فهرست مطالب

Iranian Journal of Genetics and Plant Breeding
Volume:6 Issue: 2, Oct 2017

  • تاریخ انتشار: 1396/08/23
  • تعداد عناوین: 6
|
  • سجاد طهماسی، قاسمعلی گروسی ، جعفر احمدی، رضا فرجامی نژاد صفحات 1-8
    گیاه استویا (S. rebaudiana) ، استویول گلیکوزیدهای استویوزید و ربادیوزید A را تولید می کند که به عنوان شیرین کننده های کم کالری ارزش زیادی دارند. هدف از این مطالعه، بررسی آثار تحریک توسط اسید سالیسیلیک و زمان های نمونه برداری در بهبود تولید استویوزید و ربادیوزید A و بیان ژن های KA13H، UGT74G1 و UGT76G1 است. نتایج نشان می دهد که افزودن غلظت های مختلف اسید سالیسیلیک، بسته به مقدار استفاده از آن، آثاری متفاوت بر تولید استویوزید و ربادیوزید A دارد. بین غلظت های مختلف اسید سالیسیلیک، بیشترین مقدار استویوزید 33/38 میلی گرم در گرم وزن خشک و ربادیوزید A 93/2 میلی گرم در گرم وزن خشک بود که به ترتیب 96 ساعت پس از تحریک با 90 میلی گرم در لیتر و 48 ساعت پس از تحریک با 60 میلی گرم در لیتر اسید سالیسیلیک به دست آمد. تحریک با اسید سالیسیلیک باعث افزایش بیان ژن های KA13H و UGT74G1 و کاهش بیان ژن UGT76G1 شد. آنالیز همبستگی نشان داد که بیان ژن KA13H همبستگی مثبت با تولید استویوزید دارد. بیان ژن UGT74G1 همبستگی مثبت با تولید استیوزید و همبستگی منفی با تولید ربادیوزید A داشت. بیان ژن UGT76G1 نیز با تولید ربادیوزید A همبستگی مثبت و با تولید استویوزید همبستگی منفی داشته است. آنالیز qRT-PCR نشان داد که با افزایش تولید استویوزید ناشی از تحریک اسید سالیسیلیک، بیان ژن های KA13H و UGT74G1 افزایش و بیان ژن UGT76G1 کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: استویوزید، الیسیتیشن، بیان ژن، ربادیوزید Stevia rebaudiana، A
  • محمد رضایی، احمد معینی ، حمید دهقانی، زهرا موحدی صفحات 9-19
    در این جستار، گیاهان درون شیشه ای سازگارشده به سامانه هواکشت منتقل شده، سپس نتایج پاکلوبوترازول و اسید جاسمونیک بر تولید غده چه سیب زمینی و برخی صفات این گیاه در این سامانه بررسی شده است. گیاهان 30 و 50 روز پس از انتقال به سیستم هواکشت، با پاکلوبوترازول (50 و 100 میلی گرم در لیتر) و اسید جاسمونیک (5 و 10میلی گرم در لیتر) محلول پاشی شدند. اثر متقابل معنی داری بین تنظیم کننده های رشد و زمان اعمال تیمار برای صفات ارتفاع گیاه، تعداد غده چه، وزن تر و وزن خشک غده چه مشاهده شد. همچنین نتیجه تجزیه مرکب نشان داد که اثر متقابل رقم، تنظیم کننده های رشد و زمان کاربرد تیمارها برای تعداد غده چه، وزن تر و وزن خشک غده چه معنی دار بود. در رقم اگریا، تیمار گیاهان 30 روز پس از انتقال آنها به سیستم هواکشت با 5 میلی گرم در لیتر اسید جاسمونیک منجر به افزایش وزن تر، وزن خشک و تعدادغده چه شد. همچنین اعمال همین تیمار در رقم ساوالان تنها منجر به افزایش وزن تر و وزن خشک غده چه شد. محلول پاشی گیاهان،50 روز پس از انتقال آنها به سیستم هواکشت با 100 میلی گرم در لیتر پاکلوبوترازول ارتفاع گیاه را در رقم اگریا کاهش داد، درحالی که وزن تر، وزن خشک و تعداد غده چه در هر گیاه را بطور معنی داری افزایش داد. در رقم ساوالان، اعمال تیمارهای 5 میلی گرم در لیتر اسید جاسمونیک و 50 میلی گرم در لیتر پاکلوبوترازول،50 روز پس از انتقال گیاهان به سامانه هواکشت، به صورت معنی داری تعداد، وزن تر و وزن خشک غده چه را افزایش داد.
