به منظور بررسی پاسخ گیاه کلزا به تنش شوری در سطح پروتئین ها، رقم حساس sarigol و رقم متحمل option 500 در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفتند. ارقام در اتاقک رشد و شرایط کنترل شده رشد کرده و یک ماه پس از جوانه زنی، تیمار شوری با غلظت 250 میلی مولار nacl اعمال و به مدت یک ماه ادامه یافت. صفات ارتفاع بوته، وزن تر و خشک اندام هوایی، وزن تر و خشک ریشه، طول ریشه و میزان پرولین برگ مورد اندازه گیری قرار گرفتند. از نظر صفات ارتفاع اندام هوایی، وزن خشک ریشه و میزان پرولین اختلاف معنی داری بین گیاهان شاهد و تیمار تحت تنش شوری وجود داشت. ارتفاع اندام هوایی در هر دو رقم کاهش داشت که این کاهش در رقم حساس بیش از رقم مقاوم بود. وزن خشک ریشه تحت تنش شوری در هر دو رقم افزایش پیدا کرد ، اما مقدار این افزایش در رقم مقاوم بیشتر بود. اثر متقابل تنش و رقم برای وزن خشک ریشه معنی دار به دست آمد و نشان داد که روند تغییرات وزن خشک برای دو رقم در سطوح تنش شوری یکسان نیست. در خصوص پرولین نیز با وجود اینکه سطح اولیه آن در رقم حساس بیش از رقم مقاوم بود اما پس از اعمال تنش، سطح پرولین در هر دو رقم افزایش یافت. بعد از استخراج پروتئین از بافت برگی، الکتروفورز دو بعدی برای بررسی الگوی پروتئوم برگ در گیاهان شاهد و تحت تیمار شوری استفاده شد. پروتئین ها در بعد اول به روش ief و در بعد دوم با تکنیک sds-page تفکیک شدند. پس از رنگ آمیزی با آبی کوماسی، تصویر برداری از ژل ها و تجزیه لکه های پروتئینی با نرم افزار pdquest، تعداد 99 لکه پروتئینی شناسایی و از بین آنها 28 لکه پروتئینی با بیش از سه برابر افزایش یا کاهش بین گیاهان شاهد و تیمار تنش شوری، تشخیص داده شدند. با مراجعه به داده های پایگاه های اطلاعاتی و بر اساس pi و وزن مولکولی لکه ها، نسبت به شناسایی پروتئین ها اقدام شد. پروتئین های شناسایی شده در شش گروه عملکردی شامل پروتئین های دخیل در فتوسنتز و متابولیسم، ترارسانی علامت، پروتئین کینازها، عوامل رونویسی، پروتئین های دخیل در تنش اکسیداتیو و عوامل بازچرخ پروتئین ها طبقه بندی شدند. پروتئین های دخیل در فتوسنتز و متابولیسم شامل oee2، زیر واحد کوچک ریبولوز 1،5 بی فسفات کربوکسیلاز/اکسیژناز و تریوزفسفات ایزومراز بودند. پروتئین های مسیرهای ترارسانی علامت شامل فسفاتاز 2c، فسفو لیپاز d، سیتوکروم p450، arr و پروتئین پاسخ دهنده به اکسین (saur) بودند. از پروتئین کینازهای شناسایی شده می توان به cdpk، agc و یک فسفاتیدیل اینوزیتول کیناز اشاره کرد. عوامل رونویسی شناسایی شده در این پژوهش شامل یک عامل رونویسی از خانواده ring/u-box و یک عامل رونویسی دیگر با اثرگذاری بر atpase واکوئلی بودند، که هر دو پروتئین افزایش بیان نشان دادند. از پروتئین های درگیر در حذف ros، آنتی اکسیدانت هایی از خانواده تیوردوکسین، پرودوکسین، sod و آنزیم فنول اکسیداز شناسایی شدند. نتایج کلی این آزمایش نقش پروتئین های مسیرهای ترارسانی علامت خصوصاً کینازها و پروتئین های مرتبط با ros را در پاسخ به تنش شوری در هر دو رقم حساس و مقاوم بیشتر آشکار می سازد.

