از زمان انجام انتقال ژنتیکی به کلروپلاست طی دو دهه گذشته این روش، به علت مزایای آن، یک جایگاه قابل توجه دربین محققین پیدا نموده است. مزایایی چون : سطوح بالای پروتئین، سهولت بیان پروتئین های چندگانه از mrna های پلی سیسترونی، محدود نگه داشتن ژن از طریق عدم امکان انتقال توسط دانه گرده(وراثت مادری)، فقدان خاموشی ژن، فقدان اثرات مکانی و پلیوتروپیک و فقدان dna خارجی ناخواسته. اولین گام برای ترانسفورماسیون کلروپلاستی، طراحی و ساخت وکتورهای ویژه آن می باشد. وکتورهای کلروپلاستی نسبت به وکتورهای معمولی دارای ساختار متفاوتی هستند. یکی از اجزاء اساسی این وکتورها، وجود توالی های جانبی احاطه کننده چپ و راست برگرفته از ژنوم کلروپلاستی (پلاستوم) گیاه مورد نظر است. در این پژوهش، هدف جداسازی و همسانه سازی این توالی ها از ژنوم کلروپلاستی گیاه اسفناج به منظور ساخت وکتور کلروپلاستی برای آن می باشد. بنابراین توالی کامل ژنوم کلروپلاستی این گیاه از پایگاه داده ncbi تهیه گردید و با بررسی آن، این دو سایت ورود انتخاب و پرایمرهای اختصاصی آن طراحی شد. این توالی توسط pcr تکثیر و در وکتور پایه puc19 با استفاده از سایت برشی pvuii با انتهای صاف کلون گردید. سازه بدست آمده (pucins) با روش شوک حرارتی به باکتری اشریشیاکلی سویه dh5? منتقل شده و باکتری های تراریخته بر روی محیط حاوی آنتی بیوتیک آمپی سیلین 75 میلی گرم درلیتر، انتخاب شدند. با استفاده از تکنیک های مختلف colony pcr، هضم آنزیمی، توالی یابی و هم ردیف سازی آن در بانک اطلاعاتی حضور این توالی در ناقل تایید شد. جزء مهم دیگر در این وکتورها، ژن نشانگر انتخابی مقاومت به آنتی بیوتیک می باشد. بنابراین پرایمرهای اختصاصی جهت تکثیر ژن aada که باعث ایجاد مقاومت به آنتی بیوتیک های اسپکتینومایسین و استرپتومایسین می شود به همراه پروموتور و ترمیناتور ویژه کلروپلاستی از وکتور pkcz طراحی گردید. این قطعه نیز بعد از تکثیر در سازه pucins با استفاده از سایت برشی pvuii با انتهای صاف کلون شد. سازه ساخته شده با نام pucinsaada به باکتری اشریشیاکلی سویه dh5? منتقل شده و باکتری های تراریخته بر روی محیط حاوی آنتی بیوتیک استرپتومایسین رشد کرد. این موضوع نشان می دهد که ژن aada تحت پروموتر و ترمیناتور کلروپلاستی در باکتری اشریشیاکلی بیان می شود که تائیدی بر نظریه درون همزیستی نیز می باشد. قابل ذکر است که تاکنون گزارشی از ساخت وکتور کلروپلاستی برای گیاه اسفناج منتشر نشده است و می توان تحقیق حاضر را اولین گزارش در این زمینه دانست.

پیری یک فرآیند طبیعی نموی وابسته به انرژی است که توسط برنامه ژنتیکی خود گیاه کنترل می شود و با تغییر در بیان بسیاری از ژن ها همراه است. عوامل رونویسی نقش اساسی در تنظیم فرآیندهای دخیل در این مرحله ی نموی ایفا می کنند. مکانیسم های کنترل رونویسی منجر به بیان متمایز ژن هایی می شود که نقش مهمی در هماهنگی فرآیند پیری بر عهده دارند. شناسایی ژن هایی که باعث آغاز این فرآیند و کنترل آن می شوند، برای کنترل صحیح پیری جهت اهداف اقتصادی ضروری است.مطالعات گذشته نشان داده است که اعضای خانواده nac نقش اساسی در کنترل پیری و مکانیسم های وابسته دارند. هدف از اجرای این تحقیق تهیه سازه هایی با بیان القایی و بیان دائمی شامل دو ژن از این خانواده با شناسه ژنتیکیat3g12910 و at1g61110 است که به این صورت امکان شناسایی ژن ها و شبکه ی تنظیمی پایین دست این عوامل رونویسی فراهم می گردد. برای این منظور ابتداrna از اندام های مختلف گیاه آرابیدوپسیس استخراج وcdna این اندام ها ساخته شد. سپس به منظور تکثیر ژن های مذکور، واکنشpcr با استفاده از cdna اندام مختلف به عنوان الگو انجام گردید. سپس دو ژن عامل رونویسی در ناقل حدواسط pjet همسانه سازی شدند. پس از یافتن و تائید کلون مثبت توسط هضم آنزیمی و توالی یابی، ناقل pjet نوترکیب، ناقل per8 و همچنین ناقل pgreen با آنزیم های برشی مناسب برش داده شدند و پس از تخلیص قطعات و غلظت سنجی، فرایند اتصال انجام گردید. محصول اتصال طی فرایند تراریزش به روش شوک حرارتی به سلول های مستعد e.coli سویه dh5?انتقال داده شد. سپس سازه های نام برده به سلول های مستعد agrobacterium سویهgv3101 به روش شوک الکتریکی بازتراریزش شد و کلونی های مقاوم توسط کلونی pcr تایید گردیدند. در مرحله بعد تراریزش گیاه آرابیدپسیس توسط باکتری های اگروباکتریوم واجد سازه مورد نظر به روش نفوذ در مرحله ی غنچه دهی انجام شد.سپس بذور تراریخت احتمالی جمع آوری گردید. بذور تراریخت احتمالی سازه per8 ضد عفونی شد و در محیط کشت حاوی هیگرومایسین کشت گردید. همچنین بذور تراریخت احتمالی سازه pgreen به طور مستقیم در خاک و تحت تیمار علف کش باستا کشت شدند.گیاهچه های مقاوم به گلدان منتقل شده و پس از گذشت 3 هفته نمونه برگی تهیه شد. نمونه های حاوی سازه ی per8 تحت تیمار زمانی استرادیول قرار گرفت. از نمونه های برگی rna استخراج شد و پس از حذف dna ژنومی، cdna تک رشته ای ساخته شد. سپس qrtpcr با استفاده از آغازگرهای اختصاصی دو ژن انجام شد. نتایج حاکی از بیان شدید ژن های مورد نظر در سازه pgreen نسبت به شرایط کنترل بود. همچنین القای شدید و چند برابری ژن مورد نظر تحت تیمار استرادیول در سازه per8 در مقایسه با شرایط کنترل حاکی از کارکرد کامل سازه ی القایی per8 در گیاه بود. همچنین آزمایشات فوق به طور کامل بر گیاهچه های نسل بعد مربوط به سازه ی at3g12910-per8 با سه تیمار زمانی دو، پنج و ده ساعت نیز انجام شد که بر موفقیت کامل سازه مورد نظر صحه گذاشت. لذا می توان از این گیاهان نوترکیب جهت شناسایی شبکه های پایین دستی تحت تثیر ژن مذکور استفاده کرد .