    کلیدواژگان: Solanum tuberosum، کشت بدون خاک، تنظیم کننده های رشد گیاهی، غده چه
  • مهدی زهراوی ، محمدرضا وظیفه شناس صفحات 20-35
    تعداد 117 ژنوتیپ انار جمع آوری شده از نواحی مختلف استان یزد برای بررسی تنوع ژنتیکی توسط 23 صفت مورفولوژیکی مطابق با توصیف نامه بین المللی بررسی شد. نتایج بررسی نشان می دهد که الگوی تنوع صفات در سه گروه از ارقام شیرین، ملس و ترش بسیار مشابهت دارد. صفات شکل کالکس میوه، تمایل به تولید پاجوش، بنیه درخت، شکل میوه و رنگ دانه از بیشترین قدرت تمایز برخوردارند. نتایج بررسی فواصل ژنتیکی نیز نشان دهنده وجود تفاوت در ژنوتیپ های دارای اسامی مشابه بود. در دندروگرام منشا نمونه های ژنتیکی، یزد و تفت در یک گروه و بافق و اردکان در گروهی جداگانه از گروه اشکذر و مهریز قرار گرفتند. نواحی ابرکوه و خاتم نیز هر یک جداگانه، در گروه های تک عضوی جای گرفتند. میزان احتمال تعلق ژنوتیپ های مورد بررسی به نواحی منشای جمع آوری، براساس تجزیه تشخیصی برآورد شد. نتایج آن حاکی از افزایش میزان اختلاط ژنتیکی بود. ژنوتیپ های مورد مطالعه با استفاده از روش کلاسترینگ k means در 11 گروه از یکدیگر تفکیک شدند که براساس خصوصیات بارز هر کلاستر در برنامه های اصلاحی قابل بهره برداری هستند. مطابق این نتایج پیشنهاد شده است که مشخصه یابی ژرم پلاسم مورد بررسی با ارزیابی صفات ارزشمند تجاری و نشانگرهای مولکولی تکمیل گردد.
    کلیدواژگان: بانک ژن، خزانه ژنی، منابع ژنتیکی، تنوع ژنتیکی
  • کبری سعیدی، ناصر زارع ، امین باقی زاده، رسول اصغری زکریا صفحات 36-47
    تنش کمبود آب شایع ترین تنش زیست محیطی است که ممکن است بر تولید محصولات تاثیری قابل توجه برجای گذارد. در این جستار، خصوصیات مورفولوژیک و بیوشیمیایی 17 ژنوتیپ لوبیا در سطوح مختلف تنش خشکی بررسی و ارزیابی شد و ژنوتیپ های حساس و مقاوم با استفاده از تحلیل چند متغیره شناسایی شدند. نتایج پژوهش نشان می دهد که خصوصیات مورفولوژیک و بیوشیمیایی لوبیای معمولی بطور معنی داری از تنش خشکی، ژنوتیپ و تعامل ژنوتیپ و تنش خشکی متاثر شده است. بر اساس تجزیه و تحلیل اجزای اصلی، 14 شاخص در چهار جزء به ترتیب با 71/85%، 52/84%، 86/85% و 94/84% سهم، از واریانس کل در داده های کنترل، متوسط، شدید و ترکیبی قرار گرفتند. ضرایب همبستگی بین بیشترین صفات کمی در تمامی سطوح تنش خشکی مشاهده شد؛ چنانکه ازدیگر سو، همبستگی مثبت کلروفیل و کاروتنوئیدها با فعالیت پراکسیداز آسکورباتی در شرایط تنش خشکی متوسط ​​و شدید نیز مشهود است. این ارتباط ها نشان می دهد که این آنزیم نقشی برجسته در حذف گونه های اکسیژن فعال تحت تنش خشکی داشته است. تجزیه و تحلیل خوشه ایژنوتیپ ها را به چهار گروه تقسیم کرد. نتایج نمودارهای دوبعدی نشان داد که ژنوتیپ های 1 و 2 بیشترین مقاومت و ژنوتیپ های 12 و 16 کمترین مقاومت را در شرایط کمبود متوسط ​​و شدید آب داشتند.
