصول ژن MPK6 به صورت تنظیم منفی القاء مقاومت به کنه در نخل خرما است. در مورد ژن های Peroxidase72 و ACC oxidase الگوی ثابت بین ارقام حساس و بین ارقام نسبتا مقاوم ملاحظه نشد.

    کلید واژگان: بیان ژن, کنه تارتن, نخل خرما, Oligonychus afrasiaticus}
    Ladan Kiani, Mousa Mousavi *, Karim Sorkheh
    Objective

    In order to identify the genes involved in the resistance of date palms to spider mite, sampling was taken from three relatively resistant and three susceptible date palm cultivars at the end of July in the Kimmeri stage, simultaneously with mite activity. Then the activity of some genes was investigated with the aim of determine the molecular mechanism of date palm resistance to the spider mite.

    Materials and methods

    After RNA extraction and cDNA synthesis, the expression of 7 genes, including bZIP, MPK6, Peroxidase72, MurG, Lipoxigenase, ACC synthase and ACC oxidase genes, were investigated by qRT-PCR in susceptible and semi-resistant cultivars. In order to design the primers, the selected genes CDS were aligning with the date palm genome and finding related genes by Clustal W then primers were designed using Primer3 databases. After the end of the experiment, the amount of gene transcripts were determined and compared.

    Results

    The MurG gene showed higher expression in relatively resistant cultivars: Zahedi, Hallawi and Estamaran than susceptible cultivars: Lilwi, Khadrawi and Barhee (Zahidi maximum and Lilwi minimum). The expression of the Peroxidase72 gene in relatively resistant cultivars including Zahedi (100%) and the lowest expression related to susceptible cultivar Lilwi (76.81%). The bZIP gene was found in relatively resistant cultivars including Zahedi (100%) and the lowest expression in the susceptible cultivar Lilwi (78.19%). The Lipoxigenase gene was found in relatively resistant cultivars including Zahedi (100%) and the lowest expression in the susceptible cultivar Lilwi (73.56%). The expression of the ACC synthase gene in relatively resistant cultivars including Zahedi (100%) and the lowest expression was in the susceptible cultivar Lilwi (81.56%). The ACC oxidase gene was in relatively resistant cultivars including Hallawi (100%) and the lowest expression was in the susceptible Lilwi cultivar (85.37%). MPK6 gene expression was observed in all three susceptible cultivars, but no expression was observed for this gene in all three relatively resistant cultivars.

    Conclusions

    The expression of some genes in susceptible and resistant cultivars followed a regular pattern and the expression of other genes had an irregular pattern. As a result, it can be concluded that the role of MurG and bZIP gene product is up regulating the resistance of date palm to mite, but the role of MAPK6 gene product is down regulating the resistance of date palm to mite.

    Keywords: date palm, Gene expression, Spider mite, Oligonychus afrasiaticus}
  • شهرام نصابیان، ابوالفضل زارعی، محمد چمنی، علی اصغر صادقی، علیرضا صیداوی*
    هدف

    مطالعه حاضر به منظور بررسی تاثیر سطوح مختلف هیدروکسید روی و روی گلایسین بر عملکرد، فراسنجه های خونی و ایمنی، آنزیم های کبدی و بیان ژن های اینترلوکین -6 و گاما اینترفرون در جوجه های گوشتی تغذیه شده با جیره بر پایه ذرت-سویا انجام شد.

    مواد و روش ها

    از طرح کاملا تصادفی در قالب آزمایش فاکتوریل 3 × 3 با 9 تیمار و 4 تکرار در هر تیمار استفاده شد که هر تکرار شامل 15 قطعه جوجه گوشتی بود (مجموعا 540 جوجه گوشتی سویه راس 308). جیره های مورد مطالعه شامل جیره شاهد (صفر میلی گرم در کیلوگرم خوراک) و سطوح 50 و 100 میلی گرم بر کیلوگرم خوراک از هیدروکسید روی و روی گلایسین بود.

    نتایج

    استفاده از هیدروکسید روی و روی گلایسین باعث افزایش مصرف خوراک و وزن در پایان دوره پرورش شد (05/0>P). در بین گروه های آزمایشی، 100 میلی گرم در کیلوگرم خوراک هیدروکسید روی تاثیر بهتری بر پارامترهای خونی و ایمنی داشت (05/0>P). استفاده از هیدروکسید روی و روی گلایسین در جیره جوجه های گوشتی اثر معنی داری بر آنزیم های کبدی داشت (05/0>P). سطوح مختلف هیدروکسید روی و روی گلایسین باعث کاهش بیان ژن اینترلوکین 6 و افزایش اینترفرون گاما شد.

