با توجه به این که استفاده بیش از حد از مواد شیمیایی در کشاورزی جهت کنترل بیماری ها سبب آلودگی محیط زیست شده و همچنین پاتوژن ها به سرعت به این مواد شیمیایی مقاومت حاصل می کنند، پیدا کردن روشی جایگزین جهت مقابله با بیماریها امری ضروری به نظر می رسد. ژن های مقاومت گیاهان (r gene)، منابع ژنتیکی با ارزشی هستند که میتوان از آن ها در این راستا استفاده کرد. این تحقیق با هدف آنالیز مولکولی چند رقم برنج تجاری شمال کشور در تعامل با قارچ rhizoctonia solani عامل سوختگی غلاف انجام شد. برای این منظور ارقام طارم و بینام به عنوان ژنوتیپ های مقاوم و رقم خزر به عنوان ژنوتیپ حساس انتخاب شد. طول لکه های حاصل از تلقیح پاتوژن در ارقام مقاوم به طور تقریبی دو برابر رقم حساس بوده و ضمنا آزمون مقایسه ای t student test تفاوت معنی داری بین رقم حساس و ارقام مقاوم در سطح احتمال 5% نشان داد. جهت تعیین پروفایل ژنهای دخیل در مقاومت از برگ های گیاهچه های دو هفته ای در ساعات مختلف پس از تلقیح (0،12،24،48،72,100،) نمونه برداری شده و total rna از آن ها استخراج شد. سپس از روی نمونه های rna رشته مکمل dna (cdna) سنتز شد که از آن به عنوان نمونه در واکنش های pcr استفاده شد. پروفایل ژن های مورد بررسی توسط تکنیک real time q-pcr انجام شد. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد بیان ژن های chitinase، pr-5، proxidase، pr-10، defensis، thionin،nh1 ، pal و lipoxigenase در ارقام مقاوم طارم و بینام نسبت به رقم حساس خزر پس از مایه زنی به شدت افزایش یافت. آزمون مقایسه ای t student test تفاوت معنی داری در سطح احتمال 5% بین ارقام مقاوم و رقم حساس نشان داد. یافته های حاصل از این بررسی حاکی از نقش فعال ژن های فوق در مکانیسم های مقاومت گیاه برنج در تعامل با r. solani می باشد.

بیماری لکه قهوه ای ناشی از قارچ bipolaris oryzae یکی از مهم ترین بیماری های بذرزاد برنج ((oryza sativa است که در کلیه مراحل رشد گیاه از خزانه تا مزرعه، محصول را مورد حمله قرار داده و خسارت وارد می کند. با توجه به این که در سال های اخیر استفاده وسیع از مواد شیمیایی در کشاورزی به منظور کنترل بیماری های گیاهی خطرات زیست محیطی زیادی را در پی داشته است یافتن روشی جایگزین جهت مقابله با بیماری ها از جمله این بیماری امری ضروری به نظر می رسد. امروزه پیشرفت های گسترده در علم بیولوژی مولکولی درک بشر را از تعاملات میان گیاه - بیمارگر، ژن های دخیل در مقاومت و مسیرهای علامت دهی منتهی به مقاومت بهبود بخشیده است. این یافته ها می تواند راهکار ژنتیکی مناسب و کارامدی را به منظور افزایش مقاومت گیاهان به بیمارگرها ارائه نماید. در این میان ژن های مقاومت بیشترین توجه را به خود جلب کرده اند که می توان از آن ها در راستای تولید گیاهان تراریخت مقاوم به عوامل تنش زا استفاده کرد. این پژوهش با هدف آنالیز مولکولی دو رقم برنج شمال کشور در تعامل با قارچbipolaris oryae عامل لکه قهوه ای برنج انجام شده است. در این راستا رقم خزر به عنوان ژنوتیپ مقاوم و رقم طارم به عنوان ژنوتیپ حساس انتحاب شدند. در این بررسی الگوی بیان ژن های pr1b،(chitinase) pr3، pr10،defensin ،thionin ،phenylalanineammonia-lyase (ospal) ،proxidase (pox)، npr1 و oxide synthase (aos) allene از جمله مهم ترین ژن های دخیل در مقاومت به بیمارگرها در گیاهان مختلف، مطالعه شدند. گیاهچه های برنج سه هفته ای با سوسپانسیون اسپور قارچ b. oryzae تیمار و نمونه برداری در ساعات مختلف پس از آلودگی (0، 12، 24، 48، 72، 96) انجام شد. rna کل از نمونه های برگی استخراج و پس از ساخت dna مکمل (cdna)، بیان ژن ها با استفاده از روش quantitative real time pcr (qpcr) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج بدست آمده از این تحقیق نشان داد که نرخ بیان تمامی ژن های مورد بررسی در رقم مقاوم خزر نسبت به رقم حساس طارم پس از مایه زنی به شدت افزایش یافت. در آزمون مقایسه ای t- student testنیز تفاوت معنی داری در بیان هر یک از این ژن ها بین رقم مقاوم و رقم حساس مشاهده شد. نتایج حاکی از نقش فعال ژن های فوق در مقاومت گیاه برنج در تعامل با قارچ b. oryzae است.