    کلیدواژگان: آنزیم های آنتی اکسیدانت، تنش خشکی، خوشه بندی، نمودار دو بعدی
  • یوسف ارشد، مهدی زهراوی صفحات 48-59
    برای ارزیابی صفات مرتبط با بهره برداری از نیتروژن و شناسایی نمونه های برتر، 33 ژنوتیپ گندم نان به همراه ارقام شاهد چمران و کوهدشت (از ایران) و قوبوستان (ازآذربایجان) بررسی شد. این پژوهش در قالب طرح لاتیس با دو تکرار تحت دو شرایط بدون اعمال کود و با اعمال 200 کیلوگرم در هکتار کود نیتروژن در مزرعه تحقیقاتی موسسه اصلاح و تهیه نهال و بذر واقع در کرج انجام شد. نتایج تحقیق نشان می دهد که براساس ضریب تغییرات، تنوع ژنتیکی در کارایی مصرف نیتروژن، در مقام مقایسه با کارایی جذب نیتروژن، بیشتر بود. ژنوتیپ های 4 (از ایران) و رقم چمران بیشترین میزان کارایی جذب نیتروژن را داشتند. بیشترین مقدار کارایی مصرف نیتروژن مربوط به ژنوتیپ های 4 و 7 از ایران بود. در بای پلات مبتنی بر صفات کارایی جذب و مصرف نیتروژن، رقم چمران به همراه ژنوتیپ های 4، 19، 21و 23 از ایران و 2، 3 و 9 از آذربایجان، با برتری از لحاظ هر دو صفت در ناحیه A قرار گرفتند. مجموع نتایج این تحقیق، تنوع فراوان را در مولفه های نیتروژن در ژرم پلاسم مورد بررسی خصوصا در ژنوتیپ های بومی ایران نشان داد که به عنوان خزانه ژنتیکی برای اصلاح ارقام بدین منظور قابل بهره برداری است.
    کلیدواژگان: خزانه ژنی، ژنوتیپ های بومی، عملکرد نیتروژن دانه، کارایی بیولوژیکی نیتروژن
  • مهدی محب الدینی ، رقیه فتحی، نرگس مهری صفحات 60-68
    کشت ریشه های مویین روشی موثر برای تولید متابولیت ثانویه گیاهی است؛ زیرا ریشه های مویین از پایداری ژنتیکی و بیولوژیکی بیشتری برخوردارند و قادر به تولید متابولیت بدون نیاز به هورمون هستند. در این میان، کاسنی نیز از جمله گیاهان دارویی ارزشمند و شامل ترکیبات دارویی مهمی است. در این جستار، القای ریشه های مویین توسط سویه های اگروباکتریوم رایزوژنز در ریزنمونه های برگ و دمبرگ بررسی شد. در آزمایش دوم، تاثیر نانو ذرات اکسید آهن و روی بر میزان تجمع زیست توده و تولید متابولیت ثانویه بررسی شد. نتایج حاصل نشان داد که بیشترین درصد القای ریشه های مویین (60 درصد) توسط سویهA4 در ریزنمونه های برگی بدست آمد. همچنین نانوذرات اکسید آهن و ریشه های مویین حاصل از سویه ATCC15834 بهترین تاثیر را در افزایش وزن تر (53/4 گرم) ، خشک (4/0 گرم) ، شاخص رشدی (41/24) و محتوای فنول کل (65/4 میلی گرم برگرم وزن خشک ریشه) متابولیت ثانویه داشته اند. بطور کلی، نوع سویه و ریزنمونه نقشی مهم در القای ریشه های مویین داشته و نانوذرات اکسید آهن و سویه ATCC15834 بیشترین کارایی را در رشد ریشه ها و تولید متابولیت ثانویه داشته است.
