DOR: 98.1000/1735-0891.1397.2.155.52.26.1588.41 میکروآرناها (miRNA) یک رده از RNAهای تنظیمکننده کوچک درونی و غیرکدکننده پروتئینی که متشکل از حدود 18-22 نوکلئوتید بوده و تنظیم بیان ژن را در سطح رونویسی و پس از رونویسی ژن بر عهده دارند و طبق تحقیقات انجام شده نقشهای اساسی در فرایندهای نموی، زمان گلدهی و پاسخ به تنشهای زیستی و غیرزیستی ایفا میکنند. تاکنون روشهای متفاوتی برای شناسایی miRNAها، معرفی شده است که عبارتند از: روش نورترن بلات، ریزآرایه، qRT-PCR و روشهای بیوانفورماتیکی. در این میان سادهترین و کمهزینهترین روش شناسایی miRNAها، روش بیوانفورماتیکی میباشد. در این مطالعه با یک رویکرد بیوانفورماتیکی با هدف شناسایی miRNA متمایز در گیاه شبدر قرمز مبتنی بر جستجوی همولوژی بین ESTهای گیاه شبدر قرمز و miRNAها انجام شد. بهطوریکه ابتدا در آن همه توالیهای ESTهای گیاه شبدر قرمز از بانک اطلاعاتی NCBI در برابر miRNAهای شناخته شده BLASTn شدند که در نهایت یک miRNA کاندید متمایز در گیاه شبدر قرمزشناسایی شد. در مجموع شش ژن هدف پیشبینی شده برای این miRNA نیز شناسایی شد و این ژنهای هدف عمدتا کدکننده مونود هیدرو اسکوربات ردوکتاز1 ) برقراری تعادل گونههای فعال اکسیژن در چرخه اسکوربات-گلوتاتیون(، پروتئین FES1 )یک پروتئین حاوی دومین انگشت روی چسبنده به DNA)، پروتئین RHF2A )یوبی کوئیتین لیگاز E3 دخیل در پیشبرد گامتوژنز(، RNA هلیکاز وابسته به ATP )تعمیر و متابولیسم RNA)، پروتئینهای انتقالی MFS )تسهیلکننده حرکت املاح کوچک از عرض غشای سلولی در پاسخ به گرادیانت شیمواسمزی( و در نهایت پروتئین AT-hook )یک موتیف متصل شونده به (DNA نیز بودند.
DOR: 98.1000/1735-0891.1397.2.155.52.26.1588.41 MicroRNAs (miRNAs) are a group of 18_22 nucleotides long noncoding small endogenousthat derived from its precursor sequence and evolutionary conserved post-transcriptionalregulatory RNAs, which show an enormous role in various biological and metabolic processesin both animals and plants. MiRNA detection methods including microarray, qRT-PCR ,northern blot and bioinformatics methods in which the easiest and cheapest way to identifymiRNA is bioinformatics method. A bioinformatics approach was used to identify potentialmiRNA in red clover. EST-based homology search was applied to find potential miRNA of redclover. We blasted publicly available EST sequences obtained from NCBI GenBank againstpreviously known plant miRNAs. A total of six miRNA target genes based on theircomplementary sequences were also detected. Target genes encoding mono dehydro ascorbatereductase 1 play an important role in maintaining balance in the cycle of reactive oxygenspecies ascorbate-glutathione, FES1 proteins that contain zinc finger domain binding DNA,RHF2A gene encoding E3 ubiquitin-protein ligase involved in the positive regulation of thegametogenesis progression, RNA helicase ATP-dependent is involved in the RNA repair andmetabolism, Major facilitator superfamily (MFS) is a superfamily of membrane transportproteins that facilitate movement of small solutes across cell membranes in response tochemiosmotic gradients, AT-hook DNA binding motif protein.
DOR: 98.1000/1735-0891.1397.2.165.52.26.1580.32 گیاه شقایق (Papaver somniferum L.) یکی از مهمترین گیاهان دارویی جهان بوده و چندین آلکالوئید بنزیل ایزوکوئینولینی دارویی مهم را تولید میکند. در این پژوهش ژن 4’OMT2 (3′-hydroxy-N-methylcoclaurine 4′-O-methyltransferase) از این گیاه جداسازی، تعیین توالی و تعیین خصوصیت شد. پس از تکثیر توالی کدکننده و ژنومیک ژن 4’OMT2با استفاده از PCR، این قطعات در پلاسمید pTZ57R/T همسانهسازی و تعیین توالی شدند. نتایج توالییابی قطعاتی با طول 1074 و 1189 جفت بازی را بهترتیب برای توالی کدکننده و ژنومیک نشان داد. برای اولین بار در این گیاه، نتایج وجود یک اینترون با طول 115 جفت باز را در توالی ژنومیک ژن 4’OMT2نشان داد. ژن جداسازی شده از ژنوتیپ ایرانی با همسانی بسیار بالایی به ژن 4’OMT2جنس شقایق شباهت داشت و با همسانی بیشتر از 67 درصد به گیاهان راسته آلاله سانان شبیه بود. بررسیهای بیوانفورماتیکی بیشتر نشان داد که ژن 4’OMT2آنزیمی پایدار را تولید میکند که بدون سیگنال پپتید بوده و در سیتوپلاسم تجمع پیدا میکند. برای بررسی آنالیز بیان ژن، پنج کتابخانه از دادههای SRA (نوع mRNA) گیاه شقایق مربوط به ترانسکریپتوم جوانه گل، برگ، میوه در حال نمو، ساقه و ریشه از پایگاه SRA دریافت و بیان ژن جداسازی شده 4’OMT2در آنها با استفاده از نرمافزار IDEG6 و آزمونهای آماری بررسی شد. نتایج نشان داد که این ژن دارای بیان متفاوتی در بافتهای مختلف گیاه شقایق بوده و بیشترین میزان بیان را در بافت ساقه دارد. شناسایی توالی کدکننده ژنهای بیوسنتزی و بررسی خصوصیات آنها اولین قدم در دستورزی ژنتیکی و بهرهگیری در مهندسی متابولیک است. در این پژوهش برای اولین بار توالی کدکننده کامل ژن 4’OMT2از گیاه شقایق جداسازی شد و وجود یک اینترون در ساختار آن مشخص و اثبات شد.
