گیاه دارویی خشخاش (Papaver somniferum L.) بهعنوان یکی از مهمترین منابع تجاری برای برخی از آلکالوئیدهای دارویی مانند ضد درد کدئین و مورفین و داروهای نیمه مصنوعی مانند اکسیکدون، بوپرونورفین و نالتروکسن میباشد. از ژنهای پائیندست مسیر بیوسنتزی آلکالوئیدها در این گیاه، ژن تبائین -6- اُ- دمتیلاز (T6ODM) است که بر تولید موادی مانند تبائین و اوریپاوین تأثیرگذار است. در این پژوهش، اثر سازه خاموشی متکی بر فن VIGS، بر کاهش سطح بیان این ژن در گیاه خشخاش مطالعه شد. برای این منظور، ابتدا با استفاده از آغازگرهای اختصاصی، cDNA ژن T6ODM تکثیر شد و برای تأیید مورد توالییابی قرار گرفت. سپس بخشی از ژن بهعنوان قطعه هدف خاموشی در ناقل ویروسی pTRV همسانهسازی شد و بهروش آگروباکتری، برگهای گیاه تراریخت شد. حضور ژن کدکننده پروتئین پوششی موجود در ناقل ویروسی در گیاهان با استفاده از PCR بررسی و سطح بیان ژن در گیاهان تراریخت توسط تجزیهوتحلیل نیمه کمی و PCR در زمان واقعی بررسی شد. نتایج نشان داد که میانگین بیان ژن T6ODM در گیاه حاوی سازه مورد نظر نسبت به گیاهان شاهد 71/83 درصد کاهش داشت.
Papaver somniferum is one of the important commercial sources for several pharmaceuticalalkaloids including the narcotic analgesics codeine and morphinane and the semi-syntheticdrugs oxycodone, buprenorphine and naltrexone. One of the downstream genes in alkaloidbiosynthesis pathway in the species is thebaine-6-O demetylase (T6ODM) that inverts thebaineand oripavine to codeinone and morphinone, respectively. In this study, a transient silencingconstruct based on virus-induced gene silencing (VIGS) technique was used to knockdown theT6ODM expression. In this regard, cDNA of T6ODM was prepared using specific primers andthe results of reaction were sequenced for confirmation. Then, a part of resulted cDNA(silencing fragment) was selected for cloning in pTRV vector. The silencing construct wasinfiltrated to plant leaves via Agrobacterium tumefaciens. The presence of cp (coat proteine)gene of TRV vector was assayed by PCR and the positive TRV plants were screened foranalysis of gene expression by semi quantitative and real-time PCR. Results of gene expressionanalysis showed that transgenic plants had a significant decrease in expression (with averageamount of 83.71%), comparing to control plants.
داروی ضد سرطان تاکسول یا پاکلیتاکسل از متابولیتهای بیوسنتز شده در سرخدار (Taxus bacatta) است. تاکسول یکی از مهمترین و کاربردیترین داروهای ضد سرطان در درمان سرطان ریه است که با جلوگیری از پلیمریزاسیون میکروتوبولها مانع از تقسیم سلولی در بافتهای سرطانی میشود. عامل رونویسی JAMYC از خانواده MYC دارای موتیف متصلشونده به DNA بهنام bHLH میباشد که در سایر گونههای سرخدار شناسایی شده است. هدف از این تحقیق جداسازی و همسانهسازی ژن عامل رونویسی TbJAMYC برای اولین بار و تجزیهوتحلیل بیوانفورماتیکی آن است. در ابتدا برای بهدست آوردن گیاهچههای این گیاه رویان از دانههای این گیاه خارج و در محیط کشت MS حاوی زغال فعال و اسیداسکوربیک کشت شد. از RNA استخراج شده با کیفیت و کمیت خوب cDNA سنتز شد. ژن عامل رونویسی TbJAMYC بهوسیله PCR از cDNA و آغازگرهای اختصاصی این ژن تکثیر شد. قطعه تکثیر شده در ناقل همسانهسازی pTG 19 بهروش TA کلونینگ همسانهسازی و توالییابی شد. خانواده پروتئینی و دمینهای پروتئین TbJAMYC بهوسیله نرمافزار Pfam تعیین شدند. همچنین بهوسیله نرمافزار Modeller ساختار سه بعدی دمینهای متصل شونده به DNA این پروتئین تجزیهوتحلیل و مدلسازی شد. این تجزیهوتحلیلها نشان دادند که پروتئین TbJAMYC جزء عوامل رونویسی MYC حاوی دمین bHLH برای اتصال به DNA و تنظیم بیان ژنها میباشد.
An anti-cancer drug called Taxol, or paclitaxel is one of the secondary metabolites of yewtree (Taxus bacatta). Taxol is one of the most important and most useful anticancer drugs in thetreatment of lung cancer. Taxol prevents the depolymerization of microtubules and inhibits celldivision in tumor tissues. JAMYC is a transcription factor from MYC family with a DNAbindingmotif called bHLH. The gene involved in Taxol biosynthesis has been identified inother yew species. The aim of this study was isolation and cloning of TbJAMYC gene andbioinformatics analysis of its structure. Initially to obtain yew seedling, embryos were removedfrom seeds of the species and cultured on MS medium containing activated charcoal andascorbic acid. Total RNA was extracted from the seedlings and cDNA was synthesized fromextracted RNA. The gene of TbJAMYC was amplified by PCR from cDNA. Amplified fragmentcloned in pTG 19 vector using TA cloning method and sequenced. Bioinformatics analysis wascarried out by MODELLER and Pfam softwares. The cloning was confirmed by endonucleasedigestion and sequencing. TbJAMYC bioinformatics analysis was carried out by Pfam andMODELLER softwares that revealed three-dimensional structure of the DNA binding domain.These analyzes showed that TbJAMYC protein is a member of MYC transcription factorsfamily that binds to DNA and regulates gene expression by bHLH domain. TbJAMYCtranscription factor involved in the biosynthesis of valuable anticancer Taxol drug. Hence Taxolbiosynthesis pathway manipulation via genetic engineering can be a new way to increaseproduction of the metabolite in yew plant.
