در بیشتر مطالعات مرتبط با انتقال ژن به گیاهان، از ژن های مقاومت به آنتی بیوتیک برای بازیابی گیاهان تراریخته استفاده می شود، اما معرفی چنین محصولاتی به درون زنجیره غذایی ممکن است نگرانی هایی را از لحاظ ایمنی زیستی ایجاد نماید. ژن بتائین آلدهید دهیدروژناز  (BADH)به عنوان یک نشانگر غیرآنتی بیوتیکی برای استفاده در حامل های پلاستیدی طراحی شده در این تحقیق در نظر گرفته شد. توالی ژن مذکور از منشا اسفناج از 6111 جفت باز با دربر داشتن چهارده اینترون، به 1494 جفت باز پس از حذف اینترون ها کاهش یافت و سپس بر اساس کدون های رایج ژنوم پلاستیدی بهینه سازی کدونی شده و نیز با تغییر توالی نوکلئوتیدی بدون تغییر در اسید آمینه، هشت جایگاه های آنزیمی داخلی ناحیه کد کننده این ژن حذف گردید. افزایش درصد آدنین - تیمین نیز در این بهینه سازی کدونی مورد توجه قرار گرفت. توالی نهایی ژن BADH به ناحیه بدون ترجمه ‘5 مربوط به T7gene10 فاژی متصل گردید و با استفاده از SOEing PCR تحت پیشبر قوی کلروپلاستی  Prrnقرار داده شد. بین پیشبر و ژن BADH محلی برای اتصال به ریبوزوم تعبیه و جایگاه های آنزیمی برای کلون سازی ژن های دلخواه دیگر در نظر گرفته شد. با کلون سازی ژن های مورد نظر در این مکان، این ژن ها به صورت پلی سیسترونی با ژن BADH بیان خواهند شد و علاوه بر اینکه انتقال ژن به پلاستید بدون نشانگر انتخابی آنتی بیوتیکی امکان پذیر می گردد، انتظار می رود گیاهان تراریخته حاصل در اثر بیان ژن  BADHبه شوری، خشکی و سرما نیز مقاوم گردند.

تنش شوری، یک تنش محیطی است که رشد و نمو گیاهان و تولید محصولات کشاورزی ازجمله سیب زمینی را در بیشتر نقاط جهان متأثر می سازد. بحران زیست محیطی دریاچه ارومیه و اثرات منفی آن بر زمین های کشاورزی اطراف این دریاچه به عنوان یک تهدید جدی برای تولید بسیاری از محصولات مهم و اقتصادی کشاورزی همچون سیب زمینی محسوب می شود. گلایسین بتائین در اکثر گیاهان به عنوان یک ماده غیر سمی باعث افزایش تحمل گیاهان به شرایط نامناسب تنش های شوری و خشکی می گردد. مطالعات زیادی در مورد چگونگی دخالت سالیسیلات ها در واکنش گیاهان به تنش های غیرزنده محیطی از قبیل تابش ماورای بنفش، خشکی، شوری و سرمازدگی انجام یافته است. در این تحقیق، تأثیر تنش شوری (کلرید سدیم) و تیمار اسید سالیسیلیک بر بیان ژن بتائین آلدهید دهیدروژناز (LOC102601322) به روش RT-PCR نیمه کمی در گیاهچه های سیب زمینی رقم اگریا در محیط کشت MS بررسی شد. برای این منظور، آزمایشی به صورت آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار و در هر تکرار با چهار ریز نمونه در آزمایشگاه کشت بافت گیاهی گروه علوم و مهندسی باغبانی دانشگاه تبریز به اجرا در آمد. عامل های آزمایش، شامل شوری (کلرید سدیم) در دو سطح (صفر و 70 میلی مول بر لیتر)، اسید سالیسیلیک در چهار سطح (صفر، 1، 10 و 100 میلی مول بر لیتر) بود. نتایج نشان داد که اثر تیمار کلرید سدیم بر میزان گلایسین بتائین معنی دار بود، بااین حال اثر متقابل شوری و اسید سالیسیلیک بر صفات بیوشیمیایی معنی دار نبود. نتایج مولکولی نشان داد که میزان بیان ژن بتائین آلدهید دهیدروژناز در تمام غلظت های بررسی شده اسید سالیسیلیک و تنش شوری نسبت به گیاه شاهد افزایش قابل توجهی نشان داد که حداکثر میزان بیان این ژن در غلظت 100 مول بر لیتر اسید سالیسیلیک مشاهده شد. همبستگی معنی داری بین بیان ژن بتائین آلدهید دهیدروژناز و میزان گلایسین بتائین مشاهده شد. چنین به نظر می رسد که کاربرد اسید سالسیلیک موجب کاهش اثرات منفی تنش شوری در گیاهچه های سیب زمینی در شرایط کشت درون شیشه ای می گردد.