    نتیجه گیری

    بطور کلی می توان بیان کرد که جیره حاوی 100 میلی گرم در کیلوگرم هیدروکسید روی بیشترین تاثیر را بر بهبود عملکرد، فراسنجه های خونی و ایمنی داشته است. همچنین تیمار 100 میلی گرم در کیلوگرم هیدروکسید روی و روی گلایسین، تاثیر مناسب بر بیان ژن ها داشته است

    کلید واژگان: بیان ژن, جوجه های گوشتی, روی, عملکرد}
    Shahram Nessabian, Abolfazl Zarei, Mohammad Chamani, AliAsghar Sadeghi, Alireza Seidavi *
    Objective

    This study was conducted to investigate the effects of zinc hydroxide and zinc glycine and their mixtures on performance, blood and immune parameters, liver enzymes and expression of interleukin-6 and interferon gamma genes in broiler chickens.

    Materials and methods

    Birds fed on a Corn-Soybean. The study was conducted in a completely randomized design with a 3×3 factorial arrangement with 9 treatments and 4 replications, each replication containing 15 birds. (540 Ross 308 broiler chickens). The experimental diets included the control diet (without zinc hydroxide and zinc glycine) and the levels of 50 and 100 mg / kg zinc hydroxide and zinc glycine.

    Results

    The results showed that the use of mixture of zinc hydroxide and zinc glycine increased feed intake and weight at the end of broiler chickens breeding (P<0.05). Among the experimental groups, 100 zinc hydroxide (mg/kg of feed) had the blood and immune parameters (P<0.05). The use of zinc hydroxide and zinc glycine in the diet of broiler chickens has significant effect on liver enzyme (P<0.05). The different levels of zinc hydroxide and zinc glycine decreased the expression of interleukin-6 and increased gamma interferon liver genes.ConclusionsIn general, it can be stated that the mixture containing 100 zinc hydroxide (mg/kg of feed) has the most effect on performance improvement, blood and immune parameters and100 zinc hydroxide and zinc glycine (mg/kg of feed) expression of liver genes in broiler chickens.The results showed that the use of mixture of zinc hydroxide and zinc glycine increased feed intake and weight at the end of broiler chickens breeding (P<0.05). Among the experimental groups, 100 zinc hydroxide (mg/kg of feed) had the blood and immune parameters (P<0.05). The use of zinc hydroxide and zinc glycine in the diet of broiler chickens has significant effect on liver enzyme (P<0.05). The different levels of zinc hydroxide and zinc glycine decreased the expression of interleukin-6 and increased gamma interferon liver genes.

    Conclusions

    In general, it can be stated that the mixture containing 100 zinc hydroxide (mg/kg of feed) has the most effect on performance improvement, blood and immune parameters and100 zinc hydroxide and zinc glycine (mg/kg of feed) expression of liver genes in broiler chickens.

    Keywords: broiler, Gene expression, performance, zinc}
  • ارسلان برازنده*
    هدف

    به دلیل اهمیت اقتصادی پشم گوسفند، تاکنون تحقیقات گسترده ای در زمینه ساختار و اساس ژنتیکی آن صورت گرفته است. شناسایی ژن های موثر بر صفات اقتصادی از اهداف مهم اصلاح نژادی در پرورش گوسفند است. از پتانسیل ژنتیکی و عملکردی ژن ها می توان در جهت دستیابی به محصولات تولیدی با بهترین کیفیت و کمیت استفاده نمود. برای تجزیه و تحلیل داده های حجیم، روش های تعیین توالی مقرون به صرفه ای وجود دارد که به درک مکانیسم ها و زمینه ژنتیکی صفات مختلف کمک کرده است. شناسایی ویژگی های متفاوت ژن های کاندید و انواع ژنوتیپ های مرتبط با صفات مهم فنوتیپی، در اصلاح نژاد حیوانات ضروری است. لذا، هدف از مطالعه حاضر شناسایی ژن های موثر بر تولید الیاف پشم در گوسفند بر پایه آنالیزهای عملکردی آن ژنها می باشد.

    مواد و روش ها

    ابتدا داده های مورد استفاده برای این تحقیق از پایگاه داده ای GEO با شماره دسترسی GSE85844 دانلود شدند. در پژوهش حاضر معیار انتخاب ژن ها تفاوت بیان در دامنه (<-0.3 0.3< LogFC) و آماره P-value در سطح کمتر از 5 درصد بود. پس از شناسایی و مشخص شدن ژن ها با تفاوت معنی دار برای آنالیز هستی شناسی ژن ها از پایگاه داده DAVID استفاده شد. به منظور بررسی برهمکنش و ارتباط بین ژن های درگیر در تولید الیاف پشم از پایگاه اطلاعاتی STRING استفاده و آنالیز شبکه توسط بسته نرم افزاری Cytoscape انجام شد.