    کلیدواژگان: اگروباکتریوم رایزوژنز، زیست توده، ژن RolB، نانوذرات اکسید آهن و روی
|
  • Sajad Tahmasi, Ghasemali Garoosi , Jafar Ahmadi, Reza Farjaminezhad Pages 1-8
    S. rebaudiana produces steviol glycosides including stevioside and rebaudioside A that are valuable as low calorie sweeteners. The objective of this study was to investigate the effects of salicylic acid elicitation and sampling times on the improvment of stevioside and rebaudioside A production and KA13H, UGT74G1 and UGT76G1 genes expression. The results showed that the addition of different concentrations of salicylic acid had different effects on stevioside and rebaudioside A production in a dosage-dependent manner. Among different concentrations of salicylic acid the highest amount of stevioside was 38.33 mg/g DW and the highest amount of rebaudioside A was 2.93 mg/g DW, observed 96 h after elicitation with 90 mg/L and 48 h after elicitation with 60 mg/L salicylic acid, respectively. Elicitation with salicylic acid increased KA13H and UGT74G1 genes expressions and decreased UTG76G1 gene expression. The correlation analysis indicated that, KA13H gene expression had a positive correlation with stevioside production. The UGT74G1 gene expression had a positive correlation with stevioside production and a negative correlation with rebaudioside A production. The UGT76G1 gene expression had a positive correlation with rebaudioside A and negative correlation with stevioside production. The qRT-PCR analysis indicated that, by increasing stevioside production under salicylic acid elicitation, the KA13H and UGT74G1 genes expression increased and UGT76G1 gene expression decreased.
    Keywords: Elicitation, Gene expression, Rebaudioside A, Stevioside, Stevia rebausiana
  • Mohammad Rezaei, Ahmad Moieni , Hamid Dehghani, Zahra Movahedi Pages 9-19
    In this research, the acclimatized in vitro plants were transferred to the aeroponic system and the effects of paclobutrazol (PBZ) and jasmonic acid (JA) were investigated on the production of potato (Solanum tuberosum L. cvs Agria and Svalan) minitubers. Some plant characteristics were also investigated in this cultivation system, under greenhouse conditions. Plants were foliar sprayed with PBZ (50 and 100 mgL-1) and JA (5 and 10 mgL-1) 30 and 50 days after transplantation (DAT). Significant interactions were observed between plant growth regulators and the time of foliar spraying for plant height, number of minitubers, and fresh and dry weights of minitubers. Also, the results of the analysis of combined experiments showed significant interactions between cultivars, plant growth regulators, and the time of foliar spraying for the number of minitubers and fresh and dry weights of minitubers. The number, fresh and dry weights of minitubers increased by using 5 mgL-1 JA at 30 DAT in cultivar Agria. Also, the use of 5 mgL-1 JA at 30 DAT in cultivar Savalan increased the fresh and dry weights of minitubers. The use of 100 mgL-1 PBZ caused a reduction in plant height and significantly increased the number, fresh and dry weights of minitubers per plant at 50 DAT in cultivar Agria. In cultivar Savalan, 5 mgL-1 JA and 50 mgL-1 PBZ significantly increased the number, fresh and dry weights of minitubers per plant at 50 DAT.
    Keywords: Aeroponic system, Jasmonic acid, Minituber, Paclobutrazol, Potato
  • Mehdi Zahravi , Mohammad Reza Vazifeshenas Pages 20-35
    A total of 117 pomegranate genotypes collected from different areas of Yazd province of Iran were studied for genetic variation by evaluating 23 morphological traits according to the international descriptor. Similar diversity pattern of the measured characteristics was observed in three types of sweet, sweet-sour and sour varieties. The traits shape of fruit base, suckering tendency, vigor of tree, fruit shape and aril color had the highest power of discrimination. The results of evaluation of genetic distances revealed discrepancies in the pairs of genotypes with similar denominations. The sites of Taft and Yazd were located in the same group in the dendrogram of origins of the germplasm, while Bafq and Ardakan together were placed in another group separated from group of Ashkezar and Mehriz. Abarhuk and Khatam regions also made single-membered groups. The results of discriminant analysis revealed that a large number of genotypes were assigned to their original collecting locations with low probabilities indicating a high degree of genetic exchanges. The genotypes were separated in 11 different groups by K means clustering method with defined characteristics. The supplement of characterization of the germplasm was suggested through evaluating commercial traits and by molecular markers.
