چکیده عناب گیاه داروئی ارزشمندی است که در طب سنتی ایران جایگاه وی‍ژه ای دارد. با تمام اهمیتی که گیاهان منطقه ای مانند عناب در اقتصاد و اشتغال زائی مناطق مختلف کشور دارند، در عرصه پژوهش و فناوری جزء گیاهان فراموش شده به حساب می آیند. با عنایت به اهمیت اقتصادی و داروئی عناب، اولین قدم برای برنامه های اصلاحی آن، اطلاع از تنوع ژنتیکی و روابط خویشاوندی بین ارقام مختلف آن است. لذا در این پژوهش از 34 اکوتیپ عناب که از هشت استان عناب خیز کشور جمع آوری شده اند، استفاده گردید. به منظور بارکد گذاری dna با استفاده از ژن matk و بررسی تنوع ژنتیکی با استفاده از نشانگر rapd در گیاه عناب، دو آزمایش مستقل انجام گردید. در آزمایش اول پس از استخراج dna، ژن matk در اغلب نمونه ها تکثیر و توالی یابی شد. توالی های بدست آمده بیشترین شباهت ژنتیکی را با گونهziziphus jujuba voucher نشان دادند. نتایج ارزیابی توالی ژن کاندیدای بارکدگذاری، حاکی از دسته بندی اکوتیپ های مورد بررسی در دو گروه ژنتیکی بود. گروه اول شامل اکوتیپ های قابل انتساب به گونه z. jujuba بودند در حالیکه اکوتیپ های گروه دوم حضور محتمل گونه ای دیگر را نشان دادند که کمبود اطلاعات درباره ژن matk در گونه های متعدد، مانع از نتیجه گیری قطعی در این رابطه شد. همچنین در آزمایش دوم، تنوع ژنتیکی اکوتیپ های عناب ایران توسط 15 آغازگر rapd مورد بررسی قرار گرفت که 6 آغازگر در بین نمونه ها دارای چندشکلی مطلوبی بودند. گروه بندی اکوتیپ ها به روش تجزیه خوشه ای و با استفاده از الگوریتم upgma انجام شد که نمونه ها به دو گروه اصلی در ضریب شباهت 82/0 تفکیک شدند. بیشترین شباهت ژنتیکی (92?) میان اکوتیپ های مازندران و گلستان و بیشترین تنوع در اکوتیپ های خراسان جنوبی مشاهده شد. نتایج این مطالعه حکایت از وجود تنوع ژنتیکی مناسب جهت بهره گیری در پروژه های به نژادی آتی داشت. واژه های کلیدی: عناب، ژن matk، بارکدگذاری، تنوع ژنتیکی، rapd

تهاجم و گسترش بی رویه جانداران غیربومی یک خطر جدی برای تنوع زیستی بشمار می‎آید، بطوریکه اتحادیه بین المللی حفظ طبیعت گونه های خارجی مهاجم را به همراه تغییرات اقلیمی و تخریب زیستگاه ها از عوامل عمده از بین رفتن تنوع زیستی معرفی نموده است. سالیانه 350 میلیارد دلار در کل دنیا برای از بین بردن این گونه های خارجی هزینه می گردد. علف‎های هرز آبزی از قبیل جنس های myriophyllum، cabomba و ludwigiaو خانواده hydrocharitaceae مثال هایی از گونه های خارجی مهاجم هستند که به علت گسترش آسان و سریع از طریق آب‎های آزاد مشکلات عدیده‎ای را ایجاد می‎کنند. روش های مختلفی از قبیل زراعی و شیمیایی برای کنترل این گیاهان مورد استفاده قرار می گیرد. حتی با ارائه تمام تحقیقات مورد نیاز برای کنترل یک گیاه غیربومی، از ریشه‎کن شدن آن بطور کامل نمی‎توان اطمینان حاصل کرد. به همین دلیل مطمئن‎ترین روش در کنترل گیاه غیربومی، شناسایی و جلوگیری از ورود آن گیاه به منطقه جدید می‎باشد که البته تشخیص گونه‎های نزدیک بهم از لحاظ مورفولوژیکی همیشه امکان پذیر نمی باشد. در این موارد روش بارکدگذاری dna که به خاطر پتانسیل بالای آن در تشخیص و شناسایی گونه‎ها، ابزاری جدید و جذاب در پژوهش های تاکسونومی به شمار می رود، می تواند جایگزین روش های سنتی گردیده و در شناسایی گونه های مهاجم حتی در مرحله بذری موثر واقع شود. در مطالعه حاضر 351 نمونه علف هرز متعلق به 76 گونه شامل 21 جنس از شش خانواده مختلف در دانشگاه واگنینگن هلند مورد بررسی قرار گرفت. در این مطالعه سعی بر این بود تا با استفاده از هفت مکان ژنی کدکننده matk ، rbcl، ycf5، ndhj، accd، rpob و rpoc1 و یک منطقه بین ژنی غیرکدکنندهtrnh- psba بارکد مناسب برای گیاهان مورد مطالعه معرفی نمود تا بتوان راهکاری برای تشخیص گیاهان مهاجم از بومی هلند و به تبع آن حفظ جمعیت بومی منطقه ارائه داد. بر اساس نتایج تفکیک گونه ای موفق در گونه های آبزی بررسی شده (2/96 درصد، 2/94 درصد و 8/96 درصد بترتیب برای trnh-psba، rbcl و matk) بنظر می رسد که سرمایه گذاری روی تکنیک بارکدگذاری dna می تواند ابزار قوی برای تشخیص و تفکیک نمونه های گیاهی را در اختیار پژوهشگران قرار دهد. بویژه زمانیکه از لحاظ مورفولوژیکی تشخیص گونه ها از یکدیگر مشکل باشد می توان از بارکدگذاری dna بهره جست. نتایج نشان داد که از بین مناطق بررسی شده مکان کلروپلاستی بین ژنی غیرکدکنندهtrnh- psba بدلیل درجه عمومیت بالا، قابلیت تکثیر و قدرت تفکیک بالای گونه ای در اکثر گونه های بررسی شده قادر به تفکیک گونه های بومی و مهاجم می باشد. بنابراین در اکثر آنها، تک مکان بین ژنی غیر کدکننده trnh-psba بعنوان بارکد مناسب معرفی گردید

چکیده عناب (zizyphus jujuba mill.) به عنوان یک میوه ارزشمند و مقاوم به شرایط مختلف آب و هوایی در بسیاری از مناطق ایران گسترش دارد. امروزه در کنار صادرات میوه، از عناب به عنوان گیاه دارویی نیز استفاده می شود، لذا از لحاظ ارزش اقتصادی، توسعه کشت آن توسط باغداران مورد توجه قرار گرفته است. ارزیابی تنوع ژنتیکی در مواد گیاهی از اهمیت بالایی برخوردار بوده و گام اولیه برای شناسایی، حفظ و نگهداری ذخایر ژنتیکی و از اصول اولیه و مهم اصلاح گیاهان محسوب می شود. استفاده از نشانگرهای dna به علت عدم تأثیر پذیری از محیط و نمایان شدن در سطح dna از بهترین روش های موجود برای بررسی تنوع ژنتیکی می باشند. به منظور بررسی تنوع ژنتیکی 31 اکوتیپ عناب جمع آوری شده از هشت استان عناب خیز کشور (شامل استان های خراسان جنوبی، خراسان رضوی، مازندران، گلستان، قم، اصفهان، لرستان و فارس) از نشانگرهای issr (inter simple sequence repeats) استفاده گردید. تعداد 13 آغازگر در انجام واکنش pcr آزمایش شدند که شش آغازگر dna الگو را بخوبی تکثیر و در بین نمونه ها چندشکلی را آشکار نمودند. از میان 84 مکان ژنی امتیاز بندی شده، تعداد 70 مکان (83 درصد) چندشکلی نشان دادند. تجزیه خوشه ای اکوتیپ ها بر اساس ضریب تشابه دایس و به روش upgma انجام گرفت. در تجزیه خوشه ای نمونه ها در حد تشابه 0/85 در هفت گروه اصلی جای گرفتند. بیشترین تشابه ژنتیکی (0/95) بین نمونه های کلاله و درح و همچنین نوغاب و دوستیران و کمترین تشابه ژنتیکی (0/48) بین نمونه های برزادران و کنگان به دست آمد. از میان آغازگرهای استفاده شده، آغازگرهایac)8yt) و ga)8a) مناسب ترین آغازگرها برای مطالعات بعدی تشخیص داده شد. نتایج این مطالعه نشان داد که تنوع کل نمونه های کشور تقریباً در تنوع ناحیه خراسان جنوبی خلاصه شده است. همچنین در اکوتیپ های متعلق به استان های اصفهان و مازندران، سطح قابل ملاحظه ای از تنوع مشاهده شد. بطوریکه می توان این استان ها را بعنوان هسته های مرکزی تنوع عناب در ایران معرفی نمود.

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.

تغییر اقلیم و تغییرات محیطی حاصل از فعالیت های بشری با سرعت در حال رخ دادن است. پیش بینی می شود ادامه این روند باعث کاهش منابع آب قابل دسترس و افزایش دی اکسید کربن و با تاثیرگذاری بر فتوسنتز، امنیت غذایی را در آینده تحت تأثیر قرار دهد. لذا این مطالعه با هدف بررسی مسیرهای مختلف مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و مولکولی مرتبط با پاسخ گیاه نخود به تنش خشکی و افزایش دی اکسید کربن انجام پذیرفت. به همین منظور این مطالعه در سه مرحله انجام شد. در مرحله اول در دو آزمایش جداگانه تحمل به خشکی ?? ژنوتیپ منتخب نخود مورد ارزیابی قرار گرفتند. در آزمایش اول تحمل به خشکی این ژنوتیپ ها در محیط هیدروپونیک در سه سطح شاهد، ?- و ?- بار مورد ارزیابی قرار گرفت و میزان تحمل به خشکی در این ژنوتیپ ها بر اساس وزن زیست توده و شاخص های تحمل به خشکی محاسبه شد. در این آزمایش پاسخ برخی از صفات مورفولوژیک، فیزیولوژیک و متابولیک و ارتباط آنها با تحمل به خشکی ژنوتیپ ها مورد ارزیابی قرار گرفت. در آزمایش دوم میزان تحمل به خشکی در ژنوتیپ ها بر رشد ریزنمونه های لپه دار و فاقد لپه در محیط کشت های مختلف که دارای سطوح اسمزی مختلف بودند مورد ارزیابی قرار گرفت. مرحله دوم مطالعه شامل سه آزمایش بود که در آنها تلاش شد تا تأثیر افزایش دی اکسید کربن و تنش خشکی روی چهار ژنوتیپ منتخب مرحله اول مورد ارزیابی قرار گیرد. برای این منظور در آزمایش اول ابتدا تأثیر شدت های مختلف نور و غلظت های مختلف دی اکسید کربن بر فتوسنتز این ژنوتیپ ها مورد مطالعه قرار گرفت. در آزمایش دوم تأثیر دو سطح??? و ??? پی پی ام دی اکسید کربن بر رشد، خصوصیات ریخت شناسی، تبادلات گازی و برخی خصوصیات متابولیکی در ژنوتیپ های منتخب در شرایط هیدروپونیک مورد ارزیابی قرار گرفت. در آزمایش سوم نیز تأثیر افزایش غلظت دی اکسید کربن و تنش خشکی در قالب آزمایش فاکتوریل با دو سطح دی اکسید کربن ??? و ??? پی پی ام و تیمار خشکی در دو سطح ظرفیت زراعی و ?? درصد ظرفیت زراعی روی چهار ژنوتیپ منتخب مورد مطالعه قرار گرفت. در این آزمایش تأثیر تیمارهای مورد مطالعه بر تولید زیست توده و برخی صفات ریخت شناسی، فیزیولوژیک، متابولیکی، و بیوشیمایی مرتبط با تیمارهای مورد مطالعه ارزیابی گردید. در مرحله سوم از این مطالعه، تأثیر افزایش دی اکسید کربن و تنش خشکی روی بیان شش ژن موثر در تجزیه و تولید نشاسته،?? ژن انتقال دهنده غشایی قند و اسید آمینه مورد ارزیابی قرار گرفت. بررسی تحمل به خشکی ?? ژنوتیپ نخود در شرایط هیدروپونیک نشان داد که از نظر تحمل به خشکی در بین ژنوتیپ ها تنوع وجود دارد. نتایج نشان داد که ژنوتیپ هایی که از نظر اصلاحی متحمل به خشکی شناخته شده اند لزوماً دارای تمامی روش های تحمل به خشکی نیستند. این آزمایش نشان داد که صفات مختلف مورفولوژیک، فیزیولوژیک و مولکولی می توانند در تحمل به خشکی ژنوتیپ ها موثر باشند. بررسی نتایج گزینش آزمایشگاهی نشان داد که همبستگی منفی و معنی داری بین رشد گیاهچه های بدون لپه در محیط کشت ms دارای ساکارز با تحمل به خشکی ژنوتیپ ها در شرایط زراعی وجود دارد. به نظر می رسد بتوان از این شیوه به عنوان یک روش سریع در گزینش ژنوتیپ های متحمل بهره برد. بررسی پاسخ ژنوتیپ های نخود مورد مطالعه به افزایش غلظت دی اکسید کربن نشان داد که علاوه بر بهبود فتوسنتز در اثر افزایش دی اکسید کربن، تغییرات ساختاری که در برگ ها ایجاد می شود می تواند نقش موثری در افزایش تولید زیست توده تا ?? درصد در اثر افزایش دو برابری غلظت دی اکسید کربن داشته باشد. با این حال بررسی نتایج بدست آمده در شرایط مشابه محیطی در بستر خاک نشان داد که در محیطی که محدودیت آب و مواد غذایی بیشتر است دستیابی به این افزایش تولید در زیست توده امکان پذیر نیست. در این آزمایش تغییرات ساختمانی ایجاد شده به وسیله افزایش دی اکسید کربن نظیر افزایش سطح برگ، نقش موثری در افزایش تاثیر تنش خشکی و افزایش حساسیت ژنوتیپ ها به تنش خشکی داشت. با این حال اثر افزایش غلظت دی اکسید کربن بر تولید زیست توده در شرایط تنش و بدون تنش مثبت بود. شواهد متعدد در این مطالعه بیانگر جایگاه ویژه سوخت و ساز قند در تحمل به خشکی و پاسخ گیاه به افزایش دی اکسید کربن بود. بررسی بیان ژن های موثر در تجزیه و تولید نشاسته و انتقال دهنده های غشایی قند و اسید آمینه نشان داد که الگوی بسیاری از صفات ریخت شناسی، فیزیولوژیک و متابولیکی موثر در تولید و تحمل به خشکی در ژنوتیپ های مورد مطالعه با الگوی بیان این ژن ها شباهت دارد. این نتایج بیانگر این فرضیه است که احتمالا نحوه مدیریت منابع فتوسنتزی و انتقال آنها به اندام های دیگر گیاه می تواند در پاسخ گیاه به تنش خشکی و افزایش دی اکسید کربن موثر باشند.

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

کیتین، هموپلیمری خطی با اتصالات ?-1و4 n- استیل گلوکز آمین می باشد و دومین پلی ساکارید فراوان طبیعت بعد از سلولز به شمار می رود. کیتین در دیواره سلولی اکثر قارچ ها، حشرات و ... وجود دارد و تجزیه آن به مونومر های ساده تر از لحاظ زیست محیطی بسیار حائز اهمیت است. کیتیناز ها، گلیکوزیل هیدرولازهایی هستند که در طیف وسیعی از موجودات تولید می شوند و تجزیه کیتین را به منابع آلی در دسترس نظیر منابع نیتروژنی و کربنی کاتالیز می کنند. باکتری ها به دلیل ترشح آنزیم های کیتینازیبا تجزیه منابع کیتینی که عمدتاً دیواره سلولی قارچ ها و حشرات می باشند، نقش مهمی را در کنترل بیولوژیک آفات دارا هستند. به منظور یافتن باکتری با تولید بالای آنزیم کیتیناز، غربالگری در میان باکتری های بومی شمال کشور صورت گرفت و پس از شناسایی باکتری مطلوب با نام، bacillus licheniformis rba08 در داده پایگاه ncbiبه ثبت رسید. شرایط محیطی برای رشد باکتری و تولید آنزیم بهینه شد و محیط کشت m9 اختصاصی، با 5/5=ph و دور شیکر 200 دور در دقیقه و دمای 37 درجه سانتی گراد انتخاب شدند. علاوه بر این مشخص شدبیشترین میزان آنزیم 72 ساعتپس از تلقیح باکتری به محیط کشت تولید می شود و دمای بهینه برای فعالیت آنزیم نیز 50 درجه سانتی گراد تعیین گردید. بهترین منابع کربنی برای تولید آنزیم، کیتین به همراه ساکارز تشخیص داده شد و بهترین منبع نیتروژنی و فسفاتی نیز به ترتیب پپتون و nah2po4شناخته شدند. در ادامه، خالص سازی آنزیم کیتیناز به وسیله کروماتوگرافی تعویض یونی با استفاده از ستون qsepharose صورت گرفت و وزن مولکولی آنزیم حدود 70 کیلو دالتون تخمین زده شد. در میان یون های فلزی و ترکیبات شیمیایی، co2+ و idoacetamid بیشترین اثر فعال کنندگی و cu2+و sds بیشترین اثر بازدارندگی را بر روی آنزیم بر عهده داشتند. در ادامه برای بررسی خاصیت ضد قارچی باکتری از روش هم کشتی استفاده شد و باکتری توانست بر روی رشد قارچ های sclerotinia sp،rhizoctonia sp،alternaria brassicola، terichoderma spو alternaria alternataبه طور میانگین تا حدود 75 درصد اثر بازدارندگی داشته باشد.

