ارزش دارویی درخت سرخدار با نام علمی taxus baccata l. به واسطه وجود ماده پاکلی تاکسل (تاکسول) است که جزو مهمترین داروی ضد سرطان دنیا محسوب می شود. تهیه و تولید تاکسول از کشت سلولی، با محدودیتهایی از جمله ناپایداری تولید و هزینه بالا مواجه می باشد. روش جدید مهندسی متابولیک می تواند با اعمال دستورزیهای ژنتیکی در ژنهای کدکننده مسیر بیوسنتزی تاکسول در کشت بافت سرخدار، این مشکلات را برطرف کند. در این پایان نامه ابتدا جهت بهینه سازی شرایط القاء و تولید کالوس سرخدار، آزمایش هایی بر روی محیط کشت پایه، غلظت ساکارز، غلظت ویتامین ها، نوع و غلظت هورمونها و مکمل های رشد و همچنین ترکیبات جاذب فنل و آنتی اکسیدانها انجام شد و سپس کالوسهای خوش رشد و شفاف، وارد مرحله ترانسفورماسیون بواسطه اگروباکتریوم شدند. بدین منظور، کالوسها با باکتری agrobacterium tumefaciens سویه های lba4404 و gv3850 که حامل پلاسمید دوگانه pbi121 حاوی ژن گزارشگر gus و ژن مقاومت به آنتی بیوتیک کانامایسین بودند، تلقیح شدند. سپس کالوسها در محیط انتخابی حاوی کانامایسین mg/l200 به مدت 3 هفته قرار گرفتند. در مرحله نهایی کالوسهای تراریخته احتمالی که مقاوم به کانامایسین بودند، مورد آزمون هیستوشیمیایی گاس قرار گرفتند. نتایج نشان داد محیط b5 حاوی ساکارز 1% و ویتامین x2 بهمراه ترکیب هورمونیmg/l 1 اکسین picloram بدون کینتین و یا 1/0 میلی گرم بر لیتر کینتین جهت تولید کالوس بسیار مناسب است. همچنین افزودن گلوتامین mg/l20 و اسیدآسکوربیک 100 میلی گرم بر لیتر رشد و سلامت کالوسها را افزایش می دهد. درصد ترانسفورماسیون کالوسها در حدود 5/1 % بود که این مقدار در مقایسه با سایر گیاهان، بیانگر یک ترانسفورماسیون موفق در این گیاه بوده است.

چکیده در بین گیاهان روغنی متداول در جهان، گلرنگ (carthamus tinctorius l.) تنها گیاه بومی ایران می باشد و کشور ما به عنوان یکی از مراکز تنوع آن شناخته می شود. این گیاه هشتمین گیاه روغنی دنیا است که از تمامی قسمت-های آن استفاده دارویی و صنعتی می شود و کیفیت روغن آن بسیار بالا است. تشخیص تنوع گیاهی برای نگهداری منابع ژنتیکی و کاربرد علمی و عملی این مواد در برنامه های به نژادی اولین قدم در اصلاح یک گونه است. تخمین تنوع ژنتیکی لاین های مناطق مختلف جغرافیایی اطلاعات با ارزشی را در باره نگهداری و استفاده از ژرم پلاسم دست نخورده موجود در هر منطقه را در اختیار اصلاحگران قرار می دهد تا از این تنوع جهت افزایش کارآیی صفات کیفی و کمی و افزایش عملکرد استفاده کنند. به منظور ارزیابی تنوع فنوتیپی و ژنتیکی(محاسبه واریانس ژنتیکی ، فنوتیپی و قابلیت توارث صفات)، مطالعه فیلوژنتیکی و فیلوجغرافیایی ژرم پلاسم گلرنگ توسط مارکرهای مولکولی(issr و مبتنی بر توالی its) و شاخص های فنوتیپی، این پژوهش صورت گرفت. بذور 36 ژنوتیپ خارجی و 12 توده ایرانی در دو سال زراعی 87 و 88 در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی کشت گردید. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که تنوع زیادی در صفات مورفولوژیکی بخصوص عملکرد دانه، میزان روغن و ترکیب اسیدهای چرب وجود دارد. متوسط عملکرد دانه دو سال زراعی 2111 کیلو گرم در هکتار بود. میزان روغن بین 4/37-5/23درصد متغیر بود و اسید لینولئیک(58/77-94/45)، اسید اولئیک(15/41-99/12)، اسید پالمیتیک(26/8-61/5) و اسید استئاریک(6/5-16/2) بیش از 98 درصد کل اسیدهای چرب را تشکیل دادند. بدلیل تنوع بالا در صفات مورد مطالعه این ژنوتیپ ها دارای پتانسیل خوبی برای اصلاح عملکرد دانه و کمیت و کیفیت روغن در برنامه های اصلاحی گلرنگ هستند. تجزیه کلاستر صفات مورفولوژیک نشان داد که این صفات قادر به تشخیص ژنوتیپ ها از یکدیگر و همچنین تفکیک ژنوتیپ ها بر اساس مبداء جغرافیایی نیستند. تجزیه مولکولی 72 ژنوتیپ گلرنگ(69 ژنوتیپ زراعی و 3 نمونه وحشی اکسی کانتا) از ژرم پلاسم بین المللی و بومی ایران توسط نشانگر مولوکولی issr مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از تجزیه کلاستر نشان داد که این نشانگر قادر به تشخیص ژنوتیپ ها از یکدیکر است.توده های ایرانی در اکثر گروهها حضور داشتند که این امر دلیل بر تنوع زیاد در داخل جمعیت گلرنگ ایرانی و همچنین کاندید بودن این منطقه به عنوان یکی از خاستگاه های اصلی برای ژرم پلاسم گلرنگ است. شاخص های تنوع، تجزیه به مختصات اصلی(pcoa) و تجزیه واریانس مولکولی نشان داد که عمده تنوع در داخل جمعیت ها است. بر اساس فاصله ژنتیکی نی، جمعیت ایران با جمعیت های آمریکا، مکزیک و سیمیت کمترین فاصله را داشتند لذا احتمال تهیه توده های اولیه ژنوتیپ های مورد مطالعه این جمعیتها از ایران وجود دارد. نتایج این تحقیق نشان داد که pcr-rflp ناحیه nrdna its قادر به تشخیص ژنوتیپ های زراعی گلرنگ از یکدیگر و همچنین تشخیص آن از گونه های c.oxycantha نیست. تعیین توالی داده های nrdna its نشان داد که طول این ناحیه در ژنوتیپ های مورد مطالعه مشابه با مطالعات انجام شده در جنس کارتاموس است. نتایج همردیف کردن ناحیه nrdna its نشان داد که احتمالا دو گونه c.oxycantha و c.palaestinus جد وحشی گلرنگ هستند و کشور ما خاستگاه و یکی از مراکز تنوع آن می باشد. کلید واژه ها: ژرم پلاسم گلرنگ، تنوع ژنتیکی، نشانگرissr، فیلوژنتیکی و nrdna its

چکیده آنزیم های کیتیناز و بتا-1و3 گلوکاناز جزء پروتئین های قابل القاء هستند که در پاسخ به عوامل بیماری زا توسط گیاه سنتز می شوند. در این تحقیق، بیان ژن ایزوفرم های اسیدی و بازی این دو آنزیم در سطح مولکولی در گیاه نخود زراعی مورد مطالعه قرار گرفت. سطح تظاهر این ژن ها در نمونه های تیمار شده و شاهد، در ژنوتیپ نخود حساس mcc403و ژنوتیپ مقاوم mcc496 نسبت به آلودگی به نژاد 6 قارچ عامل برق زدگی(ascochyta rabiei ) در صفر، 6، 12، 24، 48 و 72 ساعت بعد از آلودگی با استفاده از روش ارزیابی نیمه کمی rt-pcr بررسی شد. نتایج حاکی از افزایش بیان ایزو فرم اسیدی هر دو ژن کیتیناز و بتا-1و3 گلوکاناز پس از آلودگی بود. هردو ژن مذکور در 24 ساعت اولیه پس از تلقیح حداکثر بیان را در ژنوتیپ مقاوم نشان دادند این در حالی است که در ژنوتیپ حساس در ساعات اولیه بعد از آلودگی تظاهر دو ایزوفرم اسیدی به حداکثرمی رسید و تا 72 ساعت بعد از آلودگی سطح بیان در هردو ژنوتیپ به کمترین سطح تظاهر می رسید. ایزو فرم بازی کیتیناز در ژنوتیپ حساس به میزان بیشتری بیان شده و ایزوفرم بازی بتا- 1و3گلوکاناز تظاهر پیدا نکرد. در کل می توان نتیجه گرفت که احتمالا ایزوفرم های اسیدی به خصوص ایزوفرم اسیدی ژن کیتیناز در اعطای مقاومت نسبت به بیماری برق زدگی نخود نقش بیشتری دارد و به نظر می رسد که این دو ایزوفرم اسیدی تاثیر سینرژیستی در القای مقاومت داشته باشند.

تنش های زیستی نظیر آفت پیله خواراز عوامل اصلی کاهش عملکرد نخود محسوب می شوند. انتقال ژن به نخود با هدف افزایش مقاومت به این آفت، از اهداف اصلاحی در این گیاه زراعی می باشد. یکی از راهبردهای موثر برای تولید نخود تراریخته مقاوم به آفت پیله خوار، استفاده از سموم طبیعی cry از باکتری باسیلوس تورینجینسیس است. این سموم قادرند در معده حشرات فعال شده و سیستم گوارشی حشره را مختل نمایند. در مطالعه ای که توسط مشتاقی و همکاران (1389)صورت گرفت انتقال ژن cry1ac و ژن نشانگر گزینشگر nptii در دو t-dnaی جداگانه به گیاه نخود صورت گرفت و حضور این ژن تا نسل t2 در گیاهان تراریخته تایید گردید. در مطالعه حاضر سعی شده است ضمن بررسی ثبات حضور ژن cry1ac و بیان آن در نسل های t3 و t4 بتوان به لاینی دست یافت که تنها حاوی ژن cry1ac بوده و ژن nptii بر اثر نوترکیبی بین دو t-dna از آن تفکیک شود. در نسل سوم، در آزمون pcr، از بین 25 نمونه مشکوک به وجود ژن cry1ac، در 6 مورد باند مربوط به ژن cry1acو باند مربوط به ژن nptii در تمامی نمونه ها مشاهده شد. از بین 6 نمونه موجود که دارای ژن cry1ac بودند، در آزمون rt-pcr، در 5 مورد قطعه مربوط به ژن cry1acتکثیر شد. نتایج pcrدر طی نسل چهارم حاکی از وجود باند مربوط به ژن cry1acدر 73 مورد و باند مربوط به ژن nptii در 81 نمونه از 94 مورد بود. در 10 نمونه از گیاهان تراریخته که حاوی ژن cry1ac بودند باند مربوط به ژن nptii مشاهده نگردید که نشان دهنده این مطلب بود که ژن cry1ac از ژن nptii تفکیک شده است. همچنیننتایج آزمون rt-pcr نشان داد که در همه-گیاهان تراریخته، ژن مورد نظر در سطح rna بیان شده است. بر اساس نتایج الایزا، در تمام نمونه های مورد آزمون، پروتئین cry1ac در لاین های مختلف، با غلظت های متفاوتی بیان شده است. نتایج آزمون زیست سنجی حاکی از آن بود که لاروهایی که با برگ گیاهان غیرتراریخته تغذیه شدند همه شان زنده ماندند، اما در مقابل 100 درصد لاروهایی که با برگ گیاهان تراریخته تغذیه شدند از بین رفتند که این امر نشان دهنده بروز موفقیت آمیز فنوتیپ مورد انتظار می باشد.

