Modern Genetics Journal
فصلنامه علمی ژنتیک نوین
MGj
General
http://mg.genetics.ir
1
admin
2008-4439
2008-4439
8
14
8888
13
fa
jalali
1400
4
1
gregorian
2021
7
1
16
2
online
1
fulltext
fa
مطالعه ژنتیکی و مولکولی مقامت علفهرز خردل وحشی (Sinapis arvensis) به علفکش بازدارنده استولاکتات سینتاز
Genetic and molecular study of resistance in weed wild mustard (Sinapis arvensis) to acetolactate synthase inhibitor herbicide
ژنتیک گیاهی
Subject 01
پژوهشی کامل
Applicable
<p dir="RTL" style="text-align: justify;"><span style="font-family:Tahoma;"><span style="font-size:10.0pt;">علفهای هرز از جمله خردل وحشی یک مسئله جدی در تولید محصولات زراعی هستند. مقاومت به علفکشها در علفهای هرز و خردل وحشی به یک تهدید متداول در کشاورزی تبدیل شده است و امنیت غذای جهانی را به خطر انداخته است. در این آزمایش ژن </span><span dir="LTR">ALS</span><span style="font-size:10.0pt;"> علف هرز خردل وحشی مشـکوک به مقـاومت ناشی از غربال مزرعهای و روشهای مبتنی بر </span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">PCR</span></span><span style="font-size:10.0pt;"> از مزارع گنـدم استـان کرمانشاه مورد بررسی قرار گرفت. سپس ژن </span> <em><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">ALS</span></span></em> <span style="font-size:10.0pt;">شناسایی، جداسازی و همسانهسازی شد. برای این منظور با توجه به اطلاعات موجود در پایگاه </span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">NCBI</span></span><span style="font-size:10.0pt;">، پرایمرهای مناسب طراحی و با </span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">RT-PCR</span></span><span style="font-size:10.0pt;"> توالی ژنی مذکور تکثیر و به منظور توالییابی در وکتور </span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">pTZ57R/T</span></span><span style="font-size:10.0pt;"> درون باکتری </span><em><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">E. coli</span></span></em><span style="font-size:10.0pt;"> سویهی </span><em><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">DH5α</span></span></em><span style="font-size:10.0pt;"> همسانهسازی شد. براساس نتایج مولکولی مبتنی بر </span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">PCR</span></span><span style="font-size:10.0pt;">، تعداد شش بیوتیپ، جهش در جایگاه هدف را نشان دادند. نتایج توالییابی براساس روش مبتنی بر </span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">PCR</span></span><span style="font-size:10.0pt;">، جهشهای نوکلئوتیدی </span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">Asp376-Gly</span></span><span style="font-size:10.0pt;"> (</span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">GAC</span></span><span style="font-size:10.0pt;"> به </span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">GAG</span></span><span style="font-size:10.0pt;">)، </span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">Pro197-Ser</span></span><span style="font-size:10.0pt;"> (</span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">CCT</span></span><span style="font-size:10.0pt;"> به </span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">TCT</span></span><span style="font-size:10.0pt;">)، </span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">Trp574-Leu</span></span><span style="font-size:10.0pt;"> (</span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">TGG</span></span><span style="font-size:10.0pt;"> به </span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">TTG</span></span><span style="font-size:10.0pt;">) و </span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">Ala122-Thr</span></span><span style="font-size:10.0pt;"> (</span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">GCA</span></span><span style="font-size:10.0pt;"> به </span><span