    نتایج

    تعداد 1008 ژن با بیان متفاوت و معنی دار شناسایی شد (p<0.05). ژن ها با Log FC <- 0.3 بیان پایینی دارند و تعداد آن ها 431 عدد بود و ژن های با Log FC> 0.3 بیان بالایی دارند و تعداد آن ها 577 عدد است. نتایج هستی شناسی برای ژن های CHRD و PLOD1 BMP4 و ITGA5 نشان داد که این ژن ها در مسیرهای مرتبط با مورفوژنز و ساخت تارهای مو، بازسازی فولیکول های مو و توسعه و تراکم پوست موثر هستند.

    نتیجه گیری

    انتخاب برای بهبود کیفی در پشم تولیدی در گوسفندان با استفاده از این یافته ها، سبب تسریع پیشرفت ژنتیکی برنامه های اصلاح نژادی مرتبط خواهد گردید.

    کلید واژگان: پشم, آنالیز شبکه, بیان ژن, هستی شناسی}
    Arsalan Barazandeh *
    Objective

    The importance of wool has led to extensive research on its structure and genetic since decades ago. Identifying genes affecting economic traits is one of the most important goals of breeding in sheep. The genetic and functional potential of genes can be used to obtain animal products with the best quality and quantity. For the analysis of large data, sequencing software is cost-effective, which has greatly helped to understand the mechanisms and genetic background of various phenotypic traits in sheep. Identifying different characteristics of candidate genes and types of genotypes related to important phenotypic traits is essential in animal breeding. Therefore, the aim of the present study is to identify the genes affecting the production of wool fibers in sheep based on the functional analysis of those genes.

    Materials and methods

    In order to identify genes affecting wool fibers in sheep, the data used in this research were downloaded from the GEO database with access number GSE85844. In the current study, the criterion for selecting genes is the expression difference in the range 0.3 < LogFC <-0.3 and P-value at the 5% level. After identifying and specifying the genes with significant difference (increased and decreased expression), DAVID database was used to analyze the ontology of genes. In order to investigate the interaction and relationship between the genes, the STRING database was used and the Cytoscape software package was utilized to analyze the created network.

    Results

    1008 genes with different and significant expression were identified (p<0.05). Genes with Log FC <-0.3, have low expression and their number was 431, and genes with Log FC > 0.3 have high expression and their number is 577. The ontology results for CHRD, PLOD1, BMP4 and ITGA5 genes showed that these genes are effective in the pathways related to hair morphogenesis and construction, hair follicle regeneration and development and density of skin.

    Conclusions

    selecting to improve the quality of wool produced in sheep by using these findings will accelerate the genetic progress of related breeding programs.

    Keywords: wool, Network Analysis, Gene expression, Ontology}
  • فریبا رنجبر، بابک عبدالهی مندولکانی*، راحله قاسم زاده

    به منظور ارزیابی الگوی بیان ژن‏های کدکننده آنزیم های آنتی‏اکسیدان کاتالاز (Catalase)، آسکوربات‏پراکسیداز (Ascorbate peroxidase) و پلی فنل‏اکسیداز (Polyphenol oxidase) تحت شرایط کمبود (کمتر از 1.5 میلی گرم آهن در کیلوگرم خاک) نسبت به شاهد (10 میلی گرم آهن در کیلوگرم خاک) در ارقام آهن-‏کارا (پیشتاز) و آهن-‏ناکارا (فلات) گندم نان، آزمایشی به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلخانه اجرا شد. ارقام گندم نان در شرایط کمبود و کفایت آهن خاک کشت و میزان بیان نسبی ژن‏های کدکننده سه آنزیم فوق در برگ و ریشه گندم در دو مرحله رویشی و زایشی با استفاده از روش Real-time PCR اندازه‏گیری شد. نتایج این پژوهش نشان داد که میزان بیان نسبی ژن کاتالاز در مرحله زایشی در ریشه هر دو رقم به طور قابل‏توجهی افزایش یافت ولی افزایش بیان در رقم آهن-‏کارا بیشتر از رقم آهن-‏‏ناکارا بود. میزان بیان نسبی این ژن در برگ در همین مرحله و در ریشه در مرحله رویشی در هر دو رقم کاهش یافت. میزان بیان نسبی ژن آسکوربات‏پراکسیداز در مرحله زایشی در ریشه رقم آهن-‏ناکارای فلات بیشتر از رقم آهن-‏کارا افزایش یافت. در مرحله رویشی در برگ و ریشه، بیان این ژن در رقم آهن-‏کارا افزایش ولی در رقم آهن‏-ناکارا کاهش یافت. میزان بیان نسبی ژن پلی‏فنل‏اکسیداز در مرحله رویشی در شرایط کمبود آهن در برگ تقریبا سه برابر ریشه افزایش یافت در حالی‏که بیان نسبی این ژن در مرحله زایشی در برگ نسبت به کنترل کاهش یافت. با افزایش بیان هر دو ژن کاتالاز و آسکوربات پراکسیداز در ریشه هر دو رقم در مرحله زایشی در شرایط کمبود آهن، به نظر می رسد گیاه در مرحله پر شدن دانه با انتقال آهن بیشتر به دانه سعی در کاهش اثرات تنش و حفظ عملکرد دارد. یافته های مطالعه حاضر درک ما را در مورد نقش ژن های کدکننده آنزیم‏های آنتی‏اکسیدانی در مقابله با تنش‏ کمبود آهن خاک افزایش می دهد.

