گیاه آلوئه به دلیل برخورداری از جنبه های کاربردی فراوان، مورد توجه بسیاری از شرکت های فعال در حوزه های غذا، دارو، مواد آرایشی و بهداشتی و غیره می باشد. اولین گام در بهره مندی از پتانسیل های این گیاه ارزشمند، ایجاد امکان کشت گسترده آن است. از آنجا که تکثیر بذری این گیاه (به دلیل وجود نرعقیمی گسترده) از کارایی اندکی برخوردار است، تثبیت مزارع تجاری آلوئه مبتنی بر تکثیر جنسی تقریبا ناممکن می باشد. ازاینرو، توجه محققان به تولید پایه های تکثیر غیرجنسی این گیاه برای پاسخ به نیاز صنایع وابسته به آلوئه معطوف گردیده است. در این راستا روش های کشت بافت گیاهی برای ریزازدیادی گیاه آلوئه از جایگاه بسیار مهمی در تامین مواد اولیه برای صنایع تبدیلی آلوئه برخوردار شده اند. در این تحقیق، بهینه سازی فرآیند کشت بافت و باززایی گیاه آلوئه به منظور ایجاد امکان انجام تحقیقات و ارائه راهکارهای بیشتر در رابطه با استفاده کاربردی از پتانسیل های این گیاه، انجام شد. ترکیبات مختلف محیط کشت، مواد تنظیم کننده رشد و روش های کشت بافت به منظور ریزازدیادی گیاه آلوئه از طریق شاخه زایی مستقیم و باززایی از بافت کالوس و کشت های سوسپانسیون سلولی مورد آزمایش قرار گرفتند. گیاهان آلوئه با کارایی مطلوب از طریق شاخه زایی مستقیم باززایی شدند و نتایج مطلوبی در باززایی آلوئه از کشت کالوس حاصل گردید.

ویروس خراشک حلقوی میخک (carnation etched ring virus, cerv)، یکی از اعضای جنس caulimovirus و از خانواده caulimoviridae می باشد. ژنوم ویروس بصورت dna دورشته ای به طول هشت کیلوباز بوده وناقل آن شته سبز هلو (myzus persicae) می باشد. به منظور شناسایی این ویروس در سال های زراعی 1389 و 1388 از گلخانه های میخک (dianthus caryophyllus)و قرنفل (dianthus barbatus) استان های خراسان رضوی (شهرستان های مشهد، نیشابور، چناران، سبزوار) و خراسان شمالی (شهرستان های بجنورد و شیروان) نمونه برداری انجام شد. تعداد 254 نمونه شامل میخک، قرنفل و علفهای هرزی که دارای علائمی نظیر لکه ها و خطوط کلروزیا نکروز، ابلقی یا حتی بدون علائم بودند، جمع آوری شدند. در آزمایشگاه به منظور ارزیابی وجود ویروس در نمونه های مشکوک، آزمون سرولوژیکی das-elisa انجام شد. نتایج نشان داد که 54 نمونه (شامل میخک و قرنفل) از 254 نمونه، آلوده به این ویروس بودند. به منظور تکثیر ویروس، بر روی گیاهان محکsaponaria vaccaria cv. pink beauty و silen armeriaو dianthus caryophyllus cv.joker مایه زنی انجام شد. در آزمون pcr پس از بکار بردن جفت آغازگرهای اختصاصی برای نواحی حفاظت شده از ژن پروتئین پوششی و ژن پروتئین حرکتی ویروس خراشک حلقوی میخک، به ترتیب قطعاتی در اندازه تقریبی1500 و 1000جفت باز تکثیر شدند. رسم درخت فیلوژنی برای ژن پروتئین پوششی و ژن پروتئین حرکتی ویروس cerv با استفاده از نرم افزار mega و بکارگیری روش neighbor joining نشان داد که در مورد ژن پروتئین پوششی شباهت ایزوله ایرانی در سطح نوکلئوتیدی و آمینواسیدی به ترتیب با ایزوله هلند 9/98% و 3/99% و با ایزوله هند به ترتیب 3/98% و 6/98% می باشد. همچنین در مورد ژن پروتئین حرکتی شباهت ایزوله ایرانی در سطح نوکلئوتیدی و آمینواسیدی با ایزوله هلند به ترتیب 7/97% و 6/99% و با ایزوله هند به ترتیب 1/96% و 9/98% نشان داده شد. این اولین گزارش از مطالعات مولکولی درباره ویروس خراشک حلقوی میخک در ایران است.

