فهرست مطالب

Iranian Journal of Genetics and Plant Breeding - Volume:9 Issue: 1, Apr 2020

Iranian Journal of Genetics and Plant Breeding
Volume:9 Issue: 1, Apr 2020

  • تاریخ انتشار: 1399/01/20
  • تعداد عناوین: 12
|
  • سعید دوازده امامی*، محمدعلی علیزاده، حسین زینلی، صادق جلالی صفحات 1-9

    اسپرس از مهمترین لگوم های علوفه ای با کیفیت بالا است. به منظور مقایسه عملکرد و کیفیت علوفه 20 توده اسپرس زراعی، آزمایشی مزرعه ای در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی اصفهان از پاییز 1392 تا 1393 انجام شد. جمعیت ها در سه چین (9 اردیبهشت، 29 تیر و 4 آبان سال 1393) ارزیابی شدند. عملکرد ماده خشک و شاخص های کیفیت علوفه مانند پروتئین خام (CP)، کربوهیدرات های محلول در آب (WSC)، الیاف نامحلول در شوینده خنثی (NDF)، الیاف نامحلول در شوینده اسیدی (ADF)، قابلیت هضم ماده خشک (DMD) و میزان خاکستر (Ash) تعیین شد. بر اساس نتایج بدست آمده از تجزیه داده ها، توده ها ار نظر اکثر صفات اندازه گیری شده اختلاف معنی دار داشتند. جدول مقایسه میانگین های اثرات متقابل نشان داد بیشترین میزان عملکرد ماده خشک در توده 8199 در چین سوم به میزان 5610 کیلوگرم در هکتار و کمترین مقدار این صفت در پلی کراس به میزان 1133 کیلوگرم در هکتار در چین دوم بدست آمد. بر اساس داده های جدول تجزیه کیفی علوفه، در اکثر توده ها، بیشترین میزان DMD، CP و WSC در چین سوم و بیشترین میزان ADF و NDF در چین اول بدست آمد. از نظر عملکرد علوفه برخی از جمعیت ها از جمله 8199، 3800، اشنویه، 9147، 8799 و کامپوزیت اصفهان نسبت به سایر جمعیت ها برتر بودند. جمعیت های دارای قابلیت هضم زیاد (2759، 19402، PLC، 12542، 3001 و اشنویه) و جمعیت های دارای پروتئین بالا (8199، 15353، 2759، 3062، 15364 و 19402) دارای بهترین کیفیت علوفه بودند. با توجه به خصوصیات کمی و کیفی علوفه، این جمعیت ها می توانند به عنوان والدین مطلوب برای تولید انواع واریته های سنتزی در نظر گرفته شوند.

    کلیدواژگان: پروتئین خام، ماده خشک قابل هضم، اسپرس، کربوهیدراتهای محلول در آب، عملکرد
  • سمانه خیرآبادی، نسیم زرین پنجه*، محمدعلی ابراهیمی، غلامرضا بخشی خانیکی، حمیدرضا ناصری صفحات 10-16

    گیاه قره داغ با نام علمی Nitraria schoberi از خانواده Zygophyllaceae (Nitrariaceae) می باشد. این گیاه به دلیل دارا بودن ارزش های اقتصادی، دارویی ، خوراک دام وهمچنین ویژگی های منحصر به فرد آن برای تحمل به شوری خاک ، خشکسالی و فرسایش بسیار مهم و ارزشمند است. به عبارت دیگر، این گیاه با مشکلات جدی از جمله خواب بذر، بازدارنده های رشد گیاهی و پوسته سخت بذر دست و پنجه نرم می کند. این چالش ها منجر به تاخیر در جوانه زنی و متعاقبا کاهش شانس زنده ماندن و تولید مثل در این گیاه می گردد. تحقیق حاضر برای اولین بار به منظور مقابله با موانع جوانه زنی بذر و القا باززایی گیاه قره داغ از طریق روش کشت بافت انجام گرفت. برگ های کوتیلدونی و هیپوکوتیل به عنوان ریزنمونه و همینطور غلظت های مختلفی از تنظیم کنند های رشد گیاهی جهت القا و رشد ساقه و ریشه مورد بررسی قرار گرفتند. بر اساس نتایج بدست آمده، کشت بذور بعد از حذف پوسته آن جوانه زنی موثری به میزان 80 درصد را طی یک هفته نشان داد. در حالیکه بذور کشت شده همراه با پوسته بذر تنها 10 درصد جوانه زنی آن هم پس از گذشت چهار هفته از خود نشان دادند. در مرحله بعد، کشت ریزنمونه برگ کوتیلدونی در محیط کشت القا ساقه شامل محیط کشت MS حاوی BAP (0/2 میلی گرم درلیتر) و IBA (5/0 میلی گرم در لیتر) به عنوان تنظیم کننده های رشد گیاهی، بیشترین فراوانی باززایی (99/33%)، تعداد نوساقه باززاشده در هر ریزنونه (3/67) و طول نوساقه (4/6 سانتی متر) را پس از گذشت 60 روز نشان داد. این درحالی است که ریزنمونه های هیپوکوتیل حتی پس از گذشت 60 روز نیز هیچ واکنشی در محیط های کشت القا نوساقه از خود نشان ندادند. نوساقه های باززا شده در محیط کشت القا ریشه شامل محیط کشت MS حاوی IAA (0/1 میلی گرم درلیتر) به تنهایی و یا درترکیب با IBA (0/2 میلی گرم درلیتر) با موفقیت ریشه دار شدند. گیاهچه های باززا شده درمرحله بعد به خاک انتقال داده شده و درگلخانه نگهداری شدند. بدین ترتیب، 70 درصد گیاهچه ها پس از سازگاری زنده ماندند.