    کلید واژگان: آنزیم های آنتی اکسیدان, بیان ژن, کمبود آهن, گندم}
    Fariba Ranjbar, Babak Abdollahi Mandoulakani*, Raheleh Ghasemzadeh

    To evaluate the expression pattern of genes encoding antioxidant enzymes catalase, ascorbate peroxidase and polyphenol oxidase under iron deficiency conditions in Fe- efficient (Pishtaz) and -inefficient (Falat) bread wheat cultivars, a CRD (completely randomized design) based factorial experiment was conducted with three replications. The cultivars were grown under iron deficiency (Less than 1.5 mg Fe/kg soil) and compared with normal conditions (10 mg Fe/kg soil). The relative expression levels of the above-mentioned genes were measured using Real-time PCR technique in the leaves and roots of the cultivars at two growth stages: vegetative (one month after germination) and reproductive (30% of heading). The results revealed a remarkable enhancement in calatalse expression in the roots of both cultivars in the vegetatative stage but it was higher in Fe-efficient cultivar than -inefficient one. The expression of this gene was decreased in leaves at the same stage as well as in the roots of both cultivars in the vegetative stage. The expression level of ascorbate peroxidase gene in the reproductive stage in the roots of Fe-inefficient cultivar was higher than that of -efficient one. In the vegetative stage, the expression of this gene increased in the leaves and roots of Fe-efficient cultivar, but it was decresed in Fe-inefficient cultivar. The relative expression level of polyphenol oxidase gene in the vegetative stage under iron deficiency conditions in the leaf increased almost three times, compared to the roots, while the expression of this gene decreased in the reproductive stage in both leaves and roots. By increasing the expression of both catalase and ascorbate peroxidase genes in the roots of both cultivars in the reproductive stage under iron deficiency conditions, it seems that bread wheat cultivars might reduce the deletrious effects of stress and maintain yield through transferring much iron to the seeds in the seed filling stage. The findings of the present study may increase our understanding of the important role of genes encoding antioxidant enzymes in Fe deficiency stress conditions.

    Keywords: Antioxidant enzymes, Fe deficiency, Gene expression, Wheat}
  • سیمین گلکاری، شهرام پورسیدی*، علی کاظمی، مهدی منصوری
    هدف

    رزمارینیک اسید یک ترکیب ضد سرطانی، ضد آلرژی و ضد میکروبی است که به عنوان متابولیت ثانویه در بسیاری از گیاهان خانواده نعناع از جمله بادرنجبوبه وجود دارد. کاربرد نانوذرات به عنوان یک الیسیتور جدید برای بیوسنتز متابولیت های ثانویه نشان می دهد که نانوذرات می توانند این ترکیبات را در گیاهان با تحریک بیان ژن های مسیر بیوسنتز تحت تاثیر قرار دهند. این پژوهش با هدف بررسی اثر نانوذرات اکسید آهن مغناطیسی در مقایسه با همتای محلول آن انجام شد.

    مواد و روش ها

    محلول پاشی غلظت های مختلف (5، 10، 25 و 50 میلی گرم بر لیتر آهن) فریک کلرید و نانوذرات اکسید آهن مغناطیسی روی برگ های گیاه انجام شد. سطوح بیان ژن های TAT، HPPR و RAS با استفاده از qRT-PCR بررسی شد، و نمونه های تیمار شده و تیمار نشده مورد مقایسه قرار گرفتند.

    نتایج

    این مطالعه اثرات مثبت فریک کلرید و نانوذرات اکسید آهن مغناطیسی را بر بیان ژن های دخیل در مسیر بیوسنتز رزمارینیک اسید نشان داد. بیشترین میزان بیان ژن های TAT، HPPR و RAS در گیاهان تیمار شده با نانوذرات اکسید آهن مغناطیسی در غلظت 25 میلی گرم بر لیتر مشاهده شد، و بیان ژن ها با افزایش غلظت به 50 میلی گرم بر لیتر کاهش یافت، با این حال، میزان بیان همچنان در مقایسه با گیاه شاهد بیشتر بود.