پروانش (catharanthus roseus) یک گیاه مدل دارویی است. ریشه این گیاه محل تجمع دو آلکالوئید اجمالسین و سرپنتین است، که در درمان بیماری های قلبی-عروقی، از جمله فشار خون بالا استفاده می شود. این گیاه به خصوص به علت وجود آلکالوئیدهای وین بلاستین و وین کریستین، که در درمان سرطان به کار برده می شود، اهمیت زیادی پیدا کرده است. در حال حاضر، وین بلاستین و وین کریستین به طور عمده توسط استخراج از گیاه c. roseus به دست می آیند. دلیل این امر آن است که روش های تمام سنتزی و نیمه سنتزی و روش های دیگر برای تولید این مواد در مقیاس وسیع مناسب نیستند. همچنین تلاش زیادی برای تولید این ترکیبات در مقیاس وسیع به وسیله کشت سوسپانسیون سلولی و ریشه های موئین انجام شده است. به دو دلیل کشت های سلولی برای تولید این مواد موفق نبوده اند: 1- کشت سلولی فاقد مسیر تولید وین دولین (پیش ماده وین بلاستین و وین کریستین) می باشد 2-میزان تولید این مواد در کشت های سلولی بسیار کم بوده است. وجود مقادیر بسیار کم وین بلاستین و وین کریستین که در بخش هوایی گیاه تولید می شود (حدود 0005/0 وزن خشک) و همچنین استخراج آنها از میان ترکیبات زیادی، که از لحاظ خصوصیات فیزیکی و شیمیایی بسیار به هم شبیه هستند، باعث افزایش قیمت بسیار زیاد این دو ماده شده است. تحقیقات زیادی درباره نقش تنظیم کننده های رشد گیاهی در بیوسنتز متابولیت های این گیاه انجام شده است. برای استفاده تجاری از پروانش سه ماه پس از جوانه زدن، که گیاه شروع به گلدهی می کند جمع آوری می شود. از طرفی تیمار با اتیلن در طول دوره گلدهی باعث افزایش معنی داری در کاتارانتین، وین دولین و وین بلاستین، می شود. همچنین مکانیسم مولکولی اثر برخی تنظیم کننده های رشدی نظیر اتیلن در این گیاه ناشناخته مانده است. بیان ژن های t16h، g10h، dat و avlbs در تیمار با اتیلن، و در باز ه های زمانی 6، 12، 24، 48 و 72 ساعت با استفاده از تکنیک real time rt-pcr، بررسی شد. بیان ژن های t16h، dat و avlbs در 6 ساعت پس از تیمار با اتیلن نسبت به شاهد افزایش بیان و در 12 ساعت کاهش یافت و پس از آن روند ثابتی پیدا کرد. با این وجود ژن g10h با تابعیت از این الگو پس از 72 ساعت نیز افزایش بیان داشت و از الگوی سه ژن دیگر تبعیت نکرد. با توجه به روند بیان مشابه ژن های t16h، dat و avlbs به نظر می رسد که احتمالاً توسط یک عامل رونویسی تنظیم می شوند. نتایج سایر تحقیقات نشان دهنده این واقعیت است که g10h از طریق مسیر متفاوتی نسبت به سایر ژن ها تنظیم می شود. با توجه به نتایج تحقیقات قبلی و این آزمایش به نظر می رسد که ژن g10h، ژن مهمی در پاسخ به اتیلن باشد. همچنین نتایج این تحقیق نشان داد که بیان ژن های t16h، dat و avlbs تحت تأثیر اتیلن قرار می گیرند.