    کلیدواژگان: گیاه قره داغ، کشت درون شیشه ای، جوانه بذر، باززایی مستقیم، تنظیم کننده های رشد گیاهی
  • حمیدرضا حیدری، اسماعیل چمنی*، بهروز اسماعیل پور صفحات 17-27

    مریم گلی مزرعه ای یکی از مهم ترین گیاهان بومی در ایران می باشد که به عنوان یک منبع غنی ترکیبات فنولی و فلاوونوییدی شناخته می شود. پژوهش حاضر به منظور بهینه سازی محیط کشت برای رشد زیست توده و تولید متابولیت های ثانویه در کشت سوسپانسیون سلولی مریم گلی مزرعه ای انجام گرفت. در این پژوهش اثر غلظت نیتروژن کل (0، 15، 30، 60، 90 و 120 میلی مولار) نیتروژن کل و نسبت های مختلف آمونیوم به نیترات (0:60، 10:50، 20:40، 30:30، 40:20، 50:10 و 60:0 میلی مولار) در محیط کشت MS بر شاخص های رشد زیست توده، فنول کل، فلاونویید کل و محتوای رزمارینیک اسید بررسی شد. بیشترین میزان وزن تر (80/294 گرم بر لیتر) و فنول کل (GAE/g DW 60/76) در محیط حاوی 90 میلی مولار نیتروژن به دست آمد. بالاترین میزان رزمارینیک اسید (41/16 و 16/16 میلی گرم بر گرم وزن خشک) در محیط های حاوی 30 و 60 میلی مولار نیتروژن ثبت شد. افزایش نیتروژن کل به میزان بالاتر از 30 میلی مولار، منجر به کاهش تولید رزمارینیک اسید شد. همچنین نسبت آمونیوم به نیترات رشد زیست توده و تجمع متابولیت های ثانویه را تحت تاثیر قرار داد. بیشترین میزان وزن تر (74/267 گرم بر لیتر)، فنول کل (GAE/g DW 30/87) و محتوای رزمارینیک اسید (43/18 میلی گرم بر لیتر) در محیط حاوی نسبت 50:10 آمونیوم به نیترات مشاهده گردید. افزایش غلظت آمونیوم یا حذف کامل آن از محیط کشت سبب کاهش میزان فنول کل و رزمارینیک اسید در کشت سلولی مریم گلی مزرعه ای می شود.

    کلیدواژگان: آمونیوم، رزمارینیک اسید، کشت سوسپانسیون، مریم گلی مزرعه ای، نیترات
  • فرزاد آهک پز، اسلام مجیدی هروان*، مظفر روستایی، محمدرضا بی همتا، سلیمان محمدی صفحات 28-40

    تنش خشکی یکی از مهم ترین تنش های محیطی است که تولید گندم را به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک جهان محدود کرده است. به منظور شناسایی ژنوتیپ های متحمل به خشکی در گندم و تعیین بهترین شاخص های تحمل/حساسیت به خشکی، مطالعه ای در دو سال متوالی (94-1392) در ایستگاه تحقیقات کشاورزی میاندوآب اجرا شد. مواد ژنتیکی شامل 12 ژنوتیپ گندم دیم بود که در دو آزمایش مزرعه ای جداگانه بر اساس طرح بلوک های کامل تصادفی (RCBD) با سه تکرار و در دو شرایط جداگانه آبیاری تکمیلی و دیم کامل بررسی شدند. در بین ژنوتیپ های گندم مورد مطالعه، تنوع ژنتیکی قابل ملاحظه ای از نظر عملکرد دانه و صفات آگرو- فیزیولوژیکی در پاسخ به تنش خشکی در خلال سال ها و رژیم های رطوبتی متفاوت وجود داشت. جهت بررسی تحمل به خشکی ژنوتیپ ها از شاخص های مختلف تحمل به خشکی استفاده شد. تجزیه خوشه ای بر اساس شاخص های تحمل به خشکی، ژنوتیپ ها را به دو گروه اصلی تقسیم نمود که ژنوتیپ های متعلق به خوشه 1 می توانند به عنوان ژنوتیپ های متحمل به شرایط خشکی معرفی شوند. براساس MSI (شاخص اسکور دهی چندگانه)، ژنوتیپ های 10 (Seafallah/3/Sbn//Trm / K253) و ساعین بیشترین میزان عملکرد دانه و تحمل به خشکی را نشان دادند. همبستگی معنی دار MSI با عملکرد دانه در شرایط خشکی، نشان دهنده برتری MSI به عنوان یک ابزار مفید جهت گزینش کارآمد ژنوتیپ های متحمل به خشکی بود. در این مطالعه رابطه ای بین RWC و RWL با MP، GMP، STI و MSI به دست نیامد.

    کلیدواژگان: تجزیه خوشه ای، تنش خشکی، شاخص اسکوردهی چندگانه، شاخص ظرفیت تولید
  • رشید پاک نیا، رضا درویش زاده*، شهریار فرج اللهی، سعید ملک زاده، حمید حاتمی ملکی صفحات 41-50

    در این مطالعه، مناطق ژنومی مرتبط با مقاومت جزیی به بیماری پوسیدگی پایه ساقه با استفاده از جمعیت رگه های خویش آمیخته نوترکیب (RILs) حاصل از تلاقی بین PAC2 (♀) و RHA266 (♂) ، شناسایی شد. نه صفت فنوتیپی مرتبط با مقاومت به بیماری از جمله PN4D ، PN8D ، PN12D ، NCW100S ، CW100S ، NCPY ، CPY ، DP100S و DPY در شرایط مزرعه تحت آلودگی مصنوعی اندازه گیری شدند. برای نقشه یابی QTLها، از نقشه پیوستگی ژنتیکی جدیدا توسعه یافته برای آفتابگردان استفاده شد. نقشه پیوستگی شامل 210 نشانگر SSR و 11 نشانگر SNP است که در 17 گروه پیوستگی توزیع شده اند. تجزیه و تحلیل QTLها با استفاده از روش مکان یابی فاصله ای مرکب (CIM) انجام شد. ضریب تنوع (CV) بالایی در صفات مورد مطالعه مشاهده شد که نشان دهنده تنوع ژنتیکی بالا برای حساسیت به بیماری در جمعیت RIL آفتابگردان مورد مطالعه است. در مجموع، 56 QTL برای نه صفت کمی مورد مطالعه شناسایی شد. تعداد QTL-ها برای هر صفت از 1 تا 9 متغیر بود که 0.91 تا 80.75 درصد از تغییرات فنوتیپی (R2) صفات را توجیه می نمودند. علامت اثر افزایشی برای 17 QTL مثبت (+) بود، که نشان می دهد که آلل امیدبخش QTL از والد پدری (RHA266) منتقل شده است. در این مطالعه، QTLهای بزرگ اثر (LOD ≥ 2.5 و R2 ≥ 10%) برای همه صفات مورد مطالعه به استثنای صفاتNCW100S و CW100S شناسایی شد. QTLهای بزرگ اثر برای اجرای انتخاب به کمک نشانگر (MAS) در برنامه های اصلاح برای مقاومت مهم هستند.