dir="LTR">ACA</span><span style="font-size:10.0pt;">) در شش بیوتیپ را تایید نمود. این جایگاههای جهش توسط روش توالییابی تایید گردید. براساس نتایج این تحقیق مقاومت به علفکش در گیاه خردل وحشی میتواند به</span><span dir="LTR"></span><span style="font-size:10.0pt;">دلیل مقاومت در جایگاه هدف بهدلیل جهشهای نوکلئوتیدی مذکور در جایگاه فعال آنزیم، محل اتصال علفکشهای بازدارنده </span><span dir="LTR"><span style="font-size:10.0pt;">ALS</span></span><span style="font-size:10.0pt;"> و خانواده آن باشد، یا بهدلیل مقاومت جایگاه هدف که با تغییرات کنفورماسیونی میتواند باعث تغییراتی در سطح جایگاه واکنش پروتئین با علفکش و در نتیجه تغییر در میزان فعالیت و اتصال آنزیم- علفکش شود. این بدان معنی است که سطح مولکولی آنزیم نوع موتانت، کمتر در معرض تماس با علفکش قرار میگیرند و علفکش نمیتواند آنزیم را از فعالیت باز دارد و باعث ایجاد مقاومت در برابر علفکش میشود.</span></span></p>
<span dir="LTR">Weeds such as wild mustard are a serious problem in crop production. Herbicide resistance in weeds and wild mustard has become a common threat in agriculture and endangers global food security. In this experiment, the ALS gene of wild weed suspected of weeding due to field screening and PCR-based methods from Kermanshah province's wheat fields was investigated. The ALS gene was then identified, isolated and cloned. For this purpose, primers were designed according to the information available in the NCBI database and <em>ALS</em> gene was amplified using RT-PCR. The gene ALS cloned in pTZ57R / T vector within E. coli bacteria, DH5α strain and sequenced. Based on PCR-based molecular results, six biotypes showed mutations in the target site. PCR-based sequencing results confirm the nucleotide mutations of Asp376-Gly (GAC to GGC), Pro197-Ser (CCT to TCT), Trp574-Leu (TGG to TTG), and Ala122-Thr (GCA to ACA) in six biotypes. These mutation sites were confirmed by sequencing. According to the study, herbicide resistance in wild musta</span>rd could be related to resistance in the target site due to the mentioned nucleotide mutations in the active site of the enzyme, the binding site of ALS inhibitors and its family, or due to the resistance of the target site that can cause conformational changes. Changes in the level of the protein reaction site with herbicides and as a result changes in activity and enzyme-herbicide binding. This means that the molecular levels of the mutant enzyme are less likely to come into contact with herbicides, and the herbicide cannot stop the enzyme from working and cause herbicide resistance.
جهش نوکلئوتیدی, روش مبتنی بر PCR, مقاومت به علفکش بازدارنده ALS, خردل وحشی
Nucleotide mutation, PCR based method, herbicide resistance, ALS inhibitor, wild mustard
133
141
http://mg.genetics.ir/browse.php?a_code=A-10-144-2&slc_lang=fa&sid=1
Rozhin
Khaledi
روژین
خالدی
rozhinkhaledi60@yahoo.com
10031947532846005639
10031947532846005639
No
Department of Agronomy and Plant Breeding, College of Agriculture, Islamic Azad University, Sanandaj Branch, Sanandaj, Iran
گروه اصلاح نباتات، دانشگاه آزاد اسلامی واحد سنندج
Farzad
Fayaz
فرزاد
فیاض
f.fayaz@iausdj.ac.ir
10031947532846005640
10031947532846005640
No
Department of Agronomy and Plant Breeding, College of Agriculture, Islamic Azad University, Sanandaj Branch, Sanandaj, Iran
گروه اصلاح نباتات، دانشگاه آزاد اسلامی واحد سنندج
Danial
Kahrizi
دانیال
کهریزی
dkahrizi@yahoo.com
10031947532846005641
10031947532846005641
Yes
Razi University
دانشگاه رازی
Reza
Talebi
رضا
طالبی
srtalebi@yahoo.com
10031947532846005642
10031947532846005642
No
Department of Agronomy and Plant Breeding, College of Agriculture, Islamic Azad University, Sanandaj Branch, Sanandaj, Iran
گروه اصلاح نباتات، دانشگاه آزاد اسلامی واحد سنندج