نخود عمدتا در نظام های کشاورزی مناطق خشک و نیمه خشک کشت می شود، و تنش خشکی عامل اصلی محدود کننده عملکرد این گیاه محسوب می شود. لذا این تحقیق با هدف بررسی اثر تنش خشکی و تیمار اسید سالیسیلیک (sa) بر روی بیان ژن cu/znsod، با استفاده از روش real time pcr اجرا شد. محصول این ژن یعنی آنزیم سوپر اکسید دیسموتاز( (sod اولین خط دفاعی در برابر گونه های فعال اکسیژن می باشد. برای پیدا کردن رابطه محتمل بین سطح مولکولی و فیزیولوژیک اثرات تیمار ها، میزان پروتئین کل محلول برگی و همچنین میزان فعالیت آنزیم sod اندازه گیری شد. تنش رطوبتی با 30% ظرفیت زراعی در مرحله گلدهی اعمال گردید و نمونه برداری در سه زمان قبل از تنش، 48 ساعت بعد از تنش و دوره بازیابی گیاه صورت گرفت. این تحقیق با آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. نتایج آنالیز داده های real time pcr حاکی از آن بود که بیان ژن cu/znsod در ژنوتیپ متحمل به خشکی بین المللی mcc877، نسبت به ژنوتیپ کاندیدای متحمل به خشکی mcc696 و ژنوتیپ حساس به خشکی mcc759در شرایط کنترل، بیشتر بود (p < 0.05). افزایش بیان ژن cu/znsod ناشی از تیمار sa کاملا مشهود بود. هرچند که اثر متقابل تنش خشکی با تیمار sa تفاوت معنی داری را نشان نداد (p < 0.05). مطابق با برخی از نتایج تحقیقات گذشته میزان بیان ژن cu/znsod نسبت به شاهد، در زمان بعد از تنش خشکی کاهش داشت و در دوره بازیابی گیاه نسبت به شاهد، روند افزایشی پیدا کرد. اندازه گیری میزان پروتئین های کل محلول برگی و همچنین فعالیت آنزیم sod تحت تیمار های خشکی و sa نسبت به شرایط کنترل تفاوت معنی داری را نشان ندادند

زیره سیاه [(.bunium persicum(boiss]از گیاهان ارزشمند و بومی ایران است که بذر آن دارای ترکیبات بسیاری از جمله کومین آلدئید می باشد، که در صنایع غذایی، آرایشی و دارویی کاربرد دارد. با توجه به پتانسیل های کشت سلولی در زمینه تولید مواد دارویی و متابولیت های ثانویه، که در سال‎های اخیر به صورت یک رویکرد مهم درآمده است، متاسفانه در زیره سیاه گزارشی در این رابطه وجود ندارد. می توان با در نظر گرفتن تجارب موفق دیگر محققان بر استفاده از اثر کشت سلولی بر تولید متابولیت‎های ثانویه در گیاهان، انجام این مهم را در زیره سیاه محقق کرد. به همین منظور این مطالعه با هدف بررسی امکان تولید متابولیت های ثانویه زیره سیاه به روش کشت سلولی انجام شد. بر این اساس آزمایشاتی برای القاء کالوس از بذر جوانه زده در دو محیط کشت ms و b5 جامد حاوی ترکیب های مختلف هورمونی صورت گرفت. پس از استقرار کشت سلولی در محیط کشت ms، به منظور مقایسه مقدار کومین آلدئید موجود در سلول ها با نمونه بذری از 3 روش عصاره گیری کلونجر، حلال و scf استفاده گردید و سپس نمونه ها با کروماتوگرافی گازی آنالیز شدند. همچنین اعمال چهار محرک اسید سالیسیلیک (014/0، 028/0 و 070/0 گرم بر لیتر)، عصاره مخمر (1/0، 1 و 2 گرم بر لیتر)،fusarium solani و aspergilus niger (5/0، 1 و 3 گرم بر لیتر) بر رشد سلولی بررسی شد. نتایج نشان داد که محیط کشت ms جامد حاوی 2 میلی گرم در لیتر 2,4-d و 5/0 میلی گرم در لیتر kin و 2 میلی گرم در لیتر naa و 5/0 میلی گرم در لیتر ba نسبت به سایر ترکیبات منجر به رشد کالوس بیشتری می شوند. همچنین روند تغییرات رشد کالوس و سلول نشان داد که استفاده از ترکیب هورمونی 2 میلی گرم در لیتر naa و 5/0 میلی گرم در لیتر ba نسبت به 2 میلی گرم در لیتر 2,4-d و 5/0 میلی گرم در لیتر kin سبب افزایش بیشتری در درصد کالوس زایی و رشد کالوس و سلول می گردد. مقدار کومین آلدئید در عصاره نمونه بذری که با حلال هگزان، کلونجر و scf تهیه شده بود به ترتیب 6/18، 9/58 و 0 درصد و در نمونه سلول که با حلال هگزان و scf بدست آمده بود، به ترتیب 6/4 و 0 درصد بود. در بررسی کروماتوگرافی لایه نازک، یک ترکیب فلورسانس در نمونه سلولی یافت شد که در نمونه شاهد (اندام های مختلف گیاه) دیده نشد. شناسایی این ماده که با روش رزونانس مغناطیسی هسته انجام گرفت، نشان داد که این ماده یکی از مشتقات کومارین است. اعمال محرک ها پس از 72 ساعت سبب کاهش رشد سلولی نسبت به شاهد شد. این کاهش در مورد عصاره مخمر معنی دار نبود ولی در مورد اسید سالیسیلیک و محرک های قارچی (در غلظت های بالا) در برخی تیمارها معنی دار گردید.