گل جالیز(orobanche spp) گیاه انگلی مطلق بوده که به ریشه بسیاری از گیاهان زراعی مهم همچون گوجه فرنگی، آفتابگردان، خیار، توتون و ... متصل شده و باعث کاهش قابل توجهی در عملکرد گیاه زراعی به ویژه در مناطق گرم و خشک 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. درک بهتر نحوه واکنش گیاه میزبان و همچنین مکانیسم مولکولی مقاومت به این گیاه انگل به منظور یافتن روش های بهتر جهت کنترل آن ضروری به نظر می رسد. در این مطالعه بررسی بیان دو ژن کدکننده آنزیم-های کیتیناز (chi3) و سیستئین پروتئیناز (cyp1)، و همچنین یک ژن کدکننده انتقال دهنده ساکارز (sut1)، در واکنش گیاه گوجه فرنگی به آلودگی با گل جالیز، در دو ژنوتیپ متحمل و حساس با استفاده از تکنیک real time pcr انجام شد. هر سه ژن در ساعات اولیه پس از آلودگی افزایش بیان را نشان دادند. بیان انتقال دهنده ساکارز و همچنین آنزیم سیستئین پروتئیناز در هنگام تنش در دو ژنوتیپ با یکدیگر تفاوت داشته اما در مورد آنزیم کیتیناز این تفاوت مشاهده نشد. نحوه ی بیان ژن ها در دو ژنوتیپ حساس و مقاوم نشان داد که فعالیت های دفاعی گیاه گوجه فرنگی از همان ساعات اولیه پس از آلودگی شروع شده و رقم متحمل پاسخ دفاعی سریع تری به علائم منتقل شده از گیاه انگل می دهد. همچنین احتمالاً آنزیم های تجزیه کننده پروتئین (پروتئینازها)، یکی از ابزارهای دفاعی زودهنگام گیاهان در جلوگیری از نفوذ گل جالیز به ریشه می باشد

به منظور پی جویی بیوتیپ های درنه مقاوم به علف کش های تریازین و تریازینون در مزارع نیشکر استان خوزستان، ایران، و بررسی مبنای مولکولی مقاومت آنها، تحقیقاتی مشتمل بر آزمایش های آزمایشگاهی و گلخانه ای طی سال های 1391-1389 در دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد انجام شد. در این تحقیق تعداد چهارده توده (سیزده توده مشکوک به مقاومت و یک توده حساس) درنه جمع آوری شده مورد ارزیابی قرار گرفتند. به منظور تشخیص سریع تر بروز مقاومت در توده های مورد آزمایش، ابتدا توده ها با اعمال غلظت تفکیک کننده آمترین و متری بیوزین غربال اولیه شدند. سپس به منظور تعیین درجه مقاومت بیوتیپ های مقاوم، آزمون غلظت – پاسخ در پتری دیش انجام شد. به منظور تایید نتایج زیست سنجی دانهال، آزمایش های غربال گری و غلظت – پاسخ در گلخانه نیز انجام شد. میزان بازدارندگی فتوسنتز توسط علف کش های مذکور در بیوتیپ های مقاوم و حساس، 4 ساعت پس از اعمال غلظت های مختلف دو علف کش مذکور با اندازه گیری فلورسنس کلروفیل برگ بوسیله دستگاه فلورومتر برآورد شد. به منظور بررسی مبنای مولکولی مقاومت بیوتیپ های مذکور آزمایش های مولکولی در دو مرحله pcr و توالی یابی انجام شد. نتایج آزمایش زیست سنجی دانهال در پتری دیش نشان داد، تعداد شش بیوتیپ به دو علف کش مذکور مقاوم بودند. نتایج آزمون غلظت – پاسخ در پتری دیش نشان داد که بیوتیپ های مذکور با درجاتی بین 60/71 تا 6/774 و 66/10 تا 1/635 به ترتیب به علف کش های آمترین و متری بیوزین مقاوم شده بودند. نتایج غربال گری در گلخانه موید نتایج زیست سنجی دانهال در پتری دیش بود. نتایج آزمایش غلظت – پاسخ در گلخانه نشان داد که بیوتیپ های مذکور با درجاتی بین 62/4 تا 60/88 و 57/2 تا 54/81 به ترتیب به علف کش های آمترین و متری بیوزین مقاوم شده بودند. نتایج اندازه گیری فلورسنس کلروفیل نشان داد سه پارامتر ماکزیمم بازده فتوشیمیایی کوانتومی فتوسیستم 2 (fv/fm)، تغییرات نسبی فلورسنس در مرحله j (fvj) و مساحت بین منحنی کاتسکی و fm (area) در بیوتیپ حساس، چهار ساعت پس از پاشش دو علف کش مذکور به شدت کاهش پیدا کرد. در حالیکه در مورد بیوتیپ های مقاوم این کاهش با اعمال غلظت های زیادی از علف کش مشاهده شد. همچنین ارتباط معنی داری میان پارامترهای اندازه گیری شده با وزن تر اندازه گیری شده در 28 روز پس از اعمال علف کش وجود داشت. مطالعه مولکولی بیانگر وجود جهش در نوکلئوتیدهای موقعیت 232 و 286 ژن psba پروتئین d1 بود که به ترتیب منجر به تغییر آمینو اسیدی سرین به گلایسین در موقعیت 264 بیوتیپ های مقاوم و تغییر آمینو اسیدی گلایسین به سرین در موقعیت 282 در بیوتیپ حساس شده بود.

