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 « s » در نشریات گروه « بیوتکنولوژی و ژنتیک گیاهی »

تکرار جستجوی کلیدواژه «s» در نشریات گروه «کشاورزی»
  • بهمن پناهی*، بنت الهدی قویدل، پویا شاهگلی
    پروتئین های گروه دهیدرین (Dehydrin: DHN)، گروهی از پروتئین های مهم دخیل در پاسخ به تنش های غیر زیستی مانند سرما و خشکی در گیاهان هستند. این پروتئین ها به گروهی از پروتئین های محافظت کننده از سایر پروتئین ها به نام type II Late embryogenesis abundant تعلق دارند. با توجه به اهمیت پروتئین های گروه دهیدرین در گیاهان، در این تحقیق روابط تکاملی این گروه در گیاهان مختلف موردبررسی قرار گرفت. بدین منظور توالی های پروتئین های دهیدرین گیاهان مختلف از سایت NCBI استخراج و هم ردیف گردید. نتایج وجود نواحی حفاظت شده ازجمله موتیف K و S که به ترتیب در واکنش با دیگر پروتئین های تحت تنش و محافظت از آن ها و همچنین انتقال پروتئین های گروه دهیدرین از سیتوپلاسم به هسته نقش دارند را در بین ژن های مورد بررسی نشان داد. درخت فیلوژنی بر پایه نواحی حفاظت شده و با روش Neighbor Joining رسم گردید و توالی خطی و درصد اسیدآمینه های موجود در ساختار این پروتئین ها به همراه توالی مکمل ژنومی آن ها نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که پروتئین های گروه دهیدرین دولپه ای و تک لپه ای ها به دو گروه مجزا تفکیک شده و در هر گروه نیز بر اساس نزدیکی و دوری جنس های مختلف گیاهی در کلاسترهای مجزا قرار گرفتند. همچنین گیاهان تک و دولپه ازلحاظ توالی خطی اسیدآمینه و درصد آن ها هم اختلاف بالایی را نشان دادند. از طرفی، بررسی توالی ژنومی این گیاهان نشان دهنده وجود ساختارهای حفاظت شده و مشابه بود.
    کلید واژگان: یادگیری ماشین, دسته بندی, مدل, فنوتیپ, تنش}
    Bahman Panahi *, Bentolhoda Ghavidel, Pouya Shahgoli
    Machine learning plays a crucial role in identifying specific stressors that impact plant species and provides a comprehensive understanding of the challenges plants face in natural environments. The use of machine learning algorithms has significantly enhanced our ability to classify and differentiate the types of stress. There are two main methodologies in machine learning: supervised learning and unsupervised learning. In supervised learning, the model is trained using input-output data pairs, while unsupervised learning involves training the model without access to output labels. Unsupervised learning is primarily used for data exploration and dimension reduction. This detailed classification helps us better understand the distinct characteristics associated with different stressors and provides a more nuanced view of the plant stress landscape. Machine learning also enables the quantitative assessment of stress intensity and extent, allowing for an accurate evaluation of its impact on plant health and productivity. This quantitative approach helps researchers measure the true extent of stressors and their effects on the overall health of plant ecosystems. By employing advanced algorithms, machine learning can make predictions about future occurrences of stress and their potential consequences on plant ecosystems. This foresight strengthens preventive measures for sustainable agricultural practices, as researchers and practitioners can anticipate and mitigate potential threats to plant health. The purpose of this review is to provide a comprehensive understanding of the applications and concepts of machine learning in uncovering the complexity of plant stress phenotyping and elucidating the involved molecular mechanisms.
    Keywords: Machine Learning, Classification, Model, Phenotype, Stress}
  • آرمین ساعد موچشی، علی شیرخانی*
    پروتئین های گروه دهیدرین (Dehydrin: DHN)، گروهی از پروتئین های مهم دخیل در پاسخ به تنش های غیر زیستی مانند سرما و خشکی در گیاهان هستند. این پروتئین ها به گروهی از پروتئین های محافظت کننده از سایر پروتئین ها به نام type II Late embryogenesis abundant تعلق دارند. با توجه به اهمیت پروتئین های گروه دهیدرین در گیاهان، در این تحقیق روابط تکاملی این گروه در گیاهان مختلف موردبررسی قرار گرفت. بدین منظور توالی های پروتئین های دهیدرین گیاهان مختلف از سایت NCBI استخراج و هم ردیف گردید. نتایج وجود نواحی حفاظت شده ازجمله موتیف K و S که به ترتیب در واکنش با دیگر پروتئین های تحت تنش و محافظت از آن ها و همچنین انتقال پروتئین های گروه دهیدرین از سیتوپلاسم به هسته نقش دارند را در بین ژن های مورد بررسی نشان داد. درخت فیلوژنی بر پایه نواحی حفاظت شده و با روش Neighbor Joining رسم گردید و توالی خطی و درصد اسیدآمینه های موجود در ساختار این پروتئین ها به همراه توالی مکمل ژنومی آن ها نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که پروتئین های گروه دهیدرین دولپه ای و تک لپه ای ها به دو گروه مجزا تفکیک شده و در هر گروه نیز بر اساس نزدیکی و دوری جنس های مختلف گیاهی در کلاسترهای مجزا قرار گرفتند. همچنین گیاهان تک و دولپه ازلحاظ توالی خطی اسیدآمینه و درصد آن ها هم اختلاف بالایی را نشان دادند. از طرفی، بررسی توالی ژنومی این گیاهان نشان دهنده وجود ساختارهای حفاظت شده و مشابه بود.
    کلید واژگان: نش غیر زیستی, موتیفهای S و K, پروتئینهای Late Embryogenesis Abundant, Neighbor Joining}
    Armin Saed-Moucheshi, Ali Shirkhani *
    Dehydrin (DHN) proteins are a group of proteins that effectively respond to abiotic stresses such as cold and drought stress in plants. These proteins are a subset of protective greater group of proteins called type II Late embryogenesis abundant which are protecting other proteins from stresses shock. Due to the significant effect of dehydrin proteins in plants, specialy under abiotic stresses, the aims of this study were to survey the linear structure along with phylogeny relationship of this proteins’ group in different plants species. The protein linear sequences of different plant species were downloaded from NCBI site and then were aligned using MegaX software. The results of aligning showed highly conserved segments within the considered sequences such as K- and S-segments that are respectively responsible for covering other proteins and protecting them from damaging effects of stresses and transporting dehydrin proteins from cytoplasm to nucleus. Using the sequences’ alignment, phylogenic tree was extracted using Neighbor joining method. Furthermore, linear sequence order of amino acids and their ratio in the structure of these protein were evaluated. Folowing that, the composition of these proteins genomic sequences were considered to compare with the results of amino acids evaluation. The results indicated that dicotyledon and monocotyledon plants can be clearly separated into two distinguished classes based on the amino acid structure of DHN proteins. Similarly, The ratio and order of DNHs linear sequences were distinctly altered between mono- and di-cotyledon plants. Evaluation of genomic base pairs of these proteins showed that there are numerous unchanged motifs with eighter no or a little difference shared among the genomic sequences of DHN proteins.
    Keywords: Abiotic Stress, K, S Motifs, Late Embryogenesis Abundant Proteins, Neighbor Joining}
  • لیلا اکبری*، مهدی کاکائی
    با ارزش ترین فرآورده های بدست آمده از گیاه اسپند ترکیبات فنلی و سایر محتواهای بیوشیمیایی می باشد که در درمان بسیاری از بیماری ها کاربرد وسیعی دارد. این مطالعه با هدف ارزیابی اثر رویشگاه های مختلف بر برخی از پارامترهای بیوشیمیایی در گیاه اسپند صورت پذیرفت. ابتدا نمونه ها به طور هم زمان در چهار رویشگاه مورد مطالعه شناسایی و جمع آوری شدند. آزمایشی به صورت فاکتوریل، فاکتور اول اکوتیپ ها در چهار سطح و فاکتور دوم نمونه در دو سطح در قالب طرح پایه کاملا تصادفی با سه تکرار در آزمایشگاه مرکزی دانشگاه رازی در سال 1402 اجرا گردید. نتایج حاصل از تجزیه واریانس صفات مورد بررسی نشان داد که در صفات محتوای کلروفیل کل، فنل کل، فلاوونوئید و آنتوسیانین اختلاف معنی داری بین اکوتیپ ها و هم چنین دو نمونه برگ و دانه وجود دارد. در بررسی اثر متقابل اکوتیپ در نمونه نیز نتایج حاکی از معنی دار بودن شاخص کلروفیل b و قند محلول می باشد. اختلاف بین نمونه ها می تواند ناشی از نوع اکوتیپ و عوامل محیطی باشد. در بررسی و تعیین همبستگی بین صفات مورد بررسی نیز همبستگی مثبت و معنی داری بین کلروفیل a، کلروفیل b و کلروفیل کل مشاهده گردید. محتوای فنل و فلاوونوئید نیز دارای همبستگی منفی و معنی دار با کلروفیل کل و همبستگی مثبت و معنی دار با آنتوسیانین را نشان دادند. در نمونه های مورد بررسی با توجه به محتوای ترکیبات بیوشیمیائی و نیز محتوای بالای فنل ها و فلاوونوئیدها و هم چنین اهمیت این گیاه داروئی با ارزش به واسطه دارا بودن ترکیبات آنتی اکسیدانی مهم می توان بیان داشت که اکوتیپ شماره 2 می تواند به عنوان یک نمونه مناسب جهت مطالعات گسترده تر در حوزه کشت، داروئی و درمان به پژوهشگران معرفی گردد.
    کلید واژگان: آنتوسیانین, تنوع ژنتیکی, فنل کل, فلاوونوئید, کلروفیل}
    Leila Akbari *, Mehdi Kakaei
    The most valuable products obtained from the (Peganum harmala L.) are phenolic compounds and other biochemical contents, which widely is used in treating of many diseases. This study has been done with the goal of evaluating the effect of different habitats on some biochemical and physiological parameters in pecan plant. First, the samples were identified and collected simultaneously in the four studied habitats. A factorial experiment with a completely randomized design with three replications was conducted in the central laboratory of Razi University in 2023. Results of the analysis of the variance of the studied traits has been showed, that there is a significant difference between the ecotypes and also the two leaf and seed samples in the characteristics of total chlorophyll content, soluble sugar, flavonoid and anthocyanin. The results showed that, there is a significant difference between the ecotype and the sample in chlorophyll b index. The difference between the samples is due to the type of ecotype and the effect of the environment. There is a significant positive correlation between chlorophyll a, chlorophyll b and total chlorophyll. Phenol and flavonoid content showed significant negative correlation with total chlorophyll and positive and significant correlation with anthocyanin. Considering the content of biochemical compounds and the high content of phenols and flavonoids as antioxidant compounds in the studied samples, it can be stated that Ecotype No. 2 can be introduced to researchers as a suitable sample for further studies in the pharmaceutical field. The authors are grateful for the cooperation of the director of the Faculty of Engineering Sciences and Natural Resources, Razi University.
    Keywords: Anthocyanin, Genetic Diversity, Flavonoid, Habitat, Total Phenol}
  • مریم ساجدمرنی، سهیلا طالش ساسانی، شهره آریائی نژاد، اکرم صادقی*
    گیاهان با ترکیبات خاص در ترشحات ریشه خود می توانند جامعه میکروبی خاصی را در ریزوسفر تقویت کنند و از اجتماع جامعه میکروبی مضر برای خود جلوگیری کنند. ریزوسفر منطقه ای پویا اطراف ریشه گیاه است که توسط برهمکنش بین گیاه و میکروارگانیسم ها اداره می شود. ترشحات ریشه گیاه می تواند تحت تاثیر گونه گیاه، مراحل رشد گیاه و شرایط تنش قرار گیرد و متفاوت باشد؛ بنابراین هر سویه میکروبی می تواند بیان ژن های خود را در هر مرحله از رشد گیاه تنظیم کند. میکروب ها منبع ناشناخته و عظیمی از متابولیت های ثانویه هستند که نقش بسیار مهمی در عرصه درمانی و دیگر صنایع دارند. مطالعه مروری حاضر بر روی عوامل القا کننده تولید متابولیت های ثانویه جدید از میکروب های ریزوسفری تمرکز دارد. هر سویه میکروبی پتانسیل تولید چندین ترکیب را دارد اما با توجه به این که تولید متایولیت های ثانویه برای سلول بسیار هزینه بر است، سنتز آن ها توسط سلول بسیار کنترل شده است. مطالعات نشان داده که تغییر شرایط رشد میکروب ها، مانند: دما، شوری، کشت توام (باکتری-باکتری، قارچ-قارچ، باکتری-قارچ)، تغییر غلظت اکسیژن، سرعت هوادهی، افزودن عناصر خاکی و یون های فلزی کمیاب، تابش نور و همچنین روش های مهندسی ژنتیک مانند: قرار دادن پروموتر های قوی القایی، مهندسی ریبوزوم، بازآرایی کروماتین و بیان بیش از حد ژن های تنظیم کننده خاص مسیر و مولکول های کوچک و محرک شیمیایی می تواند به کشف ترکیبات جدید کمک کند. در این مطالعه موارد فوق به تفضیل تشریح شده است.
    کلید واژگان: القا, ترشحات ریشه گیاه, میکروب های ریزوسفری, متابولیت های ثانویه}
    Maryam Sajedmarani, Soheila Talesh Sasani, Shohreh Ariaeenejad, Akram Sadeghi *
    Plants with special compounds in their root exudates can strengthen a specific microbial community in the rhizosphere and prevent harmful microbial community from forming. The rhizosphere is a dynamic region around the plant root that is governed by the interaction between the plant and microorganisms. Plant root secretions can be influenced by plant species, plant growth stages and stress conditions and can be different; therefore, each microbial strain can regulate the expression of its genes at each stage of plant growth. Microbes are an unknown and huge source of secondary metabolites that play a very important role in the field of medicine and other industries. The present review focuses on factors inducing the production of new secondary metabolites from rhizosphere microbes. Each microbial strain has the potential to produce several compounds, but considering that the production of secondary metabolites is very costly for the cell, their synthesis is highly controlled by the cell. Studies have shown that changing the growth conditions of microbes, such as: temperature, salinity, co-cultivation (bacteria-bacteria, fungi-fungi, bacteria-fungi), change in oxygen concentration, aeration speed, addition of soil elements and rare metal ions, light radiation and also genetic engineering methods such as: insertion of strong inducible promoters, ribosome engineering, chromatin rearrangement, overexpression of pathway-specific regulatory genes and small molecules and chemical stimuli can help to discover new compounds. In this study, the above cases are explained in detail.
    Keywords: Induction, Plant Root Secretions, Rhizosphere Microbes, Secondary Metabolite}
  • سمانه وطنی، سعید نصرالله نژاد*، عبدالحسین طاهری، فرزاد علی رمجی، شهربانو وکیلی، لیلا فهمیده
    ویروس وای سیب زمینی (PVY) یکی از مهمترین و شایع ترین بیماری های ویروسی خانواده Solanaceae است و موثرترین روش مبارزه با آن استفاده از ارقام مقاوم است. در این پژوهش واکنش هفت رقم فلفل به صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با چهار تکرار در دو تیمار شاهد و آلودگی با ویروس PVY بررسی شد. نتایج تیمارهای مایه زنی نشان دادند شاخص های رشدی شامل ارتفاع بوته (84/31 درصد)، وزن تر و خشک اندام هوایی (55/46 و 61/46 درصد)، وزن تر و خشک کل بوته (16/50 و 09/50 درصد)، وزن تر و خشک ریشه (93/51 و 76/54 درصد) در ارقام مایه زنی شده به PVY نسبت به شاهد کاهش معنی دار نشان داد، در حالی که میزان کلروفیل a، b و کل، کاروتنوئید، محتوی فنول، فلاونوئید و شدت آلودگی تمامی ارقام مورد مطالعه نسب به شاهد افزایش نشان داد. جهت تایید آلودگی گیاهان مایه زنی شده، شناسایی ویروسPVY با آزمون الایزای مستقیم و با آنتی سرم IgG- PVY و آزمون RT-PCR با استفاده از آغازگرهای اختصاصی PVY-8687F وPVY-9295R انجام شد. نتایج آزمون RT-PCR نشان دهنده تکثیر قطعه ای به اندازه 327 جفت باز بود که بیانگر تایید آزمون الایزا بود و با نتایج تعیین توالی در پایگاه داده NCBI (Accession number-KR909091.1) که قبلا برای این جدایه ثبت شده بود مطابقت داشت. در مجموع رقم کائوبا عکس العمل بهتری در مواجه با آلودگی ویروسی نشان داد، لذا می توان این رقم را برای مطالعات آتی به نژادی ارقام فلفل پیشنهاد نمود.
    کلید واژگان: ارقام فلفل, خانواده Solanaceae, رنگیزه های فتوسنتزی, صفات رشدی, محتوی فنل و فلاونوئید}
    Samane Vatani, Saeed Nasrollanejad *, Abdolhossein Taheri, Farzad Aliramaji, Sharbano Vakili, Leila Fahmideh
    Potato virus Y (PVY) is one of the most important and widely distributed viral diseases of Solanaceae family and the use of resistant cultivars is the most effective control measure of this disease. In this research, the response of seven pepper cultivars was investigated in two conditions, healthy control and infection with PVY. This experiment was performed as a factorial in a completely randomized design with four replications. The results showed that under the conditions of viral infection, the growth indices including: height of the plant (31.84%), shoot fresh and dry weight (46.55 and 46.61%), plant fresh and dry weight (50.16 and 50.09%), root fresh and dry weight (54.76 and 51.93%) of all seven cultivars decreased compared to the ‎control conditions.‎While the amount of chlorophyll a, b and total chlorophyll, carotenoid, the content of phenol and flavonoid and diseases severity of all studied cultivars increased compared to the control conditions. To confirm the infection of treated plants, PVY virus identification was performed by direct ELISA test with IgG-PVY antiserum and RT-PCR test using specific primers PVY-8687F and PVY-9295R.The results of the RT-PCR test showed the amplification of a fragment of 327 base pairs, which indicates the confirmation of the ELISA test and it was consistent with the sequence determination results in the NCBI database (Accession number–KR909091.1) that was previously registered for this isolate. In general, the Cauba cultivar has shown a better reaction in the face of infection with PVY virus. So, this cultivar can be suggested for future studies of pepper cultivars.
    Keywords: Pepper Cultivars, Solanaceae Family, Photosynthetic Pigments, Growth Traits, Phenol, Flavonoid Content}
  • محمدرضا محمدآبادی*، حمید خیرالدین، ولودیمیر آفاناسنکو، اولنا بابنکو ایوانیونا، ناتالیا کلوپنکو، الکساندر کلاشنیک، یولیا ایوستافیوا، ویتا بوچکوفسکا
    هدف