برنج یکی از غلات دانه ریز مهم در جهان است که بیش از 50% از جمعیت جهان را تغذیه می کند. عامل بیماری بلاست برنج، بیمارگر magnaporthe grisea است که یکی از مهم ترین بیماری های قارچی برنج در اغلب نواحی جهان به شمار می رود. به منظور بررسی اثر تنش قارچ بلاست بر الگوی بیان پروتئوم در کشت سوسپانسیون سلولی برنج، آزمایشی در قالب طرح کاملا تصادفی با دو رقم نعمت و طارم در دو سطح شاهد و تنش بیماری بلاست در سه تکرار اجرا شد. هر دو رقم در محیط کشت و در شرایط استریل رشد داده شد و سپس با قارچ بلاست با غلظت 105×1 به مدت 48 ساعت آلوده گردید. 48 ساعت پس از اعمال تنش، نشت یونی و مشاهدات میکروسکوپی مورد ارزیابی قرار گرفتند. اختلاف بین سطح شاهد و تنش بیماری بلاست برای صفت نشت یونی در سطح یک درصد معنی دار گردید. در مشاهدات میکروسکوپی در رقم حساس طارم میسیلیوم ها کاملا کالوس را احاطه کرده و اسپور های فراوانی در این رقم مشاهده شد درحالی که در رقم مقاوم نعمت میسیلیوم های خیلی کمی مشاهده گردید. این نتایج نشان می دهد که رقم طارم جزء ارقام حساس و رقم نعمت جزء ارقام مقاوم به بیماری بلاست برنج است. در این مطالعه برای شناسایی پروتئین های درگیر در مقاومت گیاه برنج به قارچ بلاست، پروفایل پروتئینی کشت سوسپانسیون رقم نعمت و طارم 48 ساعت بعد از آلودگی با قارچ مقایسه شد. مقایسه الگوی پروتئوم دو رقم در سطح شاهد و تنش بیماری بلاست منجر به شناسایی 119 لکه پروتئینی شد. در رقم مقاوم نعمت با انجام آزمونt سه لکه پروتئینی بوسیله تیمار با قارچ بلاست تغییرات بیان معنی داری را نشان دادند که از این تعداد دو لکه پروتئینی افزایش بیان و یک لکه پروتئینی کاهش بیان نشان داد. همچنین در رقم حساس طارم با آزمونt ، چهار لکه پروتئینی بوسیله تیمار با قارچ بلاست تغییرات بیان معنی داری را نشان دادند که از این تعداد دو لکه پروتئینی افزایش بیان و دو لکه پروتئینی کاهش بیان نشان دادند. بر اساس مطابقت نقطه ایزوالکتریک و جرم مولکولی لکه های پروتئینی دارای تغییرات بیان با اطلاعات موجود در داده های پایگاه های اطلاعاتی این پروتئین ها شناسایی شدند. پروتئین-های شناسایی شده در چهار گروه عملکردی شامل پروتئین های دخیل در واکنش های دفاعی، ترارسانی علامت، پروتئین های درگیر در بیوسنتز و متابولیسم مولکول ها و پروتئین های تنظیمی طبقه بندی شدند. پروتئین های دفاعی شناسایی شده شامل ?1, 3glucanaseو pathogen related protein بودند. پروتئین مسیر های ترارسانی علامت شامل receptor like protein kinase و پروتئین های درگیر در بیوسنتز و متابولیسم مولکول ها در این پژوهش شامل ترانس کتولاز و تریوز فسفات ایزومراز و ایزوفلاون ردوکتاز بودند.putative uncharacterized protein پروتئین درگیر در مسیر های تنظیمی بود. افزایش بیان معنی دار و بالای پروتئین های ?1,3glucanase و receptor like protein kinase در رقم مقاوم نشان دهنده افزایش فعالیت ضد قارچی، القای پاسخ های دفاعی موثر در مقابل قارچ بلاست، درک تغییرات محیطی مربوط به تنش، پاسخ مناسب به آن ها و سازش بهتر گیاه در مقابل تنش است. افزایش بیان معنی دار پروتئین های pathogen related protein و transketolase در شرایط تنش نمایانگر نقش این پروتئین ها در کاهش اثرات تنش و محافظت گیاه از تنش های قارچی می باشد.