به منظور مطالعه روابط همبستگی بین صفات زراعی نخود با عملکرد ، جهت معرفی صفات مهم و تسهیل در گزینش واریته های پر محصول در شرایط کم آبیاری، تحقیقی بر روی هفت ژنوتیپ برتر از نظر تحمل خشکی (حاصل از تحقیقات گذشته) در قالب طرح آزمایشی بلوک های کامل تصادفی با چهار تکرار در سال زراعی 1390-1389، در مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه مشهد، به مورد اجرا گذاشته شد. در طی فصل رشد دو نوبت آبیاری یکی بعد از کاشت و دیگری در اواخر گلدهی انجام شد. در این طرح بیش از 17 صفت مهم همچون ارتفاع بوته، تیپ رشدی گیاه، تعداد شاخه اولیه و ثانویه، ارتفاع اولین غلاف، تعداد غلاف در بوته، تعداد کل غلاف های چند بذری، تعداد غلاف های پوک، تعداد دانه در غلاف، تعداد دانه در بوته، وزن صد دانه، عملکرد بیولوژیک، عملکرد دانه، شاخص برداشت، طول دوره گلدهی، غلاف دهی و رسیدگی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از تجزیه واریانس صفات، اختلاف معنی داری در صفات وزن صد دانه، تیپ رشدی گیاه، تعداد شاخه های اولیه، تعداد دانه در بوته، شاخص برداشت و عملکرد دانه در بوته نشان داد (05/0>p). بیشترین همبستگی را صفات، تیپ رشدی گیاه (**44/0r=+)، عملکرد بیولوژیک (**64/0r=+) و شاخص برداشت (**63/0r=+) با عملکرد دانه نشان دادند رگرسیون گام به گام صفات شاخص برداشت، روز تا غلاف-دهی، روز تا رسیدگی، تعداد دانه در بوته، تعداد دانه در غلاف، تعداد شاخه های اولیه و ثانویه و عملکرد بیولوژیک را در گیاه به عنوان صفات مهم نشان داد. همچنین نتایج حاصل از آنالیز علیّت نشان داد که صفات شاخص برداشت، عملکرد بیولوژیک و صفت مهم تعداد دانه در بوته شاخص هایی هستند که باید به طور غیر مستقیم در انتخاب مورد توجه واقع شوند. تجزیه به مولفه های اصلی نیز، پنج مولفه را که بیش از 76 درصد از تغییرات را توضیح می داند، معرفی کرد.

بدون داشتن بذر با بنیه قوی حتی با وجود مدیریت قوی در مزرعه نمی توان به استقرار خوب و در نتیجه عملکرد بالا دست یافت. روش های مختلفی برای تعیین بنیه بذور بسته به نوع گیاه زراعی وجود دارد. پنج توده بذر ذرت برای انجام آزمایشات بنیه بذر انتخاب شدند. آزمون های مختلف بنیه بذر و آزمون جوانه زنی استاندارد بر آن ها صورت گرفت و تاثیر دما بر جوانه زنی و شاخص های جوانه زنی مطالعه شد. سپس دو توده بذر با بنیه قوی و ضعیف برای تعیین منحنی جذب آب بذر و انجام آزمایشات فلوسایتومتری انتخاب شد. آزمون متوسط زمان خروج ریشه چه و متوسط زمان جوانه زنی در 13 و 20 درجه سانتی گراد و آزمون سرما و تسریع پیری همگی با هم همبستگی معنی داری (001/0> p ) داشتند. آزمون متوسط زمان خروج ریشه چه و متوسط زمان جوانه زنی همبستگی منفی (001/0> p ) با درصد جوانه زنی نهایی، درصد گیاهچه های نرمال و طول ساقه چه و همبستگی مثبت با ضریب تغییرات (cv) طول ساقه چه گیاهچه ها در دمای 13 و 20 درجه سانتی گراد داشتند.دما تاثیر معنی دار (001/0> p ) و منفی با درصد جوانه زنی نهایی و گیاهچه های نرمال و مثبت با طول ساقه چه گیاهچه ها و ضریب تغییرات (cv) ساقه چه داشت. نوک ریشه چه (1 میلی متر) دو توده بذر با بنیه قوی و ضعیف که بذرهایشان به مدت 2، 24، 48، 72، 96، 120، 144 و 176 ساعت در دمای 13 درجه سانتی گراد آب جذب کرده بودند، از جنین جدا شد و برای آزمایشات فلوسایتومتری آماده شد. در بذر با بنیه قوی 2 ساعت پس از جذب آب 61، 5 و 34 درصد و در بذر با بنیه ضعیف 63، 15 و 22 درصد از سلول های نوک ریشه چه به ترتیب در فاز 2c (g1)، 3c (s) و 4c (g2) سلولی بودند. در طول فازi جذب آب درصد سلول های g1 افزایش یافت و درصد سلول های s به صفر رسید. در توده با بنیه قوی و ضعیف به ترتیب 72 و 96 ساعت پس از جذب آب درصد سلول های s افزایش داشت که نشان از شروع همانند سازی dna در طول فازii جذب آب در مریستم نوک ریشه چه دارد.درصد سلول های 4c در توده بذر با بنیه قوی و ضعیف به ترتیب پس از 96 و 120 ساعت پس از جذب آب افزایش یافت. در این زمان اکثر بذرها جوانه زده بودند. بنابراین فاز تاخیری برای ترمیم dna (زمان از شروع جذب آب تا قبل از همانند سازی dna) در توده بذر با بنیه قوی، کوتاه تر است و توده های بذر با بنیه ضعیف احتیاج به زمان بیشتری برای ترمیم dna دارند. بنابراین زمان شروع همانند سازی dna احتمالا می تواند به عنوان مارکر مولکولی در تعیین بنیه بذر مورد مطالعات بیشتر قرار گیرد.

ژل رویال (rj) به عنوان یک داروی سنتی و غذای زنبور عسل ملکه خواص درمانی زیادی از جمله، خاصیت آنتی توموری دارد و اثرش بر روی چند نوع تومور جامد و سرطان خون از نوع لوسمی به اثبات رسیده است. سرطان مثانه از رایجترین تومور های بدخیم در سیستم ادراری است و دومین تومور دستگاه مجاری ادراری و تناسلی بعد از سرطان پروستات است. در این مطالعه اثر آنتی توموری سوپرناتانت rj بر روی دو دودمان سلولی سرطان مثانه (htb-9 5637 ) و سرطان پروستات (pc-3) بررسی شد. به منظور بررسی اثر rj بر تکثیر سلولی، هردو دودمان سلولی در محیط کشت rpmi1640 همراه با 10% fbs کشت شدند. بعد از رسیدن سلول ها به تراکم مناسب، محیط قبلی با محیط جدید، شامل rpmi1640 همراه با rj در 8 غلظت مختلف، تعویض و بعد از 72 ساعت، تکثیر سلولی بوسیله آزمایش mtt سنجیده شد. جهت تعیین اثر سوپرناتانت rj بر مهاجرت سلولی، سلول های دودمانی کشت و بعد از تعویض محیط با سوپرناتانت rj به مدت 72 ساعت، سطح کشت تک لایه خراش داده شد. پس از 24 ساعت، از محل خراش عکس برداری شد. فعالیت آنزیم های ماتریکس متالوپروتئیناز 2 (mmp-2) و 9 (mmp-9) که در رگ زایی و تهاجم سلول های توموری موثرند، در سلول های htb-9 5637 و pc-3. بوسیله زایموگرافی از محیط کشت سلول های تیمار شده ارزیابی و بیان نسبی آن ها به روشqpcr سنجیده شد. نتایج حاصل از آزمایشmtt نشان داد، rj در غلظت mg/ml 7/0 (p < 0.009) و mg/ml 4/0 (p < 0.01)، به ترتیب تکثیر سلول های دودمانی htb-95637 و pc-3 را بعد از 72 ساعت کاهش داد. همچنین، بعد از گذشت72 ساعت، مهاجرت سلولی را در هر دو دودمان سلولی کاهش داد ( p < 0.01) در سلول های pc-3 نیز بعد از 48 ساعت از تیمار با سوپرناتانت rj، مهاجرت سلولی کاهش یافت (p < 0.05). نتایج حاصل از زایموگرافی و qpcr مشخص کرد، سوپرناتانت rj بر بیان و فعالیت mmp-2 بی تأثیر بود، اما بیان mmp-9 در سلول های htb-9 5637 بعد از 24 ساعت از تیمار با rj نسبت به pbs به 6 برابرافزایش (p < 0.02) و بعد از 72 ساعت به نصف تقلیل یافت (p < 0.049). بیان mmp-9 در سلول های دودمانیpc-3 ، پس از 48 ساعت افزایشی به میزان چهار برابر(p < 0.006) و بعد از 72 ساعت در حد یک برابر نشان داد، در حالی که نتایج زایموگرافی نشان داد، در این سلول ها با اضافه شدن سوپرناتانت rj فعالیت mmp-9 (p < 0.049) کاهش می یابد. به عنوان نتیجه می توان گفت، اضافه شدن سوپرناتانت rj در غلظتی مشخص، بعد از 72 ساعت باعث آپوپتوز، کاهش مهاجرت سلولی و کاهش بیان و فعالیتmmp-9 شد.