    تولید داده در زیست شناسی و زیست فناوری در سال های گذشته به دلیل توسعه بسیار سریع فناوری های با کارایی بالا بسیار زیاد شده است. این داده ها با مطالعه مولکول های زیستی، از قبیل متابولیت ها، پروتئین ها، RNA و DNA برای درک و فهم نقش این مولکول ها در تعیین ساختار، عملکرد و دینامیک سیستم های زنده حاصل شده اند. علاوه بر این، در یک برنامه اصلاح نژادی، پیشرفت ژنتیکی را می توان از طریق شناسایی دقیق حیوانات برتر که به عنوان والدین نسل بعدی انتخاب می شوند، به حداکثر رساند و در نتیجه به اهداف اصلاح نژادی دست یافت. شبکه های عصبی مصنوعی برای کاهش این محدودیت روش های رگرسیون سنتی پیشنهاد شده اند و می توانند برای مدیریت داده های غیرخطی و پیچیده، حتی زمانی که داده ها نادقیق و نویز هستند، استفاده شوند. داده های اومیکس می توانند به قدری بیش از حد بزرگ و پیچیده باشند که از طریق تجزیه و تحلیل بصری یا همبستگی های آماری قابل بررسی نیستند. این امر استفاده از هوش ماشینی یا هوش مصنوعی را تشویق کرده است. اهداف این مطالعه عبارتند از بررسی کاربردهای اصلی روش های هوش مصنوعی در ژنومیکس عملکردی، سرطان، کشاورزی، حیوانات اهلی و زمینه های درهم تنیده آن یعنی اپی ژنومیکس، ترانس کریپتومیکس، اپی ترانس کریپتومیکس، پروتئومیکس و متابولومیکس، بحث در مورد جنبه های مهم مدیریت داده ها، مانند یکپارچه سازی داده ها، جانهی، تمیز کردن، حذف نویز، متعادل سازی و نسبت داده های از دست رفته، مدل سازی سیستم-ژنومیکس عملکردی، هوش مصنوعی و سیستم های بیولوژی، پرداختن به مسائل حقوقی، اخلاقی و اقتصادی مربوط به کاربرد روش های هوش مصنوعی در حوزه ژنومیکس و ارائه نمایی از سناریوهای احتمالی آینده است.