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.

سورگوم پنجمین غله مهم دردنیا می باشدکه به لحاظ مقاومت بالایی که نسبت به شرایط نا مساعد محیطی دارد همواره مورد توجه بسیاری از محققان بوده است. مقاومت به گرما و خشکی، یک مشخصه مهم برای این گیاه محسوب می شود. در این پژوهش با استفاده از روش cdna-aflp بر روی یک رقم مقاوم تجاری سورگوم تعدادی از ژنهای مرتبط با تنش خشکی شناسایی گردید و سپس بیان تعدادی از این ژنها توسط روش rt- pcr نیمه کمی و کمی تحت سطوح مختلف تنش خشکی آزمون گردید. بدین منظور گیاهچه های سورگوم در مرحله 6-5 برگی به محیط کشت هیدروپونیک انتقال یافته وتوسط peg (6000) تحت تیمار تنش خشکی قرار گرفتند و در زمانهای مختلف پس از اعمال تنش (2، 6، 12و 24 ساعت پس از اعمال تنش)، نمونه گیری از بافتهای برگ و ریشه انجام گرفت. سپس با استفاده از تکنیک cdna-aflp ژنهای القا شده در تنش خشکی شناسایی شدند و بیان برخی از آنها با استفاده روش rt- pcr نیمه کمی و کمی مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که الگوی بیان ژنهای مرتبط با تنش خشکی کاملا وابسته به نوع بافت و اندام و زمان نمونه گیری می باشد. در ضمن این آزمایش نتایج حاصل از آزمایشات cdna – aflp قبلی راکاملا تایید می کرد. در ادامه یکی از ژنهای شناسایی شده (ژن شماره 39) که در مطالعات بیوانفورماتیک پروتئین فرضی را کد می نمود، در ناقل pbi 121 کلون شد وسپس به منظور بررسی نقش و عمل دقیق آن به گیاه مدل توتون انتقال داده شد و در نهایت بیان این ژن در گیاه توتون تراریخت بررسی شد. نتایج در گیاه توتون نشان داد که گیاه تراریخت نسبت به شاهد از مقاومت به خشکی بالاتری برخوردار بود. همچنین به منظور بررسی ژن شماره 17 که در مراحل بعداز تنش بیانش کاسته شده بود این ژن با استفاده از ناقلهای خاموشی rnai در گیاه سورگوم خاموش شد ولی در نهایت هیچ گیاه سورگومی باززایی نشد

چکیده به منظور طراحی و اجرای برنامه های به نژادی، آگاهی ازساختار ژنتیکی گیاه مورد بررسی ضروری است و انتخاب والدین مناسب جهت تولید هیبریدهایی باعملکردبالامیتواندازهدررفت وقت وانرژی درمراحل بعدی جلوگیری کند. امروزه تحقیقات زیادی درزمینه اصلاح گوجه فرنگی برای صفات مرتبط باعملکرد، مقاومت به شرایط نامساعد محیطی وآفات انجام میشود. دربررسی گوجهفرنگی ازنظر ژنتیکی واصلاح آن تلاش میگردد تا از لاینهایی باحداکثر اختلاف درخصوصیات مورفولوژیکو زراعی استفاده گردد . بعنوان مثال بروز نماید. تحقیقی که پیشروست درسالهای 1390 تا 1392 f حداکثر هتروزیس ممکن در هیبریدهای 1 درگلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد انجام گردید. دراین تحقیق قابلیت آنها، با استفاده از تلاقی دایآلل برای f ترکیبپذیری وهتروزیس در 7 لاین گوجه فرنگی و هیبریدهای 1 صفات باارزش زراعی مورد بررسی قرار گرفت. انتخاب والدین و انجام تلاقیها در سال 1390 وکشت و بررسی صفات مورد نظر درسالهای 1391 و 1392 درقالب طرح بلوکهای کامل تصادفی با f هیبریدهای 1 3 تکرار انجام پذیرفت. صفات مورد مطالعه عبارتنداز: ارتفاع نشا، تعداد برگتا ظهوراولین گلآذین، تعداد روزازجوانه زنی تا گلدهی، تعداد روزازگلدهی تا رسیدن اولین میوه، تعداد میوه دربوته، متوسط وزن میوه، عملکردکل در بوته، تعداد حجره در میوه، قطر ساقه، مقدار بذردرمیوه، تعدادخوشه در بوته. نتایج حاصل از آنالیز واریانس نشان داد که اثرات سیتوپلاسمی و قابلیت ترکیبپذیری خصوصی برای کلیه صفات در سطح احتمال یک درصد معنی دار بودهاند. همچنین آنالیز رگرسیون واریانس-کوواریانس والد- نتاج مشخص نمود که اثرات فوق غالبیت در بیشترمکانهای ژنی کنترل کنندهی صفات تعداد میوه در بوته، تعداد برگدر بوته، ارتفاع نشا، تعداد روز از جوانهزنی تا گلدهی و متوسط وزن میوه هستند. همچنین مشخص شدکه درصفت تعداد خوشه در بوته و تعداد روز از گلدهی تا رسیدن اولین میوه غالبیت ناقصو اپیستازی بیشترین مشاهده شد. باتوجه به تولید p2 * p تاثیر را در کنترل مکانهای ژنی دارند. بیشترین تولید در هیبرید 3 p متوسط بوته و تعداد میوه برروی بوته برای دستیابی به تولیدکافی با میوه هایی باوزن استاندارد لاینهای , 1 پیشنهاد میگردند. p5, p7 کلمات کلیدی :گوجه فرنگی، تلاقی دای آلل، هتروزیس، قابلیت ترکیب پذیری

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.

در حوزه ژنومیکس مقایسه ای، با مقایسه اطلاعات ژنتیکی در سطح توالی ژن های موجود در ژنوم(ها)، شناسایی نواحی ژنومیک متشابه امکان پذیر است که برای مطالعه ساختار و نحوه تکامل ژنوم(ها) به کار می رود. برای بخش های ژنومیک متشابه موجود، پروفایل هایی براساس هم ترازی بر روی این بخش های ژنومیک متشابه به دست می آید. از این پروفایل ها برای تشخیص بخش های جدید از ژنوم که متشابه با پروفایل های موجود باشند، استفاده می شود. درهم ترازی فوق الفبای هر توالی ژن ها هستند. به چنین توالی هایی اصطلاحا لیست های ژنی گویند. تاکنون برای هم ترازی لیست های ژنی روش های پیش رونده و حریصانه ارائه شده است که در این بین، روش های حریصانه مبتنی بر روش های ابتکاری نتایج بهتری داشته اند. با این وجود، در روش ابتکاری با دقت بالا، پیچیدگی محاسباتی زیاد و سرعت اجرای الگوریتم بسیار پایین است و در روش های ابتکاری سریع، دقت تاحدی کاهش پیدا کرده است. در این پایان نامه، ابتدا الگوریتمی برای تشخیص نواحی تناقض در لیست های ژنی ارائه شده است. سپس عملیات وزن دهی مجدد روابط تشابه در این نواحی انجام می شود و درنهایت به اجرای الگوریتم هم ترازی پس رو در هر ناحیه می پردازیم. هدف ما افزایش دقت هم ترازی با وزن دهی مجدد و اجرای الگوریتم هم ترازی پس رو در نواحی تناقض است. نتایج ارزیابی نشان می دهد که اجرای الگوریتم هم ترازی پس رو در نواحی تناقض بر مبنای روش های ابتکاری سریع دارای بهبود قابل توجهی در دقت هم ترازی نسبت به روش پایه gg2 است.

هدف اصلی مطالعات تنوع ژنتیکی، شناخت ویژگی های ذاتی و قابل توارث گیاهان و تلاش برای حفاظت از این ویژگی-های ذاتی است. ارس (juniperus polycarpos k.koch) از تیره سرو (cupressaceae)، یکی از مهم ترین گیاهان پرستار در کوهستان های صخره ای خشک و نیمه خشک است. شمال شرق به دلیل داشتن چندین زیستگاه برای این گیاه، یکی از بزرگترین ذخایر ژنتیکی ارس در کشور ایران است. تخریب بیش از حد این گیاه در سال های اخیر، قدرت احیای بشدت ضعیف ارس و نامشخص بودن وضعیت سیستماتیکی آن شرایط ویژه ای را برای این درخت ارزشمند بوجود آورده است. سه نشانگر ریزماهوارک، نشانگر کلروپلاستی rpl32-trnl و نشانگر هسته ای its برای ارزیابی تنوع ژنتیکی و تعیین جایگاه فیلوژنتیکی گونه های ارس شمال شرق ایران در جنس juniperus l. استفاده شد. 20 نمونه که از چهار جمعیت مختلف شمال شرق ایران (لائین، شکراب، گلول و سرانی، و کردینه) نمونه برداری شده بودند، تحت بررسی قرار گرفتند. از میان پنج نشانگر فقط نشانگر its، محصول پی سی آر تولید کرد. میزان تنوع نوکلئوتیدی اندازه گیری شده برای همه این 20 نمونه برابر با 00186/0 بود. جمعیت کردینه با میزان تنوع 00573/0 بیشترین تنوع را داشت و جمعیت های مناطق گلول و سرانی، و لائین فاقد تنوع بودند. نتایج مطالعه فیلوژنتیکی به روش بیزین، نشان داد که ارس های خراسان متعلق به گونه juniperus excelsa m.bieb هستند و گونه j. polycarpos در شمال شرق ایران وجود ندارد. انزوای طولانی مدت جمعیت های ارس شمال شرق از یکدیگر و همچنین نشانه های پلی پلوئیدی و احتمالا دورگه گیری در ارس-های شمال شرق مشاهده شد. کلمات کلیدی: تنوع ژنتیکی، juniperus excelsa، juniperus polycarpos، شمال شرق ایران

یکی از مشکلات موجود در صنعت پرورش قارچ خوراکی دکمه ای سفید، کاهش و یا توقف تولید بعد از برداشت سوم است که به نظر می رسد عامل اصلی این مشکل، اتمام مواد غذایی برای مصرف این قارچ و عدم توان استفاده بهینه از کمپوست باشد. پس از اتمام فرآیند کمپوست سازی، اساساً کمپوست شامل دو ترکیب اصلی غذایی، لیگنوسلولز و بیوماس میکروبی می باشد. اما این بیوماس میکروبی که با بالا رفتن دما در انتهای مراحل اول تهیه کمپوست (فازi) افزایش می یابند، تنها 10 درصد نیاز غذایی قارچ دکمه ای را تأمین می کنند (ملوی، 2004). مطالعات محققان نشان داده است که در قارچ خوراکی دکمه ای سفید (agaricus bisporus) و قارچ خوراکی صدفی (pleurotus ostreatus) آنزیم های مختلفی از ابتدای رشد میسلیومی تا انتهای دوره میوه دهی، تجزیه ترکیبات لیگنینی را در محیط کمپوست بر عهده دارند (ملوی، 2004). محتوی لیگنوسلولز شامل لیگنین، سلولز و همی سلولز با نسبت 3:3:1 است. در نتیجه استفاده از کمپوست نیازمند توانایی تولید مجموعه ای از آنزیم های تجزیه کننده ترکیبات لیگنینی در قارچ a. bisporus می باشد (ملوی و همکاران، 2004). تأثیر آنزیم های لاکاز ، منگنز پراکسیداز ، لیگنین پراکسیداز و گلی اکسال اکسیدازها در فرآیند تجزیه ترکیبات لیگنینی در قارچ های تجزیه کننده ترکیبات لیگنینی توسط محققان مختلف اثبات شده است که البته فعالیت این آنزیم ها بستگی به نوع قارچ مورد مطالعه دارد (کامیتسوجی و همکاران، 2004). آنزیم منگنز پراکسیداز (ec .1.11.1.13) یک آنزیم تجزیه کننده لیگنین، خارج سلولی و دارای یک هسته مرکزی پراکسیداز است. درصورت تخریب شدن این هسته ی مرکزی، به یون mn+2 نیاز پیدا می کند. آنزیم منگنز پراکسیداز، mn+2 را به mn+3 اکسید می کند و mn+3 نیز به نوبه خود ساختارهای فنولیک را به رادیکال های فنوکسیل اکسید می نماید (گلد و همکاران، 1989). mn+3 ایجاد شده، بسیار فعال است و با کلات کردن اسیدهای آلی مانند اکسالات یا مالات که بوسیله قارچ ها تولید می شوند، کمپلکس تشکیل می دهد (ماکلا و همکاران، 2002). با کمک این کلات ها، یون های mn+3 پایدار شده و می توانند به درون موادی مانند چوب نفوذ کنند. عدم استفاده ی بهینه کمپوست، قدرت پایین قارچ خوراکی دکمه ای سفید در رقابت با دیگر قارچ های رقیب، کمبود عملکرد در واحد سطح با توجه به هزینه های تولید، آفات و بیماری ها، سازگاری و انعطاف پذیری پایین این قارچ با تغییر شرایط محیطی از جمله مشکلاتی هستند که اصلاحگران قارچ خوراکی با آن روبرو می باشند. برخلاف تلاش های زیاد صورت گرفته توسط محققین، تکنیک های متداول اصلاح نژاد در قارچ a. bisporus تنها منجر به تولید انگشت شماری نژاد جدید گشته است. بنابراین امروزه روش های سنتی اصلاح در قارچ های خوراکی با مشکلاتی همراه می باشد، از جمله می توان به مواردی همچون نیاز به تهیه جدایه های دارای ویژگی مد نظر، انجام آزمون های عملکرد به شیوه سنتی و پایین بودن شانس موفقیت در انتقال خصوصیات مهم زراعی از قبیل عملکرد و مقاومت به بیماری ها اشاره کرد. لذا روش های سنتی تقریباً جایگاه خود را به روش های نوین زیست فن آوری سپرده است. از جمله این روش ها، اقدام به دستورزی و انتقال خصوصیت مورد نظر برای اهداف خاص در این میکرواورگانیسم می باشد که در طی سال های اخیر مورد توجه و بررسی ویژه ای در محافل علمی گرفته است. در این تحقیق به منظور افزایش بهبود کارایی تجزیه ترکیبات لیگنینی، ژن منگنز پراکسیداز (mnp) از قارچ p. ostreatus جداسازی و در سازه اختصاصی قارچ دکمه ای سفید حامل پروموتور gpdii همسانه سازی شده و انتقال آن به قارچa. bisporus (نژاد 737) از طریق روش استفاده از آگروباکتریوم (amt) مورد بررسی قرار گرفت.

mirnaها مولکول¬های کوچک تنظیمی هستند که در بسیاری از فرایندهای مرتبط با تکثیر، رشد و نمو و پاسخ گیاه به تنش¬های زیستی و غیرزیستی نقش دارند. تنش خشکی یکی از مهم ترین تنش های غیرزیستی تأثیرگذار بر کاهش سطح زیرکشت و عملکرد برنج (oryza sativa) می¬باشد. هدف این مطالعه شناسایی mirnaهای دخیل در تنش خشکی، سیگنالینگ تنش خشکی و سیگنالینگ حضور آب با استفاده از ریشه های تقسیم شده بود. به همین منظور سه تیمار مختلف شاهد، تنش خشکی و تنش خشکی همراه با حضور نسبی آب تهیه شد. شناسایی mirnaهای جدید و بررسی تغیر بیان mirnaهای شناخته شده با استفاده از روش توالی¬یابی با کارایی بالا انجام گرفت. در مجموع در این مطالعه 209 mirna جدید شناسایی شد. همچنین بررسی تغییر بیان mirnaها در دو تیمار نسبت به تیمار شاهد تغییر بیان 159 mirna را نشان داد که 83، 44 و 32 mirna به ترتیب در هردو تیمار، تیمار خشکی و تیمار توأم خشکی و آب تغییر بیان نشان دادند. بررسی عملکرد ژن های هدف شناسایی شده برای mirnaهایی که تغییر بیان نشان داده بودند مشخص کرد که این ژن ها عمدتاً فاکتورهای رونویسی تأثیرگذار در رشد و نمو، مرفولوژی برگ، تنظیم هموستازی هورمونی و پاسخ به تنش هستند. نتایج نشان داد که تنظیم میزان هورمون های اکسین، سیتوکنین، ابسزیک اسید و جاسمونیک اسید و همچنین تنظیم میزان فتوسنتز و هموستازی فسفر از مهم¬ترین تفاوت¬های مشاهده¬شده در دو تیمار خشکی و خشکی توأم با آب بود. در مجموع در تیمار توأم خشکی و آب نسبت به تیمار خشکی تغییر بیان متفاوتی برای mirnaها مشاهده-شد و این تغییر بیان به گونه¬ای بود که موجب تعدیل شرایط گیاه و القای شرایط نرمال می¬شد. مکانیسم-های تنظیم هموستازی هورمونی و تولید و مصرف انرژی، به ¬عنوان مهم¬ترین مسیرهای نشان¬دهنده تفاوت این دو تیمار مشخص شدند.