    Keywords: Gene Bank, Gene pool, Genetic Resources, Genetic Variation
  • Kobra Saeidi, Nasser Zare , Amin Baghizadeh, Rasool Asghari, Zakaria Pages 36-47
    Drought stress is the most common environmental stress that can significantly influence crop productivity. In this study, morphological and biochemical properties of 17 genotypes of common bean were evaluated under different levels of drought stress and the most sensitive and tolerant genotypes were identified using multivariate analysis. The results indicated that morphological and biochemical characteristics of common bean were significantly influenced by drought stress, genotype, and genotypes ×drought stress interaction. Principal component analysis summarized the 14 indices to four components which explained 85.71%, 84.52%, 85.86% and 84.94% of the total variation at control, moderate, severe and combined data, respectively. The correlation coefficients among most of the quantitative traits were statistically significant at all drought stress levels. A significant and positive correlation between chlorophyll and carotenoids with ascorbate peroxidase activity was observed at both moderate and severe drought stress conditions. These associations suggest that this enzyme plays an important role in ROS scavenging under drought stress. Clustering analysis grouped the genotypes into four divergent groups. The genotype-by-trait biplot analysis indicated that genotypes 1 and 2 were the most drought-tolerant and genotypes 12 and 16 were the most drought-sensitive genotypes under both moderate and severe drought stress conditions.
    Keywords: Anti-oxidant enzymes, Biplot analysis, Cluster analysis, Drought stress
  • Yousef Arshad, Mehdi Zahravi Pages 48-59
    In order to evaluate the traits related to nitrogen utilization and to identify the superior genotypes, 33 bread wheat landraces along three check cultivars of Chamran and Koohdasht (from Iran) and Gobustan (from the Republic of Azerbaijan) were studied in simple lattice statistical design with two replications under two treatments of non-usage and application of 200 kg/ha ammonium nitrate fertilizer in research field of Seed and Plant Improvement Institute located in Karaj, Iran. The results indicated that the diversity of nitrogen uptake was higher than that of nitrogen use efficiency based on coefficient of variation. Genotype 4 (from Iran) and Chamran showed the highest value of nitrogen uptake efficiency. The highest amount of nitrogen use efficiency belonged to the genotypes 4 and 7 (from Iran). In the biplot of nitrogen uptake and use efficiency, check cultivar Chamran along with genotypes 4, 19, 21 and 23 (from Iran) and 2, 3 and 9 (from the Republic of Azerbaijan), which were superior for both traits were located in region A of Fernandez grouping. Generally, based on the results , a high varation in nitrogen components was revealed in the studied germplasem, particullary in Iranian landraces which could be used as gene pool for breeding programs.
    Keywords: Gene pool, Landrace, Nitrogen yield of grain, Nitrogen biological efficiency
  • Mehdi Mohebodini , Roghayeh Fathi, Narges Mehri Pages 60-68
    Hairy root culture is an effective method to produce secondary metabolites. In fact, hairy roots are genetically and biologically stable and also they are able to produce metabolites without hormones. Chicory (Cichorium intybus L.) is one of the most important medicinal plants with valuable medicinal compounds. In this research, hairy roots were induced by different Agrobacterium rhizogenes strains using leaf and petiole explants. In the second experiment, the effect of Iron and zinc oxide nanoparticles was studied on hairy roots biomass accumulation and secondary metabolites production. The results of experiments showed that the highest hairy root induction (60 percent), were observed in the A4 strain and leaf explants. Also the iron oxide nanoparticles. and ATCC15834 strain were superior for highest fresh (4.53 g) and dry weight (0.4 g) productivity, growth index (24.41) and total phenolic content (4.65 mg g-1 DW) in hairy roots. Overall, the strain and explant types had considerable effects on the hairy roots induction and iron oxide nanoparticles and ATCC15834 strain were more effective in roots growth and secondary metabolites production.
    Keywords: Biomass, Iron, zinc oxide nanoparticles, RolB gene, Agrobacterium rhizogenes