استفاده بیش از حد مواد شیمیایی در کشاورزی برای کنترل بیماریهای گیاهی خطرات زیست محیطی و شکسته شدن مقاومت گیاه توسط پاتوژن را در پی دارد. پیدا نمودن روشی جایگزینی جهت مقابله با بیماریها امری ضروری به نظر می رسد. امروزه پیشرفت گسترده در علم بیولوژی مولکولی فهم بشر را از تعاملات میان گیاه – بیمارگر، ژن های دخیل در مقاومت بهبود بخشیده است. این یافته ها می تواند راهکار ژنتیکی مناسب و کارآمدی را به منظور افزایش مقاومت گیاهان به بیمارگر را پیش روی محققین قرار دهد . در این میان ژن های مقاومت بیشترین توجه را به خود جلب کردند که می توان از آنها در راستای تولید گیاهان تراریخت مقاوم به عوامل تنش زا استفاده نمود. این تحقیق به منظور آنالیز سیتولوژیکی و ملکولی چندین رقم گندم کشور در تعامل با قارچ blumeria graminis f.sp. tritici (bgt) عامل سفیدک سطحی انجام شد. تعداد 18 رقم و لاین امید بخش گندم در مقابل عامل بیماری غربالگری شدند. تجزیه و تحلیل آماری داده ها نشان داد اختلاف معنی داری در نرخ حساسیت به بیماری در بین ارقام و لاین های گندم در مقابل قارچ bgt وجود داشت. لاین er-88-89-20 بیشترین حساسیت و ارقام بولانی، مروارید و لاین های ar37، ar36 ، ar29 ، ar13، ar5 در مقایسه با لاین حساس کاهش حساسیت معنی داری داشته و سایر ارقام و لاین های بررسی شده با آن اختلاف معنی داری نداشتند. بررسی تعامل رقم و لاین ها با قارچ bgt نشان داد جوابهای مرگ سریع سلولی و تشکیل پاپیل که در مقاومت در برابر bgtدخالت دارند در رقم ولاین های مقاوم در مقایسه با لاین حساس n-80-19افزایش معنی داری یافت. بررسی های مولکولی نشان داد که بیان ژن های lipase ، pa ، pr5،pr3 ، pr2، pr1 به مقدار معنی داری در رقم و لاین مقاوم تر در مقایسه با رقم فوق حساس n-80-19 افزایش یافت

بیماری بلاست برنج یکی از مهمترین بیماری های برنج در ایران می باشد. به طور معمول برای کنترل بیماری بلاست برنج از ارقام مقاوم و سموم شیمیایی استفاده می شود. معمولا استفاده از ارقام مقاوم با پدیده شکسته شدن مقاومت در مقابله با تنوع بالای جمعیت بیمارگر مواجه است. استفاده از سموم پر هزینه بوده و علاوه بر آن اثرات سوء زیست محیطی دارد. از این رو به توسعه استراتژی هایی که مقاومت پایدار را گسترش می دهند، نیاز است. مقاومت القایی یکی از این استراتژی های پایدار است. برخی از میکروارگانیسم ها، مواد شیمیایی طبیعی یا مصنوعی و ایجاد زخم به افزایش میزان مقاومت در گیاهان علیه عوامل بیماریزا کمک می کنند. این پدیده بعنوان مقاومت القایی شناخته شده است. یکی از روش های القای مقاومت در مقابل عوامل بیماریزای گیاهان استفاده از میکروارگانیسم های مفید به عنوان همزیست در گیاهان می باشد. قارچ میکوریزای piriformospora indica روی ریشه تعداد زیادی از گیاهان گزارش شده که موجب تحریک مقاومت سیستمیک علیه عوامل بیماریزای ریشه، ساقه و برگ در گیاه شده که این حفاظت سیستمیک گیاه منجر به افزایش عملکرد می شود. این پژوهش با هدف استفاده از قارچ میکوریز p. indica در القاء مقاومت علیه بیماری بلاست (magnaporthe oryzae) در برنج انجام شده است.