Modern Geneticsفصلنامه ژنتیک نوینMGGeneticshttp://mg.genetics.irfajalali13950515gregorian201685112online1
Faتشدید تقسیم سلول در کالوس های آلوئه ورا تیمار شده با لیزر کم توان و ارتباط آن با متابولیت های ثانویهAggravation of cell division in Aloe vera calli treated by low level laser and its relation with secondary metabolites productionژنتیک گیاهیPlant Geneticsپژوهشی کاملResearch Paperزندگی همه موجودات زنده وابسته به تقسیم و تنظیمات میتوز است. چرخه سلولی توسط چندین مکانیسم تنظیم می‌شود. از مهم‌ترین مکانیسم‌های کنترلی، نقاط کنترلی چرخه سلولی هستند که باعث توقف یا ادامه چرخه سلولی می‌شوند. دیگر مکانیسم آبشار فسفات افزایی و فسفات زدایی است که واکنش‌های چرخه سلولی را به جریان می‌اندازد. از این رو عامل سیتوپلاسمی MPF و سایکلین و کیناز وابسته به سایکلین نقش مهمی را در هدایت سیگنال‌ها ایفا می‌کنند. در این پژوهش کالوس‌های جوان به دست آمده از طوقه گیاه آلوئه‌ورا تحت تیمار با لیزر هلیوم نئون با طول موج 8/632 نانومتر و توان یک یا دو میلی وات به مدت یک، 3، 5 و 10 دقیقه قرار گرفتند. سطح کالوس‌ها به مدت دو ماه پس از تیمار اندازه‌گیری شدند. نتایج نشان داد احتمالا لیزر کم توان هلیوم نئون با تاثیر بر سیتوکروم اکسیداز در زنجیره انتقال الکترون سبب تامین انرژی لازم برای فرآیندهای بیان ژن و تولید پروتئین‌های ضروری در مسیر تقسیم شده و با تامین فسفات لازم جهت فرآیندهای فسفریلاسیون و جلوگیری از مرگ سلول‌ها، سطح کالوس‌های تیمار شده را به‌طور چشمگیری افزایش داده و تقسیمات سلولی پیاپی را موجب شده‌است. براساس نتایج به دست آمده از کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا، با افزایش سطح کالوس‌ها میزان مجموع سه متابولیت ثانویه آلوئنین، باربالوئین و ایزوباربالوئین کاهش می‌یابد. بنابراین می‌توان ارتباط بین تقسیمات میتوز و میزان تجمع متابولیت‌های ثانویه در گیاهان را مطالعه و بررسی کرد تا بتوان از لیزر کم توان به عنوان الیسیتور در تحقیقات آینده بهره جست.Life is basically subordinated to mitotic division and its regulations. The cell cycle is regulated by several mechanisms. Check points of the cell cycle are one of the most important regulatory mechanisms which make the cell to cease or proceed division. Phosphorylation and dephosphorilation cascade is another mechanism which triggers biochemical reactions. Therefore, MPF cytoplasmic factor, cyclin and cyclin dependent kinase play an essential role in signal transduction. In this study, the Aloe vera fresh calli were treated by He-Ne low level laser in 632.8 nm wavelength and 1-2mw power for 1, 3, 5 and 10 minutes. The calli area measured for 2 months after treatment. The results showed, low level laser affects cytochrome oxidase in the mitochondria electron transport chain and leads to energy production required for gene expression and synthesis of the necessary protein for cell division. Also using low level laser treatment, required phosphate for phosphorylation processes might be produced which by preventing cell death and accelerating cell divisions could increase callus area. The results of High Performance Liquid Chromatography showed a negative correlation between total amount of three secondary metabolites (Aloenin, Barbaloin and Iso-Barbaloin) and callus area. In recent study, the relation between cell division and accumulation of secondary metabolites was evaluated, in order to utilize low level laser as a low cost elicitor in the future researches.تقسیم سلولی چرخه سلولی سطح کالوس لیزر کم توان متابولیت ثانویهcalli area, cell cycle, cell division, low level laser, secondary metabolites155164http://mg.genetics.ir/Pages/PublishedArticles.aspx?paid=1630mOmidiمنصورامیدیMomidi@ut.ac.irYesmTavakoliمهساتوکلیNosaPeighambariسیدعلیپیغمبریNohPazokianهدیهپازکیانNoshAbolhoseiniشهریارعبدالحسینیNo
Faنقش ژن Ehd1 در کنترل زمان خوشه‌دهی در یک جمعیت تلاقی برگشتی پیشرفته برنج در دو شرایط آب و هواییStudy of Ehd1 gene role in controlling flowering time in an advanced backcross population of rice at two climatic conditionsژنتیک گیاهیPlant Geneticsپژوهشی کاملResearch Paperزمان خوشه‌دهی صفتی مهم در سازگاری جغرافیایی و فصلی گیاهان می‌باشد. این خصوصیت در غلات یک صفت پیچیده است که به‌وسیله عوامل ژنتیکی چندگانه کنترل می‌شود. در این تحقیق ارتباط ژن Ehd1 با زمان خوشه‌دهی در یک جمعیت تلاقی برگشتی پیشرفته برنج حاصل از تلاقی دو رقم ایرانی ندا و صدری در دو شرایط آب و هوایی (گرگان و زنجان) مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور 97 لاین BC1F5 به همراه والدین تلاقی در دو مکان مورد ارزیابی فنوتیپی قرار گرفتند و با استفاده از آغازگرهای اختصاصی SNP عملکردی ژن، تعیین ژنوتیپ شدند. بررسی‌های فنوتیپی نشان داد که در شرایط زنجان (محیط با دمای پایین‌تر) خوشه‌دهی به شدت به تاخیر افتاد. تجزیه واریانس مولکولی نشان داد که اثر SNP عملکردی این ژن بر زمان خوشه‌دهی تنها در شرایط گرگان معنی‌دار بود و تجزیه ارتباط نشان داد که ژن Ehd1 به‌ترتیب 7/10 و 05/3 درصد از تغییرات زمان خوشه‌دهی را در دو مکان توجیه نمود. با توجه به تاثیر کاهنده آلل Ehd1I بر زمان خوشه-دهی برنج (2/2- روز)، استفاده از این آلل همراه با آلل‌های کاهنده سایر ژن‌های موثر بر زمان خوشه‌دهی در برنامه‌های گزینش به کمک نشانگر (MAS) برای اصلاح زودرسی در برنج امکان‌پذیر است.Heading date is a key trait for geographical and seasonal adaptation of plants. It is a complex trait which is controlled by multiple genetic factors. In this research, the relationship of Ehd1 gene with heading date was assessed at two climatic conditions (Gorgan and Zanjan) in an advanced backcross population of rice derived from crossing two Iranian cultivars Neda and Sadri. For this purpose, 97 BC1F5 lines along with their parents were evaluated phenotypically at both locations and were genotyped using genetic primers specifically designed for the functional SNP of Ehd1. Phenotypic evaluations showed that in Zanjan with lower temperatures comparing to Gorgan, heading time delayed considerably. Molecular analysis of variance showed significant effect of functional SNP only in Gorgan. Association analysis showed that Ehd1 gene is related to 10.7% and 3.05% of phenotypic variations of heading date at two locations, respectively. Regarding to the decreasing effect of Ehd1I allele on rice heading date (-2.2 dayes), employing this allele in combination with the alleles of other genes with decreasing effect on heading date is applicable in marker-assisted selection (MAS) for improving early maturity in rice.اثر متقابل ژنوتیپ- مکان ارتباط برنج خوشه‌دهی Ehd1Ehd1, Genotype-location interaction, Heading, Relationship, Rice165172http://mg.genetics.ir/Pages/PublishedArticles.aspx?paid=1631eShrifzadehاسماعیلشریف زادهNoaAhmadikhahاسداللهاحمدی خواهa_ahmadikhah@sbu.ac.irNobMaleki Zanjaniبهرامملکی زنجانیNo