    مواد و روش ها

    در این بررسی سعی شد کلیه پژوهش های انجام شده در زمینه کاربرد هوش مصنوعی در ژنومیکس عملکردی، سرطان، کشاورزی، حیوانات اهلی و زمینه های درهم تنیده آن یعنی اپی ژنومیکس، ترانس کریپتومیکس، اپی ترانس کریپتومیکس، پروتئومیکس و متابولومیکس، با تمرکز بر روی کاربردهای سال های اخیر پس از افزایش تولید کلان داده مطالعه و مورد استفاده قرار گیرند.

    نتایج

    بررسی ها نشان داد که کاربرد هوش مصنوعی در همه رشته ها از چمله ژنومیکس عملکردی، سرطان، کشاورزی، حیوانات اهلی و زمینه های درهم تنیده آن یعنی اپی ژنومیکس، ترانس کریپتومیکس، اپی ترانس کریپتومیکس، پروتئومیکس و متابولومیکس با سرعت زیادی رو به افزایش است و فواید زیادی دارد.

    نتیجه گیری

    با توجه به کاربردهای حیاتی که اغلب توسط زیست شناسی و به ویژه ژنومیک عملکردی به آن پرداخته می شود، بهتر است با ابزارهای هوش مصنوعی که قادر به کمک به درک مکانیکی فرآیندهای بیولوژیکی هستند، سروکار داشته باشیم.

    کلید واژگان: هوش مصنوعی, ژنومیکس, کشاورزی, حیوانات اهلی, سرطان}
    Mohammadreza Mohammadabadi *, Hamid Kheyrodin, Volodymyr Afanasenko, Olena Babenko Ivanivna, Nataliia Klopenko, Oleksandr Kalashnyk, Yulia Ievstafiieva, Vita Buchkovska
    Objective

    Data generation in biology and biotechnology has greatly increased in recent years due to the very rapid development of high-performance technologies. These data are obtained by studying biological molecules, such as metabolites, proteins, RNA, and DNA, to understand the role of these molecules in determining the structure, function, and dynamics of living systems. Functional genomics is a field of research that aims to characterize the function and interaction of all the major components (DNA, RNA, proteins, and metabolites, along with their modifications) that contribute to the set of observable characteristics of a cell or individual (i.e., phenotype). Furthermore, in a breeding program, genetic improvement can be maximized through accurate identification of superior animals that are selected as parents of the next generation, thereby achieving breeding goals. Artificial neural networks have been proposed to alleviate this limitation of traditional regression methods and can be used to handle nonlinear and complex data, even when the data is imprecise and noisy. Omics data can be too large and complex to handle through visual analysis or statistical correlations. This has encouraged the use of machine intelligence or artificial intelligence. The objectives of this study was to review the main applications of artificial intelligence methods in functional genomics, cancer, agriculture, domestic animals and its intertwined fields, i.e. epigenomics, transcriptomics, epitranscriptomics, proteomics and metabolomics, discuss important aspects of data management, such as data integration, , cleaning, noise removal, balancing and ratio of missing data, functional genomics-system modeling, artificial intelligence and systems biology, addressing legal, ethical and economic issues related to the application of artificial intelligence methods in the field of genomics and presenting a view of possible scenarios in the future.

    Materials and methods

    In this review, all the researches conducted in the field of artificial intelligence application in functional genomics, cancer, agriculture, domestic animals and its intertwined fields, i.e. epigenomics, transcriptomics, epitranscriptomics, proteomics and metabolomics, were tried, focusing on the applications of recent years after Increase production of big data to be studied and used.

    Results

    The studies showed that the application of artificial intelligence in all fields, including functional genomics, cancer, agriculture, domestic animals and its intertwined fields, i.e., epigenomics, transcriptomics, epitranscriptomics, proteomics, and metabolomics, is increasing rapidly and has many benefits.

    Keywords: Artificial Intelligence, Genomics, Agriculture, Domestic Animals, Cancer}
  • زهرا رودباری*، فاطمه محمدی نژاد، سعیده اسکندری نسب سیاهکویی
    هدف

    ورم پستان یک بیماری عفونی در دوران خشکی و شیردهی گاو شیری است که اثرات مخرب شناخته شده ای بر سلامت حیوانات و سود اقتصادی دارد و هر ساله خسارت زیادی به صنعت لبنیات وارد می کند. هدف از این تحقیق شناسایی ژن های هاب و مسیرهای بیولوژیکی مرتبط با بیماری ورم پستان در گاو شیری با استفاده از تجزیه و تحلیل بیوانفورماتیک است.

    مواد و روش ها

    مجموع 21 نمونه داده ریزآرایه شامل 9 نمونه از بافت گاو سالم و 12 نمونه از بافت آلوده به E.coli از پایگاه داده GEO با شماره دسترسی GSE24217 استخراج و با استفاده از GEO2R مورد ارزیابی قرار گرفت. و سپس بر اساس دو معیار 05/0> adjP-value و1|LogFC| ≥ ژن های متفاوت بیان مشخص گردید. افزونه CytoHubba در نرم افزار Cytoscape و روش های تحلیل توپولوژیکی DMNC ,MCC ,MNC, DEGREE برای شناسایی ژن های هاب استفاده شد.. جهت شناسایی مسیرهای سیگنالدهی از ابزار STRING بر اساس شاخص 05/0> FDR استفاده شد.

    نتایج

    در مجموع 631 ژن بیان متفاوت داشتند که از این بین تعداد 136 ژن در بافت پستان آلوده نسبت به سالم بیان پایین و 495 ژن بیان بالا داشتند. از این تعداد 205 ژن تشکیل شبکه هم بیانی دادند. 12 ژن هاب شاملCCL19 ، ALB، GAPDH، PTPRC، ICAM1، IL6، IL1B، IL18، CXCL8، CCL20، CXCL16، CCL3 شناسایی شد. نتایج تجزیه و تحلیل مسیرهای بیولوژیکی نشان داد که لیست ژنی مورد مطالعه در 66 مسیر بیولوژیکی نقش دارند کهNOD-like receptor signaling pathway، TNF signaling pathway، IL-17 signaling pathway نقش عملکردی مهمی در بیماری ورم پستان گاو شیری دارند.

    نتیجه گیری

    ژن ها و مسیرهای پیشنهاد شده ممکن است منجر به درک بیشتری از مکانیسم های مولکولی موثردر بیماری ورم پستان شود و می توان در برنامه اصلاحی پیشگیری و تشخیص زودرس ورم پستان و اهداف درمانی این عفونت در نظر گرفت. پیش بینی می شود که این نتایج ممکن است نشانگرهای زیستی دقیق تر و عملا قابل اعتمادتری را برای تشخیص زودهنگام و پیشگیری و درمان فردی ورم پستان E. coli گاوی ارائه دهند.

    کلید واژگان: بیوانفورماتیک, ژن های هاب, مسیر های بیولوژیکی, ورم پستان}
    Zahra Roudbari *, Fatemeh Mohammadinejad, Saideh Eskandarynasab
    Objective

    Mastitis, a significant infectious ailment affecting dairy cows during both dry and lactation periods, has substantial impacts on animal health, economic profitability, and the dairy industry each year. This study seeks to utilize bioinformatics analysis not only to identify hub genes and biological pathways linked to mastitis in dairy cows but also to gain a deeper understanding of its implications.

    Materials and methods

    21 microarray data samples were obtained from the GEO database (accession number GSE24217), comprising 9 healthy cow tissue samples and 12 E. coli infected tissue samples. These samples were assessed using GEO2R. Differentially expressed genes were identified based on two criteria: adjP-value > 0.05 and |LogFC| ≥ 1. Hub genes were identified using the CytoHubba plugin in Cytoscape software and topological analysis methods (DMNC, MCC, MNC, DEGREE). Signaling pathways were identified using the STRING tool based on an FDR > 0.05 index.

    Results

    Out of 631 differentially expressed genes, 136 had low expression, and 495 had high expression in infected breast tissue compared to healthy ones. Among these, 205 genes were co-expressed in the network. 12 hub genes, including CCL19, ALB, GAPDH, PTPRC, ICAM1, IL6, IL1B, IL18, CXCL8, CCL20, CXCL16, and CCL3, were identified. The analysis of biological pathways revealed that the studied genes are involved in 66 biological pathways, with NOD-like receptor signaling pathway, TNF signaling pathway, and IL-17 signaling pathway playing important functional roles in dairy cow mastitis disease.

    Conclusions

    The discovered genes and pathways have the potential to enhance our knowledge of the complex molecular mechanisms involved in mastitis development. These discoveries could shape a thorough reform initiative focused on preventing, diagnosing, and treating mastitis. These insights are expected to pave the way for the creation of precise and dependable biomarkers for early detection and prevention of bovine E. coli mastitis, ultimately facilitating personalized treatment approaches.