غاسول صابونی (L. Saponaria officinalis) گیاه بومی اروپای مرکزی و جنوبی و از خانواده Caryophyllaceae میباشد. این گیاه بهعنوان گیاه مهم و کمیاب در ایران بهحساب میآید. غاسول صابونی کاربردهای متعددی در حوزههای پزشکی، کشاورزی و بهداشت دارد. ساپونین یکی از ترکیبات فعال زیستی این گیاه است که در شیمیدرمانی مورد استفاده قرار میگیرد. کشت بافت یکی از راههای تکثیر این گیاه است که برای تولید ماده مؤثره استفاده میشود. ساپونین 10 ایزوفرم دارد که در مهار ترجمه ریبوزوم و سمیت سلولی متفاوتند. یکی از ایزوفرمهای ساپونین SO6 میباشد. در این تحقیق، بهمنظور بررسی حضور پروتئین، SO6 در کالوس گیاه غاسول صابونی، کشت بافت این گیاه بهوسیله متغیرهایی مانند غلظتهای مختلف تنظیمکنندههای رشدی و عوامل محیطی، در شرایط درون شیشهای مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. پس از موفقیتآمیز بودن کشت بافت این گیاه، استخراج پروتئین از این گیاه انجام شد و حضور پروتئین، SO6 در کالوس با استفاده از روش وسترنبلات، تأیید و میزان پروتئین از طریق روش الایزا اندازهگیری شد. نتیجه آزمایشها نشانداد که بذر گیاه با استفاده از تیمار مناسب قادر به جوانهزنی بوده و کالوس حاصل از ریشه گیاه غاسولصابونی بیشترین میزان پروتئین SO6 را داشت.
Soapwort (Saponaria officinalis L.) is a native plant to central and southern Europe. It is animportant and rare plant species in Iran. The species has numerous applications in medicinal,agricultural and health fields. Saponins is one of the bioactive compounds in the species that isused in chemotherapy. Tissue culture is one of the ways of proliferation of the species that isused for production of active ingredients. Saponin has ten isoforms that are different toinhibition of translating ribosomes and cytotoxicity. SO6 is one of the isoforms of saponins.Presence of SO6 protein in soapwort callus was studied through plant tissue culture anddifferent concentrations of growth regulators and environmental factors. After achieving successin tissue culture, protein was extracted from its callus and presence of SO6protein was confirmed by western blot analysis and measured by ELISA. Results showed that seedgermination was possible through using appropriate treatment and soapwort root callus had thehighest amount of SO6 protein.
بلوط ایرانی (Quercus brantii Lindl.) گونهای جنگلی است با عمر نسبتا طولانی که از نظر اقتصادی، اجتماعی و زیستمحیطی در کشور ما اهمیت ویژهای دارد. مجموعه عوامل انسانی و غیر انسانی سبب شده است که برخی از جوامع گیاهی این گونه در بعضی از رویشگاههای خود در معرض خشکیدگی و فرسایش ژنتیکی شدید قرارگیرند. از اینرو ارزیابی تنوع و ساختار ژنتیکی این جوامع میتواند هدایتگر فعالیتهای جنگلداران و محققان باشد. این پژوهش با هدف ارزیابی تنوع و توانمندی ژنتیکی جمعیتی از گونه بلوط ایرانی واقع در استان لرستان بر اساس ویژگیهای نونهالی اجرا شد. ابتدا بهطور تصادفی از 12 پایه بالغ که بذر کافی تولید کرده بودند بذرگیری شد و بهمنظور آزمون نتاج و ارزیابی پایههای بذرگیری شده، بذرها بهعنوان 12 فامیل تنی و ناتنی در قالب طرح آماری بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار کاشته شدند. با استفاده از مدل و روابط طرح آمیزشی آشیانهای، آمارههای بیومتریکی به آمارههای ژنتیکی تبدیل شده و اجزاء واریانس و وراثتپذیری صفات ارتفاع نهال، تعداد برگ، طول و عرض برگ و قطر یقه تخمین زده شد. فامیلها بین 6 تا 92 درصد استقرار نشان دادند. تجزیه واریانس نشان داد که از نظر همه ویژگیهای مورد مطالعه تفاوت معنیداری بین درختان مادری وجود داشت. بخش عمدهای از واریانس حاصل متعلق به بین فامیلهای مورد مطالعه بود که بهسبب آن وراثتپذیری صفات بین 57% در قطر یقه تا 95% در طول برگ نهالها متغیر بود. جامعه گیاهی مورد مطالعه قابلیت استفاده در انتخاب پایه مناسب برای تشکیل باغ بذر و نیز اجرای برنامههای اصلاحی را بهخوبی از خود نشان داد.