اصلاح و آنالیزهای ژنتیکی در قارچ خوراکی دکمه ای سفید مستلزم در اختیار داشتن جدایه های هموکاریون می باشد، اما به دلیل چرخه زندگی خاص این قارچ-هموتالیسم ثانویه- تنها درصد کمی از بازیدیوسپورهای حاصله به صورت هموکاریون می باشند و تاکنون هیچ نشانگر مطمئنی برای تشخیص این جدایه ها از جدایه های هتروکاریون گزارش نشده است. در این مطالعه از نشانگر هم بارز ریزماهواره(ssr)که دارای تکرارپذیری و چندشکلی بالایی است جهت جداسازی هموکاریون ها استفاده شد . از 3 نژاد استفاده شده، 71 جدایه تک اسپور کندرشد جداسازی شد و نمونه های مادری هتروکاریون هر سه نژاد به عنوان شاهد در نظر گرفته شدند.از 11 آغازگر استفاده شدهدر این مطالعه، 10 آغازگر در نمونه های شاهد مادری دارای چند شکلی بودندو یک آغازگر به دلیل نداشتن چندشکلی در نمونه های شاهد مادری،در مراحل بعدی مورد آزمون قرار نگرفت. حضور و عدم حضور باندهای چندشکل در نظر گرفته شد و بر این اساس جدایه ها در دو گروه کلی هتروآللیک و هموآللیک قرار گرفتند. از گروه هموآللیک، 23 جدایه که در تمامی جایگاه های بررسی شده الگوی باندی تک باند نشان دادند جداسازی و به عنوان جدایه هموکاریون در نظر گرفته شدند. نتایج حاصل از آزمون میوه دهی انجام گرفته نشان داد که 32 جدایه در حداقل دو تکرار میوه دهی در آن ها مشاهده شد و در 21 جدایه میوه دهی کامل مشاهده نشد و 10 جدایه فقط سطح خاک پوششی را سفید کردند. با مقایسه نتایج به دست آمده از نشانگرssrو آزمون میوه دهی مشخص شد نتایج حاصل از آزمون میوه دهی در مقایسه با نتایج نشانگر ssrاز اطمینان کمتری برخوردار بودند چرا که میوه دهی هموکاریوتیکی دربرخی جدایه ها که هموکاریون بودن آن ها توسط نشانگر ssrتأیید شده بود و بالعکس عدم میوه دهی هتروکاریوتیکی در جدایه هایی که هتروکاریون بودن آن ها توسط نشانگر ssrتأیید شده بود، مشاهده گردید.به منظور محاسبه سطح تنوع ژنتیکی بین 23 جدایه هموکاریون به دست آمده، ماتریس فاصله ژنتیکی با استفاده از نرم افزارntsyspcمحاسبه شد و دندروگرام ترسیم گردید. تشابه ژنتیکی جفت نمونه ها بین3/0تا 1 متغیر بود. نتایج نشان دادند که با استفاده از این نشانگر می توان با احتمالی بیش از 8/99 درصد نسبت به قطعیت هموکاریون پس از اجرای آزمایش با 10 آغازگر دست یافت.

جوانه زنی قبل از برداشت در گندم به پدیده ای اطلاق می شود که دانه گندم روی گیاه و قبل از برداشت، در مواجهه با شرایط رطوبتی ناخواسته شروع به جوانه زنی کند و غالبا در مناطقی که شرایط آب و هوایی مرطوب، به همراه بارندگی زیاد دارند، اتفاق می افتد. در واقعیت آن چیزی که در جوانه زنی قبل از برداشت روی می دهد، جوانه زنی دانه در زمان نامناسب است که باعث کاهش عملکرد، افت کیفیت محصول نهایی و به طور کلی زیان اقتصادی می شود. این صفت مانند بسیاری دیگر از صفات گیاهان، علاوه بر اینکه تحت تاثیر محیط، صفات فنولوژیکی و مورفولوژیکی گیاه است، تحت تاثیر ژنتیک گیاه نیز قرار دارد. عواملی مانند خواب بذر، رنگ دانه، زمان خوشه دهی، از عوامل موثر در بروز این پدیده به شمار می آیند. محققان با بررسی و مطالعه ژن های دخیل در جوانه زنی قبل از برداشت، به معرفی نشانگرهای مولکولی پرداخته اند. طی بروز این پدیده آنزیم آلفا آمیلاز با فعالیت خود سبب تجزیه نشاسته دانه شده و جنین از انرژی حاصله برای جوانه زنی استفاده می کند، که این خود سبب کاهش کیفیت دانه گندم و آرد استحصالی می شود. بوسیله تکنیک فالینگ می توان فعالیت آنزیم آلفا آمیلاز را تخمین زد. به طوری که هرچه فعالیت این آنزیم بیشتر باشد، عدد فالینگ (falling number) کاهش می یابد. بنابراین در ارقام مستعد برای بروز جوانه زنی قبل از برداشت عدد فالینگ کمتر مورد انتظار است. در این مطالعه ارقام مختلف گندم به لحاظ عدد فالینگ و نشانگرهای مولکولی vp-1b3، xgwm155، mst101 و wmc104 مورد ارزیابی قرار گرفتند. نشانگرهای مذکور در ارتباط با جوانه زنی قبل از برداشت معرفی شده اند و به منزله آغازگرهای اختصاصی تلقی می گردند. در نشانگرvp-1b3 دو باند bp 652 (حساس به جوانه زنی پیش از برداشت) و bp 569 (مقاوم به جوانه زنی پیش از برداشت) و در نشانگر mst101 دو باند bp 425 (حساس) و bp400 (مقاوم) مشاهده شد. در هر کدام از نشانگرهای wmc104 و xgwm155 چهار نوع باند مشاهده شد که طول آن ها در محدوده bp 100 تاbp 200 قرار داشت. این چهار باند بر اساس افزایش اندازه با شماره های 1 الی 4 مشخص گردیدند. در نشانگر xgwm155 به ترتیب در باندهای 3 ،4 ،2 ،1 و در نشانگر wmc104 به ترتیب در باندهای 2 ،4 ،3 و 1 از مقاومت کاسته شده و بر حساسیت افزوده می شود. یعنی در نشانگر xgwm155 باند3 بالاترین مقاومت و باند1 کمترین مقاومت را نشان می دهد. مجموع باندهای ظهور یافته توسط نشانگرها، با عدد فالینگ برای هر رقم همبستگی خوبی نشان دادند. از بین ارقام مورد بررسی تعداد نه رقم، ارقام با مقاومت کم، تعداد نوزده رقم، ارقام نیمه مقاوم و تعداد چهار رقم، مقاوم شناخته شدند.