DOR: 98.1000/1735-0891.1397.2.165.52.26.1580.32 Poppy (Papaver somniferum L.) is one of the oldest medicinal plant in the world. It producesseveral important narcotic benzylisoquinoline alkaloids. In this study, 4’OMT2 (3′-hydroxy-Nmethylcoclaurine4′-O-methyltransferase) gene was isolated, sequenced and characterized. Afteramplification of genomic and coding sequence of 4’OMT2 gene using PCR, the fragments werecloned into pTZ57R/T plasmid and sequenced. Sequencing results showed two fragments of1074 and 1189bp for coding and genomic sequences, respectively. For the first time, resultsshowed one intron of 115bp in the genomic sequence of 4’OMT2 in the species. Isolated genefrom Iranian genotypes was similar to Papaver genus with high identity, and had 67% identityto Ranunculales plants. Further bioinformatics analyses revealed, 4’OMT2 gene produces astable enzyme without signal peptide that localize in the cytoplasm. For gene expressionanalysis, five poppy RNA-seq (mRNA type) libraries (belonging to flower bud, leaf, developingfruit, stem and root tissues) were retrieved from SRA database and analysis of 4’OMT2 geneexpression were done using IDEG6 software and statistical tests. Results showed that 4’OMT2has differential expression among different tissues and has maximum expression in stem tissues.Identification and characterization of biosynthetic genes is the first step in genetic manipulationand metabolic engineering. In present study, for the first time, full length coding sequence of4’OMT2 gene was isolated from poppy plant and presence of one intron in its sequence wasdetermined.
DOR: 98.1000/1735-0891.1397.2.177.52.26.1605.84 این مطالعه با هدف ارزیابی تنوع ژنتیکی درون و بینجمعیتی 15 جمعیت بنه (Pistaciaatlantica) شامل 181 ژنوتیپ در جنگلهای زاگرس با استفاده از 15، 12 و 13 آغازگر بهترتیب از نشانگرهای مولکولی توالیهای تکراری ساده میانی (ISSR)، چندشکلی تکثیرشده بین رتروترانسپوزونها (IRAP) و چندشکلی نواحی هدف کدون شروع (SCoT) انجام شد. در نشانگر ISSR، در مجموع 186 نوار تکثیر شد که از این تعداد 162 نوار (87 درصد) چندشکل بودند. این برآوردها در نشانگرهای IRAP و SCoT بهترتیب 143 و 130 (9/90 درصد) و 136 و 120 (88 درصد) بودند. بر اساس نتایج بهدست آمده، هر سه نشانگر تنوع ژنتیکی بالایی را در سطح جمعیت نشان دادند (ISSR: 22/0 =h، درصد لوکوسهای چندشکل= 92/61 درصد؛ IRAP: 25/0 =h، درصد لوکوسهای چندشکل= 19/74 درصد؛ SCoT: 20/0 =h، درصد لوکوسهای چندشکل= 09/64 درصد). مقدار عددی ضریب تمایز ژنتیکی بینجمعیتی (ΦSt) از نشانگرهای مورد استفاده یعنی ISSR، IRAP و SCoT بهترتیب برابر با 28/0، 23/0 و 22/0 محاسبه شد که نمایانگر بیشتر بودن سهم تنوع ژنتیکی درونجمعیتها از تنوع ژنتیکی بین جمعیتهاست؛ و تجزیه واریانس مولکولی نیز آن را تأیید کرد. ضعیفبودن تمایز ژنتیکی بین جمعیتها در مقابل پایههای داخل جمعیتها میتواند ناشی از جریان ژنی گسترده مبتنی بر گردهافشانی بهکمک باد بین ژنوتیپهای بنه در گستره جغرافیایی این مطالعه باشد. تجزیه خوشهای UPGMA مبتنی بر سه نشانگر مولکولی مورد استفاده، 15 جمعیت P. atlanticaانتخابشده برای این مطالعه را در خوشههای مجزا تفکیک کرد. آزمون مانتل همبستگی بین فاصله ژنتیکی جمعیتها و فاصله جغرافیایی آنها را معنیدار نشان نداد.
DOR: 98.1000/1735-0891.1397.2.177.52.26.1605.84 This study was conducted to investigate intra- and inter-population genetic diversity of 15populations of Pistacia atlantica from Zagros forests, represented by 181 genotypes, using 15,12 and 13 primers based on three molecular marker including inter simple sequence repeats(ISSR), inter retrotransposal amplified polymorphism (IRAP) and start codon targeted (SCoT)markers, respectively. ISSR, IRAP and SCoT primers produced a total of 186, 143 and 136bands, of which 162 (87.0%), 130 (90.9%) and 120 (88.0%) showed polymorphisom,respectively. Results showed that all marker systems revealed relatively high genetic variationat population level (hISSR = 0.22, PPLISSR = 61.92%; hIRAP = 0.25, PPLIRAP = 74.19%; hSCoT =0.20, PPLSCoT = 64.09%). According to ISSR, IRAP and SCoT based genetic differentiationcoefficient (ΦST; 0.28, 0.23, and 0.22, respectively), a higher level of genetic variation wasrecorded within populations than that of among populations, that could be due to wind-basedextensive gene flow among the populations. UPGMA cluster analysis based on three usedmolecular systems, devided the studied populations into distinct clusters. According to Manteltest, no significant correlation was recorded between genetic and geographic distances of thepopulations.