Faمدل سازی نرم افزاری پروتئین تنش گرمایی70 (HSP70) طیورSoftware modeling of heat-shock protein 70 (HSP70) of poultryژنتیک جانوریAnimal Geneticsپژوهشی کاملResearch Paperپروتئین‌های تنش گرمایی (HSP) فراوان‌ترین پروتئین‌های داخل سلولی هستند. سنتز آن‌ها به سرعت توسط عوامل تنش‌زای مختلف از جمله درجه حرارت، محرومیت از گلوکز و عفونت‌ها افزایش می‌یابد. این پروتئین‌ها نقش مهمی در زنده مانی سلول‌ها تحت شرایط تنش و پایداری شرایط داخلی سلول (هوموستازی) بازی می‌کنند. از آن‌جا که ساختار کریستالوگرافی این پروتئین در طیورکه خسارات زیادی از تنش گرمایی می‌بینند، گزارش نشده است، مدل‌سازی ساختار HSP70 در طیور می‌تواند زمینه تشخیص مکانیسم عمل این پروتئین در مقابل تنش‌های محیطی را فراهم نموده و هزینه‌های مربوط به تنش‌های محیطی را کاهش دهد. به همین منظور در تحقیق حاضر مدل‌سازی ساختار سه بعدی پروتئین HSP70 در طیور گونه Gallus gallus برای شناسایی دمین‌های ساختاری و جایگاه‌های ویژه آن انجام گرفته است. مدل‌سازی سه بعدی به روش همولوژی مدلینگ و با استفاده از الگوی مناسب با میزان شباهت بالا که از پایگاه داده PBD تهیه شده بود (HSP70Homo sapiens و Bovine HSC70) و به کمک پایگاه‌های اطلاعاتی I-TASSER و Swiss Model انجام شد. به‌منظور ارزیابی و مطالعه ساختاری مدل ساخته شده از نرم‌افزارSPDBV استفاده شد. همچنین نمودارهای راماچاندران نیز مورد مطالعه و بررسی قرار گرفتند. ارزیابی کیفیت ساختاری این مدل‌ها براساس پارامترهای C-score، TM-score و RMSD انجام شد که نشان داد مدل پیشنهادی برای HSP70 طیور دارای کیفیت و پایداری مناسبی می‌باشد. در مجموع مدل‌سازی HSP70 طیور اولین مرحله در شناسایی ساختار پروتئینی این چاپرون می‌باشد که با توجه به شباهت بالای توالی اسید آمینه‌ای این چاپرون با چاپرون‌های تعیین ساختار شده می‌توان در آنالیزها و طراحی‌های بعدی از این مدل‌ها با ضریب اطمینان بالا استفاده نمود.Heat shock proteins (HSPs) are the most of intracellular proteins. Their synthesis is rapidly up-regulated because of various ‘stressors’ including temperature, glucose deprivation, and infection. These proteins play an important role in survival cell and intracellular homeostasis under stress conditions. Since the crystallographic structure of the protein extensively damaged from heat stress it is not reported in poultry, modeling the structure of HSP70 of poultry can identify the mechanism of action of this protein against environmental stresses and help to reduce costs related to environmental stresses. In this study three-dimensional structure of protein HSP70 in poultry, species Gallus gallus was modeling to identify structural domains and specific position in this structure. The three-dimensional model was prepared by homology modeling using I-TASSER and Swiss Model with similar and suitable pattern from database PBD (Homo sapiens HSP70, Bovine HSC70). In order to evaluate and analysis of structure model SPDBV software was used. Quality evaluation of the model was done based on the structural parameters of C-score, TM-score and RMSD that Showed the quality of the proposed model is suitable and stable for HSP70 of poultry. Modeling HSP70 in poultry is the first stage in identifying of protein's structure of this chaperon. Due to the high similarity of the amino acid sequence of this Chaperon with determined structural Chaperons, this model can high reliability be used in later analysis and design.پروتئین تنش گرمایی70 تنش گرمایی چاپرون طیور مدل‌سازیChaperon, Heat stress, HSP70, Modeling, Poultry173183http://mg.genetics.ir/Pages/PublishedArticles.aspx?paid=1632eRezvannejadالهامرضوان نژادRezvannejad2002@yahoo.comYesmMortazaviمجتبیمرتضویNoaRiahi Medvarعلیریاحی مدواریNo
Faبررسی اثر شوری بر بیان ژن گالاکتینول سنتاز (GAS)، فعالیت آنزیم-های آنتی اکسیدان، میزان کربوهیدرات و پرولین در توده‌های بومی خربزه سیستان (Cucumis melo)The effect of salinity in galactinol synthase (GAS) gene expression, antioxidant enzymes activity, carbohydrst and prolin in sistan melon landrace (Cucumis melo L.)ژنتیک گیاهیPlant Geneticsپژوهشی کاملResearch Paperشوری یکی از مشکلات در حال افزایش جهان است که سطح وسیعی از اراضی کشور ما را نیز در بر می‌گیرد. الیگوساکاریدهای خانواده رافینوز (RFOs) چندین نقش فیزیولوژیکی در گیاهان عهده‌دار هستند که از جمله آن‌ها تجمع این قند در زمان تشکیل دانه در پاسخ به تنش شوری می‌باشد. سنتز گالاکتینول به‌عنوان حد واسط بوسیله گالاکتینول سنتاز (GAS)، اولین گام در تشکیل رافینوز می-باشد. جهت تحمل شوری، گیاهان علاوه بر تنظیم اسمزی از مکانیسم افزایش فعالیت آنزیم‌های آنتی-اکسیدان نیز استفاده می‌کنند. در این پژوهش، به‌منظور مشخص کردن سطح بیان ژن GAS، نقش آنزیم‌های آنتی اکسیدان کاتالاز (CAT)، آسکوربات پراکسیداز (APX)، گایاکول پراکسیداز (GPX)، کربوهیدرات و پرولین در 3 توده خربزه بومی سیستان تحت تنش شوری، آزمایشی به صورت فاکتوریل و در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار در پژوهشکده زیست فناوری دانشگاه زابل انجام شد. سطوح تنش شوری مورد استفاده توسط کلرید سدیم در چهار سطح صفر (شاهد)، 50، 100 و 150 میلی‌مولار تهیه شد. RNA از برگ هر نمونه استخراج شد و cDNAبا رونویسی معکوس ساخته شد. نتایج نشان داد با افزایش سطح شوری از صفر تا ۱۵۰ میلی مولار بیان ژن GAS افزایش معنی‌داری یافت به‌طوری‌که در بیش‌ترین سطح شوری (۱۵۰ میلی مولار) بیان ژن GAS در توده خربزه تاشکندی 2/۱۰ برابر نسبت به شاهد افزایش داشت و در توده خربزه آتش شیرازی در سطح ۱۵۰ میلی مولار بیان ژن GAS ۳/۷ برابر نسبت به نمونه شاهد افزایش نشان داد. همچنین در شوری ۱۵۰ میلی‌مولار بیان ژن GAS در توده سفیدک ۷۹/۱۹ برابر نسبت به نمونه شاهد افزایش نشان داد که ژن مورد نظر در این توده نسبت به توده‌های دیگر افزایش بیش‌تری داشت. با افزایش غلظت شوری، در هر سه توده خربزه تاشکندی، آتش شیرازی و سفیدک به‌ترتیب آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان کاتالاز (CAT) 9/۸۵، 2/۶۳ و 1/۸۷ درصد، آسکوربات پراکسیداز (APX) 89/۶۸، 48/۳۶ و 81/۹۲ درصد، گایاکول پراکسیداز (GPX) 25/۸۹، 84/۷۲ و 37/۷۰ درصد، کربوهیدرات 2/۴۰، 4/۸۴ و 8/۹۲ و پرولین 6/۸۶، ۸/ ۶۹ و 4/۸۹ درصد نسبت به شاهد افزایش معنی‌داری یافت بنابراین به‌نظر می‌رسد بیان ژن GASدر سه توده خربزه تحت چنین شرایطی سبب سنتز قندهای خانواده رافینوز می‌شود که برای حفاظت گیاه در برابر تنش‌های محیطی مؤثر است. همچنین از طریق فعال‌شدن دو سیستم افزایش فعالیت آنزیمی و تنظیم کننده‌های اسمزی به نوعی شرایط لازم برای ادامه بقای گیاه را فراهم می‌کند.Salinity is a major problems in a wide area of Iran. Oligosaccharides of Raffinose family (RFOs) perform several physiological functions in plants such as accumulation of the suger in response to salt stress during seed forming. The synthesis of galactinol, mediated by galactinol synthase (GAS), is the first committed step in RFO formation. In order to resist to salinity, plants not only use osmotic regulation but also use a mechanism for increasing activity of antioxidant enzymes. In the present study, In order to determine GAS gene expression level, the role of catalase (CAT), ascorbate peroxidase (APX) and gayacol peroxidase (GPX), carbohydrat and proline levels in 3 selected Sistanian melon landraces (Cucumis melo L.) which are under salinity, a factorial arrangement in randomized complete block design with three replications experiment was done in Center of Agricultural Biotechnology of Zabol University. Four concentrations including 0, 50, 100 and 150 mM NaCl were used in this study. RNA was extracted from leaf samples and cDNA was designed using reverse transcription. The result showed that GAS gene expression increased by increasing salinity level from 0 to 150 mM. In comparison with control, in the highest level of salinity (150 Mm) GAS gene expression level increased 10.2-fold in Tashekandi landrace, 7.3-fold in Atashshirazi landrace and 19.79-fold in Sefidak landrace. The gene has the highest level of expression in Sefidak landrace comparing to other landraces. When salinity stress increased in three melon landraces of Tashekandi, Atashshirazi and Sefidak, antioxidant enzymes such as catalase (CAT) 85.9, 63.2 and 87.1 percent, ascorbate peroxidase (APX) 68.89, 36.48 and 92.81 percent, gayacol peroxidase (GPX) 89.25, 72.84 and 70.37 percent, carbohydrat 40.2, 84.4 and 92.8 percent and proline 86.6, 69.8 and 89.4 percent increased in comparison to control.It seems that expression of GAS gene synthesizes the sugars of raffinose family in three selected melon landraces in such condition which is effective for plant protection against the environmental stresses. This can help the plant for enduring under the salinity stress. It also provides the condition for plant endurance through the activity of two systems the enzyme activity increase and osmotic regulations.آنزیم‌های آنتی اکسیدان بیان ژن تنش شوری خربزه گالاکتینول سنتازAntioxidative enzyme, Galactinol synthase gene, Gene expression, Melon, salt stress185195http://mg.genetics.ir/Pages/PublishedArticles.aspx?paid=1633fHeidariفروزانحیدریNosNaderiصالحهنادریSalehe.Naderi@Gmail.comNohKhajehحمیدهخواجهNoaaBahariعباسعلیبهاریNo