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.

میکرو rnaها (micrornas) مولکول های rna تک رشته ای بطول تقریبی 23-21 نوکلئوتید هستند که از برش ساختمان های سنجاق سری ایجاد شده توسط rna های غیر کد شونده بوجود می آیند. این مولکول ها در فرایندهای مختلف سلولی نظیر نمو، انتقال سیگنال، تخریب پروتئین، پاسخ به تهاجم بیمارگرها و تنش های محیطی نقش دارند. ازجمله تنش های محیطی که نقش موثری در توزیع و پراکنش گیاهان در مناطق مختلف دارد، تنش دمایی است. مطالعه الگوی بیان میکرو rnaها و بررسی ژن های هدف آنها، درک جامع تری را از شبکه های کنترل کننده پاسخ به تنش فراهم می کند. در این پژوهش برای اولین بار مطالعه الگوی بیان میکرو rna ها در شرایط تنش سرمایی در گیاه گوجه فرنگی انجام شد. برای شناسایی و تعیین ترادف smallrnaهای موجود در بافت برگ، از تکنیک illumina (solexa) sequencing استفاده شد. با آنالیز کتابخانه های تهیه شده از small rnaهای بافت برگ 28 خانواده حفاظت شده mirna و حدود 50 میکرو rna که تا کنون گزارشی از آنها در پایگاه mirbase برای گیاه گوجه فرنگی ارائه نشده است، شناسایی شد. براساس آنالیز کتابخانه degradom مشخص شد که بیشتر میکرو rnaهای بافت برگ، در کنترل فاکتور های رونویسی محافظت شده مانند spl، arf وmyb نقش دارند. در نهایت به منظور بررسی اثر تنش سرما بر بیان میکروrna ها، تغییرات بیان 14 میکروrna در شرایط تنش سرما با استفاده از تکنیسک stem-loop qpcr مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که میکرو rnaهای پاسخ دهنده به سرما از طریق کنترل ژن های مرتبط با رشد و نمو، پاسخ به تنش، القاء زمان گلدهی و فتوسنتز در فرآیند پاسخ به تنش در گیاه گوجه فرنگی نقش ایفاء می کنند.

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 .

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.

گیاهان عالی حاوی گستره¬ی وسیعی از مواد شیمیایی مفید برای مصارف دارویی بوده که می¬توان آنها را پایانه های متابولیسم در سلول های گیاهی دانست. بذرالبنج مصری گیاه دارویی مهمی به شمار می¬رود و دو ماده هیوسیامین و اسکوپولامین که دو ترکیب دارویی ارزشمند بوده از محصولات نهایی مسیر بیوسنتزی آلکالوئیدهای تروپانی در این گونه است. اسکوپولامین ارزش تجاری بالاتری نسبت به پیش ساز آن یعنی هیوسیامین و سایر ترکیبات تروپانی دارد. تراریخت نمودن گیاه با استفاده از سیستم وکتور طبیعی آگروباکتریوم رایزوژنز که باعث تولید ریشه مویین می¬گردد، راه حل جدیدی برای افزایش تولید متابولیت های ثانویه می¬باشد. مطالعه حاضر با هدف مطالعه الگوی بیان ژن¬های مهم مسیر بیوسنتزی آلکالوئیدهای تروپانی شامل، h6h، pmt، tri و trii در ریشه های مویین تراریخت بذرالبنج مصری (دیپلوئید و تتراپلوئید) حامل سازه h6h و pmt تحت تاثیر محرک متیل جاسمونات برای اولین بار به منظور بررسی اثر سطح پلوئیدی، تراریختی و محرک متیل جاسمونات در تغییر بیان این ژن¬ها انجام شد.نتایج نشان داد که تلفیق دو راهبرد مهندسی متابولیک و الیسیتیشن در بذرالبنج مصری باعث افزایش قابل توجه بیان ژن کلیدی h6h در کلون¬های ترانسژن pmt و h6h شده است. همچنین در گیاه بذرالبنج مصری کلون¬های ترانسژن حامل pmt نسبت به کلون¬های حامل h6h که با محرک تیمار گشته¬اند، افزایش بیان h6h بسیار چشمگیر¬تر بود، با توجه به اینکه h6h ژن انتهایی مسیر آلکالوئیدهای تروپانی بوده احتمالا افزایش بیان آن به معنای افزایش اسکوپولامین می¬باشد.