DOR: 98.1000/1735-0891.1397.2.196.52.26.1576.82 سماق (Rhus coriaria L.) ازجمله درختچههای جنگلی است که در مناطق مدیترانه و آسیای شرقی بهویژه ایران پراکنش دارد و دارای کاربردهای مختلف دارویی و صنعتی میباشد. در این پژوهش، از نشانگرهای بین ریزماهواره بهمنظور مطالعه تنوع ژنتیکی ژنوتیپهای سماق جمعآوری شده از پنج رویشگاه طبیعی واقع در شمالغرب کشور (استانهای آذربایجانغربی و شرقی) استفاده شد. بدینمنظور از هر جمعیت 15 نمونه بهصورت تصادفی انتخاب و بعدDNA ژنومی آنها با استفاده از 18 آغازگر ISSR انگشتنگاری شد. نتایج نشان داد که تنوع ژنتیکی مطلوبی در میان ژنوتیپهای مورد مطالعه سماق وجود دارد، بهطوریکه سهم تنوع ژنتیکی بین جمعیتی (8/79%) بیشتر از سهم تنوع ژنتیکی داخل جمعیتی (2/20) بود. کمترین فاصله ژنتیکی (18/14) بین جمعیتهای آغبراز- هوراند (آ.ش.) و نیر- ارسباران و بیشترین فاصله ژنتیکی (08/31) بین جمعیتهای کچله- ارومیه و نیر- ارسبارن مشاهده شد. بر اساس نتایج حاصل از گروهبندی ژنوتیپهای مورد مطالعه، دو جمعیت آغبراز- هوراند و نیر- ارسباران در یک گروه و جمعیتهای رویشگاههای دیگر در گروههای مجزایی قرار گرفتند. نتایج این مطالعه نشان داد که گروهبندی افراد با استفاده از نشانگر ISSR، با توزیع جغرافیایی آنها مطابقت دارد. نشانگرهای ISSR میتوانند بهصورت مؤثری نه تنها در ارزیابی تنوع ژنتیکی ژرمپلاسم سماق بلکه در شناسایی ارتباط ژنتیکی میان نمونهها یا افراد شناخته شده و یا ناشناخته سماق بهکار روند.
DOR: 98.1000/1735-0891.1397.2.196.52.26.1576.82 Sumac (Rhus coriaria L.) as a forest shrub has been dispersed in Mediterranean and EasternAsia specially Iran and has several medicinal and industrial applications. In this research, intermicrosatellitesmarkers were used to study genetic diversity of sumac genotypes collected fromfive natural habitats located in North West of Iran (West and East Azerbaijan provinces).Fifteen samples were select randomly from each population and genomic DNA wasfingerprinted by 18 ISSR markers. Results revealed existence of suitable genetic variationamong the studied sumac genotypes and portion of inter population (79.8%) variation werehigher than intra population (20.2%) variation. Minimum value of genetic distance (14.18) wasobserved between Aghberaz-Horand (East Azerbaijan province) and Nir-Arasbaran (EastAzerbaijan province) populations and the maximum one (31.08) was observed betweenKachelleh-Urmia (West Azerbaijan) and Nir-Arasbaran populations. According to classificationof genotypes based on molecular data, Aghberaz-Horand and Nir-Arasbaran populations locatedin the same group and populations from other habits located in distinguished groups.Classification of genotypes via ISSR markers was in agreement with their geographicaldistributions. ISSR markers could be effectively applicable in genetic evaluation of sumacgermplasm and also in identification of genetic relatedness among known and unknown sumacsamples.
DOR: 98.1000/1735-0891.1397.2.207.52.26.1603.109 چچم یکی از گیاهان مهم علوفهای در مناطق سردسیری جهان میباشد و در شرایط مختلف آب و هوایی رشد میکند. تنوع ژنتیکی دو گونه بین نه ژنوتیپ از Lolium perenne و نه ژنوتیپ از Lolium multiflorum با استفاده از 15 نشانگر مولکولی SCoT بررسی شد. آغازگرهای ScoT در مجموع 86 باند تولید کردند که از این تعداد 12 باند یکشکل مشاهده شد و سایر باندها چندشکل بودند. آغازگرهای SC35، SC36 و SC26 بهترتیب با 9 و 8 باند بیشترین تعداد باند و آغازگرهای SC10 و SC44 با 2 و 3 باند کمترین تعداد باند را نشان دادند. بیشترین میزان محتوای اطلاعات چندشکلی (PIC) مربوط به آغازگرهای SC5، SC40، SC35، SC63، SC13، SC44، SC26، SC21 و SC10 بود. بهطوریکه بیشترین میزان شاخص قدرت تفکیک (RP)، شاخص نشانگری (MI) و نسبت چندگانه مؤثر (EMR) را آغازگرهای SC35 و SC26 داشتند. تشابه ژنتیکی ژنوتیپهای مورد بررسی با استفاده از ضریب تشابه جاکارد از 35/0 تا 91/0 متغیر بود و میانگین تشابه بین ژنوتیپها برابر 64/0 بود. بر اساس تجزیه خوشهای ژنوتیپها در 2 گروه قرار گرفتند، بهطوریکه گونهها بهصورت صد در صد از یکدیگر تفکیک شدند. این نتایج با نتایج حاصل از تجزیه به مختصات اصلی (PCoA) تأیید شد. تجزیه واریانس مولکولی (AMOVA) بر اساس گونههای یکساله و چند ساله نشان داد که تنوع در درون گونهها برابر 51% و در بین گونهها برابر 49% بود. بر اساس شاخصهای هتروژنتیکی مورد انتظار (He) و شاخص شانون (I) بیشترین تنوع درون گونهای و تنوع ژنی مربوط به گونه L. Multiflorum بود.
DOR: 98.1000/1735-0891.1397.2.207.52.26.1603.109 Lolium is an important cool season grass species growing in different climates. To identifyvariation among nine Lolium multiflorum and nine Lolium perenne genotypes, this experimentwas carried out based on 15 SCoT molecular markers. All of the SCoT primers showed 86visible bands. Seventy four out of 86 bands were polymorphs. Primers SC35, SC36 and SC26(with 9 and 8 bands respectively) showed the highest number of bands and SC10 and SC44(with 2 and 3 bands) showed the lowest number of bands. The greatest number of band forpolymorphic information content (PIC) belonged to SC5، SC40، SC35 ،SC63 ،SC13, C44،SC26 ،SC21and SC10. The greatest Resolving Power (RP), Marker Index (MI), EffectiveMultiplex Ratio (EMR) belonged to SC35 andSC26 primers. Genetic similarity based onJaccard coefficient ranged from 0.35 to 0.91. Mean similarity between the genotypes was 0.64.Cluster analysis grouped genotypes into two groups. The results of clustering was confirmed byprincipal coordinate (PCo) analysis. Analysis of molecular variance of annual and perennialspecies revealed that variation within species was 51% and variation between species was 49%.Based on heterogeneity (He) and Shannon indices (I), the highest intraspecific variability andgene variation belonged to L. Multiflorum.
DOR: 98.1000/1735-0891.1397.2.221.52.26.1576.32 گونهFerula pseudalliacea (آنغوزه تلخ) گیاهی مرتعی است که شیرابه آن دارای خواص دارویی فراوان میباشد. این پژوهش اولین مطالعه در ایران بهمنظور بررسی روابط ژنتیکی این گونه در رویشگاههایش در استان یزد با استفاده از برخی صفات مورفولوژیک و نشانگرهای مولکولی ISSR انجام شد. از میان 9 صفت تنها صفات تاجپوشش، قطر یقه و وزن هزاردانه دارای اختلاف معنیداری بین دو رویشگاه بود. تجزیه خوشهای صفات مورفولوژیک براساس روش Ward گیاهان را در 3 گروه اصلی قرار داد. از میان 22 آغازگر مورد مطالعه، 8 آغازگر DNA الگو را بهخوبی تکثیر و در مجموع 224 نوار قابل امتیازدهی ایجاد کردند. براساس تعداد باند، PIC و شاخص نشانگر، پرایمرهای ISSR-16 و ISSR-55 عملکرد بهتری داشتند. تجزیه خوشهای با استفاده از ضریب تشابه جاکارد و الگوریتم UPGMA، دو جمعیت مورد مطالعه را در 10 خوشه گروهبندی کرد. در تجزیه به مختصات اصلی 94/57% از واریانس کل توسط سه مؤلفه بیان شد و جمعیتها را بهطور کامل از یکدیگر جدا کرد. نتایج این آنالیز با تجزیه خوشهای همخوانی داشت. این گروهبندیها با محدوده پراکندگی جغرافیایی نمونهها تاحدی انطباق داشت. نتایج تجزیه واریانس مولکولی نشان داد که تنوع ژنتیکی درون جمعیتها (92%) بیشتر از تنوع بین جمعیتها (8%) بود. تطابق دندروگرامهای مورفولوژیکی و مولکولی نشان داد که تشابه چندانی بین این دو گروهبندی وجود ندارد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که استفاده از نشانگر ISSR برای ارزیابی تنوع ژنتیکی بین جمعیتهای این گونه مناسب بود.
DOR: 98.1000/1735-0891.1397.2.221.52.26.1576.32 Ferula pseudalliacea (bitter assafoetida) is a rangeland plant which its gum has a lot ofmedicinal properties. Since there is no report about evaluating genetic diversity of the valuablespecies in Iran, this is the first study to investigate genetic diversity of the species in its habitatsin Yazd province using several morphological traits and ISSR markers. Among 9 traits, therewas significant differences between habitats in terms of canopy cover, stem diameter and weightof 1000 seed. Cluster analysis by morphological traits on the basis of Ward's method classifiedthe samples into three main groups. Among 22 primers, 8 primers reproduced the pattern DNAwell and revealed 224 sharp bands. ISSR-16 and ISSR-55 primers had better performanceaccording to the number of bands, PIC and Marker Index. Cluster analysis using Jacquard'scoefficient and UPGMA method, grouped two populations into 10 clusters. Principalcoordinates analysis showed three components explained 57.94 percent of total variance andseparated the populations from each other. These grouping matched relatively with thegeographical regions. AMOVA showed that within group genetic diversity (92%) was morethan between group diversity (8%). Comparing morphological and molecular dendrogramsrevealed that there was no similarity between them. The results showed that ISSR marker wassuitable to investigate genetic diversity among the studied populations of the species.
DOR: 98.1000/1735-0891.1397.2.233.52.26.1605.32 بارانک ایرانی (Sorbus persica Hedl.) در فهرست گیاهان در آستانه انقراض بوده و از نظر حفاظت خاک، تلطیف آب و هوا، خواص دارویی، اهمیت رویشگاهی، مأمن حیات وحش و مقاومت بالا در برابر سرما از ارزش زیادی برخوردار است. این پژوهش با هدف دستیابی به روش مناسب ریزازدیادی گونه بارانک ایرانی اجرا شد. قطعههای گرهای از نهالهای بذری بارانک ایرانی تهیه شده و در ظروف شیشهای حاوی محیط کشت WPM با 27 ترکیب هورمونی BAP، TDZ و IBA کاشته شدند. سپس شاخسارههای حاصل، برای القاء ریشهزایی در محیط کشت حاوی سطوح مختلف IBA یا NAA واکشت و در نهایت به محیط خارج از شیشه منتقل شدند. درصد باززایی کلیه تیمارها 100-98 درصد بود. بیشترین تعداد شاخساره (13 عدد) در تیمار (μM4/4) BAP + (μM1/0) IBA + (μM23/0) TDZ، بیشترین طول شاخساره (cm 5/2) در اثر متقابل هورمونهای (μM4/4) BAP + (μM0/0) IBA + (μM0/0) TDZ و بیشترین تعداد گره (8 عدد) در تیمار هورمونی (μM2/2 و μM4/4)BAP +(μM0/0 و μM1/0) IBA+(μM23/0) TDZ حاصل شد. اختلاف معنیداری بین غلظت IBA در تیمارهای مختلف از نظر درصد ریشهزایی ملاحظه شد و حداکثر ریشهزایی (7/14%) در تیمار 5 میکرومولار حاصل شد. نهالهای ریشهدار شده در شرایط درون شیشهای، با موفقیت در شرایط گلخانه مستقر شدند. در غیاب هورمون BAP تعداد شاخسارههای تولید شده بهطور معنیداری کاهش یافت. پانزده درصد از گیاهانی که بهمحیط ریشهزایی منتقل شدند، یک تا سه ریشه در هر ریزنمونه تولید کردند.
DOR: 98.1000/1735-0891.1397.2.233.52.26.1605.32 Iranian mountain ash (Sorbus persica Hedl.) is one of the endangered species with greatvalues in terms of soil conservation, climate stratification, medicinal properties, high resistanceto frost, and importance of habitat for wildlife. Present research was conducted with the aim ofachieving to an appropriate method of micropropagation of the species. Nodal segments weretaken from stem axis of in vitro elongated plants. The segments were cultured on WPMmedium, supplemented with 27 hormonal composition of BAP, IBA and TDZ. Then theresulting shoots were transferred to a media supplemented with various concentrations of IBAor NAA for rooting induction, and finally they were moved to a greenhouse. Percentages ofregeneration of the explants were 98 -100%. The highest number of shoots was obtained byTDZ (0.23 μM) + IBA (0.1 μM) and BA (4.4 μM), the highest shoot length (5.2 cm) wasobtained by TDZ (0.0 μM) + IBA (0.0 μM) and BA (4.4 μM) and the highest number of nodes(8) was achieved by TDZ (0.23 μM) + IBA (0.0 and 0.1 μM) and BA (2.2 and 4.4 μM). Therewas a significant difference between IBA concentrations in different treatments for rootingpercentage. Maximum rooting percentage was 14.7% in IBA concentration of 5 μm. The rootedsegments were successfully acclimated to greenhouse conditions. Results of the experimentshowed that in the absence of BAP hormone, umber of shoots produced by the segmentssignificantly were decreased for all of the tested treatments. Fifteen percent of the transferredexplants to the rooting media produced one to three roots per explant.
DOR: 98.1000/1735-0891.1397.2.244.52.26.1575.41 تنش شوری یکی از اصلیترین عوامل محیطی است که تولید و توزیع جغرافیایی گیاهان را در سراسر جهان محدود میکند. آژیلوپس یک جنس وحشی از خانواده گندمیان است که دارای ژنهای مفید همانند تحمل به تنشهای محیطی میباشد. در این آزمایش ژنوتیپ 575 از گونه Aegilops cylindrica بهعنوان مقاوم و ژنوتیپ 675 از گونه Aegilops crassa بهعنوان حساس که بر پایه آزمایشهای پیشین در تنش شوری شناسایی شده بودند، استفاده شد. پس از جوانهزنی بذرها، گیاهچهها در شرایط کنترل شده نوری و دمایی بهمحیط ماسه منتقل و آبیاری در دو شرایط نرمال و تنش شوری 200 میلی مولار با محلول هوگلند انجام گردید. نمونهبرداری از بافت برگ در زمانهای صفر، شش، 24، 48 و 72 ساعت پس از تیمار شوری انجام شد. پس از استخراج RNA و ساخت cDNA صحت آن با 18S rRNA تأیید و بیان ژنهای سه عوامل رونویسی CBF14، NAC2 و MYB از طریق Real Time-PCR بررسی شد. نتایج نشان داد که فاکتورهای رونویسی NAC2 و CBF14 48 ساعت پس از اعمال تنش شوری بالاترین میزان بیان را داشتند، ولی ژن MYB بیشترین بیان را 24 ساعت پس از اعمال تنش داشت. در مجموع بیان ژنهای CBF14، NAC2 و MYBدر ژنوتیپ متحمل 575 در مقایسه با ژنوتیپ 675 در تمامی ساعات بیان نسبی بیشتری داشت. این نتایج نشان میدهد که سه ژن فوق نقش کلیدی و مهمی در اعطای تحمل به تنش شوری در ژنوتیپ متحمل دارند، بنابراین با توجه بهقرابت ژنتیکی بالای آژیلوپس و گندم میتوانند پس از آزمایشهای تکمیلی بهعنوان ژنهای کاندیدا برای استفاده در برنامههای بهنژادی گندم بهکار روند.
DOR: 98.1000/1735-0891.1397.2.244.52.26.1575.41 Salinity is one of the main environmental factors limiting production and distribution ofplants worldwide. Aegilops is a wild species from grasses family with useful genes such asenvironmental stress tolerance. Two genotypes, 575 from Aegilop cylindrica as resistant and675 from Aegilop crassa as sensitive to salinity were used base on previous experiments insalinity stress. After seed germination, the seedlings were transferred to a sandy environmentunder controlled light and temperature conditions and irrigation was performed under twonormal conditions and 200 mM salinity with Hoagland solution. Leaf tissue samples were takenat 0, 6, 24, 48 and 72 hours after salinity treatments. After extracting the RNA and the cDNAsynthesis, its accuracy was verified by 18S rRNA. The expression of the three transcriptionfactors of CBF14, NAC2 and MYB was investigated by using Real Time-PCR. Results showedthat NAC2 and CBF14 transcription factors had the highest expression at 48 hours after salinitystress, but the MYB gene had the highest expression at 24 hours after stress. Overall, theexpression of CBF14, NAC2, and MYB genes in the 575 genotype compared with genotype 675was in higher level in all hours. The results showed that the three mentioned genes playimportant role in salt tolerance in the tolerant genotype, therefore, considering the high geneticsimilarity between Aegilops and wheat, the genes can be as candidate genes for using in wheatbreeding programs.
DOR: 98.1000/1735-0891.1397.2.254.52.26.1605.1610 این آزمایش بهمنظور بررسی اثر تنش خشکی بر محتوای رنگیزههای فتوسنتزی، وزن ریشه و اندامهوایی، محتوای پروتئین کل و فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدان آنزیمی و غیرآنزیمی در شش گونه مختلف از جنس Aegilops بههمراه دو رقم گندم نان مقاوم و حساس به تنش خشکی بهعنوان شاهد، در قالب فاکتوریل بر پایه طرح بلوکهای کامل تصادفی با سه تکرار اجرا شد. تیمارهای تنش خشکی در سه سطح عدم تنش (FC=100%)، تنش متوسط (FC=50%) و تنش شدید (FC=25%) اعمال شد. گونههای Ae. caudata، Ae. triuncialis وAe. cylindricaاز نظر صفات وزن تر و خشک ریشه در شرایط تنش نسبت به رقم شاهد مقاوم سیروان در رتبه بالاتری قرار گرفتند. بیشترین مقدار کلروفیل کل در شرایط تنش متوسط در Ae. cylindrica و Ae. umbellulata و در تنش شدید در گونه Ae. caudata مشاهده شد. در تمام گونههای مورد مطالعه بهجز گونه Ae. umbellulata در اثر تنش خشکی میزان کاروتنوئید روند کاهشی نشان داد و گونه Ae. cylindrica نسبت به سایر گونهها از بیشترین مقدار برخوردار بود. بالاترین مقدار آنزیم سوپراکسید دیسموتاز در خشکی شدید در گونه Ae. crassa و رقم مقاوم Sirvanو کمترین مقدار آن در گونه Ae. neglecta مشاهده گردید. بیشترین آنزیم آسکوربات پراکسیداز در خشکی شدید در گونههای Ae. triuncialis و Ae. caudata و کمترین مقدار آن در گونه Ae. neglecta مشاهده شد. بالاترین مقدار آنزیم گایاکول پراکسیداز در گونههای Ae. triuncialis، Ae. caudata و رقم مقاوم Sirvan در تنش خشکی مشاهده شد و گونههای Ae. triuncialis، Ae. caudata و Ae. crassa بیشترین و گونه Ae. umbellulata و رقم حساس Darya کمترین مقدار آنزیم کاتالاز را در خشکی شدید داشتند. در جمعبندی کلی، نظر به اینکه سه گونه Ae. caudata، Ae. Triuncialis و Ae. Cylindrica از نظر اغلب صفات مرتبط با تحمل خشکی ازجمله حجم ریشه، کارتنوئید و آنزیمهای CAT، GPX و APX بالاترین مقدار را داشتند و هر سه گونه در ژنوم CC مشترک بودند، ازاینرو بهنظر میرسد ژنوم CC بتواند ظرفیت بالایی در برنامههای اصلاحی آینده گندم برای افزایش مقاومت به خشکی داشته باشد.