    نتیجه گیری

    نتایج نشان داد که قرار گرفتن گیاهان در معرض فریک کلرید و نانوذرات اکسید آهن مغناطیسی منجر به افزایش بیان ژن های مورد مطالعه در مقایسه با گیاهان شاهد می شود. اما، کاربرد ذرات آهن در مقیاس نانو تاثیر بیشتری نسبت به فریک کلرید بر سطوح بیان داشت. افزایش بیان ژن های دخیل در مسیر بیوسنتز رزمارینیک اسید از طریق تیمار با نانوذرات اکسید آهن مغناطیسی فرصتی برای سنتز و تجمع رزمارینیک اسید فراهم می کند. بنابراین، ما امیدواریم بتوانیم با استفاده از این نانوذرات تولید رزمارینیک اسید در بادرنجبویه را افزایش دهیم.

    کلید واژگان: بیان ژن, بادرنجبویه, گیاه دارویی, متابولیت ثانویه, QRT-PCR}
    Simin Golkari, Shahram Pourseyedi *, Ali Kazemipour, Mehdi Mansouri
    Objective

    Rosmarinic acid (RA), an anticancer, antiallergic, and antimicrobial agent, is a secondary metabolite in many plants of the family Lamiaceae including M. officinalis L. The application of nanoparticles (NPs) as a novel elicitor for the biosynthesis of bioactive compounds shown that the NPs could affect the secondary metabolites in plants by eliciting the expression of biosynthetic pathway genes. The present paper aimed to assess the effect of Magnetic Iron Oxide Nanoparticles (MIONPs) in comparison with their dissolved counterpart.

    Materials and methods

    Foliar application of different concentrations: including 5, 10, 25, and 50 mg/L Fe of ferric chloride and MIONPs on the plant leaves was performed. The relative mRNA levels of TAT, RAS, and HPPR were evaluated with quantitative real-time PCR (qRT-PCR) and compared between treated and untreated samples.

    Results

    This study showed the positive effects of ferric chloride and MIONPs on the expression of genes involved in the biosynthesis pathway of RA. The highest expression level of TAT, HPPR, and RAS genes was observed in plants treated with MIONPs at the concentration of 25 mg/L and the expression of genes decreased as the concentration increased to 50 mg/L. However, the genes expression was still higher compared to the control plant.

    Conclusions

    The results showed that the exposure of plants to ferric chloride and magnetic iron oxide nanoparticles led to an increase in the expression of the genes under study compared to control samples. However, the application of nano-scale iron particles had more effect than ferric chloride on the expression levels. An increase in the expression of genes involved in the biosynthesis pathway of RA through treatment with MIONPs provides an opportunity for induction of synthesis and accumulation of RA. Therefore, we hope to be able to enhance the production of RA in M. officinalis L. by using these NPs.

    Keywords: Gene expression, lemon balm, Medicinal plant, Secondary metabolite, QRT-PCR}
  • سعید نواب پور*، حوریه نجفی

    تنش های محیطی از عوامل اصلی کاهش دهنده رشد و نمو و عملکرد گیاهان زراعی به شمار می آیند و همواره امنیت غذایی انسان ها را تهد ید می کنند. این مطالعه به منظور بررسی اثر تنش خشکی بر تغییرات صفات بیوشیمیایی و میزان بیان ژن های عوامل رونویسی MYB در دو رقم گندم (تجن و زاگرس)، تحت تنش خشکی انجام شد. آزمایش به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با 3 تکرار انجام شد. اعمال تیمار خشکی در سه سطح 40، 70 و 100 درصد ظرفیت زراعی و 4 هفته پس از جوانه زنی انجام شد. 20 روز پس از اعمال تنش نمونه برداری از برگ و ریشه به منظور بررسی بیان ژن ها و برخی صفات بیوشیمیایی صورت گرفت. نتایج بررسی محتوای کلروفیل تحت تنش نشان داد که با افزایش شدت تنش در ژنوتیپ‎های مختلف محتوای کلروفیلa  و b کاهش می یابد. میزان کاهش کلروفیل a  و b در ژنوتیپ تجن در تنش شدید، بیشتر از ژنوتیپ زاگرس بود. همچنین محتوای TBARM تحت تنش شدید خشکی به طور معنی داری بیشتر از وضعیت تنش متوسط بود و این افزایش در ژنوتیپ تجن بیشتر از رقم زاگرس دیده شد. تجزیه و تحلیلRT-PCR  نشان داد که ژن‎های خانواده MYB مورد مطالعه، تحت تنش خشکی افزایش بیان نشان می دهند. از طرفی رقم زاگرس که جزو ارقام متحمل به تنش خشکی می‏باشد برای تمامی ژن‏های مورد بررسی افزایش بیان بیشتری نسبت به رقم تجن داشت که امکان استفاده از این رقم را در بحث برنامه های بهنژادی فراهم می کند. همچنین با توجه به اهمیت ژن های خانواده  MYB طی تنش خشکی، از یافته های پژوهش حاضر می توان در برنامه های به نژادی و هرمی کردن ژن ها استفاده کرد.