گیاه سیر allium sativum یکی از محصولات مهم خانواده آلیوم می باشد. سیر گیاهی است علفی، دائمی و دارای ساقه ای به ارتفاع 20 تا 40 سانتی مترکه قسمت زیر زمینی آن متورم و مرکب از 3 تا 12سیرچه است. یکی از روشهای بررسی تنوع در ارقام و گونههای مختلف گیاهی، انجام مطالعات سیتوژنتیکی و کاریوتایپی است. برای این که دقیقا مرزهای بین گونهای در یک جنس مشخص شود، شمارش تعداد کروموزوم ها و مشاهده تشابهات کروموزومی و تهیه کاریوتایپ، ضرورت پیدا می کند. امروزه تنوع مبنای همه گزینش هاست و انتخاب ژنوتیپی نیز نیازمند تنوع میباشد.کاهش تنوع ژنتیکی علاوه بر اینکه بازدهی، برنامه اصلاحی را کاهش می دهد، باعث ایجاد یکنواختی ژنتیکی در مزارع و آسیب پذیری شدید محصولات کشاورزی در برابر آفات و بیماری ها و تنش های محیطی می گردد. به منظور بررسی تنوع سیتوژنتیکی و کاریوتایپی، تعداد 19 اکوتیپ سیر بومی ایران (بجنورد، شاندیز، طبس، حسام آباد همدان، چنار همدان، گنجتپه همدان، یزد، لالجین همدان، علیآباد همدان، سمنان، گراچنالی همدان، قائنات، بندرانزلی، ساری، خواف، تویسرکان همدان، سبزوار، مریانج همدان و شاهرود ) جمع آوری گردیدند. پس از آماده سازی ریشه ها، رنگ آمیزی و بررسی میکروسکوپی، در اغلب موارد تعداد پنج تکرار از سلول های متافازی مناسب انتخاب و با استفاده از نرم افزار karyotype analysis 1/5 طول بازوهای کوتاه و بلند کروموزوم و طول کل کروموزومها اندازهگیری شد. سایر شاخص های کاریوتایپی در نرم افزار اکسل محاسبه گردید. نتایج نشان داد که عدد پایه کروموزومی در اکوتیپ بجنورد 7=x (14=x2=n2) و در سایر اکوتیپها 8=x (16=x2=n2) می باشد. دادهها در نرمافزار jmp8 در قالب طرح کاملا تصادفی نامتعادل تجزیه و تحلیل شدندکه اختلاف معنی داری را در سطح معنی داری یک درصد بین طول بازوی کوتاه، طول بازوی بلند و طول کل کروموزوم نشان دادند. مقایسه میانگین بین اکوتیپ ها به روش توکی انجام شد. به منظور دسته بندی اکوتیپ ها، تجزیه کلاستر به روش ward انجام شدکه توانست اکوتیپ ها را از نظر تقارن سانترومری و تقارن اندازه ی کروموزومی به دو گروه متقارن و نامتقارن تقسیم کند. کمترین فاصله اقلیدسی را دو اکوتیپ سمنان و طبس نشان دادند. بر اساس تجزیه و تحلیل های صورت گرفته مشخص شد،کوچکترین کروموزوم ها مربوط به اکوتیپ یزد و بزرگترین کروموزوم ها مربوط به اکوتیپ علیآباد است. متقارنترین کاریوتایپ (تقارن سانترومری متاسانتریکی و تقارن اندازه ) اکوتیپ یزد، و نامتقارن ترین کاریوتایپ اکوتیپ خواف بود .

ارقام تجاری سیب زمینی ساختار ژنتیکی متفاوتی دارند و شناسایی این ارقام از یکدیگر امری ضروری است. استفاده از نشانگرهای isrr به علت سادگی و بالا بودن سرعت تکنیک، ایجاد الگوی نواری منحصر به فرد و حجم اطلاعات زیاد برای انگشت نگاری مولکولی مناسب می باشد. تنش رطوبتی تأثیر قابل ملاحظه ای بر رابطه علت و معلولی میان صفات دارد. تجزیه علیت مقدار اثرات مستقیم و غیرمستقیم از اجزای علت و معلولی را نشان می دهد. در مطالعه حاضر، در آزمایش نخست چندشکلی 16 آغازگر issr در بیست رقم تجاری سیب زمینی مورد بررسی قرار گرفت که تنها 6 آغازگر تنوع خوبی نشان دادند. در مجموع 65 باند dna تولید شد که از بین آنها 61 نوار (85/93%) چند شکل و 4 نوار تک شکل بودند. متوسط pic، 30/0 و شاخص اطلاعات شانون و نی در این افراد به ترتیب برابر 5/0 و 33/0 بود. گروه بندی ژنوتیپ ها با استفاده از الگوریتم upgma و مدل محاسبه فاصله بر اساس تعداد اختلافات (number of differences)، انجام شد. بر این اساس ژنوتیپ ها به پنج گروه منتسب شدند. تجزیه واریانس مولکولی نشان داد که واریانس درون گروه ها (92 درصد) سهم بیشتری در تبیین واریانس مولکولی کل در مقایسه با واریانس بین گروه ها (ارقام زودرس و دیررس) داشت. بیشترین شاخص اطلاعات شانن و تنوع ژنی نی مربوط به آغازگر ubc835 و کمترین شاخص اطلاعات شانن و تنوع ژنی نی به ترتیب مربوط به آغازگرهای ubc827 و ubc855 بود. در تجزیه به مولفه های اصلی با استفاده از نشانگرهای issr، سه مولفه اصلی، در مجموع 24/67 درصد تغییرات مولکولی کل را تبیین کردند. رگرسیون بر اساس روش گام به گام برای صفت عملکرد و بر اساس داده های issr دو مدل پیشنهاد نمود، که در بهترین مدل نوار 1 و 7 نشانگر ubc827 قرار گرفتند. همچنین، در آزمایش دوم به منظور یافتن همبستگی و روابط علت و معلولی بین خصوصیات مورفوفیزیولوژیکی (وزن خشک ساقه، وزن خشک برگ، وزن خشک اندام های هوایی، وزن خشک ریشه، تعداد غده درشت، تعداد کل غده، وزن تر غده های درشت و عملکرد ) در شرایط تنش رطوبتی و نرمال در مهمترین ارقام تجاری سیب زمینی، آزمایشی به صورت کرت های خرد شده بر پایه بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد انجام شد. تجزیه واریانس چند متغیره اختلاف معنی داری بین سطوح تنش و بین ارقام مورد مطالعه نشان داد. در تجزیه واریانس تک متغیره نیز اختلاف بین ارقام مورد مطالعه در سطح احتمال یک درصد برای کلیه صفات معنی دار بود. مقایسه گروهی در شرایط تنش و نرمال در اغلب صفات متفاوت بود. بطوریکه در شرایط تنش رطوبتی برای صفت عملکرد آرنوا مقاوم و رقم بامبا حساس بود. نتایج همبستگی، رگرسیون گام به گام و تجزیه علیت در شرایط تنش نشان داد، وزن تر غده های درشت، همبستگی مثبت معنی داری با عملکرد دارند و از مهمترین اجزای موثر بر عملکرد محسوب می شوند. تجزیه خوشه ای داده های کمی در شرایط نرمال ارقام را به سه گروه منتسب نمود که با تجزیه خوشه ای در شرایط تنش متفاوت بود. تجزیه خوشه ای داده های کمی در شرایط تنش رطوبتی نیز ارقام را به سه گروه مجزا نمود.

. به منظور بررسی روابط فیلوژنتیکی و تنوع ژنتیکی 24 ژنوتیپ زنبق جمع آوری شده از مناطق مختلف استان خراسان، از نشانگرهای issr استفاده گردید. تمام 8 آغازگر مورد بررسی، باندهای چندشکل تکرارپذیری را تولید کردند. در مجموع 167 مکان قابل امتیازدهی ایجاد کرد که اندازه آنها در محدوده 3550-210 جفت باز بود و تمامی جایگاه ها (100 درصد) چندشکلی نشان دادند. نتایج حاصل از تمام آغازگرها و بر مبنای ضریب شباهت ژنتیکی نی و به روش upgma حاکی از وجود هشت گروه در ضریب تشابه 64/0 است. نتایج حاکی از دسته بندی نمونه های یک گونه در دسته های مشابه هستند. بر طبق نتایج بدست آمده گونه iris fosterianaو iris kopetdaghensisبیشترین و iris fosteriana و iris acutiloba کمترین تشابه را دارند.

جلبک به عنوان نسل سوم تولید کننده سوخت های زیستی علی الخصوص بیودیزل تمام پیش شرط های لازم به منظور تبدیل شدن به منبع پایدار تولید سوخت زیستی، از جمله توانایی رقابت با سوخت های فسیلی در زمینه هزینه تولید ، عدم نیاز به زمین کشاورزی مستعد، مصرف آب محدود و توانایی بالای ترسیب co2 اتمسفر را دارا است. در این تحقیق نخست از بین 11 گونه مختلف ریزجلبک انواع پربازده شناسایی شدند و معین شد که عملکرد تولید روغن، که خود مستقیماً از عملکرد تولید زیست توده تأثیر می پذیرد، خصوصیت مناسبی برای انتخاب و شناسایی گونه های پربازده می باشد. همچنین انواع تیمارهای بیوشیمیایی به منظور افزایش عملکرد تولید چربی بر روی گونه های موردنظر مطالعه شد. اعمال 200 میلی گرم در لیتر میواینوزیتول 50 درصد محتوی روغن سلولی را در گونه dunaliella salina افزایش داد اما از آنجائی که روش های معمول مثل کنترل شرایط رشد (دما، ph و شوری) و تأمین مواد غذایی در محیط رشد جلبک کارایی لازم برای افزایش تولید چربی در بیومس را ندارند، دستکاری¬ ژنتیکی آنزیم¬های کلیدی در سنتز اسیدهای چرب و افزایش بیان آن ها از طریق مهندسی کلروپلاست و هسته در دستور کار قرار گرفت. از جمله این ژن ها می توان me و accd را نام برد که در تحقیق حاضر بر روی سازه های ژنومی و کلروپلاستی ریزجلبک از جمله گونه d. salina، همسانه سازی شدند و نهایتاً ژن accd در ژنوم کلروپلاست این گونه با موفقیت الحاق شد. بیان موفق این ژن از راه اندازهای دائمی s16 اثرات محدودی بر روی میزان ونحوه تجمع چربی های سلولی در لاین های تراریخته را باعث شد اما بیان این تراژن خصوصیات کیفی بیودیزل تولیدی را بخوبی ارتقا داد. این نتیجه کارایی کاربرد رویکردهای ژنتیکی را در بهبود خصوصیات تولیدی روغن از منبع جلبک به تأیید رساند.

گیاه پروانش با نام علمی catharanthus roseus حاوی ترکیبات ثانویه با ارزش دارویی بالا است که در درمان انواع سرطان مورد استفاده قرار می گیرند. یک راه جدید برای افزایش تولید این ترکیبات، تراریخته نمودن گیاه با استفاده از وکتور طبیعی agrobacterium rhizogenes باکتری مولد بیماری ریشه مویین در گیاهان می باشد. رشد سریع، تولید پیوسته ی متابولیت های ثانویه و عدم نیاز به تنظیم کننده های رشدی از مهمترین ویژگی های ریشه های مویین می باشد. این مطالعه با هدف بررسی عوامل تأثیر گذار بر میزان تولید ریشه مویین گیاه پروانش به منظور افزایش آلکالوئیدهای آن صورت گرفت. پنج سویه مختلف باکتری پس از تعیین غلظت آن ها با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتری به میزان 5/0 و 1، برای تراریزش دو نوع ریزنمونه برگ گیاه این ویترو و برگ گیاهچه ی گلدانی مورد استفاده قرار گرفتند. در زمان هم کشتی سه غلظت 0، 50 و 100 میکرومولار از استوسیرینگون که در واقع محرکی برای انتقال t-dna از باکتری به گیاه میزبان می باشد، به منظور افزایش بازده تراریختی استفاده شد. پس از هم کشتی ریزنمونه ها در اتاق رشد و در شرایط نوری مختلف جهت بررسی اثر نور در تولید ریشه ها، تا زمان ظهور ریشه مویین نگهداری شدند. به منظور بررسی اثر محرک متیل جاسمونات بر افزایش تولید متابولیت های این گیاه سه غلظت 0، 150 و 300 میکرومولار از این ماده مورد استفاده قرار گرفت. پس از استخراج آلکالوئیدها از ریشه مویین، جهت تعیین میزان آن ها از hplc استفاده شد. نتایج نشان داد سویه a4 در تراریزش این گیاه نسبت به سایر سویه های باکتری موفق تر عمل می کند و همچنین در od برابر یک می تواند موثرتر باشد. ریزنمونه های برگ گیاهچه ی گلدانی در مقایسه با برگ های گیاه این ویترو به تلقیح باکتری پاسخ بهتری دادند و ریشه های مویین قوی و پررشدتری تولید نمودند. همچنین نتایج نشان داد با افزایش غلظت استوسیرینگون درصد تراریختی نیز بالا می رود و بنابراین می توان از این ماده برای بهبود شرایط تراریختی بهره برد. همچنین ریزنمونه ها در شرایط روشنایی اتاق رشد میزان بیشتری از ریشه مویین را در شرایط مشابه تولید کردند. نتایج hplc نیز حضور وین بلاستین و وین کریستین را در ریشه های مویین تایید کرد و نشان داد کاربرد متیل جاسمونات باعث تحریک تولید بیشتر این آلکالوئیدها می شود اما غلظت بیش از 150 میکرومولار اثر منفی در تولید آن ها دارد. نتایج این پژوهش نشان داد عوامل متنوعی در تولید ریشه مویین یک گیاه موثرند که بایستی با انجام آزمایشات به شناسایی شرایط بهینه برای تولید ریشه مویین گیاه مورد نظر پرداخته و سپس با استفاده از محرک هایی نظیر متیل جاسمونات به افزایش ماده موثره ی گیاه مورد نظر اقدام نمود. کلیدواژه ها: آگروباکتریوم رایزوژنز، آلکالوئید، پروانش، ریشه مویین، متیل جاسمونات

نخود از جمله مهمترین منابع پروتئینی بشمار می¬آید که در اکثر مناطق خشک و نیمه خشک دنیا که با کمبود آب روبرو هستند کشت می¬شود. این گیاه نقش مهمی در رژیم غذایی مردم این مناطق ایفا کرده و نیز به دلیل همزیستی با باکتری¬های تثبیت کننده نیتروژن، نقش موثری در افزایش حاصلخیزی خاک دارد. در مناطق خشک، مثل کشور ما تنش خشکی به عنوان مهمترین دلیل کاهش عملکرد این گیاه محسوب می¬شود. تنش خشکی بخصوص خشکی انتهای فصل، مهمترین علت کاهش عملکرد در این نواحی شناخته شده است. بنابراین شناسایی ژنوتیپ¬های متحمل به این تنش از طریق مولکولی در جهت اصلاح این گیاه اقدامی ضروری به نظر می¬ر¬سد. در این پژوهش از آغازگرهای توالی بینابینی تکراری ساده (issr) جهت بررسی تعیین ژنوتیپ¬¬های متحمل و حساس به خشکی استفاه شده است. از بین 13 آغازگر مورد بررسی آغازگرهای ubc864و ubc868 هرکدام یک باند اختصاصی به ترتیب با اندازه¬های 550 و 450 کیلوباز در ژنوتیپ¬های حساس ایجاد نمودند. در نتیجه جداسازی و تعیین توالی این باندهای اختصاصی باند حاصل از آغازگر ubc868 مورد شناسایی قرار گرفت که با عوامل رونویسی بازدارنده ژن myb5-like %85 همسانی نشان داد. کارکرد¬های کلیدی این ژن عبارت است از: تنظیم¬کننده سنتز موسیلاژ، رشد و توسعه پوشش بذر، مورفوژنز تریکوم و شاخه¬زایی. عموماً کارکردهای برشمرده شده این ژن در مرحله جوانه¬زنی و حتی گیاهچه¬ای، می¬تواند در تحمل گیاه به تنش خشکی مفید بوده و از آنجا که عامل بازدارنده رونویسی ژن myb5 در ژنوتیپ¬های حساس فعال است، گمان می¬رود به دلیل عملکرد مختل شده این ژن تحمل گیاه به شرایط کم¬آبی افزایش یافته باشد. بطور کلی نتایج نشان داد که روش issr می¬توند روشی تکرار پذیر جهت شناسایی ژنوتیپ¬های متحمل و حساس باشد و به لحاظ صرفه جویی قابل ملاحظه ای در زمان می¬تواند در تسریع برنامه های اصلاحی مفید باشد.

قارچ صدفی فلوریدا با نام علمی pleurotus florida جزو قارچ های بازیدیومایست است. این قارچ غیر از مصارف خوراکی دارای ارزش دارویی در درمان بیماری های قلبی و عروقی، کنترل سرطان و کاهش کلسترول بوده و از خصوصیات آللوپاتی و لیگنینوسلولزی آن در تجارت و صنعت استفاده می شود. امروزه این قارچ در پژوهش های زیست پالایی به علت خاصیت جذب بالای فلزات سنگین مطرح گردیده است. برای استفاده از هر یک از این خصوصیات پر ارزش قارچ صدفی فلوریدا، تهیه هیبرید با عملکرد بالا و یا اصلاح با اهداف خاص، نیاز است. در این پژوهش از میوه قارچ با روش نوین اسپورگیری مستقیم، کشت ایزوله تک اسپور انجام شد. dna ژنومی آن از بافت میسلیوم اولیه استخراج گردید و به وسیله آغازگرهای issr که مبتنی بر pcr هستند، چندشکلی بین توالی های ساده تکراری ژنوم تک اسپورها مورد بررسی قرار گرفت. این بررسی که با نرم افزار ntsys آنالیز شد، منجر به شناسایی تک اسپورهای دور ازهم گردید. این تک اسپورها به عنوان والدین انتخاب شدند و در تلاقی شرکت کردند. با وجود دو لوکوس ناسازگاری در این قارچ، نتایج بررسی های ملکولی و فنوتیپی و همچنین نسبت تعداد تلاقی های موفق به تلاقی های ناموفق، نشان داد که امکان تهیه هیبرید در سنجش و انتخاب والدین با آغازگر issr و روش تک اسپور موفقیت آمیز و قابل تکرار خواهد بود.