    کلیدواژگان: نقشه پیوستگی، آفتابگردان روغنی، مقاومت جزئی، نقشه یابی کیو تی ال، Sclerotinia sclerotiorum
  • ابوالفضل بزرگمهر، جعفر احمدی*، فهیمه شاهین نیا، خدیجه رضوی، گودرز نجفیان، تهمینه لهراسبی صفحات 51-60

    گندم اولین و مهمترین محصول غله ای در جهان است و خاصیت نانوایی آن به کیفیت گلوتن بستگی دارد. گلوتن بخشی از پروتئین های آندوسپرم است که باعث افزایش کیفیت چسبندگی می شود. گلوتنین گندم با توجه به وزن مولکولی آنها، به دو گروه زیر واحد گلوتنین با وزن مولکولی بالا (HMW-GS) و زیر واحد گلوتنین با وزن مولکولی کم (LMW-GS) تقسیم می شوند. در مطالعه حاضر، 97 توده بومی گندم ایران از نظر تنوع در زیر واحدهای گلوتنین با وزن مولکولی بالا و پایین مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. در هگزاپلوییدها، 11 زیر واحد مولکولی مختلف مختلف شناسایی شد که سه مورد مربوط به Glu-A1، پنج مورد مربوط به Glu-B1 و سه مورد مربوط به Glu-D1 بود. جالب اینکه که زیر واحد *10 + 1/2 در سه توده بومی مشاهده شد. در تتراپلوییدها، نه زیر واحد شناسایی شد که دو زیرواحد مربوط به Glu-A1 و هفت زیرواحد مربوط به Glu-B1 بود. ژن های کد کننده زیر واحد گلوتنین با وزن مولکولی کم با استفاده از هفت جفت آغازگر DNA برای مکان های Glu-A3 ، Glu-B3 و Glu-D3 مورد بررسی قرار گرفتند. پنج آلل توسط Glu3-A.2 شناسایی شد که دارای فراوانیهای 092/3 و 907/96 بودند. دو آلل توسط Glu3-A3 با فراوانیهای نسبی 412/0 و 608/0 شناسایی شدند. توسط Glu3-B.1 ، 10 آلل شناسایی شد که فراوانی آنها از 03/1 تا 78/92 بود. با این حال، سه آلل a ، b و c توسط Glu3-B.2 به ترتیب با فراوانیهای 01/0 ، 78/0 و 20/0 شناسایی شدند. از سه آغازگر اختصاصی برای مکان Glu-D3 استفاده شد و از آنجا که گندم دوروم فاقد ژنوم DD است، در این بلوک ژنتیکی تخمین آللی زده نشد. با استفاده از واکنشPCR ، نه آلل برای Glu3-D1 با فراوانیهای 34/5 تا 67/86 شناسایی شد. همچنین دو و سه آلل به ترتیب با استفاده از Glu3-D.3 و Glu3-D.4 شناسایی شدند.

    کلیدواژگان: طبقه بندی، گلوتنین، HMW-GS، LMW-GS
  • الهه قاسمی، زینب طلوعی* صفحات 61-69

    جنس Centaurea یک تاکسون پیچیده و دارای مشکل است. Centaurea، جنس بزرگی از خانواده Asteraceae است. Centaurea virgata Lamark گونه ای با پراکنش وسیع و مهاجم از جنس Centaurea است. این گونه در مناطق مختلف ایران یافت می شود. با این حال، اطلاعات کافی در مورد این گیاه به ویژه در سطح ریخت شناسی و ژنتیک وجود ندارد. هدف از این مطالعه بررسی تنوع ریخت-شناسی C.virgata جمع آوری شده از مناطق مختلف ایران است. مطالعه ریخت شناسی بر اساس 27 صفت کمی و 28 صفت کیفی روی 44 65 نمونه از 312 جمعیت انجام شد. آنالیز خوشه ای و PCO براساس صفات ریخت شناسی نشان داد که 312 جمعیت می تواند به سه گروه اصلی و دو زیر گروه تقسیم شود. نتایج تجزیه واریانس (ANOVA) در اکثر صفات ارزیابی شده در بین جمعیت ها، اختلاف معنی-داری (05 / ˂0P) نشان داد و برای شش صفت شامل عرض برگ گل آذین، عرض فیلاری داخلی، عرض فیلاری بیرونی، طول مژه فیلاری بیرونی، تعداد ردیف های فیلاری و تعداد پرچم اختلاف معنی داری (05 / ˂0P) وجود ندارد. بنابراین نتیجه گیری می شود که بین جمعیت های مختلف C. virgata جمع آوری شده از مناطق مختلف ایران تنوع ریخت شناسی زیادی وجود دارد. این تنوع ریخت شناسی در جمعیت های C. virgata می تواند مربوط به شرایط مختلف زیست محیطی و اکولوژیکی یا عوامل داخلی مانند ژنتیک و وجود مکانیسم های سازگاری با موقعیت های خاص باشد.

    کلیدواژگان: Asteraceae، Centaurea virgata، تنوع درون گونه ای، ریخت شناسی
  • غلامرضا چلویی، غلامعلی رنجبر*، نادعلی بابائیان جلودار، ادعلی باقری، محمدزمان نوری صفحات 70-83

    اثر متقابل ژنوتیپ و محیط، مهمترین چالش تولید برای به نژادگران گیاهی است. گزینش ارقام و لاین های دارای عملکرد مطلوب به شدت متاثر از اثر متقابل ژنوتیپ - محیط است. به منظور بررسی این آثار متقابل ژنوتیپ- محیط، 13 ژنوتیپ جهش یافته نسل هشتم برنج طارم-محلی به همراه سه رقم شاهد طارم محلی، طارم جلودار و ندا برای ارزیابی پایداری و سازگاری عملکرد دانه در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار و در دو منطقه استان مازندان طی دو سال(1395 و 1396) ارزیابی شدند. تجزیه و تحلیلی که بر اساس روش AMMI انجام گرفته، نشان می دهد اثر ژنوتیپ بر محیط و اثر متقابل ژنوتیپ- محیط معنی دار هستند. دو مولفه اصلی اول مدل بیش از 91% از واریانس اثر متقابل را توجیه می کند. نمودار بای پلات نشان داد که ژنوتیپ های 15، 18، 31، 30، 33 طارم جلودار و طارم محلی پایدار بودند. نتایج آمار ه های مدل امی نشان داد که طبق آماره AMGE، بیشترین پایداری مربوط به رقم ندا و ژنوتیپ های 26 و 31 است. همچنین بر اساس آماره های ASI، MASI و MASV، ژنوتیپ های 33، 26 و 30 از بیشترین پایداری برخوردار بودند. ملاحظه گردید که با استفاده از آماره های AVAMGE، DA، FA، SIPC و ZA ژنوتیپ های 33، 30 و 31 بیشترین پایداری را دارند. بر اساس نتایج شاخص های گزینش همزمان برای عملکرد دانه و پایداری بر اساس هر کدام از آماره های امی مشاهده شد که ژنوتیپ های 33، 31، رقم طارم جلودار، ژنوتیپ 26 و رقم ندا به عنوان ژنوتیپ های پرمحصول و پایدار به شمار می آیند. نتایج نشان داد اکثر آماره های پایداری مدل امی با توجه به تطابق فراوان آنها با شاخص های گزینش همزمان برای عملکرد و پایداری، شاخص های مناسبی برای تشخیص ژنوتیپ های پایدار هستند.