    Keywords: : Bioinformatics, Biological Pathways, Hub Genes, Mastitis}
  • مریم پسندیده ارجمند، محمد محسن زاده گلفزانی*، حبیب الله سمیع زاده لاهیجی
    هدف
    این 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 ها
    آزمایش 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.
    نتایج
    اثر 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 گیری
    به 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, SLM046}
    Maryam Pasandideh Arjmand, Mohammad Mohsenzadeh Golfazani *, Habibollah Samizadeh Lahiji
    Objective
    This 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 methods
    The 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.
    Results
    The 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.
    Conclusions
    It 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}
  • الهام محمودی، سعید نصرالله نژاد*، سید اسماعیل رضوی، رحیم احمدوند، مسعود توحیدفر، مهدی علیزاده
    هدف

    ویروس Y سیب زمینی یکی از مهم ترین عوامل خسارت زا و محدودکننده کشت سیب زمینی می باشد. گیاهان با استفاده از مکانیسم های تحمل یا مقاومت به تنش، از طریق تنظیم بیان ژن ها در سطوح مختلف رونویسی، پس از رونویسی و ترجمه، با شرایط آسیب رسان مقابله می کنند. بنابراین عوامل تنظیمی، در کنترل بیان ژن ها تحت انواع تنش ها نقش بسیار مهمی دارند. یکی از مهم ترین عناصر تنظیم کننده ژن ها RNAهای بلند غیرکدکننده می باشند. پژوهش حاضر با هدف شناسایی lncRNAها و بررسی تغییرات بیان آن ها در گیاهچه های سیب زمینی آلوده به PVY انجام شد.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش از نرم افزار CLC Genomic Workbench به منظور تجزیه و تحلیل داده ها استفاده شد. پس از شناسایی lncRNAها، ژن های تحت تاثیر آن ها نیز مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. سپس تجزیه و تحلیل هستی-شناسی ژن و مسیرهای KEGG با استفاده از String analysis انجام شد و در نهایت برهمکنش بین lncRNAهای شناسایی شده و miRNAهای سیب زمینی مورد بررسی قرار گرفت.

    نتایج

    طبق نتایج به دست آمده در مجموع 3742 توالی به عنوان lncRNA در ترنسکریپتوم سیب زمینی آلوده به ویروس PVY شناسایی شد که از بین آن ها 769 عدد دارای بیان افتراقی بودند. به طوری که 310 lncRNA در شرایط آلودگی سیب-زمینی به PVY کاهش بیان و 459 عدد افزایش بیان نشان دادند. بررسی هستی شناسی ژن های هم بیان با lncRNAهای شناسایی شده نشان دهنده نقش حیاتی این ژن ها در فرآیندهای زیستی مختلف، بیوسنتز ترکیبات سلولی، تشکیل کمپلکس های پروتئینی و انتقال سیگنال ها می باشد. همچنین ژن های دخیل در فرآیندهای بیولوژیکی مرتبط با ایجاد پاسخ های دفاعی در برابر تنش، ایجاد واکنش فوق حساسیت، متابولیسم ترهالوز، پاسخ های ضدویروسی مرتبط با خاموشی RNA و مسیرهای پیام دهی به منظور القای مقاومت سیستمیک، با lncRNAهای شناسایی شده در تحقیق حاضر هم بیان بودند. نتایج بررسی شبکه هم بیانی lncRNAها با miRNAها نشان دهنده برهمکنش 56 lncRNA با 5 miRNA بود. بیشترین برهمکنش بین lncRNAها با stumiR6024-3p مشاهده شد.

    نتیجه گیری

    با توجه به برهمکنش بین lncRNAهای بررسی شده با ژن های دخیل در ایجاد پاسخ های دفاعی در برابر تنش، استنباط می شود که تغییرات بیان این lncRNAها بخش مهمی از مکانیسم پاسخ به بیماری ویروسی باشد. نتایج حاصل می-تواند گامی در جهت درک بهتر lncRNAها و عملکرد آن ها در توسعه ارقام متحمل و مقاوم به PVY باشد.

    کلید واژگان: ترنسکریپتوم, توالی یابی RNA, RNAهای بلند غیرکدکننده}
    Elham Mahmoodi, Saeid Nasrollanejad *, Seyed Esmaeil Razavi, Rahim Ahmadvand, Masood Tohidfar, Mahdi Alizadeh
    Objective

    Potato Virus Y is one of the most important damaging and limiting factors of potato cultivation. Plants cope with harmful conditions by regulating the expressions of genes at different levels including transcription, post-transcription and translation, using stress tolerance or resistance mechanisms. Therefore, regulatory factors play a very important role in gene expression regulation under stress conditions. Long non-coding RNAs are one of the most important regulatory elements of genes. The present study was conducted with the aim of identifying lncRNAs and investigation of their expression changes in PVY infected potato plants.

    Materials and methods

    In this research CLC Genimic Workbench software was used for data analysis. After identifying lncRNAs, the genes affected by them were also analyzed. Then, Gene Ontology enrichment and KEGG pathway analysis were performed using STRING analysis and finally, the interactions between the identified lncRNAs and potato miRNAs were investigated.

    Results

    According to the obtained results, a total of 3742 sequences were identified as novel lncRNAs in PVY infected potato transcriptome, of which 769 were differentially expressed. So that 310 lncRNAs were down-regulated and 459 were up-regulated in potato in response to PVY infection. Gene Ontology analysis of co-expressed genes with identified lncRNAs show the vital role of these genes in various biological processes, biosynthesis of cellular components, protein complex formation and signal transduction. Also, genes involved in biological processes related to creating defense response against stress, hypersensitive reaction, trehalose metabolism, antiviral responses related to RNA silencing and signaling pathways to induce systemic resistance, were co-expressed with identified lncRNAs in this study. The results of co-expression network between lncRNAs and miRNAs showed interactions between 56 lncRNAs and 5 miRNAs. The most interaction was observed between lncRNAs with stumiR6024-3p.

    Conclusions

    Considering the interactions between examined lncRNAs and the genes involved in defense responses against stress, it is concluded that the expression changes of these lncRNAs are an important part of the response mechanism to viral disease. The obtained results can be a step towards a better understanding of lncRNAs and their function in the development of PVY tolerance and resistance cultivars.

    Keywords: Transcriptome, RNA Sequencing, Long Non-Coding RNA}
  • نسرین مشتاقی*، محمد نوروزی، حسن مرعشی، فرشته مشیری
    هدف

    گیاه زنجبیل (Zingiber officinale Roscoe) یکی از گیاهان خانواده Zingiberaceae بوده و از مهم ترین ادویه های جهان است که ریزومی تند و معطر تولید می کند و خواص درمانی زیادی دارد. این گیاه توانایی تولید بذر را به دلیل عقیمی شدید ندارد. تکثیر گیاه از طریق ریزوم، هزینه های کشت و احتمال حمله عوامل بیماریزا را بالا می برد. بنابراین استفاده از روش های تکثیر کشت بافت می تواند کمک موثری در جهت افزایش نرخ تکثیر و کنترل آلودگی داشته باشد. برای حصول نتیجه بهتر برای کشت بافت، ریزنمونه باید از منابع مادری سالم، تازه و قوی حاصل شود. به دلیل آن که در کالوس و جنین زایی سوماتیکی امکان ایجاد موتاسیون وجود دارد معمولا برای تکثیر از این روش ها استفاده نمی شود و بهتر است از ریز نمونه های نوک شاخه و یا جوانه ریزوم که امکان حفظ خصوصیات ژنتیکی را دارند استفاده شود.

    مواد و روش ها

    جهت تکثیر مستقیم، از ریزنمونه ساقه ی برش خورده گیاه بالغ زنجبیل، برگ ها، طوقه و قطعات برش خورده جوانه ریزوم زنجبیل در محیط کشت پایه ی MS با 9 نوع ترکیب هورمونی مختلف استفاده شد که در آن ها از هورمون های BAP و NAA به تنهایی و یا در ترکیب با هم در غلظت های مختلف به منظور شاخه زایی استفاده گردید. ریز نمونه ها پس از شاخه زایی به محیط کشت MS حاوی یک میلی گرم بر لیتر NAA و IBA جهت ریشه زایی منتقل شدند. گیاهچه های بدست آمده در گلدان کاشته شده و به تدریج با محیط بیرونی سازگار شدند.

    نتایج

    بهترین ریز نمونه برای تکثیر سریع و آسان زنجبیل جوانه سالم ریزوم این گیاه بود. بهترین تیمار برای شاخه زایی، 2 میلی گرم بر لیتر از هورمون BAP و یک میلی گرم بر لیتر از هورمون NAA در محیط کشت MS بود که 7 شاخه در ریزوم جوانه تولید نمود. بهترین تیمار برای ریشه زایی، در محیط کشت MS حاوی یک میلی گرم بر لیتر از هورمون NAA بود که 7 عدد ریشه را در شاخه تولید نمود. در ادامه، گیاهچه های کشت بافتی در گلدان حاوی خاک باغچه و کوکوپیت به نسبت 1:1 با موفقیت با محیط گلخانه سازگاری یافتند.

    نتیجه گیری

    نتایج پژوهش حاضر نشان داد، ریزازدیادی گیاه زنجبیل تحت تاثیر نوع تنظیم کننده های رشد و غلظت آن ها در محیط کشت MS قرار می گیرد و ریزنمونه جوانه ریزوم برای تکثیر مستقیم دارای نتایج مطلوبی می باشد.