آهن یکی از عناصرغذایی ضروری و از مهمترین عناصر فراوان در پوسته¬ی زمین می¬باشد که با وجود فراوانی، جذب آن توسط گیاه به دلیل حلالیت کم این عنصر کم مصرف، محدود شده است. همچنین افزایش مقدار این عنصر می¬تواند به ایجاد اکسیژن فعال و درنتیجه تنش اکسیداتیو منجر شود. بنابراین گیاهان بایستی طیف وسیعی از مکانیسم¬ها را برای هموستازی یون¬های فلزی داشته باشند. ژن irt1 مهمترین انتقال دهنده و مسئول تنظیم جذب آهن از خاک می¬باشد. این ژن در گیاه آرابیدوپسیس شناسایی و نوسانات بیان آن بررسی شده است. در تحقیق حاضر، به منظور تکمیل این تحقیقات و در تاًیید بیان و بررسی نوسانات بیان ژن irt1 در گیاه کلزا، الگوی بیان ژن مورد نظر با روش واکنش زنجیره¬ای پلیمراز کمی real time pcrمورد ارزیابی قرارگرفت. نوسانات بیان ژن در محیط دارای فقر و زیادبود آهن در زمان¬های صفر،12، 24 و 36 ساعت پس از اعمال تیمارها اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که سطح بیان ژنirt1 ، 24 ساعت پس از انتقال گیاه به محیط دارای فقر آهن به طور معنی داری افزایش داشته و در 36 ساعت پس از اعمال تیمار به اوج بیان رسید. همچنین از 12 ساعت پس از ورود گیاه به شرایط دارای زیادبود آهن، سطح بیان به طور معنی داری به شدت کاهش داشت. مطالعات تکمیلی بر روی ژن¬های دخیل در انتقال آهن از خاک به گیاه کمک بزرگی به متخصصان اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی جهت معرفی نشانگری بیوشیمیایی در تامین کمبود آهن خواهد کرد.

بیوماس لیگنوسلولزی فراوانترین ترکیب آلی بر روی زمین بوده و با توجه به چشم انداز اتمام سوختهای فسیلی و بازار متغیر انرژی، به منظور تامین سوخت مایع حمل و نقل بسیار مورد توجه قرار دارد. هیدرولیز آنزیمی سلولز به مخلوطی از آنزیم های اندوگلوکاناز، اگزوگلوکاناز یا سلوبیوهیدرولاز (نوع i و ii) و بتاگلوکوزیدازها نیاز دارد. از آنجایی که فرآورده های گلوکز و سلوبیوز مهارکننده های قوی در هیدرولیز آنزیمی سلولز هستند، ترکیب مراحل ساکاریفیکاسیون و تخمیر که معمولا در مخمرها صورت می گیرد، می تواند به عنوان راهبردی در هیدرولیز موثر سلولز و تبدیل آن به اتانول باشد. پژوهش حاضر نیز جهت تولید سلوبیوهیدرولاز نوع ii مقاوم به حرارت از اکتینومیست thermobifidia fusca با نام cel6b در pichia pastoris به صورت خارج سلولی انجام شد. هم چنین بیان این آنزیم در باکتریescherichia coli نیز با سازه اهدا شده توسط دیوید بی ویلسون از دانشگاه کرنل با نام psz143 بررسی و مقایسه شد. به منظور بیان در مخمر، ژن سلوبیوهیدرولاز cel6b موجود در سازه psz143، با واکنش pcr تکثیر و در نهایت به درون ناقل مخصوص مخمری، ppicz?a ، همسانه سازی شد. سازه نوترکیب حاوی ژن cel6b و توالیهای سیگنال ?-factor، c-myc و 6xhis tag، پس از انتقال به باکتری jm109 e. coli و انتخاب باکتری های نوترکیب از روی محیط کشت lb دارای µg/ml5/0 بلئومایسین، تکثیر شد. سازه نوترکیب پس از خطی شدن، با استفاده از الکتروپوریشن به سویه های gs115 و km71h مخمر p. pastoris منتقل شد. تراریخته های مخمری پس از 3 روز رشد، از روی ظروف ypds دارای µg/ml 100 زئوسین انتخاب شدند. هرکلنی پس از رشد در محیط کشت bmgy تا od600=2، به محیط کشت بیانیbmmy دارای یک درصد متانول، تلقیح شد. بهترین کلنی از نظر فعالیت سلوبیوهیدرولاز بر روی سوبسترای پنبه پیش تیمار شده فسفریک اسیدی (pc) و روش dns انتخاب شد. سپس بهترین غلظت متانول و بهترین روز بیان آنزیم نیز با روش dns تعیین شد. در نهایت نتایج نشان داد که سلوبیوهیدرولاز cel6b در سازه psz143 ، در باکتری به صورت داخل سلولی سنتز می شود که علت آن توالی سیگنال طبیعی این ژن است که مربوط به باکتری گرم مثبت t. fusca است که نمی تواند در باکتری گرم منفی (e. coli bl21(de3 باعث ترشح این آنزیم به محیط کشت شود. نتایج بیان در مخمر نشان داد، بیشترین میزان فعالیت سلوبیوهیدرولاز نوترکیب در محیط کشت، بر حسب مقدار سلوبیوز تولید شده در سویه های gs115 و km71h ، بر روی pc در دمای c° 50 و به مدت 16 ساعت، به ترتیب 98/1 و u(?mol/min)/ml 475/0 می باشد که این میزان در مقایسه با فعالیت آنزیم تولید شده در باکتری به مراتب کمتر است. فعالیت آنزیم نوترکیب تولید شده مربوط به کلنی های مخمری مورد بررسی کم بود که می تواند به علت عدم بهینه سازی توالی ژنی آنزیم در مخمر باشد. نمونه مربوط به کلنی پر محصول سویه gs115 بر روی ژل sds-page بارگزاری و بیان آنزیم تایید شد و سپس نتایج بهترین غلظت متانول و بهترین روز بیان آنزیم با همین سویه، در روز چهارم بعد از القا با 3 درصد متانول (v/v) به دست آمد. به علت اینکه توالی ژن cel6b برای بیان در یوکاریوت بهینه نشده بود، ممکن است توالی همسانه شده در وکتور مخمری حاوی کدون هایی باشد که به ندرت در p. pastoris استفاده می شود و یا اینکه عناصر محدود کننده بیان در داخل توالی کد کننده حضور داشته باشند، که می تواند از دلایل فعالیت کمتر این سلوبیوهیدرولاز در مخمر p. pastoris باشد.

گیاه کلزا (brassica napus l.) به عنوان یکی از مهمترین گیاهان روغنی بوده و سطح زیرکشت کلزا در سال های اخیر در حال افزایش است. آهن یکی از عناصر کم مصرف ضروری و کم تحرک برای گیاهان است. این عنصر بخشی از گروه کاتالیزوری بسیاری از آنزیم های اکسیداسیون واحیا بوده و برای سنتز کلروفیل مورد نیاز می باشد. تأمین آهن مورد نیاز این گیاه در مزارع رو به گسترش یکی از ضرورت های آتی بشمار می رود. مطالعه مکانیسم جذب آهن و بررسی ژن های دخیل در مسیرهای مرتبط به شناخت بهتر روش تأمین این یون ضروری منجر می گردد. دو لپه ای ها برای افزایش حلالیت آهن در خاک، با اسیدی تر کردن خاک، آهن فریک را به آهن فرو در سطح ریشه تبدیل کرده و سپس آهن فرو را از عرض غشای پلاسمایی عبور می دهند. ژن fro2 عضوی از خانواده ی fros بوده که در آرابیدوپسیس نقش تبدیل آهن فریک به فرو را بر عهده دارد. بیان این ژن در شرایط کمبود آهن افزایش می یابد. در این تحقیق ابتدا شناسایی ژن fro2 در گیاه کلزا با استفاده از گیاه مدل آرابیدوپسیس تالییانا انجام گرفت، سپس میزان بیان آن در محیط کشت ms فاقد آهن و دارای آهن با روش real time pcr اندازه گیری شد. نمونه گیری ها از ریشه و هر 12 ساعت یک بار تا 36 ساعت انجام گرفت. نتایج نشان داد که 12 ساعت پس از انتقال به محیط کشت فاقد آهن افزایش معنی داری (p <0/05) در سطح بیان ژن نسبت به نمونه کنترل وجود داشت و در 36 ساعت به حداکثر خود رسید. و 12 ساعت پس از انتقال به محیط کشت دارای آهن کاهش معنی داری (p <0/05) در سطح بیان ژن نسبت به نمونه کنترل مشاهده شد و این کاهش بیان در 36 ساعت پس از انتقال به حداکثر خود رسید.