DOR: 98.1000/1735-0891.1397.2.254.52.26.1605.1610 This experiment was conducted to investigate the effect of drought stress on photosyntheticpigments contents, biomass of roots and shoots, total protein content and antioxidant enzymesactivity and non-enzymatic antioxidant of six species of Aegilops genus along with two droughtresistant and susceptible wheat cultivars as checks in a factorial based on randomized completeblock design with three replications. Drought stress treatments were applied at three levels ofnon-stress (FC=100%), moderate stress (FC=50%) and severe stress (FC=25%) conditions. Ae.caudata, Ae. triuncialis and Ae. cylindrica were ranked higher than resistance cultivar, Sirvan,as check in term of root fresh and dry weights under stresses. The highest total chlorophyllcontent was related to Ae. cylindrica, Ae. umbellulata and Ae. caudata in stresses. Carotenoidshowed decreasing trend in all studied species except for Ae. umbellulata, and Ae cylindrica hadthe highest amount at both stress and non- stress conditions. The highest SOD under severestress was observed in Ae. crassa and Sirvan as resistant cultivar. Maximum APX under severestress was observed in Ae. triuncialis and Ae. caudata and the lowest activity was in Ae.neglecta. The highest level of GPX was observed in Ae. triuncialis, Ae. caudata and Sirvancultivar under drought stress. Also the maximum CAT enzyme under severe stress wasobserved in Ae. triuncialis, Ae. caudata and Ae. crassa, respectively, and Ae. umbellulata andDarya cultivar had the lowest amount of CAT enzyme. In conclusion, because the three speciesAe. caudata, Ae. triuncialis and Ae. cylindrica had the highest amounts for the traits associatedwith increased drought tolerance, including root volume, carotenoid, CAT, GPX and APXenzymes, and also these species were same in having CC genome. Therefore, it seems that theCC genome could have a high potential for future wheat breeding programs in increasing ofdrought tolerance.
DOR: 98.1000/1735-0891.1397.2.268.52.26.1576.82 گونه Tanacetum polycephalum متعلق به قبیله بابونه از تیره کاسنی (Asteraceae-Anthemideae) و یکی از گونههای مرتعی با پراکنش وسیع در شمالغرب، شرق و مرکز ایران است که از تنوع مورفولوژیکی بالایی برخوردار است. هدف از این مطالعه بررسی تنوع ژنتیکی 20 جمعیت از گونه مذکور در آذربایجانغربی با استفاده از نشانگر مولکولی ISSR بود. از 14 نشانگر ISSR مورد استفاده 10 نشانگر چند شکلی بالاتری داشتند و بر اساس وجود یا عدم وجود باند امتیازدهی شدند. در مجموع 208 باند تکثیر شد که تعداد آنها از 15 (برای نشانگر 24IS) تا 28 (برای نشانگر 20IS) متغیر و میانگین باندهای تولید شده 8/20 بود. از نظر درصد باندهای چندشکل (%P) نشانگرهای IS8، IS1 ،IS10، IS13 و IS20 بیشترین درصد (100) و نشانگر IS24 کمترین درصد (80) را نشان داد و میانگین درصد چندشکلی برای کل نشانگرها 03/96 درصد بود. میانگین محتوای اطلاعات چند شکلی (PIC)، قدرت تفکیک (RP)، نسبت سهم مؤثر (EMR) و شاخص نشانگر (MI) بهترتیب برابر با 30/0، 06/6، 5/19 و 13/6 بهدست آمد. در مجموع نشانگرهای IS8، IS1 و IS10 مؤثرترین نشانگر در بررسی تنوع جمعیتهای گونه مورد مطالعه بودند.گروهبندی حاصل از تجزیه خوشهای نشان داد که جمعیتها در دو گروه و چهار زیرگروه قرار گرفتند و جمعیتهای جمعآوری شده از یک منطقه در گروهها و زیرگروههای مشابه قرار گرفتند؛ ازاینرو ارتباط نزدیکی بین مناطق جغرافیایی و تنوع زنتیکی وجود داشت. به این ترتیب شرایط جغرافیایی و اقلیمی میتواند یکی از عوامل تنوع بالای جمعیتها باشد.
DOR: 98.1000/1735-0891.1397.2.268.52.26.1576.82 Tanacetum polycephalum from Anthemideae tribe of Asteraceae family is a rangelandspecies with high morphological diversity and vast dispersal in Northwest, East and centre partsof Iran. The purpose of this research was studying genetic diversity of 20 populations of T.polycephalum in West Azarbayjan using ISSR molecular marker. Ten ISSR primers out of 14primers could be scored based on presence or absence of each band. Over all 208 bands wereproduced .The range number of bands was between 15(IS24) to 28 (IS20) and the average was20.8. Regarding the polymorphism bands percentage, IS8, IS1, IS10, IS13, IS20 markers hadhigh percentage (100) and IS24 marker had the lower percentage (80) and mean percentage ofpolymorphism of the primers was %96.03. PIC, RP, EMR and MI means were 0.30, 6.06, 19.5and 6.13 respectively. Over all the most effective markers were IS8, IS1 and IS10. Results ofcluster analysis revealed the grouping of studied populations in 2 main and 4 subgroups, inwhich the different populations collected from the same locality were located in the same group.Therefore, a close relationship was characterized between geographic location and geneticdiversity and it may be concluded that geographic and climatic factors could be one of theresponsible main factor for genetic diversity.
DOR: 98.1000/1735-0891.1397.2.279.52.26.1578.41 آگاهی و شناخت تنوع ژنتیکی گونهها برای سازگاری با تغییرات محیطی و بقای طولانی مدت آنها و همچنین مدیریت حفاظت منابع ژنتیکی جنگل بسیار مهم و حیاتی است و باید برای گونههای مهم صنعتی یا اکولوژیکی در اولویت مطالعه قرار گیرد. هدف از این پژوهش بررسی تغییرات تنوع اکوتیپی جمعیتهای بلندمازو در طبقههای ارتفاعی (ارتفاع پایینی، میانی و بالایی) شرق استان گلستان، با استفاده از فعالیت کیفی نشانگر بیوشیمیایی پراکسیداز شاخههای دوساله در شش جمعیت مختلف بود. مطالعه کیفی نشانگر پراکسیداز با استفاده از الکتروفورز عمودی و بهروش الکتروفورز ژل پلی اکریل آمید (PAGE) انجام شد. نتایج نشان داد که جمعیتهای طبقههای ارتفاعی از نظر میزان تنوع در هر دو رویشگاه متفاوت بوده و جمعیت بالایی رویشگاه علیآباد کتول دارای بیشترین تنوع بودند. بنابراین برای افزایش تنوع باید ضمن تعیین پایههای شاخص اکوتیپی در محوطههای بذرگیری هر منطقه و کمک به تجدید حیات طبیعی آنها، نسبت به جریان ژنی از طریق بذر پایههای شاخص جمعیتهای همجوار با شرایط اکولوژیک مشابه همراه با کنترل تعداد پایههای شاخص انتخابی با توجه به نیاز افزایش تنوع در هر رویشگاه اقدام نمود.
DOR: 98.1000/1735-0891.1397.2.279.52.26.1578.41 Knowledge and understanding the genetic diversity of species is very important foradaptation to environmental changes and their long-term survival and also for the managementof forest genetic resources conservation. Therefore, study of industrial or ecologically importantspecies should be done in order of priority. The aim of this research was exploring the ecotypicdiversity changes of Quercus castaneifolia populations in elevation classes of Golestan province(low, middle, and upper elevation) by the qualitative study of peroxidase biochemical marker inthe biennial branches of six different populations. Qualitative study of peroxidase marker wasdone by vertical electrophoresis and PAGE method (Poly Acrylamide Gel Electrophoresis).Based on the results, populations of altitudinal classes were different regarding amount ofdiversity and ecotypes were separable from each other. Therefore, index bases in the seedproduction areas should be determined and their natural regeneration should be increased andgene flow should be improved through the seeds of index bases of the adjacent populations withsimilar ecological conditions with controlling the number of selected index bases consideringthe increased diversity in each habitat.
DOR: 98.1000/1735-0891.1397.2.292.52.26.1576.1610 زیره سبز یکی از قدﻳﻤﻲﺗﺮﻳﻦ و از ﻧﻈﺮ اﻗﺘﺼﺎدی مهمترین ﮔﻮﻧﻪ در ﺧﺎﻧﻮاده چتریان است که بالاترین سطح زیر کشت در استانهای خراسان را دارد. در این تحقیق تنوع ژنتیکی 20 اکوتیپ زیرهسبز با پراکندگی کامل از سه استان خراسان شمالی، رضوی و جنوبی توسط نشانگرهای پروتئینی بررسی گردید. بررسی تغییرات پروتئین با روش SDS-PAGE با طی مراحل استخراج پروتیئن از بذر، تعیین غلظت نمونهها و بعد انجام الکتروفورز انجام شد. نتایج حاصل از تجزیه واریانس مولکولی نشان داد که بین و درون جمعیتها تنوع وجود داشت. بر اساس نشانگر پروتئینی 24 درصد از تغییرات مربوط به بین جمعیتها و 76 درصد مربوط به درون جمعیتها بود. درصد چندشکلی بهدست آمده از نشانگر پروتئینی 27 درصد، میانگین محتوای چندشکلی 01/0، میانگین شاخص اطلاعاتی شانون 49/0 و میانگین شاخص اطلاعاتی نی 68/0 بهدست آمد. نتایج حاصل از تجزیه به مختصات اصلی نشان داد که سه مؤلفه اول 83 درصد از تغییرات را توجیه کردند. تجزیه خوشهای بر اساس ماتریس تشابه اکوتیپهای مورد مطالعه را در پنج خوشه گروهبندی نمود. گروهبندی اکوتیپها نشان داد که تنوع ژنتیکی از تنوع جغرافیایی تبعیّت نمیکند.
DOR: 98.1000/1735-0891.1397.2.292.52.26.1576.1610 Cuminum cyminum is one of the oldest and most economically important species in theApiaceae family that has the highest cultivated areas of Khorasan provinces in Iran. Geneticdiversity of 20 ecotypes of Cuminum cyminum was investigated by protein markers. Theecotypes were randomly collected from three provinces of North, Razavi and South Khorasanprovinces. Protein profile analysis was carried out by SDS-PAGE method. The methodincluded: extracting protein from the sample seeds, determining samples concentration, andfinally running on electrophoresis gel. Analysis of molecular variance showed that there wasvariation between and within the populations. Based on the protein markers %24 of thevariations belonged to between populations and %76 belonged to within populations.Polymorphism percentage, polymorphic content mean, Shannon's information index and theaverage of Nei's information index were 27%, 0.01, 0.49, and 0.68, respectively. Results ofPCoA showed that the first three components accounted for 83% of the variation. Clusteranalysis based on the similarity matrix classified the studied ecotypes in 5 clusters.