مطالعه پاسخ های فیزیولوژیکی و مولکولی گوجه فرنگی زراعی به عنوان یک گیاه مدل مطلوب، همراه با گونه های وحشی متحمل به تنش ها در شرایط تنش، می تواند به درک بهتر مکانیسم های مقابله و تحمل به تنش ها و همچنین اصلاح گوجه فرنگی زراعی کمک کند. به منظور بررسی اثر تنش خشکی بر روی پاسخ های فیزیولوژیکی (محتوای آب نسبی برگ، میزان نشت الکترولیت، صفات فتوسنتزی، پرولین، قند، آنزیم های آنتی اکسیدان و ...) در چهار گونه گوجه فرنگی (یک گونه زراعی و سه گونه وحشی) در دو سطح آبیاری (ظرفیت زراعی و 40 درصد ظرفیت زراعی) و چهار دوره زمانی (قبل از تنش، 10 روز بعد از تنش، 20 روز بعد از تنش و بازیابی) آزمایشی فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در اتاقک رشد انجام شد. همچنین به منظور بررسی پاسخ های مولکولی و بیان ژن های القا شده تحت تنش های خشکی و سرمازدگی آزمون cdna-aflp بر روی گوجه فرنگی زراعی در مراحل مختلف اعمال تنش انجام شد. نتایج نشان داد که محتوای آب برگ گیاهان گوجه فرنگی در حین تنش به طور معنی داری کاهش می یابد، اما بعد از بازیابی دوباره به حالت اولیه باز می گردد. میزان نشت الکترولیت در شرایط تنش نسبت به عدم تنش افزایش معنی داری داشت. میزان نشت الکترولیت گونه l. pennellii بعد ازآبیاری مجدد کاهش یافت و به شرایط طبیعی بازگشت که این نشان دهنده قدرت بالای این گونه در حفظ و بازیابی غشای سلولی است. میزان فتوسنتز و عملکرد کلروفیل فلورسانس در دو گونه وحشی مقاوم به خشکی بر خلاف گونه زراعی در طی دوره تنش نسبت به شرایط عدم تنش افزایش یافت. در آزمایش cdna-aflp در مجموع دو تنش tdf128 جداسازی شد که از این میان، 9% مربوط به رونوشت های القایی، 15% افزایشی، 21% کاهشی، 6% غیر تنشی، 5% خاموش شونده، 26% موقت و 18% مربوط به رونوشت های بازیابی بود. پروتئین های مرتبط با این رونوشت ها در فرایند فتوسنتز، مسیرهای انتقال پیام، تغییرات پس از ترجمه پروتئین ها، متابولیسم سلولی درگیر بودند. نتایج بررسی های فیزیولوژیکی نشان داد که هر یک از این گونه های مورد بررسی با توجه به مکانیسمی که جهت مقابله با تنش خشکی استفاده می کند در یک یا چند خصوصیت نسبت به سایر گونه ها برتری دارند. بنابراین پشنهاد می شود جهت بررسی های آتی (مولکولی) برای خصوصیات مختلف از گونه-های متفاوت استفاده شود. در آزمایش های مولکولی، رونوشت های القایی و افزایشی مربوط به پروتئین هایی بود که احتمالا نقش موثرتری در پاسخ گیاه به تنش دارند. جهت بررسی هر چه بیشتر نقش این ژن ها در پاسخ گیاه به تنش ها، پیشنهاد می شود گیاهان تراریخت حاوی این ژن ها در مطالعات آتی مورد بررسی قرار گیرند.

زرشک بی دانه از گونه های بومی ایران است که قابلیت استفاده شدن در صنایع غذایی و تولید ترکیبات دارویی را دارد. در این پژوهش بهینه سازی عوامل دخیل در کالوس زایی زرشک بی دانه، امکان ریزازدیادی مستقیم، سنجش آنزیمی و امکان ریزپیوندزنی زرشک بی دانه مورد بررسی قرار گرفت. برای کالوس زایی از ریزنمونه های برگ، ساقه یک ساله و غنچه در محیط کشت های wpm، b5، ms، ms2/1 و ms4/1 به همراه تنظیم کننده های رشدی 2,4-d، naa، iba، iaa و پیکلورام در غلظت های 2، 5 و 10 میلی گرم در لیتر جهت القای کالوس استفاده شد. جهت بررسی تاثیر فصل بر کالوس زایی و قهوه ای شدن ریزنمونه ها، نمونه-برداری از اواسط ماه های فروردین تا شهریور انجام شد. برای بررسی ریزازدیادی مستقیم از سرشاخ های سبز سال جاری استفاده شد و برای ریزپیوندزنی از ساقه های یک ساله و سال جاری زرشک بی دانه به روی چهار پایه از گونه های موجود در کلکسیون زرشک پژهشکده علوم و صنایع غذایی واقع در پارک علم و فناوری خراسان استفاده شد. نتایج آزمایش نشان داد بهترین تیمار جهت جلوگیری از قهوه ای شدن ریزنمونه-ها، شستشو با آب مقطر استریل به مدت یک ساعت بعد از استریل کردن سطحی می باشد و بهترین ریزنمونه جهت کالوس زایی، ریزنمونه های برگ است. محیط کشت ms کامل همراه با 8 گرم در لیتر آگار بهترین محیط کشت برای کالوس زایی زرشک بی دانه بود. کالوس زایی ریزنمونه های برداشت شده در ماه های اردیبهشت و خرداد نسبت به سایر ماه ها بیشتر بود. تنظیم کننده های رشد 2,4-d، naa و پیکلورام با غلظت 10 میلی گرم در لیتر، بیشترین تاثیر را در کالوس زایی داشت. آلودگی داخلی در ریزنمونه های غنچه و برگ-های مربوط به ماه های فروردین و اردیبهشت مشاهده نشد اما در ریزنمونه های برگ مربوط به ماه های خرداد تا شهریور و ریزنمونه های ساقه یک ساله مشاهده شد. امکان کشت بافت سرشاخه های سال جاری به دلیل آلودگی و نکروزه شدن ریزنمونه وجود نداشت و پیوند زنی به دلیل آلودگی شدید در ریزنمونه های سال جاری و ریزنمونه های یک ساله با مشکل جدی روبرو شد.

تنش شوری به عنوان یکی از مهمترین تنش های غیر زیستی، از طریق اثر بر بیان ژن ها، فعالیت های ترجمه ای و سایر تغییرات متابولیسمی به شدت بر رشد و عملکرد گیاهان تاثیر گذار است و از آنجایی که دستگاه سنتز پروتئین ها نقش مهمی را در رشد و نمو گیاهان در شرایط طبیعی و تحت تنش داراست، در این مطالعه پاسخ ترانسکریپتومی ژن های مرتبط با فرآیند ترجمه در گیاه آرابیدوپسیس، در تنش شوری مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور با تهیه یک پلت فرم واکنش زنجیره ای پلیمراز کمّی، پاسخ بیانی 170 ژن دستگاه ترجمه ای تحت تاثیر تنش کوتاه مدت (تا 24 ساعت) 150 میلی مولار کلرید سدیم مورد مطالعه قرار گرفت. بیان اکثر ژن ها دو ساعت پس از آغاز تنش شوری، کاهش یافتند، در حالیکه پس از چهار و شش ساعت، بیان اکثر ژن ها در مقایسه با نمونه کنترل افزایش پیدا کرد. با این وجود پس از اعمال زمان طولانی تر تنش (در هشت و 24 ساعت)، دوباره بیان بیشتر ژن ها نسبت به شرایط کنترل کاهش پیدا کرد. از آنجایی که مقدار رونوشت بسیاری از ژن ها در دو و 24 ساعت پس از اعمال تنش شوری در مقایسه با شرایط کنترل کاهش پیدا کرد، به نظر می رسد که تنش شوری منجر به القای پاسخ موقتی در سطح بیان ژن ها می گردد. در این مطالعه تعداد محدودی ژن مرتبط با فرآیند ترجمه که به طور معنی داری تحت تاثیر تنش شوری قرار گرفتند، شناسایی شدند که از جمله مهمترین آنها می توان به ژن prpl11 که کد کننده پروتئین ریبوزومی پلاستیدی شماره 11 است، اشاره کرد. با وجود اینکه در لاین جهش یافته این ژن، مقدار ریبوزوم های پلاستیدی و سر هم بندی پلی زوم ها متاثر نمی گردند ولی ترجمه زیر واحد بزرگ آنزیم روبیسکو، که تثبیت کننده دی اکسید کربن در استرومای پلاستیدها است، به شدت کاهش می یابد. فنوتیپ شدید جهش یافته این ژن که شامل کاهش شدید رشد گیاه و همچنین رنگ پریدگی برگ هاست، با نقش مهم این ژن در دستگاه ساخت پروتئین در پلاستیدها و عملکرد کلروپلاست ها منطبق است. بنابراین افزایش بیان وابسته به تنش شوری این ژن که در مطالعه حاضر مشاهده گردید، می تواند ناشی از تلاش در جهت افزایش پایداری کارکرد کلروپلاست ها، حداقل در مراحل ابتدایی تنش شوری باشد. مطالعه ارقام با توانایی بیش بیان این ژن می تواند برای مطالعه عملکرد این ژن در مقابل تنش شوری بسیار کارا باشد. ژن دیگر شناسایی شده در این تحقیق که کد کننده یک پروتئین اتصالی به آر. ان . ای. غنی از آدنین/ اوراسیل است و احتمالا نقش فعال سازی ترجمه را داراست، atab2 نام دارد. غیر فعال سازی این ژن منجر به نقصان شدید در سنتز غشای تیلاکوییدی در آرابیدوپسیس گردیده و در نهایت منجر به ایجاد فنوتیپ زالی در گیاه می گردد. فعال سازی بیان این ژن تحت تاثیر کلرید سدیم، که در این تحقیق مشاهده گردید می تواند به عنوان عاملی که در جبران اثرات منفی تنش شوری بر عملکرد دستگاه ترجمه و عمکرد گیاه نقش دارد، کارایی داشته باشد. در نهایت ژن pdf1b که کد کننده یک پپتید دی فرمیلاز اختصاصی گیاهی است و در جداسازی گروه ان. فرمیل از انتهای نیتروژنی پروتئین در حال ساخت در کلروپلاست نقش دارد، مورد شناسایی قرار گرفت. جهش یافته این ژن نیز در آرابیدوپسیس منجر به ایجاد فنوتیپ زالی می گردد. به علاوه نشان داده شده است که این ژن در نمو کلروپلاست در برنج نیز نقش مهمی دارد. بنابراین القای بیانی این ژن در تنش شوری که در بررسی حاضر گزارش شده است، می تواند در فعال سازی موقت ظرفیت و توانایی ترجمه ای در طی مراحل اولیه تنش شوری نقش داشته باشد. همان گونه که ذکر شد این ژن ها و سایر ژن های شناخته شده در این مطالعه نقش های مهمی را در زیست شناسی و عملکرد کلروپلاست دارا هستند و بنابراین می توانند به عنوان اهداف جدیدی برای بهینه سازی زیست فناوری مقاومت به تنش شوری در گیاهان در نظر گرفته شوند.

گل جالیز((phelipanche spp. گیاه انگلی مطلق بوده که به ریشه ی بسیاری از گیاهان زراعی مهم همچون گوجه فرنگی، آفتابگردان، خیار، توتون و غیره حمله کرده و باعث کاهش قابل توجهی در عملکرد گیاه زراعی به ویژه در مناطق خشک و گرم همچون اروپا، آفریقا و آسیا می شود. تاکنون روش های متعددی برای کنترل گل جالیز استفاده شده است، اما عموماً این روش ها گران بوده و موثر عمل نمی کنند. به تازگی اهمیت ژن سوکروز سنتاز1 (prsus1) و نقش آن در مسیر سنتز سلولز در گل جالیز (phelipanche ramosa) به اثبات رسیده است.در این مطالعه سازه خاموشی ژن سوکروز سنتاز1 گل جالیز مصری (phelipanche aegyptica) با هدف ارتقاء مقاومت گوجه فرنگی از طریق استفاده از سیستم خاموشی گوجه فرنگی برای تحریک خاموشی این ژن در گل جالیز، ساخته شد. با این هدف، ابتدا قطعه 918 جفت بازی از سمت 5 پریم ژن سوکروز سنتاز1 گل جالیز مصری با استفاده از طراحی آغازگر های بر مبنای توالی های موجود در پایگاه (http://ppgp.huck.psu.edu)، همسانه سازی و توالی یابی شد. سپس بر مبنای این توالی، آغازگرهایی برای تکثیر ناحیه 335 جفت بازی مورد استفاده در پلاسمید خاموشی، طراحی شد. آغازگر رفت دارای جایگاه شناسایی آنزیم های برشی bamhi و xhoi و آغازگر برگشت دارای جایگاه ecori و hindiii بود. قطعه تکثیر شده با آغازگر های مذکور، در یک مرحله با برش دوگانه با آنزیم های xhoi و ecori در پلاسمید خاموشی phannibal در جهت سنس برای ساخت پلاسمید phannsus قرار داده شد. در مرحله بعد پس ار برش دوگانه پلاسمید phannsus و قطعه 335 جفت بازی با آنزیم های bamhi و hindiii این قطعه در جهت آنتی سنس در پلاسمید phannsus قرار داده شد و پلاسمید phannsusmute ساخته شد. در پایان پس از تک برش دو پلاسمید phannsusmute و پلاسمید دوگانه part27 با استفاده آنزیم noti، کاست خاموشی 3574 نوکلئوتیدی برای ساخت سازه خاموشی دوگانه ی partsusmute، به پلاسمید part27 متصل شد.

گل جالیز مصری(orobanche aegyptiaca) یک انگل کامل است که خسارات زیادی به تولید گوجه فرنگی در ایران وارد می کند. اصلاح ژنتیکی برای مقاومت، اقتصادی ترین و عملی ترین روش برای کاهش خسارت این انگل می باشد. در این پروژه، پاسخ گیاه گوجه فرنگی به آلودگی با گل جالیز مصری مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور ابتدا 20 واریته زراعی و چهار گونه وحشی گوجه فرنگی برای بررسی میزان مقاومت به این انگل غربالگری شدند. میزان کاهش محصول، وزن خشک شاخساره و ریشه گوجه فرنگی، تعداد گل جالیزهای متصل شده، وزن خشک گل جالیز، شاخص پارازیتیسم و شاخص تحمل، همگی در بین ژنوتیپ های گوجه فرنگی دارای تنوع بودند. نتایج نشان داد که واریته la2530 (جهش یافته ora) که قبلا به عنوان واریته مقاوم به گل جالیز مصری معرفی شده بود، نسبت به این انگل بسیار حساس است. صفت مقاومت در این ژنوتیپ توسط یک ژن غالب (ora) کنترل می شود، و از آنجایی که شکسته شدن مقاومت های تک ژنی محتمل تر از مقاومت های چند ژنی است، احتمال دارد که انگل بر مقاومت این ژنوتیپ فائق آمده باشد. همچنین دو گونه وحشی solanun chilense tl00798 و s. pimpinellifolium l00134 برای تمام پارامترهای اندازه گیری شده، به ترتیب دارای بیشترین مقاومت به این انگل بودند. به منظور بررسی ماهیت مقاومت، پروتئوم ریشه دو ژنوتیپ گوجه فرنگی مقاوم tl00798 و l00134 و ژنوتیپ حساس early orbana111 برای بررسی پاسخ زود هنگام به گل جالیز مصری 7 روز پس از آلودگی ریشه ها با بذور انگل جوانه دار شده آنالیز گردید. پس از مکان یابی نقاط پروتئینی بر روی ژل های 2de، 550 نقطه پروتئینی بصورت تکرار پذیر قابل شناسایی بودند که نتایج حاصل از آنالیز آماری آنها در سطح معنی داری (p?0.01) نشان داد که 60 نقطه حداقل در یکی از ژنوتیپ های گوجه فرنگی پس از تیمار با گل جالیز مصری، دارای اختلاف معنی داری با حداقل دو برابر افزایش یا کاهش بیان بودند. تعداد 22 عدد از نقاط پاسخگو با روش maldi-tof-tof مورد توالی یابی قرار گرفته و 14 پروتئین که در فرایندهای مختلف سلولی مثل انتقال سیگنال، تنظیم بیان ژن، دفاع در برابر تنش، سمیت زدایی در سلول، مرگ برنامه ریزی شده سلول و متابولیسم انرژی شرکت داشتند، شناسایی شدند. برخی از این ژن ها مانند grps با ایجاد تغییراتی در دیواره سلولی، یک سد فیزیکی در مقابل نفوذ پاتوژن ها ایجاد می کنند و برخی دیگر مانند gaph جزو پروتئین های آغاز کننده مرگ برنامه ریزی شده سلول می باشند. ژن های درگیر در سمیت زدایی سلول مانند gst و grx نیز آسیب های ناشی از تنش اکسیداتیو را کاهش داده و پروتئین های دارای فعالیت چاپرونی مانند hsp با جلوگیری از دناتوره شدن پروتئین ها و کمک به بازیابی ساختار پروتئین های دناتوره شده، شکل اصلی و فعال آنها را در شرایط تنش حفظ می کنند. در مجموع می توان گفت که بسیاری از پروتئین های شناسایی شده، متعلق به گروه پروتئین های دفاعی و تنشی بودند و به نظر می رسد که بیان این پروتئین ها نقش مهمی در پاسخ زود هنگام و آغاز زنجیره واکنش های دفاعی در برابر گل جالیز دارد.