موسیر (regel alliums altissimum) گیاهی دو ساله و متعلق به خانواده آلیاسه است. این گیاه در معرض انقراض قرار دارد و در نتیجه بررسی تنوع در آن لازم است. یکی از روش های مرسوم در بررسی تنوع در گونه های گیاهی انجام مطالعات کاریوتایپی و سیتوژنتیکی است. در تحقیق حاضر برای مطالعات کاریوتایپی برخی اکوتیپ های مختلف ایران (شیروان، گلیان، زوارم، ده سرخ، طرقبه، همدان (سفید و زرد)) جمع آوری شدند. پس از آماده سازی ریشه ها، گسترش متافازی رنگ آمیزی شده بوسیله نرم افزار (karyotype analysis v 1.5) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و شاخص های کاریوتایپی اندازه گیری شدند. تجزیه واریانس نشان داد که اختلاف معنی داری بین صفات طول بازوی بلند، کوتاه و طول کل کروموزم در اکوتیپ های مختلف (01/0p?) وجود دارد. همچنین نتایج نشان داد که عدد پایه کروموزمی 8x= در تمام اکوتیپ ها دیده می شود (16n=2x=2). آنالیز کلاستر نشان داد که فاصله اقلیدسی بین اکوتیپ های گلیان و شیروان کمترین مقدار بود (73/1). همچنین این نتیجه بدست آمد که اکوتیپ ده سرخ کوچکترین کروموزم ها (05/3±91/23) و بزرگترین کروموزم ها مربوط به اکوتیپ زوارم (05/3±21/30) است. دو اکوتیپ همدان و ده سرخ بیشترین تقارن سانترومری و کاریوتایپی را دارند، بطور کلی نتایج نشان دهنده وجود تنوع قابل توجهی بین اکوتیپ ها بوده که می تواند در برنامه های اصلاحی آینده استفاده شود .

پژمردگی آوندی خربزه که به وسیله یک پاتوژن خاکزی به نام fusarium oxysporum f. sp melonis (fom) ایجاد می شود، یک بیماری مخرب است. استفاده از ارقام مقاوم یک راه موثر برای کنترل کردن این قارچ است. دید واضح و روشن درباره برهمکنش بین ژن های مقاومت و بیماری زایی یک نقش مهم را در طول برهمکنش گیاه و پاتوژن ایفا می کند. بررسی همولوگ های ژن های افکتوری، در فرم های اختصاصی مختلف آغاز شده است، تا جایی که تعدادی از ژن های افکتوری از فرم fusarium oxysporum f. sp. lycopersici گزارش شده است. با استفاده از روش های بیوانفورماتیکی، همولوگ ژن افکتوری fol-six1 از فرم fom گزارش گردیده است. مطالعه حاضر با هدف نشان دادن برهمکنش بین fol-six1 و ارقام مختلف ملون که دارای ژن های مقاومتی معینی هستند انجام شد. توالی کدکننده fol-six1 از dna ژنومی نژاد یک fol، با استفاده از یک جفت آغازگر اختصاصی psh51-f5/r5 که دارای سایت آنزیمی ncoi است، به دست آمد. توالی در وکتور ptg19 کلون شد و سپس در وکتور جفتی pcambia3301 بازهمسانه سازی شد. سازه ها با استفاده از روش های کلنی pcr و بررسی الگوی هضم آنزیمی تایید شدند. صحت سازه بیانی pcas1 با توالی یابی مورد تایید قرار گرفت. بیان موقت مبتنی بر اگروباکتریوم، برای بیان fol-six1 در برگ های ارقام ملون استفاده شد. سازگاری دو سویه lba4404 و gv3101 اگروباکتریوم، در برگ های ملون ارزیابی شد. نتایج نشان داد که سویه lba4404 با تمام ارقام ملون بسار سازگارتر است. به این صورت که هیچ گونه علائمی بر روی برگ ها تا 48 ساعت پس از آلودگی ظاهر نشد. به منظور بهینه سازی بیان موقت در ارقام ملون، سازه pcambia3301 دارای ژن گزارشکر gus اینترون دار به سویه lba4404 منتقل شد و به برگ ارقام ملون تزریق شد. سنجش ژن گزارشکر gus نشان داد که ژن gus می تواند به صورت موقت در برگ-های ملون بیان شود. آنالیز عملکرد fol-six1 با استفاده از اگرواینجکشن سویه lba4404 دارای سازه pcas1 به درون برگ ارقام ملون نشان داده شد. برگ های رقم c-t و c-f2 در پاسخ به بیان موقت fol-six1، علائم سبز خشکی را پس از 24 ساعت از تزریق نشان دادند. در حالی که، ارقام c-f1 و bg واکنش به تزریق تا 48 ساعت پس از تزریق نشان ندادند. نتایج نشان داد که مرگ سلولی به صورت سبز خشکی میتواند از بیان موقت ژن افکتوری fol-six1 در بعضی از ارقام ملون ناشی شود. شناسایی برهمکنش هایی که سبب بروز پاسخ مرگ سلولی در ارقام حساس ملون شده است، بسیار مورد توجه خواهند بود.

هر چند تولید زرشک بی دانه تنها به ایران محدود شده است ولی انواع دانه دار آن در بسیاری از نقاط دنیا به صورت خودرو پراکنده است. به دلیل وجود هیبریداسیون فراوان و پلی پلوئیدیی در این گونه شناسایی مرزها و حدود گونه ها بسیار دشوار است. یکی از راه های تعیین مرزهای بین گونه ای در یک جنس بررسی سیتوژنتیکی و کاریوتایپی از قبیل شمارش تعداد کروموزوم ها و مشاهده تشابهات کروموزومی و تهیه کاریوتایپ می باشد. در این تحقیق، مطالعات کاریوتایپی با استفاده از مریستم های نوک ریشه در 8 اکوتیپ زرشک بومی مناطق مختلف خراسان جنوبی، شمالی و رضوی با استفاده از روش اسکواش انجام شد. در این تحقیق اندازه گیری طول کروموزومها با استفاده از نرم افزار karyotype analysis نسخه 5/1 انجام شد و سایر شاخص ها کاریوتایپی (a2, rec, cvcl, drl, s% و rl) با استفاده از نرم افزار اکسل محاسبه گردید. مقایسه میانگین بین طول کروموزوم های اکوتیپ ها در قالب طرح کاملا تصادفی نامتعادل و با استفاده از نرم افزار jmp انجام شد که اختلاف معنی داری را در سطح 1درصد بین اکوتیپ ها نشان داد. نتایج نشان داد که عدد پایه کروموزومی در تمام اکوتیپ ها برابر با 2n=4x=56 می باشد و بلندترین طول کروموزومی در اکوتیپ قره سو و کوتاه ترین طول کروموزومی در اکوتیپ چلپو می باشد. همچنین بررسی ها نشان داد که اکوتیپ قره سو نا متقارن ترین اکوتیپ و اکوتیپ چلپو متقارن ترین اکوتیپ از لحاظ کاریوتایپی می باشد و این خود نشان دهنده این است که اکوتیپ قره سو متکامل ترین اکوتیپ و اکوتیپ چلپو ابتدائی ترین اکوتیپ است. در مجموع نتایج نشان دهنده وجود تنوع در اکوتیپ های زرشک استان های خراسان می باشد، همچنین گونه b. integerrima گونه غالب در استان های خراسان است.

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.

با توجه به افزایش روزافزون کاربرد نانو مواد در صنایع مختلف بخصوص نانوذره دی اکسید تیتانیوم و افزایش میزان این ماده در خاک، آب و هوا توجه به اثرات این مواد برروی گیاهان به عنوان اولین زنجیره غذایی حائز اهمیت می باشد. نانوذره دی اکسید تیتانیوم به دلیل خاصیت فتوکاتالیستی خود دارای توانایی تاثیر گذاری بر سیستم های رشدی گیاهان می باشد. تحقیق حاضر با هدف بررسی اثر نانوذره دی اکسید تیتانیوم به همراه کلاتedta بر سطح بیان ژن نیترات ردوکتاز به عنوان آنزیم سیگنالی در جهت رشد گیاه اسفناج با استفاده از تکنیک کمیreal-time pcr انجام شد. این آزمایش با آرایش فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار شامل سه سطح tio2 (صفر t1= ، 05/0t2= ، 1/0 t3= میلی گرم در لیتر) و دو سطح edta (صفرe1= و 130 e2= میلی مول) انجام شد. نمونه برداری از بافت برگی گیاه پس از محلول پاشی در چهار بازه زمانی صفر، 12، 24 و 36 ساعت پس از آن صورت گرفت. برای نرمال سازی از ژن خانه دار actin استفاده شد و با روش اندازه-گیری نسبی داده ها مورد ارزیابی قرار گرفتند. از بررسی نتایج حاصل از این آزمایش می توان نتیجه-گیری نمود که اعمال سطوح مختلف نانوذرات دی اکسید تیتانیوم نتایج متفاوتی را در زمان های متفاوت ایجاد نمود. تمرکز بر نحوه ی بیان ژن در سطوح مختلف نانوذره دی اکسید تیتانیوم حاکی از پاسخ آنی به تیمار های نانوذرات اعمال شده در غیاب edta پس از محلول پاشی است. سطوح دوم و سوم نانوذره بکار برده شده پس از گذشت 36 ساعت از اعمال محلول پاشی، افزایش بیان ژن نیترات ردوکتاز را نشان دادند که این افزایش در سطح 1/0 میلی گرم در لیتر به مراتب بیشتر از 05/0 میلی گرم در لیتر نانوذره دی اکسید تیتانیوم بود.