DOR: 98.1000/1735-0891.1397.2.302.52.26.1578.1607 هدف از این مطالعه، ایجاد هیبریدهای جمعیتی با تلاقیدادن پنج رقم یونجه از نواحی جغرافیایی مختلف (قره یونجه، همدانی و محلی اصفهان از ایران، الچی از ترکیه و اردوباد از آذربایجان) و بررسی میزان ترکیبپذیری بین آنها، با استفاده از تجزیه دیآلل بود. یک دیآلل یکطرفه در میان ارقام مورد نظر در سال 1391 اجرا شد. برای بهدست آوردن نسل F1 برای هر تلاقی دوتایی، 10 گیاه بهطور تصادفی از هر رقم انتخاب گردید. واکنشهای هتروتیک، با ارزیابی عملکرد گیاهان حاصل از کاشت بذرهای ارقام و 10 هیبرید حاصل از دیآلل یکطرفه آنها طی دو سال (1393 و 1394) با سه چین در هر سال تعیین شد. تغییرات عملکرد علوفه در میان تلاقیها عمدتاً به اثرات ترکیبپذیری عمومی (GCA) نسبت داده شد. بههرحال اثرات ترکیبپذیری خصوصی (SCA) نیز معنیدار بود. دامنه هتروزیس نسبت به میانگین والدین (MPH) از 1/7% در هیبرید الچی × همدانی تا 9/9-% در هیبرید قره یونجه × محلی اصفهان و هتروزیس والد برتر (HPH) از 4/3% در هیبرید الچی × همدانی تا 7/16-% در هیبرید قره یونجه × محلی اصفهان بود. رقم الچی میتواند بهعنوان عضوی از یک گروه هتروتیک بالقوه برای ارقام سازگار با منطقه (قره یونجه و همدانی) در نظر گرفته شود.
DOR: 98.1000/1735-0891.1397.2.302.52.26.1578.1607 The objective of this study was to develop population hybrids by crossing five alfalfacultivars of different geographic origin (Ghareh Yonjeh, Hamedani and Mahalie-Esfahan fromIran, Elchi from Turkey and Ordobad from Azerbaijan) and assessment of combining abilityamong them using diallel analysis. A half diallel was performed during 2012 between theselected cultivars. For each pairwise cross, ten plants were chosen at random to obtain F1generation. Heterotic responses were determined by evaluation forage yield of the cultivars andtheir 10 half-diallel hybrids in seeded plots that were harvested three times in each of 2 years(2014 and 2015). Variation among crosses was attributed primarily to general combining ability(GCA) effects. However, specific combining ability (SCA) effects were also significant. Midparentheterosis ranged from 7.1% in the Elchi x Hamedani to -9.9 % in the Ghareh Yonjeh xMahalie-Esfahan and high-parent heterosis ranged from 3.4 % in the Elchi x Hamedani to 16.7%Ghareh Yonjeh x Mahalie-Esfahan. Results indicated that Elchi cultivar could beconsidered as a member of a potential heterotic group for adapted cultivars (Ghareh Yonjeh andHamedani) to the studied environment.
DOR: 98.1000/1735-0891.1397.2.311.52.26.1575.41 بهمنظور شناسایی جمعیتهای متحمل به بیماری سفیدک سطحی در اسپرس زراعی (Onobrychis viciaefolia)، ده جمعیت با منشأ متفاوت در ایستگاه تحقیقاتی البرز، در قالب طرح بلوکهای کامل تصادفی در سه تکرار بهمدت دو سال (1393 و 94) کشت و ارزیابی شدند. جمعیتهای متحمل بهصورت طبیعی از لحاظ آلودگی به بیماری سفیدک سطحی و سایر پارامترها مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که جمعیتهای 15353 و 3001 و اشنویه و پلیکراس با داشتن شاخص شدت بیماری صفر تا 25 درصد بهعنوان متحمل و بقیه جمعیتها با داشتن شاخص شدت بیماری 25 تا 50 درصد و بین 50 تا 100 درصد بهعنوان جمعیتهای نیمهحساس و حساس به سفیدک ارزیابی شدند. جمعیتهای متحمل از لحاظ ماده خشک قابل هضم و کربوهیدراتهای محلول در آب دارای میانگین بیشتری نسبت به جمعیت حساس بودند ولی درصد پروتئین خام آنها در حد متوسط بود. جمعیتهای متحمل به سفیدک (3001، 15353، اشنویه و پلی کراس) بیشترین عملکرد علوفه و عملکرد بذر نسبت به جمعیتهای حساس را داشتند. در تجزیه به مؤلفههای اصلی 11 صفت مورد بررسی در 4 مؤلفه با مجموع واریانس توجیه شده 83 درصد قرار گرفتند. نتایج نشان داد مؤلفههای 1 تا 3 شامل مؤلفه عملکرد، مؤلفه کیفیت علوفه و مؤلفه شاخص شدت بیماری محسوب شدند. در تجزیه خوشهای جمعیتهای 3001، 9263،15353، 4083، اشنویه و پلیکراس در خوشه 2 قرار گرفتند که این جمعیتها دارای شاخص شدت بیماری عمدتا متحمل تا نیمهمتحمل و از لحاظ عملکرد علوفه پرمحصول بودند.
DOR: 98.1000/1735-0891.1397.2.311.52.26.1575.41 In order to identify tolerated populations of sainfoin to powdery mildew, seeds of tenpopulations of Onobrychis viciaefolia, originated from different regions of Iran were sown inAlborz research station during 2013. Tolerant and susceptible populations were cultivated innatural condition and evaluated in terms of contamination and other parameters as yield andquality traits. Result showed that two populations of 15353, 3001, Oshnaviaeh and Polycrosshad disease severity index less than 25% and nominated as tolerant populations. The rest ofpopulations due to disease severity index between 25 to 50% and over than 50% wereconsidered as semi tolerant and susceptible, respectively. The tolerant (15353, 3001,Oshnaviaeh and Polycross) populations had higher forage and seed yield than susceptiblepopulations. They showed also higher values of quality traits (Protein content, water solublecarbohydrate, digestive material and ash content) than susceptible ones. In contrast thesusceptible populations had higher crude fiber, ADF and NDF compared with tolerantpopulations. In principle component analysis (PCA), the first four components accounted for83% of total variation. The first three components were known as yield, quality traits anddisease severity index, respectively. Result of cluster analysis showed that population of 3001,15353, 9263, 4083 and Oshnaviaeh and Polycross were located in cluster 2 thatthese popolations have lower mean values of disease severity index and higher forage and seedproduction.