چکیده : افزایش نیاز به روغن های گیاهی و محدود بودن زمین های حاصلخیز و منابع آب موجب شده است تا گیاهان روغنی با سازگاری بیشتر همچون گلرنگ(carthamus tinctorius l. )مورد توجه قرار گیرند.گزینش لاینهای مناسب جهت تلاقی و شناسایی تلاقی های با عملکرد بالایکی از وقت گیرترین و پر هزینه ترین مراحل در پروژه های اصلاحی هیبرید ها می باشد.در این مطالعه سعی شده با مقایسه روشهای کلاسیک تخمین هتروزیس با استفاده از روش دای آلل و روشهای نوین مبتنی بر مارکرهای مولکولی پتانسیل مارکرهای issrرا در تخمین خصوصیات و عملکرد f1 وشناسایی تلاقی های برترقبل از انجام آزمایشات مزرعه ای مورد ارزیابی قرار گیرد و ارتباط بین هتروزیس و فاصله ژنتیکی بر اساس مارکرهای مولکولی issrارزیابی گردد.همچنین ترکیب پذیری عمومی و خصوصی والدین و نحوه کنترل ژنتیکی صفات مورد بررسی قرار گرفت . میزان gca وsca برای تمامی صفات معنی دار و مثبت بود که نشان از اثرات توام افزایشی و غیر افزایشی در کنترل این صفات دارد. نتایج حاصل از آنالیز نشان داد که تمام صفت بیشتر تحت کنترل اثرات فوق غالبیت قرار دارند. تلاقی p1*p2 بیشترین ترکیب پذیری خصوصی برای صفت عملکرد و تعدادطبق در بوته را داشتند. بیشترین میزان هتروزیس برای صفت ارتفاع تا اولین شاخه فرعی (83/0-) بود.بیشترین همبستگی بین میزان هتروزیس و فاصله ژنتیکی بر اساس مارکر های مولکولی issr مربوط به صفت عملکرد ( **30 r= )می باشدکه همبستگی قابل قبولی برای این صفت می باشد، اما برای سایر صفات همبستگی معنی داری مشاهده نشد.

گیاه اطلسی (petunia hybrida) گیاهی زینتی و گلدار می باشد که دارای ارقام گلدانی و ارقام مناسب جهت کاشت در فضای سبز است. اطلسی گیاهی متحمل به خشکی است، بنابراین احتمالاً آنزیم های آنتی اکسیدانت، از جمله کاتالازcat)) و سوپراکسید دیسموتاز ((cu/zn-sod به عنوان محافظت کننده های اکسیداتیو در گیاه اطلسی، در شرایط تنش خشکی وارد عمل می شوند. تحقیق حاضر با هدف بررسی اثر تنش خشکی بر روی بیان ژن های cat و cu/zn-sod با استفاده از تکنیک real-time pcr اجرا شد. این تحقیق با آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با دو نوع رقم اطلسی ایرانی و خارجی و سه سطح آبیاری 40(تنش شدید)، 70 (تنش ملایم) و 100 (شاهد) درصد ظرفیت زراعی و با سه تکرارانجام شد. نمونه برداری از برگ های گیاه در سه زمان یک روز، یک ماه و سه ماه پس از اعمال تنش خشکی صورت گرفت. برای نرمال سازی از ژن خانه دار ?actin استفاده شد و با روش اندازه گیری نسبی، داده ها مورد ارزیابی قرار گرفتند. خشکی سطوح رونوشت ژن های cat و cu/zn-sod را تغییر داد. بیان دو ژن cat و cu/zn-sod بسته به نوع رقم ایرانی یا خارجی، مدت اعمال تنش و شدت تنش از الگوی متفاوتی برخوردار بود. تغییرات بیان ژن cat و cu/zn-sod در زمان یک روز پس از اعمال تنش تقریباً مشابه با حالت شاهد بود. بیان ژن cat تحت تنش ملایم در رقم ایرانی و بیان ژن cu/zn-sod تحت تنش شدید در رقم خارجی در این زمان، کاهش معنی داری را نشان داد. بیان ژن cat در زمان یک ماه پس از اعمال تنش در رقم خارجی و سه ماه پس از اعمال تنش در رقم ایرانی افزایش معنی داری را نشان داد. بیان ژن cu/zn-sod در زمان سه ماه پس از اعمال تنش خشکی در رقم خارجی و همچنین در همین زمان، تحت تنش خشکی شدید در رقم ایرانی افزایش یافت.

فرایند پیچیده فتوسنتز باید به صورت همه جانبه نگریسته شده و از طریق روش سیستمی (systems biology) مورد بررسی قرار گیرد.در تحقیق حاضر به منظور پیش بینی تغییرات فرایند سازگاری کوتاه مدت npq در شرایط مختلف نوری، یک مدل ریاضی دینامیک کینتیکی مبتنی بر معادلات دیفرانسیل توسعه داده شد. در کنار توسعه این مدل، آزمایشات تجربی تکمیلی با استفاده از اندازه گیری فلورسانس کلروفیل، جهت بررسی و تأیید مدل اجرا گردید.نتایج نشان داد که این مدل، فلورسانس کلروفیل ناشی از فتوسیستم- ii، فرایند کاهندگی غیر فتوشیمیایی (npq) و اجزاء آن را به خوبی پیش بینی می نماید و با نتایج آزمایشات تجربی انجام شده منطبق است. علاوه بر این مدل حاضر قادر است تا تیمارهای مختلف مربوط به پاسخ گونه های گیاهی متفاوت به تغییرشرایط نور محیطی و وجود حافظه نوری در گیاهان آفتاب دوست و سایه دوست را شبیه سازی و میزان وجود حافظه نوری در آنها را پیش بینی نماید.