    کلید واژگان: بیان ژن, تنش خشکی, گندم, صفات بیوشیمیایی}
    Saeid Navabpour*, Horeyeh Najafi

    Environmental stress is one of the main factors that reduce the growth and performance of crops and threatening human food security. This study was conducted in order to investigate the effect of drought stress on the changes in biochemical traits and the level of expression of a MYB transcription factor gene in two wheat cultivars (Tajan and Zagros), under drought stress. The experiment was conducted as a factorial based on a completely randomized design with 3 replications. Drought treatments were applied at three levels of 40, 70 and 100% of field capacity 4 weeks after germination. Twenty days after the application of stress, leaves and roots were sampled in order to investigate the expression of MYB genes and measuring some biochemical traits. The results of examining the chlorophyll content under stress showed that the content of chlorophyll a and b decreased with increasing of stress intensity in different genotypes. The rate of reduction of chlorophyll a and b in Tajan genotype under severe stress was higher than Zagros genotype. Also, TBARM content under severe drought stress was significantly higher than moderate stress condition and this increase was seen in Tajen genotype more than Zagros genotype. qRT-PCR analysis showed that the MYB genes showed an increase in expression under drought stress. Furthermore, Zagros genotype, which is considered as a tolerant cultivar to drought stress, had a higher MYB expression level than Tajan cultivar for both genes, suggesting this cultivar for future breeding programs, also considering the importance MYB family genes during drought stress, the results can be used in molecular breeding and pyramiding breeding projects.

    Keywords: Gene expression, Drought stress, Wheat, Biochemical traits}
  • زهرا دهقانی آغچه کهل، منصور امیدی*، رضا عزیزی نژاد، علیرضا اطمینان

    زیره سیاه اروپایی (Carum Carvi L.)، گونه ای مهم از خانواده ی چتریان است که دارای ترکیبات ترپنی ارزشمندی می باشد. هدف از این مطالعه، ابتدا تعیین اثر تیمارهای مختلف هورمونی در تولید کالوس از ریز نمونه برگ و ریشه و همچنین انتخاب ریز نمونه و تیمار هورمونی برتر جهت کشت سوسپانسیون و سپس بررسی اثر نانوذرات نقره بر تحریک تولید متابولیت های ثانویه و بیان ژن لیمونن سنتاز در کالوس حاصل از کشت سوسپانسیون سلولی بود. نخست اثر 6 تیمار هورمونی در محیط کشت MS بر کال زایی دو ریز نمونه (برگ و ریشه) با اندازه گیری صفات کمی شامل سطح و حجم کالوس و درصد کال زایی و صفات کیفی بافت و رنگ کالوس و میزان کال زایی در هر یک از تیمارها بررسی شد. با درنظر گرفتن صفات فوق، ریز نمونه برگ در تیمار هورمونی MS2 که شامل (0.5 mg/l)IBA (0.1 mg/l), 2IP (0.5 mg/l) and BA  بود، به عنوان ریز نمونه و تیمار هورمونی برتر شناسایی شدند. جهت ادامه مطالعات کالوس های حاصل از ریز نمونه و تیمارهورمونی برتر به محیط کشت سوسپانسیون سلولی حاوی محیط کشت MS بدون آگار منتقل و نمونه ها تحت شرایط تاریکی در دمای °C24 روی شیکر با rpm 120 قرار داده شدند. بعد از تکثیر کالوس ها و رسیدن به رشد مطلوب، نمونه ها با نانوذرات نقره در دو غلظت 50 و 100 mg/l تیمار شدند و از کالوس ها در بازه زمانی صفر، 24 و 48 ساعت بعد از تیمار نمونه گیری انجام گرفت. داده های حاصل از GC و GC/MS و نیز بررسی بیان ژن لیمونن سنتاز نشان داد که نانوذرات نقره به عنوان یک محرک غیرزنده با تشدید پاسخ های دفاعی در زیره سیاه، باعث تغییر در میزان سنتز متابولیت های ثانویه مانند لیمونن، کاروون، کارواکرول، تیمول، پی-سایمن و گاما-ترپینن و همچنین افزایش بیان ژن لیمونن سنتاز شد. به طوری که در بازه زمانی 24 ساعت و غلظت mg/l 100 و بازه زمانی 48 ساعت و غلظت mg/l 50 در مقایسه با نمونه شاهد بالاترین میزان بیان ژن لیمونن سنتاز مشاهده شد.