گیاهچه های برنج تیمار شده با قارچ میکوریز و همچنین گیاهان شاهد با سوسپانسیون اسپور قارچ بیمارگر m. oryzae تلقیح و نمونه برداری در ساعات مختلف پس از آلودگی (0، 24، 48، 72، 96) انجام شد. rnaکل از نمونه های برگی استخراج و پس از ساخت dna مکمل (cdna)، بیان ژن ها با استفاده از تکنیک quantitative real time pcr(qpcr) مورد ارزیابی قرار گرفتند. در این بررسی الگوی بیان ژن هایpr1b، pr4، pr5، pr10،lox ، npr1، wrky62وwrky85 که از جمله مهم ترین ژن های دخیل در مقاومت به بیمارگرها در گیاهان مختلف می باشند، مطالعه شدند. با بررسی میکروسکوپی و مولکولی ریشه گیاهان در کشت هیدروپونیک و خاکی، قارچ p. indica ردیابی شد که این نتایج می تواند نشان دهنده استقرار مناسب و پایدار قارچ در ریشه برنج باشد. همچنین بررسی صفات زراعی مورد مطالعه بیانگر افزایش 50 درصدی میزان پنجه زنی گیاه، 45 درصدی تعداد خوشه ،30 درصدی وزن تر و 23 درصدی وزن خشک اندام هوایی بود. این نتایج نشان دهنده اثر تحریک رشدی گیاهان برنج تیمار شده با قارچ p. indica می باشد. نتایج سنجش میزان حساسیت گیاهان تیمار شده با میکوریز و بدون میکوریز پس از تلقیح با قارچ m. oryzae نشان داد که گیاهان تیمار شده به میکوریز علایم خفیف تری از بیماری را بروز می دهند. نتایج بررسی های انجام شده روی صفات تیپ آلودگی، درصد سطح برگ آلوده و تعداد لکه های اسپورزا نشان داد که این اختلاف در کاهش علائم در گیاهان دارای میکوریز در مقایسه با گیاهان غیر همزیست معنادار می باشد. بدین ترتیب بررسی فنوتیپی از برهم کنش گیاه برنج با بیماری بلاست در حضور قارچ میکوریز p. indica نشان داد که گیاه حساسیت کمتری در برابر بیماری از خود بروز داده است. همچنین تجمع رونوشت ژن-های pr1b، pr5، pr10، npr1، lox و wrky85 در گیاهان تیمار شده با قارچ میکوریز p. indica در مقایسه با گیاهان بدون میکوریز در اثر آلودگی به بیماری بلاست برنج افزایش قابل ملاحظه ای را نشان داد. نتایج حاکی از نقش فعال قارچ میکوریز p. indica در حفاظـت گیاه برنج در مقابل بیماری بلاسـت در اثر افزایش بیان ژن های مذکور می باشد.

قارچها به عنوان تولید کننده های ترکیبات فعال بیولوژیک از جمله آنتی بیوتیک ها، توکسین ها، آنزیم ها و سایر اثرات بیولوژیکی شناخته شده اند. در این پژوهش قابلیت بازداری از رشد برخی باکتری ها، توسط پنجاه گونه قارچی مختلف متعلق به ده جنس مختلفaspergillus ، penicillium،trichoderma ، myrothecium، paecilomyces، mucor، absidia، syncephalastrum، cuninghamella و mortierella مورد بررسی قرار گرفت. سپس تفکیک مقدماتی ترکیبات تولید شده در پنجاه گونه متفاوت از جنس های ذکر شده با کمک tlc و در نهایت شناسایی متابولیت های ثانویه تولید شده در بیست و نه گونه ی قارچی با gc-ms انجام گردید. نتایج حاصل از بررسی قابلیت آنتی باکتریایی نشان داد که اکثر گونه هایtrichoderma ، همچنین mucor fragilis، rasemous mucor و mortierella alpina دارای قابلیت بازداری از رشد تمام گونه های باکتری بودند. با بررسی کروماتوگرام های حاصل از gc-ms توکسین های مهم aflatoxin b3 در cuninghamella echinulata، pr toxin در aspergillus terreus و trichoderma gamsii، brevianamide a در mortierella alpine، verrucarol درt. atroviride، 6-methyl xanthotoxin در t. longibrachiatum و 8-hydroxyisotrichodermin، sambucoin در myrothecium verrucaria شناسایی شدند. همچنین، quinoline، oxalic acid، venlafaxine، resorcinol، floxuridine، squalene، neoisolongifolene،formamidine ،dusoline، limonene، annulene، coumarin-6-ol، rishitin، orcinol و vertinolide از جمله ترکیبات مهم تولید شده بودند.

سرخشکیدگی باکتریایی پسته بیماری سرخشکیدگی باکتریایی پسته در ایران در سال 1381 برای اولین بار گزارش و عامل آن گونه ای از xanthomonas معرفی گردید. علائم به صورت لکه های آبسوخته و نکروزه روی برگ و بلایت سرشاخه روی گیاهچه های پسته دیده شد. بر اساس خصوصیات مورفولوژیکی، بیوشیمیایی، فیزیولوژیکی و بیماری زایی باکتری جدا شده xanthomonas sp. تشخیص داده شد (طریقی و رحیمیان، 1381). روش های متعددی برای شناسایی گونه های xanthomonas و پاتوارهای آن به کار برده می شود. لووز و همکاران از اثر انگشت ژنتیکی درrep_pcr با به کارگیری آغازگرهای eric،box و rep برای شناسایی و تمایز پاتوارهای متعددی از گونه های xanthomonas وpseudomonas، حتی بسیاری از زیرگونه های این دو جنس که قبلا با هیچ روشی به درستی تفکیک نشده بود استفاده کردند. نتایج بررسی آنها نشان داد که انگشت نگاری ژنتیکی با rep_pcr به خوبی ساختار ژنومی جدایه های این دو گونه را آشکار کرده و یک روش سریع و ساده برای تشخیص و طبقه بندی xanthomonas وpseudomonas و برخی دیگر از باکتری های بیماری زای گیاهی می باشد. rep-pcr همچنین شناسایی پاتوارهایی که تشخیص آنها بر اساس روش های فنوتیپی و فیلوژنتیکی به آسانی امکان پذیر نبوده است را مقدور ساخت (louws et al., 1994 ). یکی دیگر از روش های کارامد برای بررسی روابط فیلوژنتیکی درون و بیرون گونه ای moltilocus sequence typing (mlst) می باشد. این روش به طور موثری برای تمایز گونه ها و پاتوارهای جدید به کار رفته ودر اکثر موارد بسیار کارامد بوده است (marcelleti et al., 2010). پژوهش حاضر به منظور تعیین موقعیت تاکسونومیکی جدایه های زانتوموناس عامل بیماری لکه برگی و شانکرشاخه های پسته در استان کرمان با استفاده از روش های مولکولی صورت گرفته است.

بیماری لکه برگی توسکا ییلاقی (alnus subcordata) با عامل باکتریایی xanthomonas، برای اولین بار توسط رحیمیان در برخی از نواحی جنگلی استان مازندران گزارش گردید. علائم بیماری به صورت لکه های نکروزه ی زاویه ای شکل به رنگ قهوه ای تا سیاه در بین رگبرگ ها با هاله ای زرد رنگ مشاهده می گردد، که در نهایت موجب ریزش برگ و کاهش پتانسیل فتوسنتزی می گردد. با توجه به اهمیت اکولوژیکی و اقتصادی توسکا، این تحقیق به منظور بررسی خصوصیات فنوتیپی و مولکولی جدایه های جمع آوری شده از مناطق جنگلی استان مازندران و گلستان طی سال های 1388 و 1389 اجرا گردید. 50 جدایه به دست آمده از مناطق، از نظر خصوصیات فنوتیپی و نقوش الکتروفورزی پروتئین های سلولی (sds-page) با جدایه های مرجع مورد مقایسه قرار داده شدند. برای تعیین ارتباط ژنتیکی جدایه ها، ابتدا dna ژنومی استخراج و سپس قطعات ژنومی با استفاده از واکنش زنجیره ای پلیمراز eric-pcr، box-pcr و rep-pcr تکثیر گردید. تعیین تشابه جدایه ها از طریق ضریب تشابه جاکارد و تجزیه خوشه ای با روش upgama و نرم افزار ntsys انجام شد. در بسیاری از موارد نتایج آزمون های فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی جدایه ها، با مشخصات گونهx. arboricola ، مطابقت داشت. در بررسی نقوش الکتروفورزی پروتئین های سلولی، جدایه های مازندران و گلستان تشابه بیشتری با عامل لکه برگی گردو x. arboricola pv. juglandis و هلو x. arboricola pv. pruni نشان دادند و از تشابه کمتری با عامل لکه برگی فندق x. arboricola pv. corylina برخوردار بودند. براساس روش rep-pcr جدایه های گلستان بیشترین تشابه را با عامل لکه برگی گردو و فندق، و بر اساس روش box-pcr جدایه های مازندران بالاترین قرابت را با لکه برگی فندق نشان دادند.براساس تجزیه خوشه ای داده های rep-pcr، جدایه های مازندران و گلستان دارای 62 درصد تشابه با x. arboricola. pv. corylina، 47 درصد با x. arboricola pv. pruni و 41 درصد با x. arboricola pv. juglandis نشان دادند.