شوید از جمله گیاهان دارویی است و اولین قدم برای انجام کارهای اصلاحی بر روی این گیاه، آگاهی از تنوع ژنتیکی و روابط خویشاوندی بین آنهاست. هدف از این مطاالعه بررسی تنوع ژنتیکی با استفاده از داده های مورفولوژیکی و نشانگر rapd بود. به این منظورآزمایشی در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار در مزرعه آزمایشی دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید چمران اهواز انجام شد. در این مطالعه صفات مورفولوژیک شامل ارتفاع بوته، تعداد برگ، قطر ساقه ، وزن تر بوته ، وزن خشک بوته، تعدادچتر در بوته، تعداد چترک در چتر اصلی، تعداد دانه در چتر اصلی، تعداد دانه در چترک، قطرچتراصلی، وزن دانه در چتر اصلی، وزن هزار دانه و صفت فیتوشیمیایی شامل میزان کاروون در دانه مورد بررسی قرار گرفتند. تجزیه واریانس داده ها تفاوت معنی داری(01/0??) را برای کلیه صفات بجز وزن هزار دانه در بین جمعیت ها نشان داد. بین توده های مورد مطالعه از نظر میزان کاروون در 100 گرم بذر خشک در سطح خطای 1 درصد اختلاف معنی دار وجود داشت. بطوریکه توده های همدان،دزفول و ورامین دارای بیشترین میزان کاروون به ترتیب با 27/9، 51/8 و 61/7 میلی لیتر و توده بهبهان با 87/0 میلی لیتر دارای کمترین میزان کاروون در 100 گرم بذر خشک بودند. در بخش مولکولی این تحقیق از 24 آغازگر 10 نوکلئوتیدی با توالی تصادفی از سری آغازگرهای opa و tibmbaاستفاده شد. از بین 24 آغازگر مورد استفاده، پس از بررسی براساس میزان تشکیل باند، چند شکلی و نیز تکرار پذیری باندها تعداد 18 آغازگر انتخاب شد. 18 آغازگر منتخب، تعداد 157 باند قابل تشخیص و تکرار پذیر ایجاد نمودند که %87 آنهادر بین جمعیت های مختلف چند شکلی نشان دادند. بیشترین تعداد قطعه تکثیر شده 15 عدد و مربوط به آغازگرهای tibmba-07 و opa-08 و کمترین آن 2 عدد و مربوط به آغازگر opm12بود. دامنه ضریب تشابه بدست آمده از نشانگر rapd در این تحقیق از 50/0 بین توده های ارومیه و همدان تا 86/0 بین دو توده شیراز و همدان متغیر بود. تجزیه کلاستر با استفاده از الگوریتم upgma، توده های مختلف شوید را در 3 گروه اصلی تقسیم بندی نمود. نتایج این پژوهش مبین وجود تنوع مولکولی، مورفولوژیک و ماده موثره کاروون و همچنین کارآمدی نشانگر rapd در تعیین تنوع ژنتیکی در بین توده های شوید مورد مطالعه می باشد.

ریحان (ocimumbasilicuml.) ،گیاهی دارویی و خوراکی از خانواده lammiaceae است. در این تحقیق 12 اکوتیپ ریحان که از سرتاسر ایران جمع آوری شده به منظور بررسی تنوع ژنتیکی، توسط صفات مرفولوژیکی و نشانگرهای مولکولی rapd، آزمایشی در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در 3 تکرار در مزرعه آزمایشی باغبانی دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید چمران اهواز اجرا گردید. صفات مرفولوژیکی شامل:وزن تر اندام هوایی، وزن خشک اندام هوایی، وزن تر برگ، وزن خشک برگ، شاخص سطح برگ، وزن تر ساقه، وزن خشک ساقه، ارتفاع بوته، قطر ساقه، تعداد برگ، وزن تر ساقه فرعی، وزن خشک ساقه فرعی، تعداد شاخه فرعی و صفت فنولوژیکی شامل تعداد روز تا پایان گلدهی و صفات فیتوشیمیایی شامل ترکیبات فنلی و ترکیبات آنتی اکسیدانی مورد مطالعه قرار گرفته شدند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که کلیه صفات در سطح (01/0??) معنی دار شدند. در بررسی تنوع ژنتیکی این توده ها با استفاده از نشانگر مولکولی rapd، 24 آغازگر10 نوکلئوتیدی در مجموع 108 باند تولید کردند و از بین آنها 79 باند چند شکلی نشان دادند درصد چندشکلی برای کل آغازگرها برابر73 درصد بود و مقدار چند شکلی برای هر آغازگر متوسط 86/4 نوار چند شکل بود. تجزیه کلاستر به روش upgmaاکوتیپ ها را در 6 گروه اصلی قرار داد. نتایج این بررسی تاییدی بر وجود تنوع ژنتیکی بین اکوتیپ های بومی ریحان و توانایی نشانگر rapd به عنوان یک روش مولکولی مناسب برای تعیین تنوع ژنتیکی و تعیین رابطه ژنتیکی اکوتیپ های ریحان می باشد.

پروانش ( (catharanthus roseus l. g .donیک گیاه زینتی، دارویی و متعلق به خانواده خرزهره (apocynaceae) بوده و به صورت دیپلوئید (16=x2=n2) می باشد. این خانواده شامل 114 جنس و 4650 گونه است که خیلی از آن ها زینتی اند و ارزش دارویی دارند. در باغبانی جزء گل های یک ساله کشت و کار می شود. پروانش یک گیاه دارویی شناخته شده است که دارای تعداد زیادی ترپنوئید ایندول آلکالوئید با بیش از 130 ترکیب جداسازی و شناسایی شده می باشد. جهت بررسی تأثیر کلشی سین بر ویژگی های مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و سیتوژنتیکی دو رقم گل پروانش آزمایشی در گلخانه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید چمران انجام گرفت. به منظور القا اتو تترا پلوئیدی، مریستم انتهایی گیاهچه ها در دو مرحله از مراحل اولیه رشد(مراحل خروج کامل دو برگ لپه ای و دو برگ حقیقی) با چهار سطح غلظت کلشی سین(0، 1/0، 2/0 و 4/0 درصد) طی هفت روز متوالی به صورت اسپری تیمار شدند. نتایج نشان داد که گیاهچه های هر دو رقم پروانش در مرحله ظهور دو برگ لپه ای نسبت به تیمار کلشی سین بسیار حساس بودند و در اثر اعمال این تیمار گیاه سوزی و مرگ همه گیاهچه ها اتفاق افتاد. تیمار مریستم انتهایی در مرحله ظهور دو برگ حقیقی نتایج مطلوبی به دنبال داشت و طی آن در ویژگی های گیاهان تیمار شده تنوع مشاهده شد. علاوه بر آن بررسی های مورفولوژیکی، فلوسایتومتری و سیتوژنتیکی نشان داد که درصدی از گیاهان تیمار شده از نظر سطح پلوئیدی و تعداد کروموزوم دو برابر شده بودند . در این میان غلظت 2/0 درصد کلشی سین در هر دو رقم به دلیل اینکه نسبت به غلظت 4/0 درصد مرگ و میر کمتری داشت به عنوان بهترین تیمار جهت انگیزش پلوئیدی در گل پروانش شناخته شد. آنالیز فلوسایتومتری، مطالعات سیتوژنتیکی و شمارش کروموزوم سلول های نوک ریشه، افزایش تعداد کروموزوم در هر دو رقم را نشان داد و هر دو رقم از دیپلوئید (16=x2=n2) به تتراپلوئید (32=x4=n2) تبدیل شدند. مقایسه ویژگی های گیاهان دیپلوئید و تتراپلوئید نشان داد که افزایش سطح پلوئیدی در گیاه پروانش سبب کاهش تعداد روزنه، افزایش اندازه روزنه و تعداد کلروپلاست سلول های محافظ روزنه شد. همچنین افزایش سطح پلوئیدی موجب کاهش ارتفاع گیاهان، افزایش تعداد ساقه، قطر ساقه، سطح برگ، تعداد برگ، میزان کلروفیل a، b و کلروفیل کل، رنگ گل در رقم rosea، قطر گل، قطر دمگل و تخمدان گل، وزن تر و خشک شاخساره، وزن تر و خشک ریشه، وزن هزار دانه و همچنین کاهش درصد و سرعت جوانه زنی شد.

بیماری ویروسی بورس عفونی (ibdv)، یک بیماری بسیار مسری حاد و سرکوب کننده ی سیستم ایمنی در جوجه های جوان است که منجر به خسارت اقتصادی در صنعت مرغداری می شود. vpx پیش ساز پروتئین vp2 ایمنوژن اصلی محافظت کننده میزبان در مقابل بیماری ویروسی بورس عفونی است. گیاهان سیستم های بیانی مناسبی به منظور تولید اقتصادی پروتئین های نوترکیب هستند. سیستم بیان موقت در گیاه ابزاری قدرتمند به منظور بررسی خصوصیات عملکردی ژن ها و تولید پروتئین است. در این پژوهش آغازگرهای مناسب بر اساس توالی های افزایش‎دهنده ی بیان گیاهی، توالی های دو طرف ژن vpx، محل های برش مناسب، توالی his tag جهت شناسایی و تخلیص پروتئین طراحی شد. ژن مورد نظر در ناقل بیانی گیاهی pcambia1305.1 تحت کنترل پیش برنده camv35s و خاتمه دهنده nos همسانه سازی شد. این سازه با استفاده از روش شوک حرارتی به باکتریescherichia coli سویه ی dh5? انتقال داده شد؛ و با استفاده از چندین تکنیک از قبیل colony pcr، هضم آنزیمی و تعیین توالی حضور ژن vpx اثبات شد. سرانجام این سازه به اگروباکتریوم تومفیشنس سویه ی lba4404 با استفاده از روش ذوب و یخ انتقال داده شد. به منظور انتقال ژن به گیاه توتون از وکیوم اگرواینفیلتریشن استفاده شد. سپس کل پروتئین ها از برگ ها استخراج شد و حضور پروتئین vpx با استفاده از آنالیز دات بلات شناسایی گردید. در این بررسی نشان داده شد که بیان پروتئین در برگ های زخمی نسبت به برگ های سالم گیاه کامل بالاتر است. همچنین نتایج نشان داد که میزان بیان در روز ششم بعد از وکیوم اینفیلتریشن نسبت به روزهای چهارم و پنجم بعد از انتقال بالاتر بوده و از روز هفتم روند کاهشی مشاهده گردید. .

باقلا با جنس و گونه vicia faba از خانواده fabaceae، زیر خانواده پروانه آسایان و طایفه پیچکداران می باشد. این گیاه با داشتن حدود 24 درصد پروتئین مانند سایر حبوبات از ارزش غذایی بالایی برخوردار است و می تواند به همراه خوراکی های دیگر به عنوان یک جیره غذایی کمبود پروتئین حیوانی را تا حدودی جبران نماید. از نظر تعداد کروموزوم، گونه های وحشی دارای 14×=2n=2?کروموزوم هستند در حالیکه باقلا زراعی دارای 12×=2n=2 کروموزوم بوده و اندازه کروموزوم های آن نیز بزرگتر می باشد. هدف این تحقیق ارزشیابی و بررسی تنوع گیاهی، خویشاوندی و مطالعه قرابت ژنتیکی با استفاده از ویژگیهای مرفولوژیکی و نشانگرrapd در ژنوتیپ های باقلا است آزمایشی در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در 3 تکرار در مزرعه تحقیقاتی زراعت و اصلاح نبات دانشکده کشاورزی دانشگاه شهید چمران اهواز انجام شد. تعداد ده ژنوتیپ ایرانی و دو ژنوتیپ خارجی گیاه باقلا مورد آزمایش و بررسی قرار گرفت که جهت ارزیابی آنها، صفات مرفولوژیکی در طی مراحل رویشی، زایشی و رسیدگی اندازه گیری گردید. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که صفات مورد مطالعه تفاوت معنی داری با همدیگر دارند. برای تعیین تنوع ژنتیکی از نشانگر مولکولی rapd حاوی 24 آغازگر10 نوکلئوتیدی استفاده شد که در مجموع قادر به تولید 97 باند گردید، که از بین آنها 82 باند چند شکلی نشان دادند درصد چند شکلی برای کل آغازگرها برابر 84 درصد بود و مقدار چند شکلی برای هر آغازگر متوسط 6/5 نوار چند شکل بود. تجزیه کلاستر به روش upgma ژنوتیپ ها را به پنج گروه تقسیم نمود و نشان داد، اگر چه ژنوتیپ ها از نظر پراکندگی جغرافیایی شرایط رشد متفاوتی دارند ولی از نظر ساختار ژنومی ترکیبات ژنی نزدیک بهم دارند. بطوریکه ژنوتیپ های رشت، یاسوج، اهواز، شوشتر و مازندران در گروه سوم و ژنوتیپ های خرم آباد، بهبهان و مصر در گروه چهارم قرار گرفتند. و از طرفی هم ژنوتیپ خمین که در قسمت مرکزی کشور بوده و ژنوتیپ ایتالیایی که از قاره ای دیگر می باشد، هر کدام در یک گروه مستقل قرار گرفتند که نشان دهنده این است که از نظر ژنتیکی، این دو ژنوتیپ در مقایسه با سایر ژنوتیپ های باقلا حاوی تنوع ژنومی متفاوتی می باشند. اما ژنوتیپ مصر در کنار ژنوتیپ های خرم آباد و بهبهان قرار گرفت که این موضوع می تواند نشان دهنده مشابهت ژنومی آن با ژنوتیپ های جنوب غربی کشور باشد.

بیماری بورس عفونی، بیماری ویروسی مسری در بین جوجه های جوان است که موجب سرکوب پاسخ های ایمنی در آن ها می گردد. واکسیناسیون اصولی ترین روش کنترل بیماری به حساب می آید، واکسن هایی که حاوی ماده فعال آنتی ژن های نوترکیب سیستم گیاهی هستند، عاری از آلودگی های بیماری زا می باشند. تولید واکسن از طریق گیاهان، علاوه بر قابلیت تحریک سیستم و صرفه اقتصادی، فوائد دیگری از جمله پایداری، ایمنی، درجه تأثیر بیشتر و سازگاری بهتری نسبت به واکسن های رایج دارند. vp2، مهم ترین پروتئین ساختاری کپسید ویروس است، که حداقل شامل سه اپی توپ مهم برای برانگیختگی آنتی بادی های خنثی کننده ی عامل ایجاد ایمنی می باشد. vpx به عنوان پیش ساز vp2، دارای همه دمین های خنثی کننده و احتمالاً پروتئین های حیاتی است که در ایجاد پاسخ ایمنی علیه بیماری بورس عفونی نقش مهمی دارد. در این پژوهش آغازگرهای مناسب با توجه به توالی افزایش دهنده بیان گیاهی، توالی های دو طرف ژن vpx و محل های برش مناسب طراحی و ژن موردنظر در ناقل pcambia 1304 همسانه سازی شد. سازه ی بدست آمده به روش شوک حرارتی به باکتری اشرشیاکولای سوی? dh5? منتقل شد پس از تأییدهمسانه سازی ژن vpx در ناقل pcambia1304 با استفاده از تکنیکهای مختلف colony pcr، هضم آنزیمی و توالی یابی، سازه مورد نظر با روش استاندارد انجماد و ذوب به باکتری اگروباکتریوم تومی فشنس سویه lba4404 منتقل شده و به روش دیسک برگی به گیاه توتون رقم xanthi، تلقیح شد. از گیاهان باززایی شده تراریخت و شاهد به منظور آنالیز گیاهان تراریخت با استفاده از روش ctab استخراج dna صورت گرفت و از آن به عنوان الگو در واکنش pcr استفاده شد. حضور ژن vpx در گیاه تراریخت و عدم حضور آن در گیاه شاهد مورد تاًیید قرار گرفت. به منظور بررسی تولید پروتئین مورد نظر در گیاهان تراریخت، از نمونه های تراریخت و شاهد استخراج پروتئین صورت گرفت و با آزمون بلات نقطه ای تولید پروتئین مورد نظر در گیاهان تراریخت و عدم تولید آن در گیاه شاهد به اثبات رسید.

بومادران (achillea millefolium l.) گیاهی چندساله و تتراپلوئید (36=x4=n2) از خانواده گل ستاره ای ها (asteraceae) و یکی از گونه های باارزش دارویی و صنعتی موجود در مراتع ایران است که در طب سنتی برای درمان زخم ها استفاده شده است. اسانس گیاه بومادران دارای ترکیب هایی از جمله مونوترپن و سسکوئی ترپن های مختلف بوده که پینن و لینالول از اجزای اصلی تشکیل دهنده آن می باشند. این دو ترکیب دارای ارزش دارویی و اثرات ضدآفت و ضدمیکروبی بوده و در صنایع غذایی، عطرسازی و آرایشی و بهداشتی کاربرد دارند. ژن gapdh نیز یک ژن مرجع است که به عنوان کنترل داخلی در مطالعات بیان ژن جهت نرمال سازی نتایج به کار می رود. هدف از این پژوهش، استفاده از راهکار آغازگرهای دژنره و تکنیک pcr برای جداسازی ژن های پینن سنتاز، لینالول سنتاز و گلیسرآلدهید3- فسفات دهیدروژناز از گیاه دارویی بومادران بود. تاکنون هیچ گزارشی از حضور این ژن ها در بانک ژن جهانی موجود نمی باشد. بدین منظور یک جفت آغازگر دژنره برای هر یک از ژن های پینن سنتاز و لینالول سنتاز و یک جفت آغازگر اختصاصی برای ژن gapdh بر اساس نواحی حفاظت شده ژن های رمزکننده آن ها در سایر گیاهان طراحی گردید. جهت استخراج rna کل از برگ و گل گیاه بومادران از پنج روش استفاده گردید که از بین آن ها rna استخراج شده از گل با روش فنل- کلروفورم کیفیت و کمیت بالاتری را نسبت به بقیه نشان داد. برای جداسازی قطعه ای از هر ژن ، از تکنیک pcr، آغازگرهای دژنره و cdna گل به عنوان الگو استفاده گردید. محصول pcrبر روی ژل آگارز 1% الکتروفورز گردید و تکثیر باندهای مورد انتظار برای ژن های پینن سنتاز، لینالول سنتاز و گلیسرآلدهید3- فسفات دهیدروژناز به ترتیب، با طول حدود 250، 720 و 666 جفت باز مشاهده گردید. با آنالیزهای بیوانفورماتیکی، نتایج توالی یابی با داده های موجود در بانک ژن جهانی (ncbi) مقایسه گردید. نتایج این پژوهش، مشابهت بالای توالی این ژن ها را با ژن های متناظر در سایر گیاهان (مانند درمنه) نشان داد و صحت توالی یابی را تأیید نمود. توالی این ژن ها در بانک ژن جهانی ثبت گردید.

موفقیت یک برنامه های اصلاحی به وجود تنوع ژنتیکی کافی در گیاه مورد نظر بستگی دارد. تکنیک های هسته ای از راه های ایجاد ژرم پلاسمی غنی از تنوع ژنتیکی است. به این منظور تخمین دُز مناسب برای ایجاد موتانت های مناسب ضروری است. دُز مناسب به نوع موتاژن و همچنین گونه ی گیاهی مورد نظر بستگی دارد. باقلا از جمله گیاهانی است که تنوع ژنتیکی محدودی از آن به منظور انجام کارهای اصلاحی در اختیار است و متأسفانه تاکنون تحقیقات زیادی در مورد تاثیر موتاژن ها در ایجاد تنوع در گیاه باقلا انجام نگرفته است. به این منظور، تحقیق حاضر با هدف بررسی اثر اشعه ی گاما و تعیین دُز مناسب در دو رقم سرازیری و شامی باقلا انجام شد. بذور این ارقام، تحت تاثیر دُزهای مختلف اشعه ی گاما (25، 35، 45، 55، 80، 100 و 120 گری و صفر به عنوان شاهد) در سرازیری و ( 25، 45، 65، 85، 115 و 125گری و صفر به عنوان شاهد) در شامی قرار گرفتند و صفات مختلف مورفو-فنولوژیک و باروری و تولید دانه در آنها مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج بدست آمده، هر دو رقم، واکنش نسبتاً یکسانی نسبت به اکثر صفات مورد بررسی نشان دادند. این موضوع در صفاتی مانند سرعت سبز شدن، ارتفاع گیاه، تعداد دانه و عقیمی که تأثیرپذیری بیشتری نسبت به پرتوتابی داشتند، در مقایسه با صفات فنولوژیک مشخص تر بود. برازنده ترین رابطه ی بین دُز و صفات مورد بررسی به صورت خطی برآورد گردید. ld50های تعیین شده در صفات مختلف در دو رقم شامی و سرازیری نیز در دامنه ی مشابهی به دست آمد. به طوری که ld50 رقم سرازیری در بازه ی 76-43 گری و در رقم شامی 88-40 گری برآورد گردید. ld50 محاسبه شده برای باروری و تولید دانه در دو رقم شامی و سرازیری یکسان بوده و به طور متوسط در حدود 65 گری به دست آمد. از آنجایی که این صفات در تولید نسل بعد و پیشبرد برنامه ی اصلاحی به نسل های بعدی نقش دارند می توانند صفات مناسب تری برای تعیین دُز مناسب در اهداف اصلاحی مختلف باشند. درنهایت می توان صفات مرتبط با باروری و تولید دانه و ld50 65 گری را به عنوان صفات و ld50 مناسب جهت انجام برنامه های موتاسیون بریدینگ در باقلا معرفی نمود.

مطالعه تنوع گیاهی بر اساس صفات مورفولوژیک و نشانگرهای مولکولی می تواند تفاوت ها و فواصل ژنتیکی را در بین ژنوتیپ هایی که در مناطق جغرافیایی مختلف رشد می کنند، مشخص کند. در تحقیق حاضر جهت شناسایی تنوع ژنتیکی گونه عدس بر اساس صفات مورفولوژیک و نشانگر rapd 14 ژنوتیپ عدس شامل 12 لاین جمع آوری شده از مرکز بین المللی تحقیقات کشاورزی در مناطق خشک (ایکاردا) به همراه ارقام کیمیا و گچساران که از آزمایشات پیشرفته مقایسه عملکرد مناطق دیم نیمه گرمسیر گزینش شده بودند‏‏‏ در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در سه تکرار در سال زراعی 92-1391 در ایستگاه تحقیقات کشاورزی دیم گچساران کشت گردیدند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد که در بین ژنوتیپ های مورد بررسی برای اکثر صفات اندازه گیری شده از جمله تعداد روز تا 50 درصد گلدهی و روز تا رسیدگی، ارتفاع بوته، میزان کلروفیل، تعداد غلاف پر در بوته، وزن صد دانه و عملکرد دانه تفاوت معنی داری در سطح 1% وجود داشت. مقایسه میانگین‏ها به روش دانکن برای صفات ارزیابی شده حاکی از برتری ژنوتیپ flip2005-53l از نظر تعداد غلاف پر در بوته، وزن صد دانه، میزان کلروفیل و عملکرد دانه بود. همچنین رقم گچساران به دلیل داشتن تعداد روز تا گلدهی و رسیدگی کمتر به عنوان زودرس ترین ژنوتیپ این مطالعه شناخته شد. همچنین نتایج حاصل از تجزیه همبستگی ، رگرسیون گام به گام و تجزیه علیت نشان داد که صفات تعداد غلاف پر در بوته، میزان کلروفیل و در نهایت وزن صد دانه از صفات مهم تأثیرگذار در تعیین عملکرد دانه در عدس بودند و بنابراین می توان در برنامه های اصلاحی عدس جهت بهبود عملکرد دانه این صفات را مد نظر قرار داد. نتایج حاصل از تجزیه خوشه‏ای به روش وارد بر اساس صفات اندازه گیری شده ژنوتیپ‏ها را در دو گروه عمده قرار داد. در تجزیه داده های مولکولی بر اساس نشانگر rapd از 20 آغازگر 10 نوکلئوتیدی استفاده شد که 14 آغازگر قادر به تشکیل نوارهای چندشکلی بودند. در مجموع 90 باند قابل امتیازبندی مشخص شد که 78/90 درصد (82 باند) از آن ها چندشکلی نشان دادند، تعداد متوسط نوارهای چندشکل برای هر آغازگر 8/5 بود. تجزیه خوشه ای به روش upgma و با ضریب تشابه جاکارد ژنوتیپ های فوق را در 4 گروه عمده طبقه بندی نمود. بیشترین میزان تشابه ژنتیکی در میان ژنوتیپ های مورد مطالعه در تجزیه خوشه‏ای بر اساس داده‏های مولکولی بین ژنوتیپ های flip2005-3l و flip2006-7l (73 درصد) و همچنین بین ژنوتیپ های flip2007-34l و گچساران (8/72 درصد) مشاهده گردید که حاکی از وجود زمینه ژنتیکی مشابه در آن ها بوده است. همچنین ژنوتیپ های flip2007-6l و flip2007-30l با میزان 8/30 درصد کمترین میزان تشابه ژنتیکی را به خود اختصاص دادند. نتایج این مطالعه کارآمدی نشانگرهای rapd را نشان می دهد که می تواند به عنوان یک ابزار ژنتیکی در جهت ارزشیابی منابع ژنتیکی در رابطه با خصوصیات و فواصل ژنتیکی گونه عدس که در مناطق مختلف پراکنده هستند استفاده شود.

فراهم بودن تنوع ژنتیکی درون یک جمعیت گیاهی و نحوه ی انتقال آن به گیاه مورد دلخواه از فاکتورهای اساسی در یک برنامه اصلاح نبات به حساب می آید. در این تحقق جهت ارزیابی تنوع ژنتیکی و بررسی روابط بین صفات گیاهی 20 ژنوتیپ نخود، آزمایشی در قالب طرح بلوک‏های کامل تصادفی با سه تکرار در طی سال های 1392-1391 در مرکز ایستگاه تحقیقات کشاورزی دیم گچساران انجام شد. تجزیه واریانس داده‏ها وجود تفاوت معنی‏داری بین ژنوتیپ ها از نظر صفاتی نظیر تعداد روز تا شروع گلدهی، تعداد روز تا رسیدگی، طول دوره پر شدن دانه، ارتفاع بوته، وزن صد دانه و عملکرد دانه در هکتار نشان داد. مقایسه میانگین‏ها بین صفات به وضوح برتری ژنوتیپ flip 88-85c نسبت به سایر ژنوتیپ ها از نظر عملکرد دانه در هکتار و تعداد غلاف پر در بوته معرفی نمود. و همچینن مشاهده شد که بیشترین میزان همبستگی بین صفات تعداد غلاف پر و عملکرد دانه در هکتار میباشد. کاربرد تجزیه خوشه ای ژنوتیپ های مورد مطالعه را در دو گروه مجزا تقسیم بندی نمود و ژنوتیپ های ترخیص شده از ایران در بین ژنوتیپ های تهیه شده از ایکاردا قرار گرفت. پس از انجام تحلیل رگرسیون گام به گام ،صفت مقدار کلروفیل، وزن صد دانه وتعداد غلاف پر به ترتیب وارد مدل شدند. نتایج تجزیه علیت نشان داد که بیشترین اثر مستقیم متعلق به تعداد غلاف پر ، وزن صد دانه و کلروفیل می باشند. بر اساس تجزیه به مولفه های اصلی چهار مولفه اصلی حدود 8/69 درصد از تغییرات کل را توجیه کرده اند. نشانگر rapd قادر است که روابط ژنتیکی و تنوع را در میان ژنوتیپ های گیاهی برآورد نماید. در این تحقیق از نشانگر مولکولی rapd برای تعیین تنوع ژنتیکی20 لاین نخود استفاده شد. بطوریکه از بین 20 پرایمر مورد استفاده شد، براساس میزان تشکیل باند، چند شکلی و نیز تکرار پذیری باندها تعداد 12 آغازگر انتخاب شد.بر اساس ظهور پلیمورفیسم و تکراری پذیری باندها، 12 پرایمر توانست 70باند تکرارپذیر و قابل ردیابی که 88 درصد انها (62باند) در میان ژنوتیپها پلیمورفیسم بود را تولید نماید. مطالعه الگوی باندی نشان داد که مقادیر0، 1 و 82 درصد برای حداقل، حداکثر و میانگین درصد پلیمورفیسم در همه پرایمرها بوجود آمد. تجزیه کلاستر داده های مولکولی توانست ژرمپلاسم را به دو گروه دسته بندی نماید و نشان داد که ژرمپلاسم های تهیه شده از ایران در بین ژرمپلاسم های از ایکادرا تهیه شده بودند واقع شدند و نشاندهنده ی این است که این افراد دارای پایه ژنتیکی مشابهی میباشند..

در دسترس بودن پروتئین های انسانی نوترکیب باعث تحول عظیمی در استفاده ی دارویی از پروتئین های ارزشمند در پزشکی بالینی شده است. تولید پروتئین اینترفرون گامای انسانی در سیستم های بیانی یوکاریوتی، به عنوان یک پروتئین نوترکیب درمانی، در مطالعات پزشکی اهمیت بسیاری دارد. اینترفرون گاما سایتوکین اصلی سیستم ایمنی می باشد. ویژگی های منحصر به فرد اینترفرون گاما، آن را به یک فاکتور ضد سرطانی مناسب تبدیل کرده است. از اینترفرون گامای نوترکیب به عنوان دارو در درمان سرطان و برخی بیماری های ویروسی استفاده می شود. فسفینوتریسین مهارکننده ی قوی گلوتامین سینتاز است و از گروه علف کش های غیرانتخابی می باشد. ژن bar کدکننده ی آنزیم فسفینوتریسین-n- استیل ترانسفراز است. این آنزیم باعث ایجاد مقاومت به علف کش فسفینوتریسین می شود، و به واسطه ی خصوصیات فیزیولوژیکی این آنزیم، حضور آن در گیاهان تراریخته پتانسیل پایینی به لحاظ سمیت و آلرژی زایی دارد. بنابراین ژن bar می تواند به عنوان یک نشانگر انتخابی (صفت مقاومت به علف کش) جهت غربالگری گونه های زیادی از گیاهان تراریخته استفاده شود. به دلیل نیاز روز افزون کشور به انواع پروتئین های نوترکیب با هزینه ای پایین و حجم انبوه، استفاده از روش های کم هزینه و قابل اعتمادی اعم از سیستم های بیانی گیاهی، ضروری می باشد. با توجه به ارزش دارویی پروتئین hifnγ و نیز اهمیت ژن گزینشگر bar، پژوهش حاضر با هدف انتقال فیوژن hinfγ-bar به گیاه توتون و در نهایت تولید پروتئین های اینترفرون گامای انسانی و فسفینوتریسین-n- استیل ترانسفراز نوترکیب در گیاه توتون انجام شد. جهت تراریختی گیاه، ناقل بیانی گیاهی pcambia 1305.1-hifnγ-bar با روش استاندارد انجماد و ذوب به اگروباکتریوم سویه ی lba4404 انتقال داده شد، و تراریختی باکتری از طریق تکنیک colony pcr با استفاده از آغازگرهای اختصاصی ژن hinfγ تایید شد. به منظور بیان موقت فیوژن hinfγ-bar به روش وکیوم اینفیلتریشن، اگروباکتریوم نوترکیب حامل فیوژن ژن های bar-hifnγ (تحت کنترل پیش برنده ی camv35s و خاتمه دهنده ی nos) به بافت برگ های تازه گیاه توتون رقم xanthi، تلقیح گردید. پس از تایید بیان پروتئین hinfγ-bar با استفاده از آنالیز دات بلات، اقدام به تولید گیاهان تراریخته ی دائم به روش دیسک برگی شد و گیاهچه های تراریخته ی احتمالی (t0) در محیط گزینشگر هیگرومایسین با غلظت 15 میلی گرم در لیتر انتخاب شدند. گیاهچه های تراریخته ی احتمالی پس از ریشه دار شدن به خاک منتقل شدند. تراریختی گیاهان باززایی شده با استفاده از تکنیک pcr تایید شد. در این پژوهش، حضور پروتئین hinfγ-bar با استفاده از آنالیزهای دات بلات، sds-page و وسترن ایمنوبلاتینگ شناسایی شد. گیاهان توتون تراریخته پس از انتقال به گلخانه، جهت تحمل به علف کش باستا با فرمول تجاری فسفینوتریسین، ارزیابی شدند. بررسی غلظت های مختلف (1000، 2000، و 4000 گرم ماده ی مؤثره در هکتار) از علف کش باستا نشان داد که گیاهان تراریخته ی مقاوم، تا غلظت 4000 گرم ماده ی مؤثره در هکتار فسفینوتریسین را به خوبی تحمل می نمایند. در تراریخته های حساس، تیمار علف کش منجر به کلروز و نکروز بافت و تأخیر رشد گیاه شد، و گیاهان غیر تراریخته از بین رفتند. تمام گیاهان تراریخته ی مقاوم به علف کش از نظر فنوتیپی نرمال بودند.

اصلاح نژاد بر پایه اصول ژنتیکی یکی از بهترین دستاورد¬ها در علم گیاهی در قرن اخیر به شمار می¬رود. امروزه تعیین تنوع ژنتیکی در ژرم¬پلاسم گیاهی با شناسایی مولکولی به منظور حفاظت تنوعات جدید گیاهی و بهره¬برداری از این منابع در بهبود گیاهان از اهمیت ویژه¬ای برخوردار است. در این مطالعه بسته به مناطق و گونه های در دسترس از جمعیت پسته استفاده شد. که شامل جمعیت هایی بود که از مناطق پراکنش پسته وحشی جمع آوری گردید. جهت ارزیابی روابط بین گونه ¬ای و بررسی تنوع ژنتیکی 5 گونه وحشی پسته از نشانگر مولکولی rapd، استفاده شد. استخراج dna از برگ های جوان و با استفاده از کیت vivantis (version 2.2, gf-pt-050, malaysia) صورت گرفت. پس از آن ازمیان 30 آغازگر بر اساس میران تشکیل باند ،چند شکلی و تکرارپذیری باند ها 17 آغازگر انتخاب شد. و بر اساس ایجاد پلی¬مورفیسم و تکرارپذیری باند ،17 آغازگر توانست 149باند تکرار پذیر قابل ردیابی که 97 در صد آنها (باند 146) در میان ژنوتیپ ها پلی مورفیسم بود را تولید نماید ، بیشترین تعداد قطعه تکثیر شده 22 عدد و مربوط به پرایمرهای ptz20 و کمترین آن 3 عدد و مربوط به آغازگرهای opm22 بود. مطالعه الگوهای باندی میزان پلی¬مورفیسم را حداکثر 100 درصد و حداقل 87 درصد را در بین آغازگرها نشان داد. نتایج نجزیه کلاستر افراد بین 5 جمعیت گونه¬های وحشی پسته در فاصله 52/0 به سه گروه اصلی تقسیم گردید گروه اوّل شامل افراد جمعیت گونه وحشی pistacia.eurycarpa می باشد. گروه دوم شامل افراد جمعیت pistacia. khenjuk و pistacia veraمی باشد. گروه سوم نیز شامل افراد جمعیت گونه-های وحشی pistacia.atlantica و pistacia mutica می باشد. الگوی کلی توزیع تنوع مولکولی درون جنس pistacia نشان داد، واریانس بین و داخل گونه های وحشی در حدود 97% می باشد، به عبارت دیگر افراد گونه های متعلق به بخش های مختلف جغرافیائی قادر به ایجاد تنوعات مفید در بین افراد خواهند بودند. همچنین مشاهده شد که واریانس داخل افراد گونه ها بسیار معنی دار بود. بطورکلی نتایج حاصل از این مطالعه، گروه بندی افراد گونه های وحشی پسته تحت بررسی را براساس منشاء جغرافیائی یا دودمان نشان می دهد.کاربرد نشانگر rapd ثابت نمود که، ابزار مناسبی جهت شناسائی تفاوت های ژنتیکی بین افراد در جمعیت پسته وحشی می باشد

دانه گیاه نخود (cicer arientinum l.) منبع مهم پروتئین بوده و نقش بارزی در تغدیه انسان دارد. از این¬رو آگاهی از روابط بین عملکرد، اجزاء عملکرد و صفات کیفی در برنامه¬های به¬نژادی نخود بسیار مهم و ضروری می¬باشد. مطالعه حاضر به¬منظور ارزیابی معیارهای عملکرد کمی و کیفی در نخود با استفاده از تجزیه کلاستر، تجزیه به عامل¬های اصلی و وراثت¬پذیری انجام گردید. این مطالعه با استفاده از 13 ژنوتیپ نخود در ایستگاه تحقیقات مرکزتحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خرم آباد واقع درسراب چنگایی درسال زراعی 1393-1392 در قالب طرح پایه بلوک¬های کامل تصادفی با 4 تکرار اجرا گردید. ژنوتیپ¬ها شامل یازده ژنوتیپ پیشرفته خارجی و حاصل تلاقی انجام شده در ایران و رقم اصلاح شده آزاد و توده محلی گریت بودند. صفات اندازه¬گیری شده کمی و کیفی طبق پارامترهای آماری تجزیه و تحلیل گردید که در این راستا تجزیه واریانس نشان داد که صفات ارتفاع اولین غلاف از سطح زمین و تعداد غلاف پوک در بوته بیشترین تنوع را دارا بودند. تجزیه به عامل¬های اصلی نوزده صفت زراعی را به چهار عامل اصلی که مجموعأ 72/78 از کل تغییرات در شرایط دیم را بیان نمودند به¬گونه¬ای که عامل اول، دوم ، سوم و چهارم به ترتیب 06/39 %، 1/18 % ، 21/13 % و 33/8 % از کل تغییرات را به خود اختصاص دادند. از طرف دیگر تجزیه خوشه¬ای به روش فاصله اقلیدسی ژنوتیپ¬ها را بر اساس صفات مذکور در دو گروه تقسیم¬بندی نمود و نشان داد که ارقام شاهد ساختار ژنتیکی مشابه با ژرم پلاسم خارجی دارند. اکثر صفات کمی و کیفی از وراثت¬پذیری بالایی برخوردار بودند و مشاهده شد که اختلاف پائینی بین ضریب تغییرات فنوتیپی و ضریب تغییرات ژنوتیپی در اکثر صفات کمی و کیفی وجود داشت که حاکی از آن بود که ساختار ژنتیکی بیشتر از محیط روی تغییرات موثر است.

هیبریداسیون در ارقام گندم روش مهمی در جهت بهبود گونه های سازگار منطقه است. در سال اول آزمایشات مزرعه ای عمل هیبریداسیون انجام و پس از آن، بذور نسل اول و والدین در سال دوم کشت شدند. برای ارزیابی تغییرات ژنتیکی گیاهان، صفاتی چون تعداد سنبلچه در سنبله، تعداد دانه در سنبلچه، تعداد پنجه بارور، ارتفاع ساقه، شاخص برداشت و عملکرد بوته و سنبله به همراه تعدادی از صفات دیگر اندازه گیری و وراثت پذیری، پیشرفت ژنتیکی، ضرایب فنوتیپی و ژنوتیپی و هتروزیس برای صفات محاسبه گردید. نتایج f? در مقایسه با والدین حاکی از وجود بیشترین وراثت پذیری برای روز تا 50% رسیدگی به مقدار 84/49% بود. با اختلاف کمی عملکرد بوته و روز تا 50% خوشه دهی با وراثتی حدود 49/22% و 47/58% قرار گرفتند که بیانگر شانس نسبتاً بالائی در گزینش برای گیاهانی با عملکرد نسبتاً خوب و دوره های رشدی کوتاه تر می باشد. نتایج پیشرفت ژنتیکی نشان داد که بیشترین مقدار آن معادل 275/19% برای عملکرد بوته و 91/62% برای روز تا50% رسیدگی وجود دارد. بر اساس آن می توان گفت امکان دست یابی به گیاهانی با عملکرد بیشتر و دوره رسیدگی کوتاه تر وجود دارد. ضرایب تنوع فنوتیپی و ژنوتیپی نیز بررسی شد و مشخص گردید که تمامی صفات به استثنای تراکم سنبله حاوی مقدار تنوع ژنتیکی بیشتری از تنوع فنوتیپی هستند که بیانگر نقش بیشتری اثرات ژنتیکی در بروز صفات نسبت به اثرات محیطی می باشد. هتروزیس در مورد اکثر هیبرید ها نسبت به میانگین والدین و والد برتر مشاهده می شود. بیشترین مقدار هتروزیس در مورد صفت درصد آلودگی به شته (99/41) نسبت به میانگین والدین بود. در مورد صفت عملکرد بوته هیبرید ها به شکل بالقوه پتانسیل بالا تری را نشان دادند. استفاده از روش های چند متغیره آماری نیز نشان داد که صفات شاخص برداشت، عرض برگ پرچم، روز تا 50% گلدهی و خوشه دهی، تعداد پنجه های بارور و درصد آلودگی به شته بیشترین تغییرات واریانس کل را توجیه کرده و با توجه به اثرات بیشتری که بر روی عملکرد می گذارند، به حهت انتخاب برای بهبود عملکرد توصیه می شوند.