    کلیدواژگان: مدل امی، برنج جهش یافته، گزینش همزمان، تجزیه پایداری
  • توحید زینلی، جمالعلی الفتی*، حبیب الله سمیع زاده، بابک ربیعی صفحات 84-95

    فلفل چیلی گیاهی خودگشن از خانواده سولاناسه و یکی از مهمترین سبزی هایی است که برای مصارف غذایی و دارویی استفاده می شود. ایران یکی از مهمترین مناطق تولید این محصول است. برآورد ترکیب پذیری در تعیین ارزش اصلاحی نشان می دهد که لاین های فلفل چیلی از طریق تعیین استفاده بهینه از آنها در تولید هیبریدهای جدید با عملکرد و کیفیت بهتر مفید است. این مطالعه با هدف بررسی ترکیب پذیری عمومی و خصوصی در 7 لاین خالص فلفل چیلی انجام شد که تفاوتی معنادار را بین صفات بررسی شده ژنوتیپ ها نشان می دهد. بیشترین تعداد میوه در بوته (145) در هیبرید 2 در 5 دیده شد. بیشترین ترکیب پذیری عمومی و خصوصی برای تعداد میوه در بوته به ترتیب به لاین 2 و هیبرید 1 در 5 تعلق داشت. بیشترین هتروزیس نسبت به میانگین والدین و والد برتر برای صفت تعداد میوه در بوته مربوط به هیبریدهای 2 در 3 و هیبرید 1 در 4 بود. بیشترین هتروزیس نسبت به میانگین والدین و والد برتر برای صفت طول میوه و قطر میوه مربوط به هیبرید 2 در 6 بود. اصلاحگران فلفل چیلی ممکن است کولتیوارهای هیبرید را بر پایه ترکیب پذیری خصوصی صفات مرتبط با عملکرد مثل تعداد میوه و طول میوه تولید کنند. تلاقی لاین های 2 و 6 برای تولید هیبرید با توجه به ارزش فراوان آن، برای بسیاری از صفات مربوط به عملکرد و کیفیت پیشنهاد می گردند. بر این اساس، اصلاح با تلاقی برای بهبود فلفل چیلی توصیه می شود؛ زیرا اصلاحگران قادرند هیبریدهای مناسب را با انتخاب والدینی که دارای ترکیب پذیری خصوصی بهتری هستند (هیبرید 2 در 6 در این تحقیق) تولید کنند.

    کلیدواژگان: اثرات افزایشی، آنالیز دی الل، اثرات غالبیت، ترکیب پذیری عمومی، ترکیب پذیری خصوصی، فلفل چیلی
  • صدیقه نیک آیین، محمدمهدی یعقوبی، علی نیازی*، علی مقدم، محمدصادق تقی زاده صفحات 96-103

    تنش خشکی سبب ایجاد تغییرات مورفولوژی، فیزیولوژی و پروفایل بیان ژن در گیاهان می شود. یکی از راه های پاسخ به این تنش، تغییر سنتز پلی پپتیدهای اختصاصی به نام « LTP» یعنی پروتئین های انتقال دهنده لیپید است. در این مطالعه، سطح بیان LTP  تحت سه پتانسیل اسمزی 2- ، 4- و 6- بار در ترکیب با زمان های مختلف 0، 3، 6، 10، 24، 48 و 72 ساعت پس از تنش با استفاده از RT-qPCR در ژنوتیپ های DN-11 و Marvdasht بررسی گردید. همچنین، مقدار قند محلول در هر دو ژنوتیپ از طریق روش فنل- سولفوریک اسید پس از هر سطح تنش اندازه گیری شد. علاوه بر این، آنالیز پروموتور LTP با استفاده از ابزارهای بیوانفورماتیکی مطالعه شد. نتایج نشان داد که بیشترین  سطح بیان LTP در هر دو ژنوتیپ در سطح پتانسیل اسمزی 6- بار و در 48 ساعت پس از تنش در ژنوتیپ DN-11 و 72 ساعت پس از تنش در ژنوتیپ Marvdasht بود. تفاوتی معنادار بین 48 و 72 ساعت پس از تنش در ژنوتیپ DN-11 و 72 و 3 ساعت پس از تنش در ژنوتیپ Marvdasht در سطح 1 درصد مشاهده نشد؛ اما در بین زمان های دیگر با اعمال تنش، در حد یک درصد تفاوتی معنادار مشاهده شد. علاوه بر این، مقدار قند محلول با افزایش سطح تنش در هر دو ژنوتیپ افزایش یافت، به طوری که مقدار آن در سطح تنش 6- بار بیشتر از شاهد بود. آنالیز پروموتور نشان داد که تعدادی از دمین ها و موتیف ها در ناحیه پروموتوری LTP وجود دارند که در پاسخ به تنش خشکی فعال می شوند و بیان آن را افزایش می دهند. بنابراین، می توان از ژن LTP به عنوان ژنی مقاوم به خشکی در برنامه های انتقال ژن و مهندسی ژنتیک استفاده کرد.

    کلیدواژگان: Triticum aestivum، تنش خشکی، آنالیز بیان ژن، LTP، RT-qPCR
  • قاسمعلی گروسی*، رضا فرجامی نژاد صفحات 104-113
    نانوذرات دارای ویژگی های منحصر بفردی هستند و ظرفیت هایی فراوان در علوم گیاهی فراهم می کنند. در این جستار، تاثیر غلظت هایی از نانوذرات ZnO، TiO2 و CuO (0، 20، 40 و 80 میلی گرم در لیتر) و زمان های نمونه برداری (2، 4 و 6 روز) بر رشد سوسپانسیون سلولی و تولید و تجمع آزادیراختین بررسی شد. آزمایش فاکتوریل بر پایه طرح کاملا تصادفی با سه تکرار مورد استفاده قرار گرفت و نتایج نشان داد که نانوذرات مختلف دارای آثاری متفاوت روی صفات مورد مطالعه هستند. با کاربرد نانو ذره اکسید روی، بیشترین وزن تر (73/540 گرم در لیتر)، وزن خشک (93/15 گرم در لیتر) سلول، تجمع آزادیراختین (15/5 میلی گرم در گرم وزن خشک) و تولید آزادیراختین (27/68 میلی گرم در لیتر) به ترتیب در شاهد، 80 میلی گرم در لیتر نانوذره اکسید روی و 40 میلی گرم در لیتر نانوذره اکسید روی و شاهد بعد از 6 روز نمونه برداری حاصل شد. با استفاده از نانوذره دی اکسید تیتانیوم، بیشترین میزان وزن تر (95/526 گرم در لیتر)، وزن خشک (05/17 گرم در لیتر) سلول، تولید آزادیراختین (21/82 میلی گرم در لیتر) و تجمع آزادیراختین (93/5 میلی گرم در گرم وزن خشک) در 20 میلی گرم در لیتر نانوذره دی اکسید تیتانیوم، 2 روز پس از افزودن 40 میلی گرم در لیتر دی اکسید تیتانیوم، 20 میلی گرم در لیتر نانوذره دی اکسید تیتانیوم در چهارمین روز پس از تیمار و 60 میلی گرم در لیتر نانوذره دی اکسید تیتانیوم مشاهده شد. با کاربرد تیمار نانوذره اکسید مس، بیشترین وزن تر سلول و تجمع آزادیراختین به ترتیب با مقدار 59/422 گرم در لیتر و 4 میلی گرم در لیتر در شاهد و بیشترین مقدار تولید آزادیراختین به میزان 27/68 میلی گرم در لیتر در شاهد در ششمین روز نمونه برداری مشاهده شد. به نظر می رسد که رشد مناسب سلول به استثنای بعضی موارد در غیاب الیسیتورها رخ می دهد؛ ولی تجمع و تولید آزادیراختین با درجاتی از تیمار نانوذرات مختلف تحریک می شود. با این حال، نتایج نشان داد که در مجموع، نانوذره اکسید مس تجمع و تولید آزادیراختین را کاهش می دهد.
    کلیدواژگان: آزادیراختین، الیسیتور، کارماتوگرافی مایع با کارآیی بیشتر، نانوذرات، متابولیت های ثانویه
  • زهرا دانایی پور، رحیم حداد* صفحات 114-129
    تنش خشکی به عنوان یکی از مهمترین عوامل محدود کننده رشد در طبیعت، بر اجزای فتوسنتزی و زنجیره انتقال الکترون اثر می گذارد، تولید ROS را افزایش می دهد و منجر به مرگ سلولی می شود. همچنین، ROS  محصول جانبی سمی ناشی از تنش است و در اکثر مسیرهای سیگنالینگ القاء کننده تغییرات رونویسی دخالت دارد. آنزیم های مهارکننده ROS در غشاء تیلاکویید کلروپلاست قرار گرفته اند و نقشی برجسته در سم زدایی ROS دارند. ظرفیت این آنزیم ها به عوامل مختلفی از جمله گونه های گیاهی، طول مدت و شدت تنش خشکی، مراحل نموی گیاه و الگوی بیان ایزوفرم های مختلف بستگی دارد. از این رو، ژن های تنظیمی و عملکردی جدید شناسایی شده است که نقشی مهم در پاسخ به تنش دارند. این ژن ها در گونه های حساس و مقاوم بیانی متفاوت دارند که به سطح تحمل گونه گیاهی بستگی دارد؛ اما بیان بیش از حد این ژن ها در گیاهان تراریخته به طور عمده باعث افزایش تحمل به خشکی می شود. شدت تنش خشکی با آسیب به دستگاه فتوسنتز رابطه ای مستقیم دارد؛ یعنی فعالیت های فتوشیمیایی هردو PSII و PSI کاهش می یابد که برای محافظت فتوسیستم ها در برابر مهار نوری مورد نیاز است. این نظام حفاظتی به تنظیم دقیق تجمع پروتئین D1 در نور زیاد مربوط می شود و از تجمع بیش از حد ROS جلوگیری می کند. در این مقاله تاثیر تنش خشکی بر ویژگی های فتوسنتزی و بیان بیش از حد ژن های مرتبط با آنزیم های مهارکننده ROS در گیاهان تراریخته بررسی شده است که منجر به تحمل بیشتر تنش خشکی و بهبود ویژگی های فتوسنتزی می شود.
    کلیدواژگان: تنش خشکی، متابولیسم ROS، مهار کننده ROS، آنزیم آنتی اکسیدانت، فتوسیستم دو
|
  • Saeid Davazdahemami *, Mohammadali Alizadeh, Hossein Zeinali, Sadegh Jalali Pages 1-9

    Sainfoin (Onobrychis vicifolia Scop.) is one of the most important forage legumes cultivated as high quality forage. Fifty three species have been identified in this genus in Iran. A field experiment was conducted using randomized complete block design to compare yield and forage quality of 20 populations of sainfoin in Isfahan Agricultural and Natural Resources Center, Iran during 2013 – 2014. Populations were evaluated at three cutting dates (29 April, 20 July and 26 October, 2014). Dry matter yield and forage quality indices such as crude protein (CP), water-soluble carbohydrates (WSC), neutral detergent fiber (NDF), acid detergent fiber (ADF), dry matter digestibility (DMD), and ash content were determined. Results showed that populations were different in the majority of traits. Means of interaction effects indicated that the maximum and minimum dry matter yield were 5612.7 kg ha-1 at the third cutting and 118.5 kg ha-1 at the first cutting in 8199 and 9263, respectively. According to the results of quality analysis in the majority of populations, maximum DMD, CP and WSC were obtained at the third cutting and maximum ADF and NDF were obtained at the first cutting. In terms of forage yield some populations, such as 8199, 3800, Oshnavieh, 9147, 8799 and Isfahan camposit were superior to other populations. High digestibility populations (2759, 19402, PLC, 12542, 3001 and Oshnavieh) and high protein populations (8199, 15353, 2759, 3062, 15364 and 19402) had the best forage quality among populations. Regarding quantitative and qualitative characteristics of forage, these populations could be considered as desired parents for developing synthetic varieties.