    کلید واژگان: بیان ژن, زیره سیاه اروپایی, کشت سوسپانسیون, لیمونن سنتاز, متابولیت ثانویه}
    Zahra Dehghani-Aghchekohal, Mansour Omidi*, Reza Azizinezhad, AliReza Etminan

    European black cumin (Carum carvi L.) is an important species of the Apiacea family that has valuable terpene compounds. The aims of this study were, to determine the effect of different hormonal treatments on the production of callus from leaf and root explants and also to select the best explant and hormonal treatment for cell culture, and then to investigate the effect of silver nanoparticles on the stimulation of the production of secondary metabolites and the expression of the Limonene synthase gene in callus was obtained from cell culture. First, the effect of 6 hormone treatments in MS culture medium on the callus produced from two explants (leaf and root) were investigated by measuring three quantitative and qualitative traits in each of the treatments. Considering the above traits, leaf explant in MS2 hormone treatment, which included IBA (0.1 mg/l), 2IP (0.5 mg/l) and BA (0.5 mg/l), were identified as superior explant and hormone treatment. To continue the studies, the calluses obtained from the superior explant on the superior hormone treatment were transferred to the cell culture medium containing MS culture medium without agar. Then the samples were placed in a shaker at 120 rpm under dark conditions at a temperature of 24°C. After multiplying the callus and reaching the desired growth, the samples were treated with silver nanoparticles in two concentration of 50 and 100 mg/l, and samples were taken from the calluses at zero, 24 and 48 hours after the treatment. The data obtained from GC and GC/MS and the results of limonene synthase gene expression showed that silver nanoparticles as a non-living stimulus by intensifying defense responses in black cumin, caused a change in the synthesis rate of secondary  metabolites such as Limonene, Carvone, Carvacrol, Thymol, p-Cymene and γ-Terpinene and also increased the expression of Limonene synthase gene.

    Keywords: Cell culture, European black cumin, gene expression, Limonene synthase, Secondary-metabolites}
  • معروف خلیلی*، محمد حسو محمد، حمزه حمزه
    با هدف اثر سطوح مختلف ملاتونین بر خصوصیات بیوشیمیایی و مقدار بیان ژن های مرتبط با فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان در گندم نان، آزمایشی به صورت اسپلیت پلات در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی اجرا شد. سطوح آبیاری نرمال ((FC= 80 درصد)، تنش ملایم (FC= 60 درصد) و تنش شدید (FC= 40 درصد) به کرت های اصلی و محلول پاشی ملاتونین (صفر ، 50، 100، 150 و 200 μM) به کرت های فرعی اختصاص یافتند. نتایج نشان داد با تشدید تنش کم آبی بر محتوی فلانویید و مقدار فعالیت آنزیم آسکروبات پراکسیداز افزوده شد و سطح μM 100 ملاتونین بالاترین محتوی فلانویید، مقدار فعالیت آنزیم آسکروبات پراکسیداز را به خود اختصاص داد. مقایسه میانگین تیمارهای برهمکنش نشان داد بالاترین محتوی پرولین، فنل، سوپر اکسید دیسموتاز و کاتالاز به تیمار محلول پاشی μM 100 ملاتونین تحت شرایط تنش شدید کم آبی اختصاص یافت. همچنین کمترین مقدار مالون دی آلدهید برای تیمار محلول پاشی μM50 ملاتونین تحت شرایط آبیاری نرمال مشاهده شد. بالاترین محتوی کلروفیل a، کلروفیل b، کارتنویید و عملکرد دانه در تیمار محلول پاشی 100 میکرومولار ملاتونین و شرایط آبیاری نرمال ثبت شد. در این بررسی حداکثر بیان ژن های سوپر اکسید دیسموتاز، آسکروبات پراکسیداز، پلی فنل اکسیداز و کاتالاز در تیمار محلول پاشی سطوح 100 و 150 μM ملاتونین تحت شرایط تنش شدید اختصاص یافت. محلول پاشی ملاتونین به خصوص سطح μM 100 توانست با بهبود خصوصیات بیوشیمیایی و آنتی اکسیدانی اثر تنش کم آبی را بر عملکرد دانه تعدیل نماید.
    کلید واژگان: آنتی اکسیدان, بیان ژن, کم آبی, گندم, ملاتونین}
    Marouf Khalili *, Mohammad Hasso Mohammad, Hamze Hamze
    To study the effect of different levels of melatonin on the biochemical properties and the amount of expression of genes related to the activity of antioxidant enzymes in bread wheat, a split plot experiment was conducted based on a randomized complete Triticum aestivum block design. Irrigation levels (normal (FC = 80%)), mild stress (FC = 60%), and severe stress (FC = 40%)) were allocated to the main plots and melatonin foliar spray (zero, 50, 100, 150, and 200 μM) were assigned to subplots. The results showed that the flavonoid content and ascorbate peroxidase enzyme activity increased with the intensification of dehydration stress. The level of 100 µM melatonin had the highest flavonoid content, ascorbate peroxidase enzyme activity. The mean comparison interaction treatments showed that the highest content of proline, phenol, superoxide dismutase and catalase was assigned to the 100 µM melatonin foliar spray under conditions of extreme stress of dehydration. Also, the lowest amount of malondialdehyde was observed for the 50 μM melatonin foliar treatment under normal irrigation conditions. The highest content of chlorophyll a, chlorophyll b, carotenoid and grain yield were recorded in the treatment of foliar spray of 100 μM melatonin and normal irrigation conditions. In this investigation, the maximum expression of superoxide dismutase, ascorbate peroxidase, polyphenol oxidase and catalase genes were determined in the foliar spray of 100 and 150 μM melatonin levels under conditions of extreme stress. . The foliar spray of melatonin, especially at the level of 100 μM, could moderate the effect dehydration stress on grain yield by improving biochemical and antioxidant properties.
    Keywords: antioxidant, Gene expression, melatonin, water deficit, Wheat}
  • عباس سعیدی*، زهره حاجی برات، محمدرضا غفاری، مهرشاد زین العابدینی