Faبررسی تنوع سیتوژنتیکی در جمعیت‌های گشنیز (.Coriandrum sativum L) ایرانCytogenetic diversity in the populations of Coriandrum sativum L. of Iranژنتیک گیاهیPlant Geneticsپژوهشی کاملResearch Paperبرای بررسی تنوع سیتوژنتیکی تعداد 12 جمعیت گشنیز ایران، از تکنیک اسکواش و رنگ‌آمیزی هماتوکسیلین استفاده شد. هم‌چنین جهت تجزیه صفات کاریوتیپی بدست آمده، از تجزیه واریانس در قالب یک طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار، مقایسه میانگین صفات با استفاده از آزمون دانکن (در سطح احتمال یک درصد) ، تجزیه به عامل‌ها به روش تجزیه به مؤلفه‌های اصلی و تجزیه کلاستر به روش Ward با استاندارد Z-scores استفاده شد. نتایج حاصل از مطالعه کاریولوژیکی نمونه‌های نوک ریشه نشان داد که عدد پایه کروموزومی در تمام جمعیت‌های مورد بررسی x=11 و تعداد کروموزوم 22 = 2x = 2n بود. از لحاظ سطح پلوئیدی، همه جمعیت‌ها دیپلوئید بودند. بین جمعیت‌ها از لحاظ صفات طول کل کروموزومی (TL)، طول بازوی بلند (LA)، طول بازوی کوتاه (SA)، اختلاف دامنه طول نسبی (DRL)، طول نسبی کوتاهترین کروموزوم (%S) و شاخص عدم تقارن بین کروموزومی (A2) اختلاف معنی داری در سطح احتمال یک درصد وجود داشت. از لحاظ صفات درصد شکل کلی کاریوتیپ (%TF) و درصد طول نسبی بازوی بلند (%L) اختلاف معنی‌داری در سطح احتمال پنج درصد وجود داشت که این امر مؤید وجود تنوع کروموزومی در جمعیت‌های مورد بررسی می‌باشد. تجزیه خوشه‌ای جمعیت‌ها بر اساس خصوصیات کاریوتیپی، آن‌ها را در سه گروه مجزا قرار داد. در این بررسی بیش‌ترین شباهت بین دو جمعیت نیشابور و همدان و کم‌ترین شباهت بین دو جمعیت اردبیل و اراک بود. نتایج حاصل از تجزیه واریانس خوشه‌ها نشان داد که از نظر همه صفات به غیر از صفت SA اختلاف بین گروه‌ها معنی‌دار است. جمعیت‌های نیشابور، اراک، مرکزی، مبارکه، نجف آباد و همدان در گروه اول از نظر صفات CI، r-value، %TF و %S بیش‌ترین مقادیر را به خود اختصاص داده بودند که بیانگر تقارن کاریوتیپی در این گروه می‌باشد. جمعیت‌های اصفهان، قزوین و نهاوند2 در گروه دوم از لحاظ مقادیر صفات ما بین گروه اول و سوم قرار گرفتند. جمعیت‌های ملایر، نهاوند1 و اردبیل در گروه سوم از نظر صفات حاصل از طول کروموزومی (TL, LA, SA, AR, DRL,%L) و شاخص‌های عدم تقارن (A1, A2, AI) بیش‌ترین مقادیر را به خود اختصاص دادند که نشان دهنده عدم تقارن کاریوتیپی در این گروه می‌باشد.To study the cytogenetic diversity of 12 populations of Coriandrum sativum L. of Iran, squash technique and hematoxylin staining were used. In order to analyze the obtained Karyotype features, variance analysis in a completely randomized design with 3 replicates, the mean characteristics comparison using Duncan's test (at possibility level 1%), factor analysis with principal components analysis, cluster analysis in Ward method with standard Z-scores and analysis of variance comparing the characteristics mean between groups of cluster analysis, was performed. The results of Karyological study of tip root samples showed that basic chromosome number in all populations studied were x=11 and the number of chromosome were 2n = 2x = 22. In terms of Ploidy level, all populations were diploid. Among all total chromosome length (TL), long arm (LA), short arm (SA), difference between the relative length (DRL), relative length of the shortest chromosomes (S%) and the Asymmetry index between chromosomes (A2), there was a significant difference 1%. About percentage of the general shape of karyotype (TF%) and the relative length percentage of long arm (L% ) there was a significant difference in the level of 5%, which confirms the chromosomal diversity in studied populations. Cluster analysis of populations based on the characteristics of the karyotype were classified them into 3 groups. The greatest similarity was found between the two populations of Nishapur and Hamedan and the least similarity was found between the two populations of Ardebil, and Arak. The results of variance analysis of clusters showed that all traits except SA showed significant differences between the groups. Populations of Nishapur, Arak, Markazi, Mobarakeh, Najaf Abad and Hamedan in the first group in terms of CI, r-value, % TF and % S had the highest values that confirmed symmetrical karyotypes of this group. The populations Isfahan, Qazvin and Nahavand 2 in the second group in terms of characters were placed between the first and third levels. Populations of Malayer, Nahavand 1 and Ardebil in the third group in terms of the traits of chromosome length (TL, LA, SA, AR, DRL,% L) and indicators of asymmetry (A1, A2, AI) had the maximum values which shows the asymmetry karyotypes of this group.تجزیه واریانس تجزیه خوشه‌ای کاریوتیپ گشنیز (Coriandrum sativum L.)Cluster analysis, Coriandrum sativum L., Karyotype, Variance analysis197206http://mg.genetics.ir/Pages/PublishedArticles.aspx?paid=1634nEsmaeiliنسترناسماعیلیesmaeili.nas@gmail.comYeshZeinaliحسینزینلیNoaSadrearhamiآزادهصدرارحامیNomSarramiمنصورهصرامیNo
Faشناسایی ژن‌های تنظیم کننده سیستم ایمنی با استفاده از داده‌های RNA-Seq لوکوسیت گاوIdentifying Regulatory genes affected on Immune system by using Bos Taurus leukocyte RNA-Seq dataژنتیک جانوریAnimal Geneticsپژوهشی کوتاهShort Communicationبررسی شبکه‌های ژنی از جمله مطالعاتی است که بر روی داده‌های توالی‌یابی رونوشت سلولی انجام می‌شود. مطالعه حاضر با بررسی شبکه ژنی داده‌های رونوشت سلول‌های لوکوسیت گاوی، سعی بر شناسایی ژن‌های م‍ؤثر بر سیستم ایمنی و فعالیت سلول‌های لوکوسیت دارد. در این مطالعه پس از شناسایی ژن‌ها و ایزوفرم‌های مختلف و اندازه‌گیری سطح بیان آن‌ها، شبکه ژنی با بسته آماری GeneNet که مرتبط با نرم‌افزار R می‌باشد، مورد مطالعه قرار گرفت. ژن‌هایی که به‌عنوان تنظیم‌کننده در این شبکه‌ی ژنی به آن‌ها پرداخته شده‌است غالباً بر فرآیندهای مختلفی نظیر مسیرهای سیگنال‌دهی مرتبط با فعالیت لوکوسیت‌ها، نابودی سلولی و عفونت‌ها، پلاریزه شدن ماکروفاژ، مهاجرت لوکوسیت‌ها و کموتاکسیس و فاگوسیتوز در نوتروفیل‌ها مؤثرند. با وجود این‌که عملکرد تعدادی از این ژن‌ها هنوز به‌خوبی شناسایی نشده‌است ولی با توجه به نقش اصلی این ژن‌ها در شبکه ژنی، احتمال می‌رود با بررسی پلی‌مورفیسم این ژن‌ها و ارتباط آلل‌های مختلف آنان با پاسخ‌های ایمنی، بهترین آلل‌ها شناسایی شده و در انتخاب دام‌ها به کمک ژن‌ها، طراحی ریز‌آرایه و انتخاب ژنومی از آن‌ها استفاده شود.Study of gene networks is one of the research fields that carried out on RNA-Seq data.The present study trying to identify effective genes on immune system and leukocytes activity by gene network of bovine leukocyte RNA-Seq data. In this research, gene network was studied by statistical GeneNet package related to R software, after identifying and measuring the expression level of genes and isoforms. Genes in this gene network that deal with them as regulator genes, often effect on some activities such as signaling pathways of leucocytes processes, cell destruction and infections, polarization of macrophages, migration and chemotaxis of leucocytes and neutrophils' phagocytosis. Considering to the key role of these genes in this gene networks, it suggests to searching about these genes' polymorphisms and evaluating relationship between different alleles and the immune responses. The best identified alleles could be used in gene assessed selection, microarray designing and genomic selection.داده‌های RNA-Seq لوکوسیت گاوی ژن‌های تنظیمی سیستم ایمنی شبکه ژنیBos Taurus leukocyte RNA-Seq data, Regulator gene in immune system, Gene network207215http://mg.genetics.ir/Pages/PublishedArticles.aspx?paid=1635eBehdaniالهامبهدانیEl_behdani86@yahoo.comYeshRoshanfekrهدایت الهروشنفکرNomGhaderi Zefreheiمصطفیقادری زفره ایNojFayaziجمالفیاضیNomrBakhtiarizadehمحمدرضابختیاری زادهNo
Faتاثیر تنش شوری بر الگوی بیان miR160 و miR167 و ژن‌های هدف آن‌ها درگیاه آفتابگردانEffect of salt stress on expression pattern of miR160 and miR167 and their target genes in sunflowerژنتیک گیاهیPlant Geneticsپژوهشی کاملResearch Paperشوری یکی از تنش‌های محیطی متداول است که رشد و نمو گیاه را محدود می‌کند. مطالعات مولکولی در پاسخ به تنش‌های محیطی مختلف نشان داده است که گیاه در مواجهه با تنش‌ها، الگوی بیان ژن‌های بروز یافته و تنظیم‌کننده خود را تغییر می‌دهد. miRNAها دسته مهمی از تنظیم کننده‌های بیان ژنی می‌باشند که نسبت به تنش‌های محیطی پاسخ‌های متنوعی می‌دهند و نقش کلیدی در تنظیم بیان ژن‌ها در مراحل پس از رونویسی ایفا می‌کنند. در این مطالعه بیان miR160 و miR167 و ژن‌های هدف آن‌ها، به‌ترتیب ژن BU026935 و ژن ARF6 در دو بافت برگ و ریشه و دو سطح تنش شوری 75 و 150 میلی‌مولار نمک کلرید سدیم و شرایط غیرتنش (شاهد) به‌صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار بیولوژیکی بررسی شد. تنش شوری در مرحله شش برگی و مدت زمان 24 ساعت اعمال شد. پس از سنتز cDNA با روش stem-loop RT-PCR، میزان بیان miR160 و miR167 به روش qRT-PCR اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که در غلظت‌های مورد بررسی شوری، بیان miR160 در بافت برگ ابتدا افزایش و سپس کاهش می‌یابد. در حالی‌که مقادیر تغییرات بیان، نشان‌‌دهنده‌ی کاهش بیان معنی‌دار miR160 در بافت ریشه تحت تنش 75 میلی‌مولار بود، بیان آن در تنش 150 میلی‌مولار با شرایط کنترل تفاوت معنی‌داری از نظر آماری نداشت. بیان ژن BU026935 نسبت به شاهد در هر دو سطح شوری و هر دو بافت افزایش بیان نشان داد. miR167 تنها در بافت برگ تحت تنش شوری 75 میلی‌مولار کاهش بیان معنی‌دار نشان داده است. نتایج مطالعات و رسم شبکه مشخص کرد که یکی از دلایل اصلی کاهش اکسین در شرایط تنش شوری، افزایش miR167 می‌باشد. ژن ARF6 در بافت برگ و ریشه در شوری 75 میلی‌مولار و ریشه در شوری 150 میلی‌مولار کاهش بیان نشان داد.Salinity is a common environmental stress that seriously affects plant growth. The results of molecular researches in relation to environmental stresses showed that expression pattern of genes and their regulators were changed in response to stresses. miRNA's are an important class of gene expression regulators that diversely responds to environmental stresses and have a key role in post transcriptional regulation. In this study, the expression of miR160 and miR167 were studied by qRT-PCR at two salinity levels, (75 and 150 mM NaCl) and control condition in both root and leaf tissues. A factorial experiment based on completely randomized design(CRD) with three replication was used in this study. Plants were exposed to salinity stress in six-leaf stage and after 24 h sampling from leaf and root was performed then samples were freezed in liquid nitrogen. cDNA was synthesized with stem-loop RT-PCR procedure. Expression of miR160 and miR167 was measured using qRT-PCR technique. The results showed that the expression of miR160 was firstly increased and then decreased. While the values of fold change showed significant reduction of miR160 expression in 75mM salinity level, it didn’t show any significant differences comparing to control condition at 150 mM salinity. The expression of BU026935 gene in both salinity levels and tissues were increased in comparison to control. MiR167 was significantly down regulated at 75 mM salinity. The results of network analysis revealed that increasing miR167 expression under salinity condition is leading to auxin reduction. ARF6 expression level was decreased at 75mM salinity level in both root and leaf tissues. At 150 mM salinity level ARF6 gene showed down regulation only in root tissue.آفتابگردان ژن ARF6 ژن BU026935 miR160 miR167ARF6 gene, BU026935 gene, miR160, miR167, Sunflower217227http://mg.genetics.ir/Pages/PublishedArticles.aspx?paid=1636fKhalajiفهیمهخلجیNobShiranبهروزشیرانbeshiran45@gmail.comNofRafieeفریبارفیعیNo
Faبررسی ارتباط بین بیان ژن‌های کدکننده آنزیم‌های دخیل در بیوسنتز آلکالوئیدهای مورفینان با متابولیت‌های متناظر در Papaver somniferumStudy the expression of genes involved in morphinan alkaloids biosynthesis and corresponding metabolites in Papaver somniferumژنتیک گیاهیPlant Geneticsپژوهشی کاملResearch Paperتجزیه ترکیبی پروفیل رونوشت‌ها و متابولیت‌ها می‌تواند ابزاری ارزشمند برای شناسایی ژن‌های کاندیدای دخیل در تغییر ترکیب متابولیتی در یک سیستم بیولوژیکی باشد. درک و فهم کلی درباره‌ رفتار یک سیستم پیچیده امکان ردیابی و پیگیری دقیق پاسخ یک موجود به شرایط محیطی و درونی را در سطوح مختلف مولکولی و ژنتیکی فراهم می‌آورد. در این تحقیق جهت بررسی ارتباط میان میزان بیان ژن‌های کدکننده‌ی آنزیم‌های T6ODM، CODM و COR و میزان متابولیت‌های کدئین و مورفین به-عنوان محصولات متناظر با آن‌ها و تبائین به‌عنوان پیش‌ساز مسیر در قسمت‌های مختلف گیاه بالغ مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج حاصل از مطالعه‌ی بیان نسبی ژن T6ODM با استفاده از qRT-PCR نشان داد این ژن در ریشه دارای کم‌ترین میزان بیان و در قسمت بالای ساقه دارای بیش‌ترین میزان بیان بوده است. در مورد ژن CODM بیش‌ترین میزان بیان مربوط به برگ و همانند ژن T6ODM کم‌ترین میزان بیان مربوط به ریشه بود. ژن COR بیش‌ترین بیان را در بالای ساقه و کم‌ترین میزان بیان را در برگ نشان داد. در مورد تبائین بیش‌ترین مقدار در ریشه و کم‌ترین مقدار در برگ مشاهده شد. به‌طور جالب توجهی کدئین و مورفین در ریشه‌ی گیاه شناسایی نشدند. بیش‌ترین میزان کدئین و مورفین در کپسول گیاه مشاهده شد. علی‌رغم وجود هماهنگی در میزان آلکالوئیدهای اندازه‌گیری شده در قسمت‌های مختلف گیاه، میان میزان رونوشت‌ها و میزان آلکالوئیدها در قسمت‌های مختلف گیاه تنظیم هماهنگی دیده نمی‌شود. به طوری‌که اگرچه میزان آلکالوئیدهای کدئین و مورفین در کپسول گیاه نسبت به بقیه بخش‌ها زیادتر بود ولی میزان رونوشت‌های ژن‌های کد‌کننده آنزیم‌های بیوسنتزی تبدیل‌کننده‌ تبائین به کدئین و مورفین در کپسول بیش‌ترین مقدار را نداشت. بنابراین می‌توان گفت که احتمالا عوامل مولکولی، بیوشیمیایی و سلولی دیگری به غیر از سطح رونوشت بر تجمع تولیدات متابولیتی در بافت‌های خاص تاثیرگذار می-باشند.Combined analysis of transcript and metabolite profiling data presents a new and meaningful approach in the identification of candidate genes for changing the metabolic composition of a biological system. Holistic understanding of the biological behavior of a complex system enables the careful tracking of the response of an organism to conditional perturbations at different molecular and genetic levels. The availability of species with specific genomic and metabolomics resources creates new opportunities to investigate the biosynthesis and regulation of alkaloid metabolism in opium poppy. The relationship between expression of genes which encode Thebaine-6-O-demethylase, Codeine-O-demethylase and Codeine Reductase enzymes and the amount of codeine and morphine as corresponding products, and thebaine as precursor of the pathway in different parts of adult plants were studied. The results for T6ODM showed the lowest expression in roots and the highest in the upper part of the stems. The lowest and highest levels of transcripts for CODM were observed in roots and leaves, respectively. Leaves and upper part of stem had the lowest and highest level of COR transcripts. The predominant alkaloid of roots was thebaine and leaves had the lowest amount of thebaine. Surprisingly, although morphine and codeine were not detected in the roots, while, capsules had the highest amount of the metabolites. Despite of coordination between alkaloids rates in different parts of plants, coordinate regulation among transcript levels and morphinan alkaloids rates were not observed. Although, capsules had the maximum levels of codeine and morphine, the levels of transcripts encoded biosynthetic enzymes which convert thebaine into codeine and morphine were not at maximum levels. Therefore presumably molecular, biochemical and cellular factors other than the transcript level affect the accumulation of metabolites in specific tissues.آلکالوئیدهای بنزیل ایزوکوئینولین بیان ژن تبائین کدئین مورفینBenzylisoquinoline Alkaloids, Codeine, Gene Expression, Morphine, Thebaine229236http://mg.genetics.ir/Pages/PublishedArticles.aspx?paid=1637mRezaeiمهدیرضاییNomrNaghaviمحمدرضانقویmnaghavi@ut.ac.irYesahHosseinzadeعبدالهادیحسین زادهNoaaAbbasiعلیرضاعباسیNo
Faمکان‌یابی QTL‌های کنترل کننده مقاومت به ورس در لاین‌های خالص نو ترکیب جوLocalization of QTLs conferring lodging resistance in barley recombinant inbred linesژنتیک گیاهیPlant Geneticsپژوهشی کاملResearch Paperبیش‌تر صفات مهم زراعی وراثت کمی دارند و به‌وسیله تعداد زیادی ژن یا QTL کنترل می‌شوند. به‌منظور مکان‌یابی QTL‌های کنترل‌کننده برخی صفات کمی مهم در جو، آزمایشی با 162 لاین خالص نوترکیب نسل F8 به همراه دو والد (آریگاشار و ایگری) در قالب طرح آلفا-لاتیس با سه تکرار در سال زراعی 89-1388 در ایستگاه تحقیقات کشاورزی گرگان اجرا شد. صفات کمی شامل ارتفاع گیاه، طول پدانکل، طول سنبله و مقاومت به ورس اندازه‌‌گیری شدند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که از نظر کلیه صفات مورد مطالعه بین لاین‌های مورد بررسی تفاوت معنی‌دار در سطح احتمال یک درصد وجود دارد. پس از استخراج DNA از نمونه‌های برگی جوان، به‌ترتیب تعداد 21 و 13 ترکیب آغازگر ریزماهواره و AFLP چند شکل روی افراد جمعیت آزمون شدند. نقشه پیوستگی حاوی 105 نشانگر ریزماهواره و AFLP با پوشش ژنومی 3/513 سانتی‌مورگان برای تجزیه QTL استفاده شد. تجزیه QTL به روش مکان‌یابی فاصله‌ای مرکب (CIM) انجام شد. در مجموع از هشت QTL شناسایی شده یک مورد برای صفات ارتفاع گیاه، دو مورد برای طول پدانکل، سه مورد برای طول سنبله و دو مورد برای مقاومت به ورس مکان‌یابی شد. مکان ژنی QLrgH2.1a با موقعیت 6/60 سانتی‌مورگانی از نشانگر XBmag125 و مکان ژنی QLrgH2.1b در موقعیت 6/72 سانتی‌مورگانی از نشانگر XE36-M49 بر روی کروموزوم 2H (H2.1)، دو QTL محتمل مقاومت به ورس می‌باشند. نتایج حاصل از این آزمایش می‌تواند در برنامه‌های گزینش به کمک نشانگر به منظور تولید ارقام مقاوم به ورس مورد استفاده قرار گیرد.Important agronomic traits have quantitative heritability and are controlled by many genes or QTLs. To locate QTLs controlling some important quantitative traits in barley, the present experiment was conducted with 162 recombinant inbred lines (RILs) derived from F8 generation plus the two parents (Arigashar and Igri) in an alpha-lattice design with three replications in Gorgan Agricultural Research Station in 2010. Quantitative traits inclusive plant height, peduncle length, spike length, and resistance to lodging were measured. Analysis of variance showed that all the traits of the lines were significantly different at one percent level. After extracting DNA from the young leaf sample, 21 SSR polymorphic primers and 13 AFLP polymorphic primers were evaluated on the individuals of the population. Linkage map with 542 centiMorgan (cM) including 105 SSR and AFLP markers were used for QTL analysis. QTL analysis using composite interval mapping (CIM) was performed. Totally, eight QTLs were detected including one for plant height, two for peduncle length, three for spike length and two for resistance to lodging, respectively. QLrgH2.1a at marker distance of 60.6 cM to Xbmag125 and QLrgH2.1b at marker distance of 72.6 cM to XE36-M49 on chromosome 2H (H2.1) are most likely QTLs for lodging resistance. The results of this experiment can be used in marker assisted selection (MAS) for production of lodging resistance varieties.جو مقاومت به ورس نقشه‌یابی QTLBarley, QTL Mapping, Lodging resistance237244http://mg.genetics.ir/Pages/PublishedArticles.aspx?paid=1638hAhmadi Ochtapehحسیناحمدی اوچ تپهNohSoltanlooحسنسلطانلوsoltanlooh@gau.ac.irYesssRamezanpourسیده سانازرمضان پورNomrNaghaviمحمدرضانقویNomKalateArabiمهدیکلاته عربیNohrNikkhahحمیدرضانیک خواهNosYoosefi radسارهیوسفی رادNo
Faمعرفی ژن جدید موثر در تولید بیوفیلم در باکتری Bacillus subtilisA new gene involving in biofilm formation of Bacillus subtilisژنتیک ریزسازوارهMicroorganism Geneticsپژوهشی کاملResearch Paperباکتری Bacillus subtilis به‌دلیل داشتن قابلیت‌های بالا در کنترل بیولوژیک بیماری‌های گیاهی و هم‌چنین تولید انواع متابولیت‌های مختلف همواره مورد توجه دانشمندان بوده است. یکی از خصوصیات مهم این باکتری تولید بیوفیلم می‌باشد. علی‌رغم مطالعات زیاد صورت گرفته در خصوص تولید بیوفیلم، مکانیسم تشکیل آن هنوز به‌طور کامل شناسایی نشده‌است. بر این اساس، این تحقیق با هدف شناسایی ژن‌های جدید احتمالی موثر در تشکیل بیوفیلم انجام گرفت. در این راستا، موتاسیون‌زایی با استفاده از ترانسپوزون mini-Tn10 به‌منظور شناسایی ژن‌های جدید مرتبط با تولید بیوفیلم در سویه B. subtilis 168 انجام و موتانت فاقد قدرت تولید بیوفیلم انتخاب شد. مقایسه توالی قطعه جهش‌یافته در سویه موتانت با توالی تیپ وحشی در بانک ژن نشان داد که موتاسیون در ژن ykuT رخ داده است. با توجه به عدم توانایی سویه موتانت در تشکیل بیوفیلم نسبت به سویه تیپ وحشی، نتایج تحقیق حاضر برای اولین بار نشان داد که ژن ykuT در کنار سایر ژن‌های معرفی شده قبلی، یکی از ژن‌های مهم دخیل در تولید بیوفیلم باکتری B. subtilis می‌باشد. در ادامه، تاثیر محیط کشت‌های مختلف آزمایشگاهی بر بیان ژن ykuT با استفاده از روش دسته‌بندی سلول‌های فعال شده فلورسنت (FACs) مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور پروموتر این ژن به ابتدای ژن gfp در پلاسمید pSG1151 الحاق و میزان تظاهر ژن در محیط کشت‌های مختلف بررسی شد. نتایج نشان داد که محیط حداقل Spizizen salt موجب کاهش و محیط کشت‌های TYG، TYN و 2xSG موجب افزایش بیان این ژن می‌شوند. در بررسی تاثیر ژن ykuT بر بیان اپرون spoIIA (فعال در اسپورزایی) و ژن hag (موثر در تحرک) باکتری B. subtilis، پروموتر ژن‌های مورد مطالعه به سویه تیپ وحشی B. subtilis 168 و موتانت ykuT::spc∆ انتقال داده شد. نتایج نشان داد که بیان اپرون spoIIA و ژن hag تحت تاثیر ژن ykuT قرار داشته و عدم وجود ژن ykuT موجب توقف بیان ژن موردنظر شد، در نتیجه موتانت حاصل فاقد قدرت تولید اندوسپور و تحرک بود. مقایسه تحرک و اسپورزایی سویه‌های تیپ وحشی و موتانت، هم‌چنین عکس‌برداری با استفاده از میکروسکوپ فلورسنت نتایج بالا را تایید کرد.R esearcher has tented to focus on Bacillus subtilis due to having high potentials in biological control of plant diseases and also production of wide range of different metabolites. Biofilm production is known as one of the most important properties of this bacteria. In spite of huge studies performed on biofilm formation of this bacterium, mechanism of biofilm formation is not identified completely. So, the main objective of the present study was to explore new possible gene(s) involved in biofilm formation of B. subtilis. For this, mutation using mini-Tn10 was carried out in B. subtilis 168, and mutants without biofilm formation ability were selected. Comparing of mutated fragment sequence in mutant and wild type showed that the mautation has occurred in the ykuT gene. As the mutant could not form complete biofilm compared to the wild type strains, ykuT gene was introduced as one of the important genes in biofilm formation of B. subtilis for the first time in this study. The effect of different media on expression of ykuT gene was evaluated using FACs method. To do this, the promoter of the gene was inserted in the upstream region of the gfp gene in the pSG1151 and expression was studied. Our results indicated that Spizizen salt medium decreased the ykuT gene expression, whereas TYG, TYN and 2xSG media increased it. To evaluate the effects of ykuT gene on spoIIA (operon involved in sporulation) and hag (gene involved in motility) activities in B. subtilis, pSG1151 vectors containing spoIIA and hag promoters, were transferred to the wild type B. subtilis 168 and mutant strains (∆ykuT::spc). The results confirmed that the ykuT significantly affects the spoIIA and hag expression, as lack of ykuT expression caused silencing of the mentioned operon and gene. Comparison of sporulation and motility test between wild type and mutant, also photography using fluorescence microscopy confirmed the mentioned results.بیوفیلم ترانسفورماسیون ژن ykuT موتاسیون Bacillus subtilisBacillus subtilis, Biofilm, Mutation, Transformation, ykuT gene245259http://mg.genetics.ir/Pages/PublishedArticles.aspx?paid=1639mKhezriمریمخضریm.khezri@urmia.ac.irYesmAhmadzadehمسعوداحمد زادهNoGhSalehi Jouzaniغلامرضاصالحی جوزانیNoRSharifiروح الهشریفیNo
Faبررسی ارتباط نشانگر‌های مولکولی متراکم با صفات وزن لاشه و وزن سینه در بلدرچین ژاپنیStudy of molecular dense markers associated with carcass and breast weight traits in Japanese quailژنتیک جانوریAnimal Geneticsپژوهشی کاملResearch Paperهدف از این مطالعه بررسی ارتباط نشانگر‌های متراکم با صفات مرتبط با وزن سینه و لاشه در بلدرچین ژاپنی بود. برای این منظور از داده‌های فنوتیپی وزن سینه 105 قطعه و وزن لاشه 71 قطعه بلدرچین که برای وزن چهار هفتگی انتخاب شده ‌‌بودند به‌همراه داده‌های 12798 نشانگر استفاده شد. پس از ویرایش داده‌ها، تجزیه و تحلیل داده‌ها در سه مرحله انجام گرفت. در مرحله اول اثر نشانگرها ثابت فرض شد و نشانگرهای غیر معنی‌دار خارج شد. در مرحله دوم اثر نشانگرهای معنی‌دار به صورت توأم در سطوح معنی دار (5/0 تا 5 درصد) با استفاده از روش BayesCπ برآورد شد. در مرحله سوم نیز سطح بهینه مشخص و از روش bootstrap جهت بررسی سطح معنی‌داری اثر نشانگر‌ها استفاده شد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که در فاصله باور 95 درصد، چهار نشانگر بر صفت وزن لاشه به‌صورت معنی‌داری تأثیرگذارند، بطوری‌که 77/12 درصد از واریانس فنوتیپی وزن لاشه توسط این چهار نشانگر قابل توجیه است. همچنین برای صفت وزن سینه 10 عدد نشانگر در فاصله باور 95 درصد معنی‌دار شدند که 78/6 درصد از واریانس فنوتیپی این صفت را توجیه کردند. از بین چهار نشانگر معنی‌دار برای وزن لاشه و 10 نشانگر معنی‌دار برای وزن سینه تنها یک عدد نشانگر به‌صورت مشترک بر روی هر دو صفت تأثیرگذار بود.The objective of this study was to investigate the association of dense markers with breast and carcass weights in Japanese quail. Phenotypic data of breast (105 birds) and carcass weights (71 birds) that were selected for 4 week body weight were used as well as 12798 markers. Analyses of the data were done in three stages after editing the data. At first, the effect of markers was considered as fixed effects and removed non-significant markers. In second stage, the effect of significant markers were estimated in significant levels (1 to 5%) by using BayesCπ method, simultaneously. In third stage, the best significant levels were known, so bootstrap method was used to obtain markers with significant effect. Result showed that there are four markers affecting carcass weight significantly (P<0.05). Four significant markers for carcass and 10 significant markers for breast weight described 12.77% and 6.78% of phenotypic variance respectively. Only one of these significant markers was effective on both traits.بلدرچین ژاپنی مدل بیزی نشانگر های متراکم وراثت‌پذیری ژنومی وزن لاشهBayesian model, Carcass weight, Dense marker, Genomic heritability, Japanese quail261270http://mg.genetics.ir/Pages/PublishedArticles.aspx?paid=1640hMehrbanحسینمهربانHosseinMehrban@agr.sku.ac.irYesnMadahiنرگسمداحیNoaAhmadiاحمداحمدیNoeRezvannejadالهامرضوان نژادNo
Faبررسی تنوع ژنتیکی لاین‌های جهش یافته متحمل به شوری در گندم نان با استفاده از نشانگر مولکولی ISSREvaluation of genetic diversity in salinity tolerance of wheat mutant lines using ISSR molecular markerژنتیک گیاهیPlant Geneticsپژوهشی کاملResearch Paperبه‌منظور بررسی اثر تیمار شوری بر برخی شاخص‌های بیوشیمیایی در ژنوتیپ‌های گندم، آزمایشی در شرایط کشت هیدروپونیک در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار انجام شد. فاکتورهای آزمایشی شامل دو سطح شوری (شاهد و هدایت الکتریکی شش دسی‌زیمنس بر متر‌مربع) و سه ژنوتیپ شامل دو لاین موتانت (T-67-60 و T-65-7-1) و رقم طبسی بودند. فعالیت آنزیم لیپوکسی-ژناز (LOX)، محتوی کلروفیل و شاخص مالون‌دی‌الدهید مورد بررسی قرار گرفت. با اعمال شوری میزان LOX، مالون‌دی‌الدهید و کلروفیل در ژنوتیپ‌های مورد مطالعه اختلاف معنی‌داری نشان داد. بیش‌ترین میزان تغییرات LOX و مالون‌دی‌الدهید، مربوط به رقم طبسی و کم‌ترین میزان تغییرات مربوط به لاین T-67-60 بود. با توجه به وجود همبستگی منفی میزان مالون‌دی‌الدهید و LOX با تحمل به شوری و همبستگی مثبت میزان کلروفیل با تحمل به شوری چنین به‌نظر می‌رسد، تحمل بالاتر لاین موتانت T-67-60 به شوری در مقایسه با ژنوتیپ‌های دیگر توجیه‌پذیر باشد. در واکنش زنجیره‌ای پلی مراز با 15 آغازگر ISSR 182 باند قابل امتیاز‌دهی تکثیر شد. از 15 آغازگر مورد استفاده در این تحقیق 13 آغازگر الگوی باندی واضح و تکرار پذیر تولید نمودند که بین آن‌ها شش آغازگر چند شکلی نشان دادند. در این میان، تعداد قطعات تکثیر شده توسط آغازگرهای مختلف متفاوت بود. بیش‌ترین تعداد قطعات تکثیر شده مربوط به آغازگرهای 15 و 22 با تعداد 22 باند و کم‌ترین تعداد قطعه تکثیر شده مربوط به آغازگر 17 با 13 باند بود. تشابه ژنتیکی ژنوتیپ‌های مورد بررسی با استفاده از ضریب تشابه جاکارد از 94/0 تا 96/0 متغیر بود. پایین بودن دامنه فاصله ژنتیکی میان ژنوتیپ‌های مورد بررسی نشان دهنده نزدیکی ژنتیکی بالای آن‌ها بوده و بر صحت جد والدی طبسی دلالت دارد، تنوع موجود در شدت باندها و به‌ویژه مشاهده باندهای جدید موید بروز جهش در لاین‌های مورد بررسی بود.In order to evaluate effect of salt stress treatments on some biochemical traits in wheat genotypes (Trticum aestivum L.) an experiment was carried out under hydroponic condition. The experiment was performed as factorial in a completely randomized design with three replications. The treatments were the combination of two salinity levels (0 ds.m-1 (control) and 6 ds.m-1) and three wheat genotypes including, Tabasi cultivar and two mutant lines (T-67-60, T-65-7-1). Lipoxygenase enzyme assay (LOX), chlorophyll content and TBARM amount were measured. LOX, TBARM and chlorophyll levels showed significant differences among studied genotypes under the salinity conditions. Tabasi showed maximum level of LOX and TBARM content while minimum level belonged to T-67-60 line. Regarding to the fact that there is negative correlation between high level of TBARM and LOX amount with salt tolerance as well as positive correlation between high chlorophyll content with salinity tolerance, the most tolerance of T-67-60 mutant line is justified. Polymerase Chain Reaction (PCR) with 15 ISSR primers amplified about 182 bands. Among the 15 primers used in this study, 13 primers generated clear and reproducible banding patterns of which. Among them, six primers showed polymorphism. The number of fragments generated per primer varied from 13 (primer 17) to 22 (primer 15 and primer 22). The size of amplified fragments ranged from 100 to 3000 bp in all the primers. Fourteen polymorphic bands (7.6%) were observed among the amplified fragments, which were related to ISSR15, ISSR11, ISSR18, ISSR16, ISSR13 and ISSR27. ISSR18 showed the maximum (25%) of polymorphism. Genetic similarity between genotypes evaluated by Jaccard similarity coefficient ranged from 0.94 to 0.96. The low genetic distance between genotypes indicated a high degree of similarity between these genotypes. This results implicated that Tabasi is primarily the parent of the mutant lines. Diversity in the bands intensity and presence of some novel bands justified high rate of mutation in studied lines.اشعه گاما تنوع ژنتیکی شوری گندم لاین‌های موتانتGamma radiation, Genetic diversity, Mutant lines, Salinity, Wheat271279http://mg.genetics.ir/Pages/PublishedArticles.aspx?paid=1641aGhasemh Mesramiآمنهقاسمی مصریNosNavabpuorسعیدنواب پورs.navabpour@yahoo.comNoaYamchiاحدیامچیNosHooshmandسعدالههوشمندNo
Faمکان‌یابی ژن‌های مرتبط با تحمل به خشکی در مرحله گیاهچه‌ای ریشه برنجLocating genes associated with the roots of rice at seedling stage using recombinant lines under normal and drought conditionsژنتیک گیاهیPlant Geneticsپژوهشی کاملResearch Paperبه‌منظور شناسایی مکان‌های ژنی کنترل‌کننده صفات ریشه مرتبط با تحمل به خشکی در شرایط تنش خشکی و عدم تنش، 96 لاین F8 حاصل از تلاقی بین دو رقم سپیدرود و عنبر بو در شرایط کشت هیدروپونیک و محلول غذایی یوشیدا با پتانسیل اسمزی 5- بار ارزیابی شدند. نقشه پیوستگی حاصل از 264 نوار چندشکل AFLP و 124 نشانگر SSR، 4/1950 سانتی مورگان از ژنوم برنج را پوشش داد. متوسط فاصله بین نشانگرها 20/5 سانتی‌مورگان بود. صفات مورد بررسی شامل طول ساقه و ریشه در روزهای هفتم، چهاردهم، بیست و یکم، بیست و هشتم و سی و پنجم، وزن ساقه، وزن ریشه، ضخامت ریشه، بیوماس، درجه لوله شدن برگ و درجه سوختگی برگ بود. مکان ژنی qRT-2 (ضخامت ریشه روی کروموزوم 2) در هر دو شرایط تنش و عدم تنش شناسایی شد که ظهور این QTL در دو شرایط مختلف آزمایش احتمالاً نشان‌دهنده پایداری این QTL و عدم تاثیرپذیری از شرایط محیطی است. سه QTL بزرگ اثر برای صفات طول ساقه روز هفتم، وزن ریشه و ضخامت ریشه در فاصله نشانگرهای E120-M150-2 و E090-M160-3 روی کروموزوم سه در شرایط نرمال مکان‌یابی شد. QTLهای کنترل‌کننده طول ریشه در روز هفتم (qRLD7-4b)، وزن ریشه (qRM-2a و qRM-4) در شرایط نرمال همچنین طول ساقه در روز سی و پنجم (qSLD35-9)، درجه سوختگی برگ (qLF-6) و درجه لوله شدن برگ (qLR-6) در شرایط تنش، بزرگ اثر تشخیص داده شدند که این QTLها توجیه بالای 20 درصد از تغییرات فنوتیپی را به خود اختصاص دادند. نشانگرهای دارای پیوستگی شدید با QTLهای بزرگ اثر در این مطالعه، می‌تواند در برنامه-های انتخاب به کمک نشانگر برای گزینش لاین‌های برتر و نیز انتقال آلل‌های مطلوب به ارقام اصلاحی برنج مورد استفاده قرار گیرند.In order to identify markers associated with genes controlling root traits related to drought tolerance under drought stress and normal conditions, 96 lines derived from crossing between Sepidroud and Anbarboo in hydroponic culture and Yoshida nutrient solution with -5 bar osmotic potential were evaluated. A Linkage map including 264 AFLP and 124 SSR markers was constructed that covered 1950.4 cM of rice genome. Average distance between markers was 5.20 cM. Length of shoot and root on 7th, 14th, 21th, 28th and 35th days after planting, shoot weight, root weight, thickness roots, biomass, leaf rolling and leaf frying code were recorded. qRT-2 (roots thickness on chromosome 2) under both condition stress and non-stress were identified. The detection of this QTL under the two different conditions, probably show that it is a stable QTL and environmental conditions did not have any influence on this QTL. Three major QTLs for 7th shoot length, root weight and root thickness between E120-M150-2 and E090-M160-3 markers on chromosome 3 were located under normal conditions. QTLs controlling root length at 7th (qRLD7-4b), qRM-2a and qRM-4 (root weight) under normal conditions, stem length on day 35 (qSLD35-9), leaf frying (qLF-6) and leaf rolling (qLR-6) were detected as major QTL under stress condition that these QTLs accounted for over 20 percent of the phenotypic variations. The markers showed tight linkage with the major QTLs in this research, could be used in marker-assisted selection breeding programs for selection of superior lines and incorporating of favorable alleles into commercial rice varieties.برنج (Oryza sativa L.) تنش خشکی صفات ریشه مکان‌یابیDrought Stress, Mapping, Rice (Oryza sativa L.), Root Traits281292http://mg.genetics.ir/Pages/PublishedArticles.aspx?paid=1642hSabouriحسینصبوریhos.sabouri@gmail.comYesShMohammad AleghشریفهمحمدآلقNo