    Keywords: crude protein, dry matter digestibility, Onobrychis vicifolia Scop, water-soluble carbohydrates, Yield
  • Samaneh Kheirabadi, Nasim Zarinpanjeh *, Mohammad Ali Ebrahimi, Golamreza Bakhshi Khaniki, Hamid Reza Naseri Pages 10-16

    Nitraria schoberi (Ghar-e-Daghin in Persian) from Zygophyllaceae (Nitrariaceae) family is considered as a wonderful exquisite plant in terms of its economical, medicinal, animal feed, significant values and also its unique characteristics of being tolerant to the soil salinity, drought and erosion. On the other hand, this plant is challenging with severe problems such as seed dormancy, plant growth inhibitors and also hard seed coat which lead to retard germination and subsequently to reduce the chance of life and reproduction. The present study was conducted for the first time to cope with its seed germination obstacles and to induce plantlet regeneration in N. schoberi through tissue culture method. Effect of cotyledonary leaf and hypocotyl explants and various concentrations of plant growth regulators were studied on shoot and root induction and further development. Based on the obtained results, culturing seeds after removing its seed coat effectively improved germination rate (80%) within a week. Whereas, germination of seeds with seed coats required a longer time (4 weeks) and showed a sharp decline in percentage (10%). At the next step, culturing cotyledonary leaf explants on shoot induction media including MS medium supplemented with BAP (2.0 mgL-1) and IBA (0.5 mgL-1) gave the highest shoot regeneration rate (93.33%), with average shoot number per explant (3.67) and shoot length (4.6 cm) after 60 days. Hypocotyl explants showed no response to shoot induction treatments even after 60 days. Regenerated shoots were rooted on the MS medium supplemented with IAA (1.0 mgL-1) alone or in combination with IBA (2.0 mgL-1). Finally, all regenerated plantlets were acclimatized and transferred to the green house successfully with 70% survival rate.

    Keywords: Nitraria schoberi, In vitro culture, Seed germination, Direct regeneration, Plant growth regulators
  • Hamid Reza Heydari, Esmaeil Chamani *, Behrooz Esmaeilpour Pages 17-27

    Woodland sage (Salvia nemorosa) is an important native medicinal plant in Iran and is considered as a rich source of phenolic and flavonoids compounds. The present research was conducted with respect to the optimization of medium for biomass accumulation and secondary metabolite production in cell suspension culture of S. nemorosa. In this research the effects of total nitrogen content (0, 15, 30, 60, 90, and 120 mM) and NH4+/NO3- ratio (0:60, 10:50, 20:40, 30:30, 40:20, 50:10, and 60:0) were studied in the Murashige and Skoog Medium on biomass growth, total phenolic, flavonoid and rosmarinic acid contents. The maximum accumulation of fresh biomass (294.80 g/l) and total phenolic content (76.61 mg GAE/g DW) was obtained in the medium supplemented with 90 mM nitrogen. The highest rosmarinic acid content (16.41 and 16.16 mg/g DW) was recorded in the medium containing 30 and 60 mM nitrogen. Increasing total nitrogen above 30 mM resulted in a decline in rosmarinic acid production. The ammonium to nitrate ratio also affected the biomass growth and secondary products accumulation. The highest fresh biomass accumulation (296.52 g/l), total phenolic content (87.30 mg GAE/g DW) and Rosmarinic acid content (18.43 mg/ DW) were recorded in 10:50 ratio of NH4+/NO3-. Increasing the NH4+ level or complete elimination of it from culture medium reduced the rosmarinic acid and total phenolic content of S. nemorosa. Our findings revealed that Woodland sage cell suspension needs both nitrogen forms, but ammonium is required at low concentration and nitrate at high levels. The results of the current study are beneficial for medium optimization for the establishment of large scale and bioreactor assisted cell culture of woodland sage for the production of phenolic acids.

    Keywords: Ammonium, nitrate, Rosmarinic Acid, Suspension Culture, Woodland Sage
  • Farzad Ahakpaz, Eslam Majidi Heravan *, Mozaffar Roostaei, Mohammad Reza Bihamta, Soleiman Mohammadi Pages 28-40

    Drought stress is one of the most important environmental stresses that have limited the production of wheat, especially in arid and semi-arid regions of the world. To recognize drought tolerant rain-fed wheat genotypes and to determine the best tolerance/susceptibility indices, a study was conducted at the Agricultural Research Station of Miandoab for two cropping years (2013-15). The experimental materials included 12 rain-fed wheat genotypes investigated in two separate field experiments based on randomized complete blocks design with three replications under both rain-fed and supplemental irrigation conditions. The combined ANOVA for grain yield and agro-physiological traits showed that there was a large genetic difference between wheat genotypes for grain yield and studied traits in response to drought stress among years and moisture regimes. The different drought tolerance/susceptibility indices were used to characterize drought tolerance of genotypes. Generally, a reduction of RWC in drought tolerant genotypes (genotypes 6, 2, 11, and 10) was lower compared to the sensitive genotypes (genotypes 4 and 8). Cluster analysis based on drought tolerance indices categorized genotypes into two main groups. The genotypes belonging to the cluster 1 could be introduced as tolerant to the drought conditions. According to MSI (Multiple scoring index), genotypes 10 (Seafallah/3/Sbn//Trm/K253) and Saein had the best combination of productivity and resistance to drought stress. The significant correlation between MSI with grain yield under drought conditions indicated the superiority of MSI as a useful tool for efficient selection of drought-tolerant genotypes. In the present study there was no significant correlation between RWC and RWL with MP, GMP, STI and MSI indices under both conditions.