    نیتروژن یکی از مهمترین اجزای بیومولکول ها، آمینواسیدها، نوکلیوتیدها، پروتیین ها، کلروفیل و بسیاری از هورمون های گیاهی است که اجزای ضروری و موردنیاز برای رشد و تکوین گیاه می باشد. در شرایط کمبود نیتروژن پاسخ های بسیار متفاوتی در فنوتیپ گیاهان نمایان می شود. از جمله این تغییرات می توان به کاهش عملکرد، کلروز برگ، رشد گیاه و تشکیل ساختار ریشه و غیره اشاره نمود. در دهه گذشته، برای افزایش میزان بیومس و در نتیجه عملکرد گیاهان استفاده وسیعی از نیتروژن مورد توجه محققان قرار گرفته است. در این مطالعه، آنالیز بیان هفت ژن نیترات ترنسپورتر (NRT2) در پاسخ به تنش کمبود نیتروژن در 4 و 7 روز بعد از اعمال این تنش در گیاه آرابیدوپسیس بررسی شد. آنالیز بیان ژن هایNRT2.3 و NRT2.4 افزایش بیان در 7 روز بعد از اعمال تنش نیتروژن را نشان دادند. اما تمامی ژن ها در 4 روز بعد از اعمال تنش نیتروژن افزایش بیان معنی داری نشان ندادند. ژن NRT2.4 در مقایسه با سایر ژن ها هم 4 و هم 7 روز بعد از اعمال تنش نیتروژن افزایش معنی داری نشان داد. در مجموع، نتایج ما نشان داد که افزایش بیان نیترات ترنسپورتر در برگ به جذب نیتروژن برای رشد گیاه و تجمع نیتروژن در پاسخ به تنش کمبود نیتروژن طولانی مدت کمک می کند. این یافته ها ممکن است باعث درک بهتر مکانیسم تحمل کم نیتروژن و در نتیجه افزایش دیگر ارقام با تنش کمبود نیتروژن شود.

    کلید واژگان: کمبود نیتروژن, ترنسپورترهای نیترات, آرابیدوپسیس, بیان ژن}
    Abbas Saidi *, Zohreh Hajibarat, MohammadReza Ghaffari, Mehrshad Zeinalabedini

    Nitrogen is one of the most important components of biomolecules, amino acids, nucleotides, proteins, chlorophyll, and many plant hormones, which are essential and necessary for plant growth and development. In the condition of nitrogen deficiency very different responses such as yield reduction, leaf chlorosis, plant growth and root structure formation appears in phenotypes of plants. In the last decade, to increase the amount of biomass and as a result the yield of plants, a wide use of nitrogen has attracted the attention of researchers. In this study, the expression analysis of seven nitrate transporter genes (NRT2) was investigated in Arabidopsis in response to nitrogen deficiency stress at 4 and 7 days after this stress. The expression analysis of NRT2.3 and NRT2.4 genes showed increased expression at 7 days after applying nitrogen deficiency stress. But all the genes did not show a significant increase in expression at 4 days after N stress application. NRT2.4 gene showed a significant increase in 4 and 7 days after applying nitrogen stress compared to other genes. Overall, our results showed that increased nitrate transporter gene expression in leaves contributes to nitrogen uptake for plant growth and nitrogen accumulation in response to long-term low nitrogen stress. These findings can lead to a better understanding of the mechanism of low nitrogen tolerance and therefore the increase of other cultivars with nitrogen deficiency stresses.

    Keywords: Low nitrogen, Nitrate transporter, Arabidopsis, Gene expression}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال