آنزیم granule-bound starch synthase (gbss) که توسط ژن واکسی کد می شود، کنترل کننده نسبت آمیلوز به آمیلوپکتین در نشاسته است. عدم بیان آنزیم مذکور و یا غیرفعال بودن آن سبب کاهش مقدار آمیلوز نشاسته و افزایش سهم آمیلوپکتین گردیده و نشاسته از ویژگی واکسی برخوردار می گردد. نشاسته های واکسی غلات، به ویژه برنج، ذرت و گندم دارای کاربردهای صنعتی و تغذیه ای فراوانی می باشند. گندم نان(triticum aestivum l) دارای سه نسخه ژن واکسی به نام هایwx-a1 ،wx-b1 وwx-d1 است که تولید نشاسته تمام واکسی در آن مستلزم غیرفعال بودن هر سه این ژن ها می باشد. این پژوهش با هدف بررسی وضعیت آللی مکان ژنیwx-a1 و wx-b1 و به عنوان مقدمه ای بر تولید گندمی با نشاسته تمام واکسی انجام شد. قطعات ژنی مربوط به wx-a1 و wx-b1 در 20 نمونه از ارقام گندم تتراپلوئید و هگزاپلوئید ایرانی در واکنش هایpcr با آغازگرهای اختصاصی تکثیر و چند شکلی نمونه های انتخاب شده با استفاده از تکنیک ها pcr- rflp، ref-sscp و توالی یابی مستقیم بررسی شد. با استفاده از روش های فوق، جهشی در بین لوکوس wx-b1 مشخص نشد، اما با بررسی مکان ژنیwx-a1 نمونه ها با استفاده از تکنیک pcr-rflp، چندین جهش در ارقام هامون و الوند مشخص گردید. تکنیک ref-sscp نیز جهش هایی را در مکان ژنیwx-a1 ارقام مرودشت، روشن وd79 مشخص نمود. با تعیین توالی نمونه های دارای جهش و بررسی بیوانفورماتیکی اثر جهش های شناخته شده بر ویژگی های ساختاری آنزیم gbss، ارقام الوند و هامون به عنوان گزینه های اصلی حامل آلل نول در مکان ژنی wx-a1 معرفی می گردند.

پنبه (gossypium hirsutum) یکی از گیاهان زراعی مهم است که نقشی اساسی در اقتصاد جهانی، زیرساخت صنعت و نیز اجتماع دارد. کشت آن در ایران سابقه ای طولانی دارد و یکی از اصلی ترین محصولات درآمدزا در شمال شرق ایران محسوب می?شود. اگرچه پنبه گیاهی نسبتا مقاوم به شرایط تنش است اما شرایط نامطلوب تاثیر منفی روی بقای قوزه، پرشدن و کیفیت الیاف آن دارد. اصلاح پنبه در جهت مقاومت به آفات بدلیل کمبود تنوع ژنتیکی در ژرم پلاسم آن محدود شده است. بنابراین تلاش ها برای بهبود بهره?وری از طریق مهندسی ژنتیک گیاه پنبه عامل اساسی در افزایش مقاومت به آفات می باشد. این تحقیق با هدف بررسی انتقال ژن گزارشگر gus به پنبه رقم ورامین با استفاده از شرایط خلاء انجام شده است. در این تحقیق از سه ریزنمونه?ی مریسنم نوک?شاخه، مریستم نوک?شاخه همراه با ساقه و کالوس برای تلقیح با آگروباکتریوم تومفاشینس استفاده شد. نتایج نشان داد که باززایی نوک?شاخه روی محیط کشت ms بدون تنظیم کننده?های رشد 70 درصد است اما رشد آنها پس از 2 ماه روی محیط انتخاب به شدت کند می?شود. باززایی نوک?شاخه همراه با ساقه سریع انجام شد و 100 درصد باززایی به همراه داشت. کالوس?زایی ریزنمونه?ی هیپوکوتیل نسبت به برگ بهتر انجام گرفت و محیط کشت ms بعلاوه ویتامین?های b5 همراه با 0/5 میلی?گرم در لیتر از هر یک از هورمون?های 2,4-d و کینیتین و 0/075 میلی?گرم در لیتر mgcl2 محیط کشت مناسبی جهت القای کالوس انتخاب شد. درصد انتقال ژن gus پس از تائید آزمون pcr برای ژن gus و vir در ریزنمونه?ی نوک?شاخه و نوک?شاخه همراه ساقه به ترتیب 0/04 و 0/1 بدست آمد، اما بیان ژن gus با استفاده از آزمون هیستوشیمیایی در آنها تائید نشد. درصد انتقال ژن gus به ریزنمونه?ی کالوس 0/66 درصد بدست آمد و بیان آن با آزمون های pcr و هیستوشیمیایی تایید شد.

به منظور بررسی اثر اتوتتراپلوییدی در گیاه بادمجان solanum melongena l. بذرهای سه رقم ایرانی "کشتزار" ، "چاه بلند نیشابور" و "یلدا" ، یک توده محلی افغان "نور"، یک رقم بادمجان فرانسوی، یک رقم بادمجان دلمه هلندی و ارقام هیبرید (پاسارگاد) ps077b و longsweet 621 گردآوری و به دو روش خیساندن بذر و تیمار نوک شاخساره توسط غلظت های 0، 1/0، 5/0 و 1 درصد کلشی سین مورد تیمار قرار گرفتند. تعیین درجه پلوییدی از دو روش فلوسایتومتری و شمارش کروموزومی انجام شد. همچنین بازده و درصد تتراپلوییدی برای مشخص نمودن بهترین تیمار مورد محاسبه قرار گرفت. برای مقایسه صفات بین سطوح مختلف پلوییدی ایجاد شده، بذر های هرکدام از فرم های بوجود آمده در تخته کشت شده و با گذر از دوره دانهالی، نشا ها به زمین اصلی منتقل شدند. خصوصیات بذر و دانهال، خصوصیات مورفورلوژیک، خصوصیات بیوشیمیایی و کارآیی مصرف نور در سطوح مختلف پلوییدی با یکدیگر مقایسه شد. همچنین قابلیت باروری سطوح مختلف پلوییدی با بررسی شکل گل و وجود فرم های غیر طبیعی؛ بررسی قابلیت باروری دانه گرده و بررسی کیفی بساک ها انجام گرفت. همچنین به منظور بررسی امکان تولید گیا هان تری پلویید به عنوان یک سطح پلوییدی بینابینی (دیپلویید و تتراپلویید)، آزمایشی در زمینه قابلیت تلاقی فرم های تتراپلویید و فرم های دیپلویید به انجام رسید. بیشترین درصد میزان پلوییدی با تیمار یک درصد کلشی سین القا شد که تفاوت معنی داری با تیمار 5/0 درصد آن نداشت اما با تیمار 1/0 درصد و شاهد تفاوت معنی داری داشت. در بین ارقام مختلف مورد استفاده، بازده تتراپلوییدی تفاوت های بسیاری از خود نشان داد. بین روش های بکارگرفته شده در القای پلی پلوییدی، تیمار نوک شاخساره به طور معنی داری تعداد گیاهچه های پلویید بیشتر و درنتیجه درصد تتراپلوییدی بالاتری نسبت به تیمار جوانه زنی داشت. تیمار های انجام شده کلشی سین تنها موفق به القای تتراپلوییدی موثر در "کشتزار" ، "چاه بلند نیشابور" ، "یلدا"و (پاسارگاد) ps077b شد. هیستوگرام فلوسایتومتری در گیاهان دیپلویید نشان دهنده بروز پیک g1 در کانال 50 و در گیاهان اتوتتراپلویید نشان دهنده بروز پیک g1 در کانال 100 بود. نتایج بررسی خصوصیات مورفولوژیک نشان داد سطح برگ، طول ساقه، وزن خشک ساقه، میانگین قطر ساقه، میانگین قطر گل، میانگین تعداد گل، درصد گلهای بد شکل و تعداد روز تا گلدهی پس از انتقال نشا، میانگین وزن میوه و میانگین مقدار بذر در میوه، طول، عرض و تراکم روزنه، زمان گرده افشانی تا تشکیل میوه، خصوصیات بذر و دانهال و سرعت نمو در مراحل دانهالی به طور معنی داری در سطح احتمال 5 درصد تحت تاثیر تغییرات القا شده در تعداد دسته جات کروموزومی بودند. علی رغم تصور بر اینکه دوبرابر کردن کروموزومها ممکن است تولید متابولیت های ثانویه را افزایش دهد، در این پژوهش و در بین فرم های دی و تتراپلویید کلیه ارقام مورد بررسی، غلظت های بالاتر گلیکوآلکالویید متعلق به فرم های دیپلویید بود. بررسی بساک در گل گیاهان تتراپلویید و دیپلویید چهار رقم کشتزار، یلدا، چاه بلند و پاسارگاد نشان داد که به جز مواردی در گل های با شکل نامتعارف، باز شدن بساک ها به طور طبیعی اتفاق افتاده و آزاد شدن گرده رخ داد. بررسی پرچم ها از نظر پیچیدگی میله پرچم، طول میله پرچم و یا بروز حالت خاص، تغییرات قابل توجهی را بین گیاهان اتوتتراپلویید و دیپلویید ارقام مختلف نشان نداد. رنگ آمیزی دانه های گرده با استوکارمن به منظور تعیین درصد باروری دانه های گرده نشان داد که با افزایش سطح پلوییدی، قابلیت باروری دانه های گرده افزایش می یابد. در تلاش برای تولید گیاهان تری پلویید، هیچ یک از تلاقی های انجام شده بین دو فرم دیپلویید و تتراپلویید موفقیت آمیز نبوده و میوه ای تشکیل نگردید. بررسی کارآیی مصرف نور نشان داد که افزایش سطح پلوییدی باعث بهبود جذب نور خورشید شده اما کارآیی مصرف نور را در تولید ماده خشک شاخساره نسبت به گیاهان دیپلویید افزایش نداد.

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.