اصلاح و معرفی ارقام متحمل به خشکی در مراحل اولیه رشد از اهمیت روز افزونی برخوردار است. یکی از راه های تشخیص ارقام متحمل، می تواند استفاده از نشانگر های آنزیمی به خصوص آنزیم های آنتی اکسیدان باشد. به منظور ارزیابی میزان فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدان پراکسیداز (pox)و سوپراکسید دیسموتاز (sod) در 12 رقم متحمل و 8 رقم حساس جو در شرایط عادی و تنش خشکی در مرحله گیاهچه ای، آزمایشی در سال 1390 پیاده گردید. آزمایش در قالب فاکتوریل با طرح پایه کاملا تصادفی در سه تکرار انجام شد. در این آزمایش فاکتور های آزمایش عبارت بودند از ارقام جو (در دو گروه متحمل و حساس)، شرایط محیطی (آبیاری عادی و 7- بار اعمال شده با پلی اتیلن گلیکول) و بافت گیاهچه ای (ساقه چه و ریشه چه). آنزیم ها توسط ژل پلی آکریلامید افقی 8% مورد جداسازی و رنگ آمیزی قرار گرفتند و فعالیت ایزوزیمی با استفاده از نرم افزار mcid اندازه گیری شد. تجزیه واریانس داده های کمی مرتبط با سه ایزوزیم sodبین دو شرایط کم آبی و عادی نشان داد که این ایزوزیم ها به غیر از sod2اختلاف معنی دار در سطح احتمال 1% نشان می دهند. اثر متقابل دو جانبه تنش × بافت در هرسه ایزوزیم معنی دار بود. میانگین فعالیت sod2 علیرغم تنش شدید کم آبی بلا تغییر باقی ماند. تجزیه اختلاف بین دو شرایط عادی و تنش خشکی و اختلاف بین بافت ریشه و ساقه برای پنج ایزوزیم poxبه جز برایpox4, pox1 برای بقیه ایزوزیم های poxمعنی دار بود. اثر متقابل تنش × بافت برای pox2, pox1 و pox5 در سطح احتمال 1% معنی دار بدست آمد. بین دو گروه حساس و متحمل جو برای ایزوزیم pox4 اختلاف معنی دار بدست نیامد فقط pox3, pox2, pox1 و pox5در سطح احتمال 10% اختلاف نشان دادند. میانگین فعالیت ایزوزیمی در ارقام متحمل بیشتر از ارقام حساس بود. ولی در شرایط محیطی و بافت های ریشه و ساقه فعالیت بیشتر به نوع ایزوزیم pox مربوط می شود

به منظور انتخاب بهترین رقم گندم برای پاسخ به کالوس¬زایی و باززایی جنین بالغ 15 رقم زراعی گندم شامل گاسپار، پیشگام، پیشتاز، شاه¬پسند، گنبد، سایسون، سرداری، کاسگوژن، کرج 3، الموت، سپاهان، پارسی، سیوند، افلاک و چمران به محیط کشت کالوس¬زایی حاوی 2 میلی¬گرم در لیتر 2,4-d انتقال داده شدند و بعد از 6 هفته درصد کالوس¬زایی و وزن کالوس به ازای هر ریزنمونه ثبت گردید بعد از تجزیه و تحلیل داده¬ها مشخص شد که ارقام از نظر درصد کالوس¬¬زایی و وزن کالوس در سطح احتمال 1 درصد تفاوت معنی داری با هم دارند. کم¬ترین درصد کالوس¬زایی (60 درصد) مربوط به رقم چمران و بیشترین درصد کالوس¬زایی (100 درصد) مربوط به ارقام شاه¬پسند، پیشتاز، گنبد، پیشگام و گاسپار بود و در مورد وزن کالوس، بیشترین وزن کالوس به ازای هر ریزنمونه، مربوط به رقم شاه پسند به مقدار 46/141 میلی گرم و کم¬¬ترین وزن کالوس به ازای هر ریزنمونه مربوط به رقم افلاک به مقدار 46/42 میلی¬گرم بود. برای باززایی، کالوس¬ها به محیط کشت ms بدون تنظیم کننده¬های رشد انتقال داده شدند و بعد از 6 هفته درصد شاخه¬زایی برای هر رقم ثبت گردید. نتایج نشان داد که بین ارقام از نظر میانگین درصد شاخه¬زایی در سطح احتمال 1 درصد تفاوت معنی¬داری وجود دارد بطوریکه کمترین درصد شاخه¬زایی (صفر درصد) مربوط به ارقام الموت، کرج 3 و سایسون بود و بیش¬ترین درصد شاخه¬زایی (26 درصد) مربوط به رقم افلاک بود. در مرحله¬ی بعدی اثر 8 نوع محیط کشت بر روی درصد باززایی در رقم¬های افلاک و کاسگوژن بررسی شد. در رقم کاسکوژن بین محیط کشت¬ها از نظر میانگین درصد شاخه¬زایی در سطح احتمال 1 درصد تفاوت معنی¬داری دیده شد به¬طوریکه محیط کشت شماره هشت با ترکیب هورمونی 2 میلی¬گرم در لیتر هورمون bap به¬همرا 5/0 میلی¬گرم در لیتر iaa، بیش¬ترین درصد شاخه¬زایی به میزان 5/37 درصد را نشان داد و محیط کشت شماره¬ی سه با ترکیب هورمونی 5/0 میلی¬گرم در لیتر bap کم¬ترین درصد شاخه¬زایی به میزان 76/4 درصد باززایی را نشان داد. در رقم افلاک از 8 نوع محیط کشت استفاده شده فقط در دو تا از محیط کشت¬ها (3 و8) تولید شاخساره دیده شد و در بقیه محیط کشت¬ها (1، 2، 4، 5، 6 و7) شاخه¬زایی دیده نشد. مقایسه¬ی این دو محیط کشت با استفاده از آزمون t نشان داد که بین آن¬ها در درصد شاخه¬زایی اختلاف معنی-داری وجود ندارد و میانگین درصد شاخه¬زایی در محیط کشت شماره 3 با ترکیب هورمونی 5/0 میلی-گرم در لیتر bap، 25 درصد شاخه¬زایی و در محیط کشت شماره¬ی 8 با ترکیب هورمونی 2 میلی¬گرم در لیتر bap به¬همراه 5/0 میلی¬گرم در لیتر iaa، 33/13 درصد شاخه¬زایی بدست آمد.

سلول‎های گیاهی به دلیل تولید بیوماس بیشتر و همچنین عاری بودن از عوامل پاتوژنی، و توان انجام تغییرات پس از ترجمه برای پروتئین‎های یوکاریوتی، بهترین گزینه برای تولید پروتئین‏های نوترکیب به حساب می‏آیند. طی 10 سال گذشته بیش از 100 پروتئین نوترکیب در گیاهان تراریخت تولیدشده و حتی برخی از آنها در مرحله‎ی تجاری شدن به سر می‎برند. هدف از این مطالعه انتقال ژن اینترفرون آلفا به گیاه گوجه فرنگی بود، که برای این منظور بذور گوجه فرنگی رقم ارومیه در دمای 25 درجه در شرایط کاملاَ استریل در انکوباتور نگهداری، و در زمان مناسب در محیط کشت ms رشد داده شد و بعد از جوانه زدن، ریزنمونه‎های کوتیلدون 7 روزه و هیپوکوتیل 9 روزه، برای آلوده سازی با آگروباکتریوم حاوی ژن اینترفرون آلفا تهیه شدند. آگروباکتریوم نژاد lba4404 را در محیط کشت lb تکمیل شده با آنتیبیوتیک‎های مناسب، در دمای 28 درجه سانتیگراد کشت شد و پس از رسیدن رشد باکتری به od=1 تلقیح ریزنمونه‎ها با آن صورت گرفت. نمونه‎های کوتیلدون و هیپوکوتیل به مدت 30 دقیقه در محلول حاوی باکتری‎ها غوطه ور شدند. سپس به محیط کشت بدون آنتی بیوتیک هاگرومایسین و سپس به همان محیط کشت با 50 میلی گرم بر لیتر هاگرومایسین منتقل شدند. ریزنمونه ها هر 14 روز واکشت شدند. گیاهان تولید شده ابتدا به محیط ساقه زایی و سپس ریشه زایی منتقل شدند. بعد از استخراج dna از گیاهان تراریخته‏ی احتمالی، با استفاده از پرایمر طراحی شده برای ژن اینترفرون آلفا، حضور این ژن، با روش pcr مورد تایید قرار گرفت. گیاهان بیان کننده ژن در گلخانه تحت مراقبت ویژه قرار گرفتند تا بذر گیری از آنها صورت پذیرد.