    Keywords: Cluster analysis, Drought stress, Multiple scoring index, productivity capacity index
  • Rashid Paknia, Reza Darvishzadeh *, Farajollah Shahriari, Saeed Malekzadeh, Hamid Hatami Maleki Pages 41-50

    Sunflower (Helianthus annuus L.) is one of the four important sources of edible oil in the world. Fungal diseases are considered as major constraints for its seed yield and quality. Basal stem rot resulted by Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary fungus, is known as a serious disease on oily sunflower, worldwide. In this project, genomic region linked with partial resistance to basal stem rot disease was identified using a population of recombinant inbred lines (RILs) created from the hybridization between PAC2 (♀) and RHA266 (♂) lines. Nine phenotypic characters related to disease resistance including PN4D, PN8D, PN12D, NCW100S, CW100S, NCPY, CPY, DP100S and DPY were measured under artificial infection in the field conditions. Newly developed genetic linkage map of sunflower was used for detecting and mapping QTLs. The linkage map includes 210 SSR and 11 SNP markers distributed in 17 groups. The analysis was carried out using composite interval mapping (CIM) procedure. High coefficient of variation (CV) was detected for those studied characters that reveal high genetic variability for susceptibility to disease in the studied sunflower RIL population. Totally, 56 putative QTLs were identified for the studied nine quantitative characters. The number of QTLs for each character ranged from 1 to 9, explaining 0.91 to 80.75% of phenotypic variation (R2). Additive effect sign was positive for 17 QTLs, suggesting that the promising allele has been transmitted from male parent (RHA266). In this project, major QTLs (LOD≥2.5 and R2≥10%) were identified for all of the studied characters, exceptifor NCW100S and CW100S characters. The major QTLs are important for running marker-aided selection (MAS) in resistant breeding programs.

    Keywords: Linkage mapping, Oily Sunflower, Partial Resistance, QTL mapping, Sclerotinia sclerotiorum
  • Abolfazl Bozorgmehr, Jafar Ahmadi *, Fahimeh Shahinnia, Khadijeh Razavi, Goodarz Najafian, Tahmineh Lohrasebi Pages 51-60

    Wheat is the first and the most important grain of the world and its bakery property depends on gluten quality. Gluten is a part of endosperm hard proteins that causes increased stickiness quality. Wheat glutenin is divided into two groups according to their molecular weight, glutenin subunits with high molecular weight (HMW-GS) and glutenin subunits with low molecular weight (LMW-GS). In the present study, 97 Iranian wheat landraces were analyzed for diversity in high and low molecular weight glutenin subunits. In hexaploids, 11 different high molecular weight subunits were identified, three of which were related to Glu-A1, five for Glu-B1 and three were related to Glu-D1. Interestingly, the subunit 2.1+10* was observed in three landraces.In tetraploids, nine subunits were identified, of which two were related to Glu-A1 and seven were related to Glu-B1. Low molecular weight glutenin subunit encoding genes were investigated using seven DNA primer pairs for Glu-A3, Glu-B3 and Glu-D3 loci. Five alleles were identified for Glu3-A.2 with frequencies ranging from 3.092 to 96.907.Two alleles were identified by Glu3-A3 with relative frequencies of 0.412 and 0.608%.For Glu3-B.1, 10 alleles were identified, with frequencies ranging from 1.030 to 92.783. However, three alleles a, b and c were identified by Glu3-B.2 with frequencies of 0.01, 0.78 and 0.20, respectively. Three specific primers were used for Glu-D3 locus and because durum wheat lacks DD genome, it was not estimated in this genetic block. Using PCR amplification, nine alleles were identified for Glu3-D1 with frequencies ranging from 5.34 to 86.67. Also two and three alleles were identified using Glu3-D.3 and Glu3-D.4, respectively.

    Keywords: Classification, Glutenin, HMW-GS, LMW-GS
  • Elaheh Ghasemi, Zeinab Toluei * Pages 61-69

    Being a large genus in the Asteraceae family, the genus Centaurea is a complex and problematic taxon. Centaurea virgata Lamark is a widespread and invasive species of the Centaurea genus. This species is found in different regions of Iran. However, there are limited studies on this plant, especially at the morphologic and genetic level. The present study aimed to investigate the intraspecific variations of C.virgata collected from different regions of Iran based on morphological data. A morphometric study based on 27 quantitative and 28 qualitative morphological characters was carried out on 65 specimens from 31 populations. Cluster and principal coordinates analyses (PCO) of morphological characters showed that the 31 populations could be divided into three main groups and two subgroups. The analyses of variance (ANOVA) of morphological characters indicated that most of the evaluated characters were significantly different (P˂0.05) among C. virgata populations. It also demonstrated that there were not significant differences (P˂0.01) among populations of C. virgata for six morphological characters, including the width of the inflorescence leaves, inner phyllaries width, outer phyllaries width, outer phyllaries cilia length, phyllary rows number, and stamen number. It could be concluded that there is a high morphological variation among various populations of C. virgata collected from different regions of Iran. These morphological variations of C. virgata populations can be related to different ecological and environmental conditions or endogenous factors such as genetics, and the presence of adaptation mechanisms to specific situations.

    Keywords: Asteraceae, Centaurea virgata, Intraspecific variation, morphology
  • Gholamreza Cheloei, GholamAli Ranjbar *, Nadali Babaeian Jelodar, Nadali Bagheri, Mohammad Zaman Noori Pages 70-83

    Genotype×environment interaction is one of the most important production challenges for plant breeders. Line selection with desirable yield is severely affected by genotype×environment interaction. In order to consider this interaction, 13 M8 mutant genotypes derived from Tarrom-Mahalli rice land races along with 3 control, Tarrom-Mahalli, Tarrom-Jelodar and Neda were used to evaluate their grain yield stability and adaptability using a RCBD design with 3 replications and two regions in Mazandaran province in 2016-2017. Analyses were carried out using the AMMI method. Effects of genotype, environment and their interactions were significant. Two components of the first model covered more than 91% of the interaction variance. The bi-plot showed that genotypes 15, 18, 31, 30 and 33, Tarrom-Jelodar and Tarrom-Mahalli were the stable genotypes. Results of AMMI model statistics showed that according to AMGE statistics, Neda, genotypes 26 and 31, based on ASI, MASI and MASV statistics, genotypes 33, 26 and 30 and based on AVAMGE, DA, FA, SIPC and ZA statistics, genotypes 33, 30 and 31 had the highest stabilities, respectively. According to the results of the indices of simultaneous selection for grain yield and stability for each of AMMI statistics it is observed that genotypes 33, 31, Tarrom-Jelodar, genotypes 26 and Neda cultivar are identified as the stable high yielding genotypes. Results showed that most of stability statistics based on the AMMI model are appropriate stability indices for identifying stable genotype with high grain yield.