    کلید واژگان: اکسین, جوانه, ریزوم, زنجبیل, کشت بافت}
    Nasrin Moshtaghi *, Mohammad Norozi, Hassan Marashi, Fereshte Moshiri
    Background and objective

    Ginger (Zingiber officinale Roscoe) belongs to the Zingiberaceae family and it is one of the most important spices in the world which produces spicy and fragrant flavors and it has many healing properties. This plant does not have the ability to produce seeds due to sterility. The growth of the plant through the rhizome causes the cost of cultivation and the probability of pathogen attack. Therefore, propagation using in vitro tissue culture be effective method for increasing the rate of proliferation and infection control. For obtaining the better results in tissue culture, explants should be prepared from healthy, fresh and strong maternal sources. Somatic embryogenesis usually not used for propagation due to mutation, so it is better to use the rhizome buds as explant to preserve genetic characteristics.

    Material and Methods

    For micropropagation, explants including shoot, leaf, collar and buds of ginger in were used and cultured on MS basal medium supplemented with 9 different hormonal combinations (BAP alone or in combination with NAA) for shoot induction. Shoots were transferred to MS medium containing 1 mg/l NAA or IBA for rooting. Plantlets were transferred to pots and gradually adapted to the greenhouse condition.

    Results

    The best explant for fast and easy multiplication of ginger was the healthy rhizome. MS culture medium supplemented with 2 mg/l BAP and 1 mg/l NAA produced 7 shoots in each rhizome bud. The best treatment for rooting was MS medium containing 1 mg/l NAA which produced 7 roots per shoot. Then, the plantlets were successfully adopted in pots containing garden soil and cocopeat at greenhouse condition.

    Conclusion

    The results of this study showed that micropropagation of ginger plant is affected by the type of growth regulators and their concentration in MS medium and the rhizome buds were the best explants for direct in vitro propagation of ginger.

    Keywords: Auxin, Bud, Rhizome, Tissue Culture}
  • علی سجاد بکائی، امید سفالیان*، بهزاد سرخی لله لو، علی اصغری، علیرضا پورابوقداره

    گونه های آژیلوپس حاوی ژنوم U دارای بیشترین پراکنش در سطح دنیا می باشند و با توجه به محدودیت تنوع ژنتیکی در گندم های زراعی اصلاح شده، استفاده از این خویشاوندان وحشی و سایر گونه های آژیلوپس می تواند به عنوان منبع ژنی غنی و متنوع از الل های جدید و ایده ال برای به نژاد گران مورد استفاده قرار گیرد. از این رو، هدف این تحقیق ارزیابی تنوع ژنتیکی و بررسی روابط و ساختار جمعیت در گونه های آژیلوپس جمع آوری شده از نواحی مختلف ایران با استفاده از نشانگرهای CBDP بود.

    مواد و روش ها

    در این مطالعه 77 توده وحشی آژیلوپس جمع آوری شده از 18 استان ایران و متعلق به پنج گونه Ae. biuncialis (ژنوم UUMM)، Ae. columnaris (ژنوم UUMM)، Ae. neglecta (ژنوم UUMM)، Ae. triuncialis (ژنوم UUCC) و Ae. umbellulata (ژنوم UU) با استفاده از 15 آغازگر CBDP مورد ارزیابی قرار گرفتند. پس از جمع آوری داده های مولکولی به دست آمده تجزیه و تحلیل های آماری با استفاده از نرم افزارهایGenAlEx ver. 6.502 ، DARwin ver. 6 و Structure ver. 2.3.4 انجام شد.

    نتایج

    با توجه به نتایج به دست آمده، 15 آغازگر CBDP در مجموع 189 قطعه چند شکل (27/95 درصد) تکثیر نمودند. شاخص محتوای اطلاعات چندشکلی (PIC) در آغازگرهای مورد مطالعه، دارای دامنه تغییرات 28/0 (CBDP15) تا 42/0 (CBDP-2 و CBDP-4) و با میانگین 35/0 بود. نتایج تجزیه واریانس مولکولی (AMOVA) بیشترین درصد واریانس ژنتیکی را درون گونه ها (76 درصد) نشان داد. بررسی شاخص های ژنتیکی نشان داد گونه Ae. triuncialis از تنوع بیشتری نسبت به سایر گونه ها برخوردار بود. بیشترین میزان تشابه ژنتیکی بین Ae. biuncialis و Ae. columnaris (905/0) و Ae. biuncialis و Ae. neglecta (879/0) مشاهده گردید. تجزیه خوشه ای بر اساس داده های به دست آمده منجر به تفکیک کلیه توده های مورد بررسی در سه گروه اصلی شد. الگوی گروه بندی به وجود آمده دقیقآ منطبق با ساختار ژنومی گونه ها بود و نتایج تجزیه به مختصات اصلی، نتایج به دست آمده را تایید نمود. در بررسی تجزیه ساختار جمعیت نیز مطابق با نتایج تجزیه خوشه ای و PCoA، توده ها بر اساس ساختار ژنومی، میزان تشابه ژنتیکی، و تشابهات جغرافیایی گروه بندی شدند.

    نتیجه گیری

    نتایج حاصل از این پژوهش بیانگر سودمندی بالای آغازگرهای CBDP در ارزیابی تنوع ژنتیکی موجود در گونه های ژرم پلاسمی آژیلوپس بود. از این رو به نظر می رسد این نشانگرها قابلیت استفاده در برنامه های مرتبط با تهیه نقشه های ژنتیکی و مطالعات مولکولی فیلوژنتیک را دارند. همچنین وجود تنوع ژنتیکی بالا در میان برخی از گونه های آژیلوپس ایران می تواند چشم اندازه قابل توجهی را برای به نژادگران جهت استفاده از آن ها در برنامه های پیش اصلاحی

    کلید واژگان: Aegilops, تجزیه ساختار جمعیت, تنوع ژنتیکی, نشانگرهای مولکولی}
    Ali Sajjad Bokaei, Omid Sofalian *, Behzad Sorkhilaleloo, Ali Asghari, Alireza Pour-Aboughadareh

    Aegilops species possessing the U genome are the most widely distributed species in the world. Considering the limitation in the genetic diversity in cultivated wheat, the use of wild relatives and other species of Aegilops can be provided a rich and diverse gene pool of new and ideal alleles for breeders. Therefore, the main goals of the present study were investigation of genetic diversity and population structure in Aegilops accessions collected from different regions of Iran using the CBDP markers.

    Materials and methods

    In this study, the genetic diversity among 77 Aegilops accessions collected from 18 provinces in Iran and belonging to five species including Ae. biuncialis (UUMM genome), Ae. columnaris (UUMM genome) Ae. Neglecta (UUMM genome), Ae. triuncialis (UUCC genome), Ae. umbellulata (UU genome) , was evaluated using 15 CBDP primers. The obtained molecular data were subjected to statistical analyses using GenAlEx ver. 6.502, DARwin ver. 6, and Structure ver. 2.3.4 softwares.

    Results

    A total of 189 polymorphic fragments were amplified using 15 used CBDP primers (95.27%). The PIC index ranged from 0.28 (CBDP15) to 0.42 (CBDP-2 CBDP-4) with an average of 0.35. The results of analysis of molecular variance (AMOVA) revealed that the highest proportion of genetic variance referred to within species (76%). Among all species, Ae. triuncialis showed the highest values of genetic parameters. The highest level of genetic similarity was found between Ae. biuncialis with Ae. columnaris (0.905) and Ae.biuncialis with Ae. neglecta (0.879). Although cluster analysis based on CBDP data classified all accessions into three main groups the grouping pattern was exactly in accordance with the genomic constitution of species. Moreover, the clustering pattern was confirmed by a principal coordinate’s analysis (PCoA). The population structure analysis further confirmed the results obtained from the cluster analysis and PCoA, so all studied accessions were grouped based on their genomic structure, degree of genetic similarity, and geographic similarities.

    Conclusion

    Results of the present study showed a high usefulness of CBDP markers in evaluating the genetic diversity in the Aegilops germplasm. Therefore, it seems that this marker technique can be used in programs related to the preparation of genetic maps and molecular phylogenetic studies. Also, the existence of high genetic diversity among some Iranian Aegilops species can provides a significant prospect for breeders to use them in pre-breeding programs in wheat.

    Keywords: Aegilops, Population Structure Analysis, Genetic Diversity, Molecular Markers}
  • مریم رویان*، رامین صیقلانی، پیام پتکی
    هدف

    شناسایی سویه های حامل ژن های مقاومت به تتراسایکلین از جمله نکات حائز اهمیت در ارزیابی ایمنی سویه های دارای پتانسیل پروبیوتیک است. هدف از مطالعه حاضر ارزیابی جامع مقاومت تتراسایکلینی در میان گونه های لاکتوباسیلوسی جداسازی شده از دستگاه گوارش مرغ های خانگی ایران می باشد.

    مواد و روش‏ها:

     در مطالعه حاضر ابتدا الگوهای حساسیت فنوتیپی 36 جدایه لاکتوباسیلوسی متعلق به چهار گونه L.reuteri ،salivarius L.، L. crispatus و johnsonii L. با اندازه گیری حداقل غلظت بازدارندگی نسبت به تتراسایکلین ارزیابی گردید. پس از آن چهار ژن مقاومت به تتراسایکلین (L)tet، (M)tet، (W)tet و (O)tet در جدایه های دارای مقاومت فنوتیپی نسبت به این آنتی بیوتیک با روش واکنش زنجیره ای پلیمراز ردیابی گردیدند.

    نتایج

    در نتیجه تست فنوتیپی بر مبنای حداقل غلظت بازدارندگی چهار جدایه L.reuteri، سه جدایهsalivarius L.، دو جدایهL. crispatus و چهار جدایه johnsonii L. از میان جدایه های مورد مطالعه مقاومت فنوتیپی نسبت به تتراسایکلین نشان دادند. پس از ردیابی ژن های مقاومت به تتراسایکلین درجدایه های دارای مقاومت فنوتیپی حضور ژن tet(W) درتمامی جدایه های مورد بررسی تائید گردید. حضور همزمان ژن های (M)tet، (L)tet و (W)tet در سه جدایه salivarius L. مورد مطالعه مشاهده گردید. علاوه بر آن مشخص گردید، مقاومت فنوتیپی مشاهده شده در سه جدایهL. johnsoniiABRIG7، L. johnsoniiABRIG14 و L. johnsoniiABRIG24 ناشی از حضور همزمان ژن های (O)tet و (W)tet می باشد.

    نتیجه‏ گیری:

     این مطالعه نشان داد که مقاومت تتراسایکین موجود در میان جدایه های لاکتوباسیلوسی بدست آمده از دستگاه گوارش طیور بومی ایران ناشی از حضور منفرد یا چندگانه ژن های مقاومت نسبت به این آنتی بیوتیک می باشد. همچنین دریافتیم که (W)tet گسترده ترین ژن مقاومت به تتراسایکلین در میان جدایه های لاکتوباسیلوس مورد بررسی می باشد. بر اساس نتایج مطالعه حاضر پرورش دهندگان طیور بومی باید از استفاده خودسرانه تتراسایکلین خودداری نمایند و زمانیکه دستگاه گوارش مرغ های خانگی منبعی برای انتخاب میکروارگانیسم های پروبیوتیک است، لازم است ارزیابی مقاومت نسبت به تتراسایکلین از منظر فنوتیپی و ملکولی جهت انتخاب سویه های ایمن مورد توجه قرار گیرد.

    کلید واژگان: پروبیوتیک, تتراسایکلین, لاکتوباسیلوس, مقاومت آنتی بیوتیک, مرغ های خانگی}
    Maryam Royan *, Ramin Seighalani, Payam Potki
    Objective

    Identifying the strains carrying acquired tetracycline resistance genes is one of the important points in evaluating the safety of probiotic strains. The aim of the present study is to comprehensively evaluate tetracycline resistance in lactobacillus spp. isolated from the digestive system of Iranian backyard chickens.

    Materials and methods

    In the present study, the phenotypic sensitivity patterns of 36 lactobacillus isolates belonging to four species L. reuteri, L. salivarius, L. crispatus and L. johnsonii were evaluated by measuring the Minimum Inhibitory Concentration (MIC) to tetracycline. After that, four tetracycline resistance genes tet(L), tet(M), tet(W) and tet(O) were detected in isolates with phenotypic resistance to this antibiotic based on the polymerase chain reaction method.

    Results

    As a result, four isolates of L. reuteri, three isolates of L.salivarius, two isolates of L. crispatus and four isolates of L. johnsonii among the studied lactobacillus spp. showed phenotypic resistance to tetracycline. After the detection of tetracycline resistance genes in isolates with phenotypic resistance, the presence of tet(W) gene was confirmed in all investigated isolates. The simultaneous presence of tet(M), tet(L) and tet(W) genes was observed in three studied L. salivarius isolates. It was also found that the phenotypic resistance observed in three isolates of L. johnsoniiABRIG7, L. johnsoniiABRIG14 and L. johnsoniiABRIG24 is caused by the simultaneous presence of tet(O) and tet(W) genes.

    Conclusions

    This study showed that tetracycline resistance among Lactobacilli isolated from digestive system of Iranian backyard Chickens is due to the presence of single or multiple resistance genes.. We also found that tet(W) is the most widespread tetracycline resistance gene among investigated Lactobacillus isolates. Therefore, local poultry breeders should refrain from arbitrarily using tetracycline, and when the digestive system of domestic chickens is the source for probiotic microorganism selection, the evaluation of resistance to tetracycline from the phenotypic and molecular point of view should be taken into consideration in order to select safe strains.

    Keywords: Antibiotic Resistance, Backyard Chicken, Tetracycline, Lactobacillus, Probiotics}
  • آتوسا کشاورزی، مهدی رحیمی*، امین باقی زاده
    هدف
    ریحان (Ocimum basilicum) یکی از گیاهان دارویی و سبزی بسیار مهم است که در سطح جهان کشت و مصرف می شود. یکی از جنبه های ضروری برنامه های اصلاح نباتات مطالعه همبستگی بین چندشکلی DNA و تنوع صفات فنوتیپی است. هدف از این تحقیق بررسی تنوع ژنتیکی پنج رقم ریحان در شرایط تنش خشکی با استفاده از نشانگر SCoT و صفات و همچنین انجام تجزیه و تحلیل ارتباط بین صفات و نشانگرها با رگرسیون گام به گام است.
    مواد و روش ها
    در این پژوهش، پنج ژنوتیپ ریحان تحت شرایط تنش خشکی به صورت طرح اسپیلت پلات بر پایه طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلدان و در شرایط گلخانه ای مورد مطالعه قرار گرفتند. فاکتور اصلی شامل تنش خشکی در دو سطح (نرمال و تنش خشکی) و عامل فرعی شامل ژنوتیپ (5 سطح) بود و صفات ریخت شناسی و فیزیولوژیک آن ها ارزیابی گردیدند. همچنین DNA ژنومی آن ها از برگ استخراج گردید و تنوع ژنوتیپی ژنوتیپ ها بر اساس هشت آغازگر SCoT بررسی شد و در نهایت ارتباط بین صفات و نشانگرها با رگرسیون گام به گام مشخص گردید.
    نتایج
    همبستگی صفات در دو شرایط نشان داد که عملکرد برگ همبستگی مثبت و معنی داری با صفات صفات ارتفاع بوته و کلروفیل کل داشت. درصد تغییرات صفات در شرایط تنش نشان داد که صفات طول ریشه، کلروفیل a و کلروفیل کل بیشترین کاهش را داشتند و تجزیه خوشه ای براساس آنها، ژنوتیپ ها را در سه گروه و صفات را نیز در سه گروه قرار داد. هشت آغازگر در مجموع تعداد 101 نوار چندشکل تکثیر کردند و ScoT1 با 17 نوار چندشکل، بیشترین نوار رو تولید کرد. تجزیه خوشه ای به روش جفت گروه بدون وزن با میانگین حسابی و معیار شباهت دایس بر اساس داده های SCoT، پنج ژنوتیپ ریحان را در سه گروه قرار دادند. نتایج تجزیه رگرسیون نشان داد که به ترتیب در شرایط نرمال و تنش خشکی، 15 و 12 نشانگر (آلل) با صفات مورد مطالعه رابطه معنی داری پیدا کردند.
    نتیجه گیری
    انتخاب بر اساس نشانگرهای مولکولی روشی سریع برای برنامه های اصلاحی ارائه می دهد. اطلاعات ژنتیکی به دست آمده نشانگرها در این مطالعه نقش مهم آنها را نشان داد. بنابراین در کنار صفات، انتخاب ژنوتیپ های برتر و جمعیت های با ارزش بالا در برنامه های اصلاحی امکان پذیر است. یافته ها نشان داد که نشانگرهای خاصی با صفات متعدد مرتبط هستند و بر اهمیت حیاتی این ویژگی در اصلاح گیاهان برای بهبود همزمان صفات متعدد تاکید کرد. بینش این مطالعه در مورد نشانگرها دارای پتانسیل برای کاربرد در برنامه های به نژادی است.
    کلید واژگان: تجزیه ارتباط, گروه بندی, نشانگر مولکولی, همبستگی صفات}
    Atousa Keshavarzi, Mehdi Rahimi *, Amin Baghizadeh
    Objective
    Basil (Ocimum basilicum) is one of the most important medicinal as well as vegetables plants that are cultivated and consumed worldwide One of the essential aspects of plant breeding programs is to study the correlation between DNA polymorphisms and phenotypic trait diversity. The purpose of this research is to investigate the genetic diversity of five basil cultivars under drought stress conditions using SCoT markers and traits, and also to analyze the relationship between traits and markers by stepwise regression.
    Materials and Methods
    In this research, five basil genotypes were studied under drought stress in the form of a split plot based on a completely randomized design with three replications in pots and under greenhouse conditions. The main plot included drought stress in two levels (normal and drought stress) and the sub plot factor included genotype (5 levels) and their morphological and physiological traits were evaluated. Also, their genomic DNA was extracted from the leaves, and the genotypic diversity of the genotypes was investigated based on eight SCoT primers, and finally, the relationship between the traits and markers was determined by stepwise regression.
    Results
    Correlation of traits in two conditions showed that leaf yield had a positive and significant correlation with traits of plant height and total chlorophyll. The percentage of trait changes under stress conditions showed that root length, chlorophyll a and total chlorophyll traits had the greatest decrease and cluster analysis based on them placed the genotypes in three groups and the traits in three groups. Eight primers amplified a total of 101 polymorphic bands and ScoT1 produced the most bands with 17 polymorphic bands. Cluster analysis by UPGMA and dice similarity criterion based on SCoT data were placed five basil genotypes in three groups. The results of regression analysis showed that in normal and drought stress conditions, 15 and 12 markers (alleles) had a significant relationship with the studied traits, respectively.
    Conclusion
    Selection based on molecular markers provides a rapid method for breeding programs. The obtained genetic information of markers in this study showed their important role. Therefore, in addition to traits, it is possible to select superior genotypes and high value populations in breeding programs. The findings showed that certain markers are associated with multiple traits and emphasized the critical importance of this trait in plant breeding for simultaneous improvement of multiple traits. Insights from this study on markers have potential for application in breeding programs.
    Keywords: Association Analysis, Grouping, Molecular Marker, Trait Correlation}
  • مهران نوروزپور، رسول اصغری زکریا*، ناصر زارع، حسینعلی ابراهیمی، حامد پارسا، شیما بورنگ
    هدف

    گیاه مورینگا (. Moringa oleifera L) عضوی از خانواده ی Moringaceae است که به دلیل داشتن ترکیبات شیمیایی دارویی قابل توجهی از جمله فلاونوئیدها، کومارین ها، کینون ها، ترکیبات فنلی و آلکالوئیدی شناخته می شود. در این پژوهش شرایط بهینه تولید بافت کالوس از ریزنمونه های برگ گیاه مورینگا و اندازه گیری ترکیبات بیوشیمیایی کالوس های حاصل بررسی شد.

    مواد و روش ها

    جهت تولید بافت کالوس ریزنمونه های برگ گیاه مورینگا روی محیط کشت MS حاوی تنظیم کننده های رشد گیاهی مختلف Kin یا BAP (صفر، 1/0 و 5/0 میلی گرم بر لیتر) به تنهایی و یا در ترکیب با 2,4-D یا NAA و یا IBA (هر یک در غلظت های صفر، 5/0، 1، 2 و 4 میلی گرم در لیتر) کشت شدند و درصد تولید بافت کالوس، ریشه و اندام هوایی و ترکیبات بیوشیمیایی حاصل (مقدار فلاونوئید کل و محتوای آنتوسیانین) پس از 3 الی 4 هفته ثبت شدند.

    نتایج

    در این پژوهش درصد تولید بافت کالوس، ریشه و اندام هوایی حاصل از بافت کالوس و هم چنین وزن تر کالوس جمع آوری شده بین اکثر تیمارهای هورمونی و تیمار شاهد اختلاف معنی داری نشان داد. بهترین تیمار هورمونی از نظر درصد تولید بافت کالوس (100 درصد) مربوط به محیط کشت MS حاوی 2 میلی گرم در لیتر 2,4-D و 5/0 میلی گرم در لیتر BAP بود. هم چنین از نظر درصد تولید ریشه از بافت کالوس نیز بهترین (100 درصد) مربوط به محیط کشت های MS حاوی 2 یا 4 میلی گرم در لیتر NAA و 5/0 میلی گرم در لیتر BAP بود. محیط کشت محیط کشت های MS حاوی 1 میلی گرم در لیتر NAA و 5/0 میلی گرم در لیتر BAP بیشترین درصد تولید اندام هوایی از نمونه کالوس های گیاه مورینگا (53/30 درصد) را به خود اختصاص داد. هم چنین از نظر میزان ترکیبات بیوشیمیایی کالوس های حاصل نیز بین تیمارهای مختلف اختلاف معنی داری مشاهده شد.

    نتیجه گیری

    طبق نتایج حاصل، استفاده از هورمون های گیاهی بر مقدار تولید بافت کالوس، تولید ریشه و اندام هوایی، و هم چنین خصوصیات بیوشیمیایی گیاه مورینگا اثر مثبتی داشت. به طوری که با استفاده از هورمون های BAP و2-4-D در محیط کشت MS حداکثر میزان وزن تر کالوس به دست آمد. جهت افزایش خواص آنتی اکسیدانی و ضدسرطانی، افزایش مقدار فلاونوئید و آنتوسیانین کالوس های گیاهی اهمیت بسزایی دارد، که در پژوهش حاضر، بیشترین میزان ترکیبات بیوشیمیایی به خصوص میزان فلاونوئید تام و محتوای آنتوسیانینی در کشت درون شیشه ای گیاه مورینگا با افزایش غلظت اکسین و سیتوکنین همراه بود.

    کلید واژگان: بافت کالوس, ترکیبات بیوشیمیایی, تنظیم کننده های رشدگیاهی, سیتوکینین, مورینگا}
    Mehran Noruzpuor, Rasool Asghari Zakaria *, Nasser Zare, Hossein Ali Ebrahimi, Hamed Parsa, Shima Bourang
    Objective

    Moringa oleifera L. belongs to the Moringaceae family and is known for its important medicinal chemicals, including flavonoids, coumarins, quinones, phenolic compounds, and alkaloids. This study focused on determining the best conditions for producing callus tissue from Moringa leaf explants and analyzing the biochemical compounds in the resulting calluses.

    Materials and methods

    Leaf explants of the Moringa plant were cultured on the MS medium with various plant growth regulators (Kin or BAP at 0, 0.1, and 0.5 mg/L) either alone or in combination with 2,4-D, NAA, or IBA (each at 0, 0.5, 1, 2, and 4 mg/L). The percentage of callus production, root, and shoot formation, as well as the biochemical compounds (total flavonoid and anthocyanin contents) of the resulting calli, were recorded after 4 weeks.

    Results

    This research revealed a significant difference between most hormonal treatments and the control treatment regarding the percentage of callus tissue production, roots, and shoots derived from callus tissue, as well as the fresh weight of the collected callus. The most effective hormonal treatment for callus tissue production (100%) was observed with the MS medium supplemented with 2 mg/L 2,4-D and 0.5 mg/L BAP. Also, the highest percentage of root production from callus tissue (100%) was associated with MS medium containing 2 or 4 mg/L NAA and 0.5 mg/L BAP. The MS medium supplemented with 1 mg/L NAA and 0.5 mg/L BAP exhibited the highest percentage (30.53%) of shoot production from M. oleifera callus. Furthermore, there was a significant difference among various treatments in terms of the biochemical compound contents of the resulting callus.

    Conclusions

    Based on the findings, the use of plant hormones had a positive impact on callus tissue production, as well as root and shoot production, and the biochemical characteristics of the Moringa plant. The maximum fresh weight of the callus was attained by utilizing BAP and 2-4-D in the MS medium. Enhancing the amount of flavonoid and anthocyanin in plant callus is crucial to boost the antioxidant and anticancer properties. In this study, the highest levels of biochemical compounds, particularly total flavonoid and anthocyanin content in the in vitro culture of M. oleifera L., were associated with increased concentrations of Auxin and Cytokinin.

    Keywords: Biochemical Compounds, Callus Tissue, Cytokinin, Moringa, Plant Growth Regulators}
  • حسین محمدی، محمد شمس اللهی*

    بکارگیری روش آماری مناسب در مطالعات پویش ژنومی یکی از عوامل اصلی برای شناسایی مناطق ژنومی مرتبط با صفات مهم اقتصادی است. لذا هدف از انجام پژوهش حاضر، محاسبه میزان واریانس ژنتیکی توجیه شده روش های چند مرحله ای بیزی شامل BayesA، BayesB و BayesCπ برای صفات مرتبط با ساختار بدن در گاوهای شیری آمیخته بود که با تراشه های 50K گاو تعیین ژنوتیپ شده بودند. برای هر دام، پنج صفت شامل ارتفاع قد از جدوگاه، دور سینه، طول بدن، عمق سینه و فاصله دو هیپ رکورد جمع آوری شده بود و با استفاده از بسته نرم افزاری hibayes در محیط R میزان اثر هر یک SNPها برآورد گردید. میزان واریانس ژنتیکی توجیه شده در روش BayesA نسبت به سایر روش ها بیشتر برآورد گردید. کمترین و بیشترین میزان واریانس توجیه شده به ترتیب مربوط به صفات دور سینه (5/ 12%) و طول بدن (7/ 21%) به دست آمد. پنجره های ژنومی با بیشترین واریانس ژنتیکی روی کروموزوم های 4، 5، 6، 7، 10، 11، 16 و 23 قرار داشتند و شامل ژن های کاندیدای PRDX6، ATF3، ARAP2، PDE1B، CHCHD3 ، TBPL2، SYN3 و PTBP1 بودند. ژن های شناسایی شده عملکرد های مهمی را در ارتباط با سنتز کلاژن، فرآیند استخوان سازی، رشد عضلات اسکلتی و تنظیم یون کلسیم بر عهده داشتند. نتایج تحقیق حاضر نشان می دهد هنگامی که معماری صفات بررسی شده از مدل تعداد زیاد جایگاه ژنی پیروی کند، معمولا روش BayesA بر بیزهای با انتخاب متغیر ارجحیت دارند. علاوه بر این، با توجه به شناسایی مناطق ژنومی جدید و نقش کلیدی ژن های ذکر شده در ایجاد صفات ساختاری بدن می توان کارآیی روش بیز A برای پویش ژنومی در صفات ساختاری بدن را تایید کرد.

    کلید واژگان: اندازه بدن, پویش ژنومی, چند شکلی تک نوکلئوتیدی, ژن کاندیدا, مدل آماری}
    Hossein Mohammadi, Mohammad Shamsollahi*

    Using the appropriate statistical method in genome wide association studies is one of the main factors for identifying genomic regions related to important economic traits. Therefore, the purpose of the present study was to calculate the explained genetic variance of Bayesian multi-step methods including BayesA, BayesB and BayesCπ for traits related to body conformation traits in crossbreed dairy cattle that were genotyped with 50K cattle chips. For each animal, five traits, body length, wither height, chest depth, chest circumference, and hip width, were collected. The analyses were performed using package hibayes in R software by fitting covariates for either SNPs alleles in Bayes A, Bayes B, or Bayes Cπ models. The lowest and highest amount of explained variance was obtained for chest circumference (12.5%) and body length (21.7%), respectively. The markers obtained from BayesA with the highest additive genetic variance were located in the chromosomes 4, 5, 6, 7, 10, 11, 16 and 23. In the present study, the genes related to body conformations traits in our study included PRDX6, ATF3, ARAP2, PDE1B, CHCHD3, TBPL2, SYN3, and PTBP1. The functional aspects of these candidate genes suggested their potential role in body growth. Moreover, pleiotropic effects were observed for some SNPs for conformation traits. The present results show when the genetic architecture of quantitative traits follows infinitesimal model assumptions, BayesA method usually performs better than Bayes. Moreover, considering the identification of new genome regions and the key role of the mentioned genes in development of body conformation, the Bayes A method can be validated for GWAS in body conformation traits.