Persian oak (Quercus brantii Lindl.) with a vast habitat in Zagros mountain range, has aspecific importance in Iran, based on economic, sociologic and environmental aspects. Acomplex of human and non-human factors caused to show genetic erosion in several plantpopulations of the species. Therefore, evaluation of genetic variation and architecture of plantpopulation could be informative for forest managers and breeders. The research was performedto evaluate genetic potentials of a plant population of the species located in Lorestan provinces,west of Iran. Seed was collected randomly on twelve single plants to be used in assessment ofthe parent plants by a progeny test experiment. The seeds were evaluated as twelve half-sib andFull-sib families planted in a completely randomized block design with three replications.Biometric parameters were converted to genetic parameters using nested mating design model,by which genetic variance components and heritability values were estimated. The studiedfamilies showed a range of 6 to 92 percent establishment. Analysis of variance revealedsignificant difference between the parents based on all of the recorded traits. Majority of thevariance components was observed between the studied families, for which heritability of thecharacters was also strong, varying between 57% on collar diameter, to 95% on leaf length.Therefore, the studied oak plant population has the capability to be used for selecting suitablematerials for seed orchard establishment as well as performing other breeding projects.
گزنه (Urtica dioica L.) گیاهی دوپایه و دگرگشن با ترکیبات مؤثره و خواص دارویی ویژه که ارزش اقتصادی بسیاری دارد. از آنجا که این گونه دارای هتروزیگوتی بالایی است، امکان تولید گیاهان منتخب از نظر مواد مؤثره و فیبر یکدست از طریق بذر را نداشته، بههمین دلیل برای تولید و حفظ پایههای منتخب میتوان از طریق تکثیر غیرجنسی و کشت بافت اقدام نمود. برای ریزازدیادی، از جوانههای رأسی سرشاخههای گزنه بهعنوان ریزنمونه استفاده شد. بعد از سترون نمودن ریزنمونهها به محیط کشت MS (Murashige and Skoog, 1962) حاوی BAP (6-benzyl-aminopurine)، 2iP (N6-(2-Isopentenyl)adenine) و IBA (Indole-3-butyric acid) منتقل شدند. برای ارزیابی محیط کشتها، ریزنمونهها بعد از یک ماه به تیمارهای شاخهزایی شامل محیطهای کشت (MS, DKW (Driver and Kuniyuki, 1984), WPM (Lloyd and McCown, 1981)) با غلظتهای متفاوت تنظیمکنندههای رشد IBA, 2,4-D, BAP, KIN (6-Furfurylaminopurine), 2iP, TDZ (Thidiazuron) منتقل شدند. آزمایش بهصورت آزمون فاکتوریل در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی در سه تکرار بررسی و با برنامه نرمافزار آماری SAS (2006) تجزیهوتحلیل شد. از نظر آماری، بهترین محیط کشت پایه در شاخهزایی، محیط کشت WPM بود. بین تیمارهای ریشهزایی، تعداد ریشه اصلی در محیط حاوی KIN (mgl-15/0) + IBA (mgl-1 5/0 و 1) و تعداد ریشه فرعی ترکیب BAP (mgl-15/0) + IBA (mgl-1 5/0) بیشترین مقدار را نشان داد. بعد از ریشهزایی، گیاهچههای ریشهدار شده به گلخانه منتقل شده و با موفقیت (5/55 درصد) سازگار شدند.
Urtica dioica L. is dioecious plant and cross pollination with active components and special medicinal properties with economic values. Due to high level of heterozygosity of the species, homogeneity in fiber production and harvesting of selected plants is not guaranteed by seed propagation. For this reason micropropagation and asexual proliferation is suggested for production of selected plants. For micropropagation of the species, apical buds of Nettle shoots were used as explant. After sterilization, the explants were transferred into MS medium containing BAP, 2iP and IBA. Then, to evaluate the culture conditions, the explants were located on culturing mediums (MS, DKW, WPM) with different concentrations of growth regulators (IBA, 2,4-D, BAP, KIN, 2iP , TDZ) in a factorial experimental model based on a completely randomized design with three replications. The best medium for shooting initiation was WPM culture. Between rooting treatments, the best root number and secondary roots belonged to KIN (0.5 mgl-1) + IBA (0.5 and 1 mgl-1) and BAP (0.5 mgl-1) + IBA (0.5 mgl-1) treatments, respectively. Then rooted plantlets transferred to the greenhouse and successfully were acclimatized (55.5%).
مرزه خوزستانی (JamzadSatureja khuzistanica) انحصاری ایران است و با وجود ارزش دارویی فراوان در حال انقراض میباشد. بهمنظور تکثیر انبوه آن از طریق ریزازدیادی، جوانههای جانبی از منطقه پلدختر استان لرستان جمعآوری شد. برای سترونسازی جداکشتها بهترین تیمار محلول کلرید جیوه یک درصد بهمدت 6 دقیقه تعیین شد. بهترین محیط نوشاخهزایی پس از بررسی 12 تیمار مختلف، محیط کشت پایه MS حاوی هورمونهای BA، 2ip و IBAبهترتیب 5/0، 3/0 و 1/0 میلیگرم در لیتر تعیین شد، که از لحاظ ضریب ازدیاد، رشد طولی و سبزینگی نسبت به بقیه تیمارها برتری داشت. محیط کشت پایه MS با هورمونهایIBA و NAA بهترتیب 1 و 1/0 میلیگرم در لیتر بهعنوان بهترین محیط نوریشهزایی پس از انجام سه تیمار با ترکیبهای هورمونی متفاوت بهدست آمد، این محیط کشت محرک تولید بیشترین تعداد ریشه اصلی و فرعی بود. تأثیر 10 ترکیب مختلف خاک بر درصد زندهمانی در زمان سازگاری مورد بررسی قرار گرفت و تیمار ماسه: خاک مزرعه: پیت: پرلیت بهنسبت 1:1:1:1 بیشترین درصد زندهمانی و رشد را داشت. بنابراین در طی این تحقیق مناسبترین روش تکثیر برای گونه مرزه خوزستانی بهدست آمد و میتوان گیاهان تکثیر شده را به رویشگاه اصلی منتقل نمود.
Satureja khuzistanica Jamzad is an endemic species of Iran. The species is an endangered and valuable medicinal plant. In order to propagate through micropropagation, lateral buds were collected from Lorestan province, region of Pol of Dokhtar. The best treatment of sterilization of the explants was 0.1% HgCl2 for 6 minutes. The best medium for shoot regeneration was MS with BA, 2iP and IBA 0.3, 0.3 and 1 mg/l, respectively. Applying 12 different treatments, the mentioned medium was better than other treatments in term of the coefficient of elongation, leaf elongation and leaf greenness. The best medium for root regeneration was MS with 1 mg/l IBA and 0.1 mg/l NAA. It initiated the highest number of primary and secondary roots. Various combinations of different soils were evaluated for survival during the acclimatization, and sand: soil: peat: perlite at a ratio of 1: 1: 1: 1 showed the highest percentage of survival and growth. The best propagation method of the species was developed and the propagated plants could be transplanted into the habitat of the species.
مورخوش یا زومریا، با نام علمی Zhumeria majdae یکی از مهمترین گیاهان معطر از خانواده Lamiaceae با کاربرد دارویی و صنعتی است. این گیاه انحصاری ایران و از گیاهان در معرض انقراض بهشمار میآید. بنابراین برای حفاظت و احیای آن نیاز به تکثیر انبوه گیاه از طریق روشهای کشت بافت میباشد. تکثیر معمولی گیاه از طریق بذر است. جوانههای نهالهای بذری پایههای موجود در منطقه هرمزگان پس از استریل با محلول کلرید جیوه 1/0 درصد در زمان 5 دقیقه در فصل بهار در محیط کشت مستقر شدند. نمونهها در محیط کشت WPM با هورمونهای 2iP, IBA و BA در غلظتهای بهترتیب 1/0، 3/0 و 5/0 میلیگرم در لیتر بالاترین میزان استقرار و شاخهزایی را داشته و در همان محیط کشت باIBA یک میلیگرم در لیتر ریشهدار شدند. گیاهان حاصل از کشت بافت پس از انتقال به خاک گلدان و در شرایط گلخانهای سازگار شدند. دستورالعمل این تحقیق قابل ارائه برای برنامه کشت گیاه در منطقه میباشد.
Zhumeria majdae is one of the most important aromatic plant species from Lamiaceae family. The valuable species has medicinal and industrial applications. It is an endemic and endangered species of Iran. Therefore, tissue culture techniques are proposed for propagation and conservation purposes of the species. Usual regeneration of the species is by seed. Apical buds of seedlings from Hormozgan genotypes were sterilized by HgCl2 0.1% solution for 5 minutes during spring season. The best medium for shoot proliferation was WPM containing BA (0.5 mg/l), 2iP (0.3) and IBA (0.1 mg/l). The highest rooting of the shoots was obtained by WPM supplemented with 1 mg/l of IBA. The plants were acclimatized in greenhouse after transferring in soil. The protocol of this research could be used for culture and developmental programs of the species in its original habitat.
لاله واژگون (raddeana Fritillaria)، یکی از منحصر بهفردترین و زیباترین گیاهان خودرو و بومی ایران است. این جنس از خانواده سوسن بهشدت در معرض انقراض قرار دارد. گونه Fritillaria raddeana مقاوم به خشکی، مناطق سنگلاخی و شیبدار میباشد و بهدلیل مطالعات محدود در این گونه، انجام هر گونه پژوهش در این گیاه اهمیت بهسزایی دارد. با وجود احتمال وقوع جهش، باززایی موفقیتآمیز پیشنیاز کلیه مطالعاتی است که باید در گونههای رو به انقراض انجام شود. این پژوهش کالوسزایی و باززایی غیرمستقیم را از کشت اندامهای گلبرگ و برگ F. raddeana در محیط درون شیشهای مورد بررسی قرار داد. ریزنمونههای برگ پیش از گلدهی و ریزنمونههای گلبرگ در حالت غنچه (سبز تا زرد) برداشت شد و پس از ضدعفونی، در محیط کشت موراشیگ و اسکوگ همراه با غلظتهای مختلف از اکسین و سایتوکینین کشت شدند. ریزنمونهها برای القای کالوس ابتدا در تاریکی و دمای C°18 و بعد به روشنایی با شرایط دمایی قبل انتقال یافتند. پس از واکشتِ کالوسها در محیطهای باززایی، دما به C°20 افزایش یافت. اگرچه هر دو نوع ریزنمونه بهدلیل عدم آسیب به گیاهان مادری، درصد نسبتا پایین آلودگی داخلی، تعداد و اندازه مناسب، ریزنمونههای قابل قبولی بودند، با اینحال ریزنمونه گلبرگ دارای پاسخدهی بهتر و سریعتر به انواع ترکیبات تنظیمکننده رشد بود. بهترین محیط کشت کالوسزایی (66/82%) و باززایی غیرمستقیم (66/36%) از ریزنمونههای گلبرگ، محیط MS حاوی 5/0 میلیگرم در لیتر ایندول بوتیریک اسید همراه با 2 میلیگرم در لیتر تیدیازورون تشخیص دادهشد که نشاندهنده برتری این دو نوع تنظیمکننده در باززایی غیرمستقیم F. raddeana بود.
Fritillaria raddeana is one of the most fascinating wild flowers, belonging to Lilliaceae family, native to Iran. It is an important ornamental-medical bulbous plant, tolerant to arid conditions and stony slopes but facing extinction. There have been very few reports exist, so any studies on the species would be of great importance. Regardless of mutation occurrence, successful regeneration will be a prerequisite for further researches that must be done on the endangered plant species. This research presents an in vitro callus induction and indirect regeneration of F. raddeana via culturing petal and leaf. The leaf (before flowering) and petal (green to yellow flower buds) explants excited from plant and surface sterilized and were cultured on MS media containing different concentrations of Auxin and Cytokinin. The explants were first kept at darkness and 18ºC for callus induction, then were transferred to light condition with the same temperature. The temperature was raised to 20ºC, when the calli sub cultured into regeneration media. Although due to the low amount of bacterial and fungal contamination, conservation of parent plants, adequate and ready available explants, both petals and leaves are acceptable explants, among them petal showed better and quicker response to variable plant growth regulators. The best medium for callus formation (82.66%) and indirect regeneration (36.66%) via petal explants was MS medium supplemented with 2 mgl-1 TDZ and 0.5 mgl-1 IBA. Therefore, the mentioned plant growth regulators were more suitable than the others for indirect regeneration of F. raddeana.
بادامک (Amygdalus scoparia spach.) گونهای چند منظوره است که در بیشتر نواحی رویشی ایران پراکنش دارد. آگاهی از میزان تنوع ژنتیکی و برآورد وراثتپذیری پیشنیاز و لازمه حفاظت، توسعه جنگلکاری و بهرهبرداری پایدار از گونههای جنگلی است. پارامترهای ژنتیکی مراحل اولیه رشد جمعیتهایی از بادامک در استان فارس در آزمون توأم پروونانس و نتاج بررسی شد. آزمون بهطور آشیانهای با استفاده از طرح بلوک کامل تصادفی با هفت جمعیت، ده درخت مادری در هر جمعیت و زیر پلاتهای هفت درختی با سه تکرار در نهالستان کهمره سرخی شیراز واقع در استان فارس (1660 متر ارتفاع از سطح دریا) انجام شد. برای همه صفت مورد مطالعه تفاوتهای معنیدار میان جمعیتها وجود داشت. بهجز طول ریشه اصلی در بقیه صفات درختان مادری درون جمعیتها نیز تفاوتهای معنیداری مشاهده شد. ارزیابی اجزاء واریانس نشان داد که سهم واریانس جمعیتها (دامنه 9/5 درصد تا 2/34 درصد) از میزان کل واریانس، بیشتر از سهم واریانس درختان مادری درون جمعیتها (دامنه 8/1 درصد تا 1/11 درصد) بود. ضریب تنوع ژنتیکی افزایشی از صفر تا 6/58 در نوسان بود. در مجموع جمعیتهای خنج و کوار از عملکرد رویشی بهتری برخوردار بودند. میزان وراثتپذیری صفات تعداد ساقه و شاخه جمعیت داراب بالاتر بود. وراثتپذیری برخی از صفات در بعضی از جمعیتها پایین و هنوز از وضعیت پایداری برخوردار نبود. از اینرو باید گزینش به زمانی که وراثتپذیری به مقادیر بالاتر و پایدارتری میرسد موکول شود.
Amygdalus scoparia spach. a multi-purpose species which is growing in most of vegetation regions of Iran. Knowledge of genetic variability and heritability is essential prerequisite for conservation, forest development and sustainable use of forest plants. Genetic parameters on early growth were estimated in open-pollinated combined provenance-progeny tests. The experiment was conducted based on a nested model using randomized complete block design with 7 population, 10 mother trees per population 7 individuals per subplot and 3 replications in nursery of Kohmareh-Sorkhi of Fars (1660 m a.s.l.). Significant differences among the populations and mother trees within populations were observed for all of the studied traits, except for the taproot length among mother trees within populations. Evaluation of components of variance showed that the population effects (ranging from %5.9 to % 34.2) contributed to total variance more than mother trees within populations effects (ranging from%1.8 to %11.1). Additive genetic variation coefficient in populations varied from 0 to 58.6%. In general, Khonj and Kavar populations performed better growth. Heritability was low and not yet stable for some traits in some populations. Therefore, selection should be postponed until the heritability values reach to relatively high and stable values.
شناخت تنوع ژنتیکی از فعالیتهای مهم در بهنژادی و مدیریت حفظ ذخائر ژنتیکی گیاهان بهشمار میآید. باتوجه به مشاهده گوناگونی صفات در بین آویشن شیرازی، در این تحقیق از نشانگر RAPD و ISSRبهمنظور بررسی تنوع ژنتیکی بین جمعیتی آویشن شیرازی در ایران استفاده شد. برگهای آویشن از 15 مناطق مختلف کشوری از استانهای کرمان، سیستان وبلوچستان، بوشهر، فارس و خوزستان جمعآوری شدند. استخراج DNA از برگ بهکمک روش CTAB با کمی تغییر انجام گردید. ده نشانگر RAPDو ده نشانگر ISSR که باندهای واضحتری در واکنش زنجیرهای پلیمراز تولید کرده بودند برای تجزیهوتحلیل استفاده شدند. با کمک نرمافزاز NTSYS-pc با استفاده از ضریب تشابه دایس و الگوریتم میانگین فاصله (UPGMA) دندروگرام مربوطه رسم شد. ضریب کوفنتیک محاسبه شد و پلات دوبعدی بر اساس تجزیه به مؤلفههای اصلی شکل گرفت. باتوجه به نتایج حاصل، دامنه اندازه باندهای تولید شده در آغازگرها بین 120 تا 3100 جفت باز متغیر بود. پانزده منطقه انتخاب شده در 3 گروه مجزا قرار گرفتند .خوشه ایجاد شده با شرایط جغرافیایی همخوانی داشت. آغازگرها در مجموع 207 نوار چندشکل با درصد چندشکلی 9/86 تولید کردند. نتایج حاصل از ضریب تشابه دایس نرمافزار NTYSIS حکایت از این مطلب داشت که تشابه ژنتیکی توده آویشن شیرازی بین8460/0–4390/0 متغیر است. کمترین تشابه بین تودههای جیرفت با ایرانشهر و بیشترین تشابه بین نمونههای اندیمشک و ایذه مشاهده شد. نتایج تجزیه به مؤلفههای اصلی و نتایج حاصل از تجزیه خوشهای با یکدیگر مشابه بودند و ضریب کوفنتیک 6/74 درصد بهدست آمد. نتایج نشان داد که نشانگرهای RAPD وISSR برای بررسی تنوع ژنتیکی بین جمعیتی این توده مناسب هستند.
Assessment of genetic diversity and germplasm classification of plant species are important activities in plant improvement and management of genetic resources. Regarding observed variation on various traits of Zataria multiflora Bosis. random amplified polymorphic DNA (RAPD) and inter-simple sequence repeat (ISSR) markers were used to assess genetic diversity of the species in Iran. Leaves were collected on thyme plants of 15 different regions of Kerman,Sistan and Balochistan, Boushehr, Fars, and Khuzestan provinces. Leaf DNA extraction was carried out by cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB) method with small modifications. Ten RAPD markers and 10 ISSR markers with sharper bands in polymerase chain reaction (PCR) were used for data analysis. NTSYS-pc software and dice similarity coefficient, as well as Unweighted Pair Group Method with Arithmetic Averages (UPGMA) were used to draw the related dendrogram. Cophenetic correlation coefficient was calculated and a two-dimensional graph was created based on principle component analysis (PCA) results. Range of the bands produced by the primers varied from 120 to 3100bp. The 15 selected regions were classified into three separate groups. The established clusters were in a good harmony with geographical conditions. Entirely the markers produced 207 bands with polymorphism percentage of 86.9. The results of the dice similarity coefficient produced by NTYSIS suggested that genetic similarity of thyme varied between 0.4390–0.8460. The most genetic similarity was observed between Andimeshk and Eizeh samples and the least similarity was observed between Iranshahr and Jiroft samples. Results of principle components analysis and cluster analysis were similar. Cophenetic correlation coefficient was 74.60%. The results suggested that RAPD & ISSR markers are useful for investigating genetic variability of Zatraia multiflora germplasm.
ضرورت تکثیر تجاری گیلاس وحشی بهروش سنتی و یا ریزازدیادی در احیاء و توسعه جنگلها و تهیه پایه برای پیوند ارقام تجاری گیلاس احساس میشود. برای ریزازدیادی و بهمنظور تهیه بافت نورسته (شاخسار درونشیشهای) بهعنوان هسته اولیه و شروع چرخه تکثیر، کشت جنین بالغ مورد استفاده قرار گرفت. برای تهیه شاخسار، جنینهای بالغ ایزوله شده به محیط کشت MS حاوی غلظت 30 و 60 گرم در لیتر ساکارز منتقل شد. تجزیهوتحلیل میانگین دادهها بر اساس آزمون t نشان داد که اختلاف معنیداری بین غلظتهای ساکارز در سطح 5% وجود نداشت. محیط کشت MS حاوی 30 گرم در لیتر ساکارز موجب 4/70% جوانهزنی جنین و موجب بیشترین رشد رویشی شاخسار پس از جوانهزنی شد. تجزیهوتحلیل دادهها بر اساس طرح فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی برای بیان اثرات هورمونهای رشد گیاهی در پرآوری، بیانگر وجود اختلاف معنیدار در سطح یک درصد بین هورمونهای رشد گیاهی برای اندازه طول ساقه و برای تعداد ریزنمونه قابل استحصال است. محیط کشت MS حاوی 4 میلیگرم در لیتر BA و 2/0 میلیگرم در لیتر IBA موجب بیشترین رشد طولی ساقچه (86/5 سانتیمتر) و بیشترین تعداد ریزنمونه (87/3) در چرخه پرآوری شد. گیاهچهها در ارتفاع 4 تا 5 سانتیمتری پس از تهیه ریزنمونه (قطعات تکجوانه) در محیط کشت MS فاقد هورمونهای رشد گیاهی ریشهدار شده و پس از انجام سازگاری تدریجی موفق، به گلخانه منتقل شدند.
Propagation of Pronus avium L. through conventional micropropagation is essential for forestdevelopment and production of scion for grafting of commercial Pronus varieties. Formicropropagation and production of juvenile tissue as an initial source of proliferation, matureembryo explants were used. For in vitro shoots preparation, isolated embryos of mature treeswere transferred into MS medium containing 30 and 60 g/l sucrose. There were no significantdifferences between MS media containing 30 and 60g/l for percentage of embryo germinationusing t-Student test. Factorial analysis of collected data for further shoot proliferation indicatedthat there were highly significant differences between the used growth regulators for in vitroshoot length and number of produced explantsatα=0.01level. The highest average shoot length(5.86 cm) and the highest mean number of explants production were observed on MS mediumsupplemented with 4 mg/l BA and 0.2 mg/l IBA. Plantlet at 4 to 5 cm in height were rooted inMS hormone free medium and after successful acclimatization transferred to a green-house.
زرشک بیدانه (Berberis vulgaris var. asperma) یکی از گیاهان دارویی ایران است و کمبود نهال سالم از مشکلات موجود توسعه کشت این گیاه ارزشمند است. این پژوهش بهمنظور دستیابی به روش سریع و آسان برای ریزافزایی زرشک بیدانه انجام شد. در چندین آزمایش تأثیر تنظیمکنندههای رشد گیاهی مختلف، مواد ژلهایکننده مختلف محیطکشت و منابع مختلف کربوهیدرات بر رشد درونشیشهای این گیاه بررسی شد. براساس نتایج حاصل مشخص شد که قطعات شاخه نیمهخشبی ساقه دارای 2-1 جوانه جانبی مناسبترین ریزنمونه برای استقرار درونشیشهای زرشک بیدانه است. گندزدایی مواد گیاهی منشأ گرفته از درختان بالغ با غوطهور کردن در محلول دو گرم در لیتر قارچکش بنومیل بهمدت یک ساعت و بعد محلول یک درصد هیپوکلریت سدیم تجاری بهمدت 15 دقیقه و در پایان سه بار آبشویی با آب مقطر سترون انجام شد. محیط کشت نیمه جامد شده با فیتاژل در مقایسه با دیفکوباکتوآگار و آگارژل برای تولید شاخساره برتری معنیدار نشان داد. افزودن سه گرم در لیتر زغال فعال به محیط کشت موجب کنترل قهوهای شدن محیط کشت و بافتهای گیاهی، افزایش زندهمانی و رشد درونشیشهای شد. محیطکشت DKW دارای دو میلیگرم در لیتر BA، 5/0 میلیگرم در لیتر IBA و دو میلیگرم در لیتر GA3 و نیمه جامد شده با 5/2 گرم در لیتر فیتاژل برای رشد درونشیشهای زرشک بیدانه مطلوب بود و برای تولید شاخساره توصیه میشود. ریشهزایی در دو مرحله جداگانه انگیزش ریشه در حضور اکسین با غلظت زیاد و بعد انتقال شاخسارهها به محیطکشت بدون تنظیمکننده رشد برای نمو ریشهها اجرا شد، اما ریشهزایی مشاهده نشد و به پژوهشهای بیشتر نیاز است.
Berberis vulgaris var. asperma, is a medicinal plant of Iran and lack of healthy vigorousseedlings is the main limitation of barberry cultivation. This research was carried out to developa suitable technique for mass micropropagation of the species. Effects of different plant growthregulators, different gelling agents and different carbon sources on in vitro growth of barberrywere studied in several experiments. Based on the results of the experiments, nodal segmentscontaining 1-2 axillary buds of semi-hardwood shoots were the best explants for establishmentof clean in vitro cultures. Surface disinfection of plant materials originated from adult trees wasperformed with immersion in 2 gl-1 of Benomyl solution for one hour, then 1% solution ofcommercial bleach for 15 minutes and rinsed three times with sterile distilled water. Explantscultured on media solidified with Phytagel were significantly better than the media withDifcoBacto agar and Agargel for shoot production. Addition of 3 gl-1 activated charcoal resultedin control of nutrient medium and explants browning, improvement of survival and in vitrogrowth of the explants. DKW medium containing 2 mgl3 gl-1 activated charcoal and solidified with 2.5 gl-1-1 BA, 0.5 mgl-1 IBA , 2 mgl Phytagel was optimum for in vitro growth of barberry and recommended for shoot multiplication of the species. Rooting experiment wascarried out using a two phase procedure, root induction in media with high concentration ofIBA, followed by transferring to growth regulators free medium for root development. Norooting was observed and further research is needed.
با توجه به بالا بودن عملکرد و کیفیت علوفه در گونه Agropyron pectiniforme از این گونه برای احیاء مراتع و تولید علوفه استفاده میشود. بهمنظور بررسی تنوع ژنتیکی جمعیتهای این گونه، بذر 16 جمعیت از مناطق مختلف کشور جمعآوری شد و در ایستگاه تحقیقاتی البرز کرج در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار در سالهای 84-1383 مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که تفاوت بین جمعیتها برای کلیه صفات در سطح احتمال 1 درصد معنیدار بود. جمعیتهای زنجان 487، تبریز 707 و گرگان 7565 با عملکرد علوفه 96 لغایت 119 گرم در بوته و عملکرد دانه 25 تا 33 گرم در بوته از لحاظ هر دو صفت پرمحصول بودند که در بین آنها جمعیتهای زنجان و گرگان زودرس بودند و جمعیت تبریز وزن هزار دانه بیشتری داشت. همبستگی بین عملکرد علوفه و بذر مثبت و معنیدار بود و هر دو صفت با ارتفاع بوته، تعداد ساقه و طول سنبله همبستگی مثبت و معنیدار داشتند. با استفاده از تجزیه خوشهای بهروش Ward جمعیتها به سه گروه تقسیم شدند که جمعیتهای خوشه1 دیررس با عملکرد متوسط، جمعیتهای خوشه 2 پرمحصول، متوسطرس و جمعیتهای خوشه3 کم محصول و زودرس بودند. صحت گروهبندی جمعیتها با استفاده پراکنش جمعیتها بر اساس دو مؤلفه اصلی اول و دوم در تجزیه به مؤلفههای اصلی و همچنین فاصله ماهالانوبیس بین خوشهها تأیید شد. نتایج نشان داد که بیشترین فاصله ژنتیکی بین خوشههای 2 و 3 بهدست آمد و بههمین دلیل جمعیتهای این دو خوشه بهعنوان والدین هیبرید در تولید واریتههای ترکیبی پیشنهاد شدند. جمعیت زنجان 487 با داشتن عملکرد بذر و علوفه بیشتر بهعنوان جمعیت مطلوب معرفی شد. ضریب همبستگی منتل بین ماتریس فاصلههای ژنتیکی جمعیتها با فاصله جغرافیایی محل جمعآوری آنها معنیدار نبود. بهطور کلی نتیجهگیری شد که صفات مورفولوژیکی حاوی اطلاعات مهمی برای حفاظت و بهرهبرداری از ذخائر ژنتیکی میباشند و میتوان از آنها در برنامههای بهنژادی گیاهی گونه A. pectiniformeدر آینده استفاده کرد.
Agropyron pectiniforme having moderate to high yield and quality traits is cultivated forpasture regeneration and forage production in rangelands of Iran. In order to study geneticvariability in Agropyron pectiniforme based on morphological traits, 16 populations wereexamined in the field trial using a complete block design with three replications during 20042005in Karaj, Iran. Data were collected on heading date, plant height, tiller number, spikelength, forage yield, seed yield and thousand grain weights. Results showed significantdifferences between the populations for all of the recorded traits (P≤0.01). Populations Zangan487,Tabriz-707 and Gorgan-7565 with averaged values of 96 to 119 g/plant and 25 to 33g/plant had higher forage and seed production, respectively. Among them, Zangan-487 hadearly maturity date and Tabriz-707 had higher seed thousand grain weights. Phenotypiccorrelation between forage and seed yield was positively significant (P<0.01). Both traitspositively correlated to plant height, tiller number and spike length. The populations wereclassified into three groups based on cluster analysis. Cluster number 1 contained populationswith late maturity and moderate yield. The populations in cluster 2 had higher forage and seedproduction and populations in cluster 3 were early maturity and low productivity. Distancebetween the clusters were assessed using principal components analysis (PCA) andMahalanobis Distance. Result showed higher genetic distance between clusters 2 and 3. It wassuggested to use populations located in the separate clusters for improving composite varieties.The population Zangan-487 having higher both forage and seed yield was introduced aspromising population for future research. Result of mantel correlation test between population’sgeographical origin and matrix genetic distance of morphological traits was not significant. Thisfinding indicated a lack of association between genetic variation and their geographicdistribution. It was concluded that morphological traits provide important information for thegenetic conservation and utilization of future breeding programs in A. pectiniforme.
با هدف تعیین روابط بین عملکرد علوفه خشک و برخی صفات زراعی مرتبط با آن در جنس آگروپیرون، 31 جمعیت از سه گونه مختلف جنس آگروپیرون (A. desertorum، A. cristatum و A. elongatum) در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با 3 تکرار در مزرعه تحقیقاتی پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی شمالغرب و غرب کشور (تبریز) در سالهای زراعی 94- 1393 ارزیابی شدند. ضرایب همبستگی نشان داد که عملکرد علوفه خشک در گونه A. elongatum با قطر تاجپوش همبستگی مثبت و با صفت تعداد روز تا گردهافشانی همبستگی منفی معنیدار داشت. در گونههای A. desertorum و A. cristatum نیز صفت عملکرد علوفه خشک، با تعداد ساقه همبستگی مثبت و با عرض برگ پرچم همبستگی منفی معنیدار داشت. با استفاده از تجزیه رگرسیونی گامبهگام، در گونه A. elongatum، بهترتیب صفات قطر تاجپوشش و تعداد روز تا گردهافشانی و در گونههای A. desertorum و A. cristatum، صفات تعداد ساقه و طول خوشه وارد مدل شدند. تجزیه مسیر برای عملکرد علوفه خشک بهعنوان متغیّر تابع نشان داد که در گونه A. elongatum صفت قطر تاجپوش دارای اثر مستقیم مثبت (61/0) و صفت تعداد روز تا گردهافشانی اثر مستقیم منفی (46/0-) و در گونههای A. desertorum و A. cristatum، تعداد ساقه اثر مستقیم مثبت (73/0) و طول خوشه اثر مستقیم منفی (44/0-) بر متغیر تابع داشتند. یافتههای این پژوهش نشان میدهد که در گونه A.elongatum، صفات قطر تاجپوش و تعداد روز تا گردهافشانی و در گونههای A. desertorum و A.cristatum، صفت تعداد ساقه تأثیر بیشتری در عملکرد علوفه خشک داشته و میتوانند بهعنوان شاخص در گزینش ژنوتیپهای مطلوب استفاده شوند.
In order to determine relationship among forage dry matter yield and soeveral associatedagronomic traits in Agropyron genus, 31 populations of three Agropyron species (A. desertorum, A. cristatum and A. elongatum) were evaluated in a randomized complete block design (RCBD) with three replications in research farm of Agricultural Biotechnology Research Institute of Northwest and West region of Iran- Tabriz. Correlation coefficients analysis showed that dry forage yield in A. elongatum, had significant positive correlation with canopy diameter and negative correlation with number of days to pollination. For A. desertorum and A. cristatum dry forage yield had also significant and positive correlation with number of stems and negative correlation with flag leaf width. Using stepwise regression analysis, in A. elongatum, canopy diameter and number of days to pollination and in A. desertorum and A. cristatum, number of stem and panicle length were entered into regression model. Path analysis for dry forage yield as a dependent variable, revealed that in A. elongatum canopy diameter had positive direct effect (0.61) and number of days to pollination had negative direct effect (-0.46) and in A. desertorum and A. cristatum, number of stems had positive direct effect (0.73) and panicle length had negative direct effect (-0.44) on dependent variable. Results showed that canopy diameter and the number of days to pollination in A. elongatum, and the number of stem in the A. desertorum and A. cristatum, had great effect in determining forage dry matter yield and therefore, could be recommended as indices in screening suitable genotypes.