در تحقیق حاضر تنوع ژنتیکی 30 نمونه ژنتیکی منتخب عدس با استفاده از صفات مورفولوژیکی و مولکولی مورد مطالعه قرار گرفت. ژنوتیپ ها با استفاده از داده های حاصل از 16 صفت مورفولوژیک در سال زراعی 1390 مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که ژنوتیپ های مورد بررسی برای اکثر صفات تنوع مطلوبی دارند. عملکرد غلاف خشک وتعداد دانه در بوته به ترتیب با ضریب تغییرات 32/98و 98/93 دارای تنوع نسبتاً بالایی بودند. نتایج حاصل از شاخص شانون نسبی نشان داد که شدت ریزش غلاف، شدت چسبندگی دانه به غلاف، کرک برگ و رنگ لپه دارای بیشترین تنوع در توده های مورد بررسی هستند. بررسی روابط دو به دوی صفات نشان داد که تعداد غلاف در گیاه با دو صفت تعداد دانه در بوته و وزن صد دانه و صفت تعداد شاخه های ثانویه با تعداد شاخه های اولیه و عملکرد بیولوژیکی، و همچنین صفات رنگ طرح روی پوست با طرح روی پوست و صفات شدت چسبندگی دانه به غلاف و شدت ریزش غلاف، همبستگی مثبت و معنی داری دارند. تجزیه به عامل ها با شناسایی 3عامل 34/58 درصد از تغییرات کل را توجیه نمودند. تجزیه کلاستر به روش ward 30 ژنوتیپ ها را در 3 گروه قرار داد. بررسی تنوع ژنتیکی و مولکولی بین ارقام با استفاده از 14 جفت نشانگر ssr صورت گرفت. ارزیابی نتایج برروی دو ژل آگارز وپلی اکریل آمید انجام گرفت. نتایج حاصل از ژل پلی اکریل آمید در مجموع 73 آلل چند شکل در 14 مکان ژنی نمایان ساخت و محتوای اطلاعات چند شکلی به طور میانگین 74/0 بود. در مورد ژل آگارز تعداد 45 آلل نمایان شدند و میانگین محتوای اطلاعات چند شکلی 52/0 بود. تجزیه کلاستر بر اساس الگوریتم upgma و ضریب تشابه jacard ترسیم شد.نتایج حاصل بر روی ژل آگارز در 5 گروه و نتایج حاصل از ژل پلی اکریل آمید در 6 گروه جای گرفتند. گروه بندی داده های مولکولی با داده های مورفولوژیکی نسبتاً مطابقت نداشتند و گروه بندی داده های حاصل از دو ژل آگارز و پلی اکریل آمید تا حد زیادی با هم منطبق بودند.

چکیده عدس از جمله حبوبات مهم در ایران است که با توجه به وقوع تنش های مختلف در مناطق کشت آن در کشور، اصلاح آن جهت افزایش تحمل به تنش های محیطی و از جمله تنش های غیرزیستی نظیر سرما و یخ زدگی از اهمیت بسزایی برخوردار است. در این زمینه، کارایی استفاده از فناوری های نوین از جمله کشت این ویترو و انتقال ژن، قابل توجه می باشد. این پژوهش با هدف انتقال ژن coda به عدس به منظور افزایش تحمل گیاه به تنش سرما انجام گرفت. نقش مثبت انتقال این ژن در افزایش تحمل به تنش سرما قبلا در برخی از گیاهان دیگر نظیرآرابیدوپسیس و برنج گزارش شده است. از آنجا که بهینه سازی باززایی کامل گیاه با استفاده از ریزنمونه مناسب برای تراریزش، پیش نیاز انتقال ژن بوده و دستورالعمل کارآمدی در این زمینه وجود نداشت، بنابراین در ابتدا با بررسی تاثیر نوع، سن و منبع تهیه ریزنمونه روی شاخه زایی و همچنین ترکیبات و غلظت های مختلف تنظیم کننده های رشد گیاهی روی القای شاخه در ریزنمونه، طویل شدن شاخه ها و القای ریشه در شاخه های طویل شده و نیز شرایط مناسب برای رشد و توسعه ریشه ها تا مرحله برداشت بذر، بهترین شرایط انتخاب و باززایی گیاه کامل و بارور بهینه سازی شد. نتایج این بررسی منجر به ارائه دستوالعمل مناسب با 96 درصد شاخه زایی و تولید40 شاخه بر ریزنمونه در بعضی موارد و همچنین بیش از 80 درصد ریشه زایی جهت باززایی کامل عدس گردید. همچنین با توجه به فقدان گزارش موفقی از تراریزش عدس، بهینه سازی تراریزش نیز با استفاده از ژن gus و با واسطه آگروباکتریوم انجام شد و دستورالعمل مناسبی در این زمینه تهیه گردید. در ادامه، ژن coda با هدف افزایش تحمل به تنش های غیرزیستی بویژه سرما با استفاده از دستورالعمل های بدست آمده از مراحل قبلی، به عدس منتقل شد. حضور ژن coda در گیاهان تراریخته t0 با استفاده از pcr و دات بلاتینگ تأیید شد. همچنین تلفیق این ژن در ژنوم گیاهان تراریخته با استفاده از سادرن بلاتینگ و رونویسی از آن با کمک تکنیک rt-pcr تایید گردید. پس از حصول گیاهان t1، تراریخته بودن آنها نیز با استفاده از pcr و rt-pcr مورد تایید قرار گرفت. با توجه به در اختیار داشتن بذرها، ارزیابی های زیستی جهت بررسی تحمل به تنش های سرما و یخ زدگی پس از تکثیر آنها و بدست آوردن مقادیر کافی از مواد گیاهی اقدام خواهد شد. کلید واژه ها: باززایی، تراریزش، ژن های coda و gus، عدس (.lens culinaris m).