    Keywords: AMMI Model, Rice mutant, simultaneous selection, Stability analysis
  • Tohid Zeynali, JamalAli Olfati *, Habibollah Samizadeh, Babak Rabiei Pages 84-95

    Chili pepper (Capsicum annum L.) is a self-pollinating plant from Solanaceae family and one of the most important vegetables for food and medicinal consumption. Iran is one of the regions with the highest production level of this product. Estimates of combining ability are useful in determining breeding value of chili pepper lines by proposing the correct breeding method to produce new hybrids with high yield and quality. This study was conducted to evaluate general and specific combining ability in 7 inbred lines recommended for chili pepper breeding, based on a previous research. Analysis of variance revealed significant differences among genotypes for the studied traits. The highest number of fruit per plant (145) was observed in ‘2×5’ hybrid. For fruit per plant, the highest specific and general combining abilities were observed in ‘1×5’ hybrid and line ‘2’, respectively. The highest mid- and max-heterosis for the number of fruit per plant was observed in ‘2×3’ and ‘1×4’ hybrids. The highest heterosis for fruit length and diameter was observed in ‘2×6’ hybrid. Yield heterosis is the primary target for increasing productivity but the biological complexity of yield as a trait frequently makes it difficult to draw meaningful conclusions in order to track individual causal elements involved in heterosis. Therefore, chili breeders might develop F1 cultivars based on high specific combining ability for yield-related characteristics such as fruit number per plant and fruit length. Crossing lines ‘2’ and ‘6’ are suggested for hybrid production due to high values of this hybrid for many characters related to chili pepper yield and quality.

    Keywords: additive effects, Diallel analysis, dominant effects, general combining ability, specific combining ability
  • Sedigheh Nikaeen, MohammadMehdi Yaghoobi, Ali Niazi *, Ali Moghadam, MohammadSadegh Taghizadeh Pages 96-103

    Drought stress causes changes in morphology, physiology and gene expression profile in the plants. One of the ways to respond to this stress is to change the synthesis of specific polypeptides such as LTP (Lipid transfer proteins). For this purpose, LTp expression level was investigated under three osmotic potentials of -2, -4 and -6 bar in combination with different time courses of 0, 3, 6, 10, 24, 48 and 72 h after applying stress using RT-qPCR in DN-11 and Marvdasht genotypes. Also, the soluble sugar content in both genotypes was measured by the phenol-sulfuric acid method after each stress level. Furthermore, promoter analysis of LTp was studied using bioinformatics tools. The results showed that the highest expression level of LTp in both genotypes occurred at -6 bar osmotic potential level and 48 h after stress in DN-11 and 72 h after stress in Marvdasht. There was no significant difference between 48 h and 72 h after stress in the DN-11 genotype and between 72 h and 3 h after stress in Marvdasht genotype at P-value of ≤ 0.01, but there was a significant difference among other time courses at P-value of ≤ 0.01. Besides, the soluble sugar content increased with increasing stress levels in both genotypes, so that its amount was higher than control at -6 bar stress level. The promoter analysis showed that several domains and motifs in the LTp promoter region are activated in response to drought stress and increase its expression. Therefore, it can be concluded that LTp gene can be used as a drought resistance gene in gene transformation and genetic engineering programs.

    Keywords: Drought stress, gene expression analysis, LTP, RT-qPCR, Triticum aestivum
  • Ghasemali Garoosi *, Reza Farjaminezhad Pages 104-113
    Nanoparticles have unique physicochemical properties and provide great opportunities in plant science studies. In this study, we investigated the impact of ZnO, TiO2 and CuO nanoparticles (0, 20, 40, 60, and 80 mg/L) and sampling times (2, 4, and 6 days) on cell suspension growth and azadirachtin accumulation and production. Factorial experiments based on a completely randomized design with three replications were used. Results demonstrated that different nanoparticles had a different effect on the studied characters. When ZnO nanoparticles were used, the highest fresh (540.73 g/L), dry cell weight (15.93 g/L), azadirachtin accumulation (5.15 mg/g DW) and production (68.27 mg/L) were obtained at control condition, 80 and 40 mg/L ZnO nanoparticles, and control condition after 6 days, respectively. The highest amount of fresh (526.95 g/L) and dry (17.05 g/L) cell weight and azadirachtin production (82.21 mg/L) and accumulation (5.93 mg/g DW) were observed in 20 mg/L TiO2 nanoparticles, 40 mg/L of TiO2 nanoparticles after 2 days, 20 mg/L TiO2 nanoparticles in 4 days and 60 mg/L of TiO2 nanoparticles, respectively. With applying CuO nanoparticles, the highest fresh cell weight and azadirachtin accumulation were 422.59 g/L and 4.00 mg/L, achieved in control conditions respectively. Also, the highest amount of azadirachtin production was 68.27 mg/L, observed in control conditions on the 6th day of treatment. It seems that suitable cell growth, except in some cases, occurred in the absence of elicitors, but azadirachtin accumulation and production were stimulated by nanoparticles treatment. However, the results showed that the CuO nanoparticles caused a decrease in overall azadirachtin accumulation and production in the cells.
    Keywords: Azadirachtin, Elicitor, High performance liquid chromatography, Nanoparticles, Secondary metabolites
  • Zahra Danaeipour, Raheem Haddad * Pages 114-129
    Drought stress as one of the major growth limiting factors in natural environments influences photosynthetic components and electron transfer process, elevating the production of reactive oxygen species (ROS), leading to damage to the cell. Furthermore, ROS are toxic by-products resulted from stress and are involved in signaling pathways, causing major transcriptional changes. ROS scavenging enzymes, localized in the thylakoid membrane of chloroplasts, play a key role in the detoxification of ROS. The capacity of ROS-scavenging enzymes depends on several factors including plant species, duration and intensity of drought stress, stages of plant development, and gene expression patterns of various isoforms. In this regard, novel functional and regulatory genes related to ROS-scavenging enzymes in plants are identified that play a key role in response to drought stress. These genes are differentially expressed in sensitive and tolerant species that may be related to the drought tolerance level of plant species themselves; but the overexpression of those genes in transgenic plants mainly improves drought stress tolerance. However, in some conditions, high drought stress severely damages the photosynthesis apparatus. This damage has a direct relationship to photochemical activities of both PSII and PSI that are required for protecting photosystems against photoinhibition. The photosystem protections are related to precise regulation in D1 protein accumulation under high light conditions, contributing to avoid excessive ROS accumulation. This review describes the influence of drought stress on photosynthetic characteristics, also discusses that the overexpression of genes associated with ROS scavenging enzymes in transgenic plants results in higher drought tolerance and improved photosynthetic characteristics.
    Keywords: Antioxidant enzymes, Drought stress, Photosystem II, ROS metabolism, ROS scavenging