Faهمسانه‌سازی و بررسی ژن‌های شبه سایکلوتاید در گندم نان (Triticum aestivum)Cloning and characterization of cyclotide-like genes in wheatژنتیک گیاهیPlant Geneticsپژوهشی کاملResearch Paperژن‌های شبه‌سایکلوتاید‌ در گیاهان خانواده گرامینه با روش‌های بیوانفورماتیکی شناسایی شده‌اند. در این پژوهش بر اساس توالی نواحی حفاظت‌شده شبه‌سایکلوتاید‌های احتمالی برای گرامینه‌ها، آغازگر طراحی شد و با استفاده از تکنیک RACE-PCRʹ3 ژن‌های کدکننده پروتئین‌های شبه-سایکلوتاید در گندم در وکتور pTZ57R/T همسانه‌سازی و تعیین توالی شدند. مقایسه توالی‌های به-دست آمده با توالی موجود در پایگاه داده PGI نشان داد تعداد 11 توالی نوکلئوتیدی شبه‌سایکلوتاید از گندم به‌دست آمده است. ترجمه توالی‌های نوکلئوتیدی نشان داد که 11 توالی مربوط به دو ژن هستند که Tacyc11 و Tacycl2 نام‌گذاری شدند. این توالی‌ها شباهت زیادی (86 تا 92 درصد) با توالی‌های شبه‌سایکلوتاید در خانواده گرامینه داشتند. تعداد نوکلئوتیدهای این توالی‌ها بین 402 تا 479 متغیر بود. بیان نیمه کمیTacycl2 در اندام‌های ریشه، کلئوپتیل، ساقه، برگ و گل‌آذین با استفاده ازRT-PCR نیمه کمی مطالعه شد. کلئوپتیل بیش‌ترین میزان بیان نسبی و ساقه کم‌ترین میزان بیان نسبی را نشان داد. هم‌چنین تغییرات بیان ژن شبه‌سایکلوتایددر اندام برگ با تیمار اسید سالیسیلیک مطالعه شد و بعد از 24 ساعت افزایش معنی‌داری در بیان دیده شد.C yclotide-like genes have been previously reported from the data mining of the NCBI nucleotide database in the Poaceae family. In the current study, we have cloned new members of the cyclotide-like gene family from wheat cDNA using 3'RACE-PCR and specific primers based on conserved region of putative cyclotide-like sequences. PCR positive clones were randomly picked and sequenced. Eleven cyclotide-like sequences were identified. Phylogenetic analysis of nucleotide divided them in two classes and protein analysis showed that all sequences belong to two genes designated Tacycl1and Tacycl2. Length of these sequences was 402-479nt and showed high similarity with classical cyclotide-like genes in databases. Expressions of cyclotide-like gene Tacycl1 were studied in different organs, including leaves, flowers, stems and coleoptiles. Expression was significantly different in the organs; coleoptile had maximum relative expression and stems had minimum expression. In addition, expression of cyclotide-like gene Tacycl2 was studied following salicylic acid treatment. The expression of Tacycl1 increased 24h after salicylic acid treatment. This is the first report on the cloning of cyclotide-like genes in wheat.بیان نسبی ژن شبه‌سایکلوتاید گندم ʹRACE-PCR 3Cyclotide-like gene, Relative expression, Wheat, 3'RACE-PCR293305http://mg.genetics.ir/Pages/PublishedArticles.aspx?paid=1643sTorkamanسمیراترکمنNobBahramnejadبهمنبهرام نژادb.bahramnejad@uok.ac.irNojRostamzadehجلالرستم زادهNonKodariنازنینکودریNo
Faبررسی چندشکلی واریانت‌های G1 و G8 ژن GDF9 و ارتباط آن‌ها با دوقلوزایی در گوسفند زلIdentification of polymorphism of G1 and G8 variants of GDF9 gene on multiple births Zel sheepژنتیک جانوریAnimal Geneticsپژوهشی کوتاهShort Communicationهدف از این تحقیق شناسائی چند‌شکلی ژن GDF9 موثر بر باروری بالا (دو یا چندقلوزائی) در گوسفند نژاد زل با تکنیک- RFLP PCR و بررسی ارتباط آن‌ با رکورد‌های دوقلوزائی بود. بدین منظور DNA ژنومی 200 راس گوسفند به روش نمکی بهینه شده برای بررسی جهش در این ژن استخراج شد. واکنش زنجیره‌ای پلیمراز جهت تکثیر قطعات 462 و 139 جفت‌بازی از ژن GDF9 انجام گرفت. قطعات تکثیر شده واریانت‌های G1 و G8 از ژن GDF9 به‌ترتیب توسط آنزیم‌های برشی Hin6I و DdeI مورد هضم آنزیمی قرار گرفتند. نتایج حاصل از بررسی حاضر تنها حاکی از چند‌شکل بودن گله مورد مطالعه برای واریانت G1 ژن GDF9 بود. دو آلل جهش‌یافته و نوع وحشی به‌ترتیب با فراوانی‌ 05/0 و 95/0 در حیوانات مورد بررسی برای این جایگاه مشاهده شد. بررسی ارتباط واریانت G1 با دوقلوزائی با استفاده از نرم‌افزار SAS (رویه GLM) حاکی از عدم ارتباط بین ژنوتیپ‌های مشاهده شده و رکورد‌های فنوتیپی مربوط به دوقلوزائی بود (05/0>P ).The aim of this research was to investigate the polymorphism of prolificacy gene, GDF9 in Zel sheep breed using RFLP-PCR method and to study the association of genotypes with multiple birth records. Genomic DNA of 200 sheep was extracted using modified salting out extraction protocol to evaluate the mutations in G1 and G8 variants of GDF9 gene. Polymerase chain reaction was carried out to amplify a 462 and 139 bp fragments of GDF9 gene. The amplified fragments of G1 and G8 variants of GDF9 genes were digested with restriction enzymes Hin6I and DdeI, respectively. The G1 variant of GDF9 gene was polymorphic. Two mutant (B) and wild (A) type alleles with frequencies of 0.05 and 0.95 were detected in tested animals. Known's point mutation FecGH was monomorphic in tested animals. For G1 variant of GDF9 gene, a Chi-square test indicated that the population was in equilibrium. GLM procedure of SAS software was used to investigate the association of G1 variant of GDF9 gene with twining. Results indicated that there was no significant association (P>0.05) between polymorphism at this locus and twining.باروری چند‌شکلی گوسفند GDF9 RFLPGDF9, Polymorphism, Prolificacy, Sheep, RFLP307312http://mg.genetics.ir/Pages/PublishedArticles.aspx?paid=1644lShahmohamadiلیلاشاه محمدیL.shahmohamadi@gmail.comYesmAhani Azariمجتبیآهنی آذریNoeDehnaviالنادهنویNosZerehdaranسعیدهزره دارانNofSamadiفیروزصمدیNomrNassiryمحمدرضانصیریNorSamieeرحمتسمیعیNoarKhan Ahmadiعلیرضاخان احمدیNosYosefiسهیلیوسفیNo
Faتنوع ژنتیکی ژنوتیپ‌های سیاه گینه (Dendrostellera lessertii) و دافنه (Daphne spp) با استفاده از نشانگر مولکولی (ISSR)Genetic Diversity of Dendrostellera and Daphne genotypes Using ISSR Markersژنتیک گیاهیPlant Geneticsپژوهشی کوتاهShort Communicationشناخت تنوع ژنتیکی و طبقه‌بندی ذخایر توارثی (ژرم پلاسم) از فعالیت‌های مهم و ضروری در مدیریت حفظ ذخایر ژنتیکی گیاهان محسوب می‌شوند. در این پژوهش تنوع ژنتیکی 12 ژنوتیپ جنس‌های سیاه گینه و دافنه جمع‌آوری شده از 10 استان کشور با استفاده از نشانگر‌های ISSR بررسی شد. از 12 آغازگر که دارای توالی‌های تکراری ساده (ریزماهواره‌ای) بودند، برای تکثیر قطعاتی از DNA ژنومی استفاده شد. 88 مکان چند شکل امتیاز بندی شدند. برای ارزیابی تشابه ژنتیکی میان ژنوتیپ‌ها از تجزیه خوشه‌ای با استفاده از ضریب تشابه جاکارد با روش UPGMA استفاده شد. میانگین محتوای اطلاعات چندشکل (PIC) و شاخص نشانگر (MI) به‌ترتیب 86/0 و 45/6 بودند. آغازگر P9 بالاترین میزان PIC (93 درصد) و آغازگر P6 بالاترین میزان MI (04/11) را داشت. سهم تنوع ژنتیکی داخل گروه‌ها در تنوع ژنتیکی کل بیش‌تر از تنوع ژنتیکی بین گروه‌ها (85 درصد در مقابل 15 درصد) برآورد شد. نتایج این تحقیق نشان داد که نشانگر‌هایISSR به‌طور موثری می‌توانند برای مطالعه تنوع ژنتیکی ژنوتیپ‌های سیاه گینه و دافنه استفاده شوند. از میان آغازگرهای استفاده شده آغازگر P9 با PICبالا مناسب‌ترین آغازگر برای مطالعات بعدی تشخیص داده شد.U nderstanding of genetic diversity and classification of inheritance reserves (germplasm) are important and necessary activities in the management of preservation plant genetic reserves. In this study, the genetic diversity of twelve genotype of Daphne and Dendrostellera genera collected from 10 Iran Provinces, were analyzed using Inter Simple Sequence Repeat (ISSR) markers. 12 primers, which contained different simple sequence repeat (microsatellite), were used as single primer, and tested for PCR amplification. 88 polymorphic loci were scored. Cluster analysis method using the Jaccard coefficient with UPGMA method was assessed for genetic similarity among genotypes. The mean polymorphism information contents (PIC) and Marker Index (MI) were 0.86 and 6.45 respectively. P9 primer had the highest PIC (93%) and P6 primer had highest MI (11.04). The contribution of intragroups genetic diversity in total genetic diversity was estimated over than that of intergroups genetic diversity (0.85 versus 0.15). The results of this study revealed that ISSR markers could be efficiently used for genetic diversity of Daphne and Dendrostellera genotypes. Among used primers, the P9 primer with higher PIC is recommended for further analysis.تنوع ژنتیکی دافنه سیاه گینه نشانگر بین ریزماهواره‌ایDendrostellera lesserti, Daphne spp, Genetic diversity, ISSR Markers313318http://mg.genetics.ir/Pages/PublishedArticles.aspx?paid=1645mAlamholoمصطفیعلم هولوNosNazeriسنبلناظریsnblnazeri@yahoo.comNo