    Keywords: Body Size, Candidate Gene, Genome Scan, Model Statistic, SNP}
  • نسا نیکو، جعفر احمدی*، صدیقه فابریکی اورنگ، علی اشرف مهرابی

    آژیلوپس یکی از مهم ترین اجداد ژنتیکی گندم است که به واسطه متحمل بودن به انواع تنش های زیستی و غیرزیستی یک منبع ژنتیکی ارزشمند برای به نژادگران گندم به شمار می آید. هدف اصلی این پژوهش ارزیابی تنوع ژنتیکی موجود در 89 توده آژیلوپس متعلق به گونه   Ae. tauschiiجمع آوری شده از مناطق مختلف ایران و کشورهای ترکیه، افغانستان، ارمنستان، سوئد و آذربایجان با استفاده از 32 آغازگر ریزماهواره (Simple Sequence Repeat) بود. میانگین شاخص های محتوای اطلاعات چند شکل (PIC)، شاخص نشانگر (MI) و قدرت تفکیک (RP) به ترتیب برابر با 81/0، 82/1و 88/1  بود که مشخص کرد نشانگرهای استفاده شده کارایی مناسب و بالایی جهت بررسی روابط بین توده های این گونه را دارا هستند. نتایج تجزیه به مختصات اصلی (PCoA) نشان داد سه مولفه نخست 88/41 درصد از کل تغییرات واریانس ژنتیکی را توجیه کردند. تجزیه خوشه ای توده های ارزیابی شده را به چهار گروه اصلی طبقه بندی کرد که بوسیله نتایج حاصل از تجزیه به مختصات اصلی (PCoA) تائید گردید. باتوجه به الگوی گروه بندی خوشه ای حاصل، در برخی موارد توده ها بر اساس منشاء جغرافیایی خود در گروه های جداگانه از یکدیگر قرار گرفتند و نیز حضور توده های غیرایرانی در گروه توده های ایرانی مشاهده شد. نتایج حاصل از تجزیه ساختار جمعیت اختلاط و تبادل ژنتیکی زیاد توده ها را تایید نمود و نشان داد که طبقه بندی توده های مورد بررسی مستقل از منشا جغرافیایی آنهاست. به طور کلی نتایج بدست آمده نشان داد که تنوع ژنتیکی بالایی بین توده های مختلف Ae. tauschii وجود دارد، لذا تنوع ژنتیکی بالا سبب یافتن منابع جدید آللی و معرفی آلل های مطلوب می شود که برای استفاده در برنامه های اصلاحی کمک شایانی به به نژادگران گندم خواهد کرد.

    کلید واژگان: آژیلوپس, تنوع ژنتیکی, گندم وحشی, میکروساتلایت}
    Nessa Niko, Jafar Ahmadi*, Sedigheh Fabriki-Ourang, Aliashraf Mehrabi

    Agilops is one of the most important genetic ancestors of wheat, which is a valuable genetic resource for wheat breeders due to its tolerance to various biotic and abiotic stresses. The main goal of this research was to evaluate the genetic diversity in 89 Aegilops tauschii accessions collected from different regions of Iran and the countries of Turkey, Afghanistan, Armenia, Sweden and Azerbaijan using 32 microsatellite primer pairs. The averages of polymorphic information content (PIC), Marker index (MI), Resolution (RP) indices were equal to 0.81, 1.82 and 1.88, respectively, which indicated that the primers used are suitable with high efficiency for investigating relationships among the accessions of this species. The results of principal coordinate analysis (PCoA) showed that the first three components explained 41.88% of the total genetic variance changes. Cluster analysis classified the evaluated accessions into four main groups, which was confirmed by the results of principal coordinate analysis (PCoA). According to the cluster grouping pattern, in some cases the accessions with the same geographical origin were placed in separate groups and also the presence of non-Iranian accessions in the group of Iranian accessions was observed. The results of population structure analysis confirmed the populations genetic exchanges and showed that the classification of the studied accessions is independent of their geographical origin. In general, the results showed high genetic diversity among the studied accessions of Ae. tauschii, therefore, the high genetic diversity leads to finding new allelic sources and introducing desirable alleles, which will be of great value to wheat breeders for use in breeding programs.

    Keywords: Aegilops, Genetic Diversity, Microsatellite, Wild Wheat}
  • 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}
  • صبا دلفان*، محمدرضا بی همتا، سید طاها دادرضایی، علیرضا عباسی، هادی علیپور

    زنگ برگ یا زنگ قهوه ای گندم که توسط قارچ بیوتروف Puccinia triticina (Pt)  ایجاد می شود، یکی از مخرب ترین بیماری های گندم در سرتاسر جهان است و تاثیر منفی آن بر عملکرد محصول با افزایش دما به دلیل تغییرات آب وهوایی تشدید می شود. آسکاروزیدها فرمون های نماتدی هستند که فعالیت های القاکننده مقاومت در برابر پاتوژن ها و آفات میکروبی در محصولات مختلف را دارند. در مطالعه حاضر تاثیر ascr#18، آسکاروزید اصلی نماتدهای انگلی گیاهی بر آلودگی گندم رقم بولانی با نژاد PKTTS از زنگ قهوه ای گندم بررسی شده است. محلول پاشی گیاهچه های دوهفته ای بولانی با غلظت های ماکرومولاری از ascr#18 ، 24 ساعت قبل از آلودگی با اسپورهای زنگ قهوه ای گندم انجام شد. نتایج نشان داد که پس از محلول پاشی با ascr#18 تعداد جوش های زنگ روی برگ های گندم تیمار شده به میزان 55 تا بیش از 80 درصد کاهش یافت که نشان می دهد ascr#18 می تواند باعث مقاومت القایی در گندم در برابر زنگ قهوه ای می شود. همچنین پیش تیمار با ascr#18 باعث افزایش بیان ژن های کیتیناز 3 و PAL که از ژن های درگیر در مسیر مقاومت به بیماری های گیاهی هستند، شد. به طورکلی باتوجه به اثرات محافظتی گسترده آسکاروزیدهای نماتد در غلظت های بسیار پایین در مقایسه با القاء کننده مقاومت شیمیایی، مانند ABA، استدلال می شود که این فرمون در آینده می تواند ابزار جالبی برای افزایش تولیدات گیاهی سازگار و پایدار با محیط زیست باشد.

    کلید واژگان: آسکروزیدهای نماتد, زنگ قهوه ای گندم, گندم, مقاومت القایی}
    Saba Delfan*, Mohammadreza Bihamta, Seyed Taha Dadrezaei, Alireza Abbasi, Hadi Alipour

    Leaf rust, caused by the pathogenic biotrophic fungus Puccinia triticina (Pt), is one of the most destructive wheat diseases worldwide and its negative impact on crop yields is exacerbated by higher temperatures due to climate change. Ascarosides are nematode pheromones with resistance-inducing activities against microbial pathogens and pests in various crops. We investigated the effect of ascaroside ascr#18, the major ascaroside of plant-parasitic nematodes, on infection of cv. Boolani wheat (Triticum aestivum L.) with the virulent Pt race PKTTS. After spraying with ascr#18 in the micromolar concentration range 24 hours before inoculation with fungal uredospores, the number of rust pustules on ascr#18-treated wheat leaves was greatly reduced, by 55 to over 80%, showing that ascr#18 can induce resistance in wheat to Pt. Pretreatment with ascr#18 also further enhanced the expression of defense marker genes PAL and Chitinase 3 in response to Pt as compared with untreated Pt-infected plants. Our results are consistent with and further extend previous reports that ascr#18 triggers plant immunity and primes plant for protection against pathogens. Given its broad protective effects at very low concentrations as compared to chemical resistance inducer, such as salicylic acid mimics, argue that it is an interesting tool for strengthening environmentally friendly, sustainable plant production.

    Keywords: Induce Resistance, Leaf Rust, Nematode Ascroside, Wheat}
  • Identification of HSP100 gene family in Aeluropus littoralis
    Seyedhamidreza Hashemipetroudi *, Samira Mohammadi, Farzaneh Fatemi
    Heat shock proteins (HSPs), molecular chaperones with many activities, are essential to plant growth, development, and stress responses. To make crops more salt- and drought-resistant, plant breeders have considered halophytic plant. Aeluropus littoralis, a halophyte monocote grass, is one potential model species to discover new stress-response genes. Here, exon/intron structure, conserved motifs/ domains, and expression patterns of HSP100 gene family were identified in the genome of A. littoralis. This study found six unique AlHSP100 non-repetitive genes, revealing remarkable structural and physicochemical variations between the subfamilies. Phylogenetic and motif analyses revealed that proteins from the same subfamily (AlHSP100.1-4) and proteins from other subfamilies (AlHSP100.5-6) have similar types, ordering, and quantities of motifs. Finally, the expression of AlHSP100.3 gene was analyzed using RT-qPCR under dehydration, salt, cold, and phytohormone abscisic acid stress treatments, revealed that their expression patterns vary in response to abiotic stresses. The presence of stress-dependent regulation of the HSP100.3 gene, as evidenced by the early response to PEG treatment and the late response to cold stress, is likely associated with the cis-regulatory elements located upstream of this gene. This study provides more valuable information to deepen our understanding of the abiotic stress responses by HSP100 genes in A. littoralis.
    Keywords: abiotic stress, gene expression, Halophyte, heat shock proteins (HSPs), transcriptome analysis}
  • Allelopathic effect of Rapistrum rugosum L. weed on growth, physiological and biochemical parameters of Hibiscus sabdariffa L.
    Reza Kohestani, Leila Ahangar *, Mehdi Zarei, Ebrahim Gholamalipour Alamdari, Ziba Avarseji
    To study the allelopathic effect of decomposed fresh aerial parts of Rapistrum rugosum on growth, physiological and biochemical traits of Hibiscus sabdariffa, a pot experiment was conducted as a completely randomized design with three replications under greenhouse condition at the Gonbad Kavous University. Treatments were different amounts of R. rugosum residues (0, 10, 20, 40, 80, and 160 g kg-1 soil). The results showed that increasing the amount of R. rugosum residues significantly reduced the growth traits of H. sabdariffa. The lowest amount of stem and root length, fresh and dry weight of the plant was observed in 160 g kg-1 of R. rugosum residues. The content of chlorophyll b and carotenoids, as well as malondialdehyde, decreased with increasing the amount of R. rugosum. However, the trend of changes in the content of catalase enzyme, soluble sugars content, proline, total phenol, and flavonoids increased with increasing the amount of R. rugosum residues. Consequently, our findings showed that with the increasing in the amount of R. rugosum residues, all the studied traits of H. sabdariffa decreased significantly. Therefore, it can be recommended to use H. sabdariffa weed as a natural herbicide in sustainable agriculture especially in medicinal plant production.
    Keywords: Allelopathic, Physiological traits, Rapistrum rugosum, Total phenol}
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