بیماری بلاست برنج از مهمترین عوامل کاهش محصول طی دوره ی رشد برنج است که سالانه خسارت قابل توجهی را سبب می شود. تا کنون برای کنترل این بیماری از ارقام مقاوم و سموم کشاورزی استفاده می شد که با توجه به اثر سوء استفاده بی رویه از سموم کشاورزی بر محیط زیست و مقاومتی که در پاتوژن به دلیل مصرف سموم ایجاد می شود، تلاش ها متوجه روشهایی نظیر تولید گیاهان تراریخته است که کمترین اثر سوء و بیشترین کارایی را داشته باشد. شناسایی ژن های مقاومت r کمک شایانی در تولید گیاهان تراریخته دارد. در این بررسی تلاش شده تا برخی از ژن های دخیل در مقاومت شناسایی شوند تا بتوان در آینده از آنها برای ایجاد گیاهان مقاوم به بیماری ها استفاده کرد. به همین منظور از دو رقم طارم و خزر که به ترتیب حساس و مقاوم به بیماری بلاست هستند استفاده شد تا نحوه بیان ژن های دفاعی در این ارقام مورد ارزیابی قرار گیرد. پس از آلودگی گیاهچه های سه هفته ای با قارچ m. grisea در زمان های 0، 12، 24، 48، 72 و 96 ساعت پس از آلودگی نمونه برداری صورت گرفت. پس از استخراج rna کل و سنتز cdna، از واکنش quantitative real- time pcr برای ارزیابی نرخ بیان ژن های دفاعی استفاده شد. نرخ بیان ژن های pr1b, pr3, pr10, deffensin (pdf1.2), thionin, pal, pox, nh1 و aos پس از آلودگی با قارچ در هر دو رقم افزایش یافت ولی میزان بیان این ژن ها در رقم خزر بسیار بیشتر از رقم طارم بوده است. آزمون مقایسه ایی t-test نیز اختلاف معنی داری بین ارقام طارم و خزر نشان داد. افزایش بیان ژن های دفاعی پس از آلودگی نسبت به زمان صفر حاکی از نقش فعال این ژن ها در مقاومت برنج به قارچ m. grisea می باشد.

به منظور شناسایی عوامل بیماری های رایزوکتونیایی در میزبان های مختلف، از مزارع استان های مازندران و گلستان نمونه برداری شد. پس از کشت و جداسازی، 50 جدایه به دست آمد که همه چند هسته ای بودند. آزمون های تعیین هسته، ویژگی های مورفولوژیکی کلنی و آناستوموز با ایزوله های استاندارد هر گروه، برای تمام جدایه ها انجام شد. مراحل بعدی شناسایی نظیر آزمون های تعیین قطر ریسه، دمای اصلی رشد و تست بیماری زایی بر روی نماینده این جدایه ها انجام گردید. تمام جدایه ها با خصوصیات rhizoctonia solani مطابقت داشتند. گروه های آناستوموزی ag-1-ia از برنج، ag-2-1 از کلزا و ag-4 از مریم گلی، گلرنگ و نارنج جدا شدند. گروه های ag-2-1 و ag-4 برای اولین بار از روی کلزا و گلرنگ و مریم گلی گزارش می شوند. به منظور شناسایی دقیق این گروه ها، از روش های مولکولی نظیر pcr با استفاده از پرایمرهای its4&5 و rflpاستفاده شد که نتایج آن درستی انجام آزمون های مورفولوژیکی را اثبات کرد. طول توالی ناحیه its برای تمام جدایه ها یکسان و در حدود bp 750 بود. شناسایی مولکولی جدایه ها در پایگاه اطلاعات ncbi بررسی گردید. هضم محصولات pcr با آنزیم های برشگر hincii ( hindii ) و avaii eco471) ( برای همه جدایه ها انجام شد. الگوی هضم به دست آمده برای جدایه ها یکسان بود. پس از هضم محصولات pcr با آنزیم برشگر hincii، دو محل برش ( تشخیص ) در حدود 430 و 260 جفت باز به دست آمد. برای آنزیم برشگر avaii، دو محل برش در حدود 550 و 110جفت باز حاصل شد