در بیشتر مطالعات مرتبط با انتقال ژن به گیاهان، از ژن های مقاومت به آنتی بیوتیک برای بازیابی گیاهان تراریخته استفاده می شود، اما معرفی چنین محصولاتی به درون زنجیره غذایی ممکن است نگرانی هایی را از لحاظ ایمنی زیستی منجر گردد. در این تحقیق ژن بتائین آلدهید دهیدروژناز (BADH) به عنوان یک نشانگر غیرآنتی بیوتیکی ایمن و با ارزش، در ساخت وکتورهای اگروباکتریومی مناسب برای تراریزش گیاهان مورد استفاده قرار گرفت. توالی ژن مذکور از منشا اسفناج از 6111 جفت باز با دربرداشتن چهارده اینترون، به 1494 جفت باز پس از حذف اینترون ها کاهش یافت و با تغییر توالی نوکلئوتیدی بدون تغییر در اسیدآمینه، هشت جایگاه های آنزیمی داخلی ناحیه کدکننده این ژن حذف گردید. توالی قسمت کد کننده ژن BADH که با ناحیه بدون ترجمه 5 مربوط به T7gene10 فاژی همجوش شده و در وکتور پلاستیدی pB کلون سازی گردیده بود، طی مراحلی پس از هضم آنزیمی دوگانه، صاف نمودن انتهای چسبنده قطعه، ایجاد کدون آغازین ATG و افزودن تک نوکلئوتید آدنین، ابتدا در ناقل اولیه pTZ57T/A کلون سازی شده و سپس در ناحیه T-DNA دو حامل دوگانه اگروباکتریومی کلون سازی مجدد گردید. دو حامل نوترکیب نهایی pBI-BADH و Pbi (-k) BADHدر این تحقیق حاصل شدند که ژن بتائین آلدهید دهیدروژناز را تحت پیشبر CaMV35S و پایانبر Nos دربر دارند. حامل pBI (-k) BADH فاقد هر گونه نشانگر آنتی بیوتیکی بوده و می تواند به تنهایی برای تراریزش گیاهان با هدف ایجاد مقاومت بالا به شوری، خشکی و سرما، مورد استفاده قرار گیرد. امکان کلون سازی کاست های ژنی دیگر ایجادکننده صفات با ارزش در این ناقل در نظر گرفته شده است که استفاده از آن ها می تواند به تولید گیاهان تراریخته چندمنظوره عاری از نشانگر و فاقد نگرانی های ایمنی زیستی منجر گردد.

سابقه و هدف: مرگ و میر بیماری بالای سرطان با وجود پیشرفت چشمگیر در زمینه تشخیص و درمان میتواند ناشی از حضور سلول های بنیادی توموری (CSC) باشد. آنزیم آلدهید دهیدروژناز1 (ALDH1) در بعضی مطالعات به عنوان مارکری از CSC معرفی شده است. مطالعه حاضر با هدف بررسی این مارکر در سرطان کولورکتال و ارتباط آن با خصوصیات کلینیکوپاتولوژیک طراحی و اجرا شد. مواد و روشها: طی یک مطالعه گذشته نگر، بیماران مبتلا به سرطان کولورکتال مراجعه کننده به بیمارستان امام خمینی (ره) ساری، وارد مطالعه شدند. شدت بیان و توزیع ALDH1 به روش ایمونوهیستوشیمی سنجیده شد. دادهها به کمک نرم افزار SPSS 18 مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. یافتهها: 40 بیمار (20 مرد و 20 زن) وارد مطالعه شدند. فراوانی مثبت شدن ALDH1 و شدت بیان آن در بافت تومورال و غیرتومورال تفاوت معنیداری نداشت. شدت بیان با سن، نوع آدنوکارسینوم، مکان تومور ارتباطی نداشت. با این حال، شدت بیان در زنان بیشتر از مردان بود (08/0= P). 75 درصد بیماران در مرحله تمایز خوب بیان خفیف ALDH1 داشتند (07/0= P). از نظر وضعیت توزیع؛ توزیع discontinuous در آدنوکارسینوم غیرموسینوسی (06/0= P) و تمایز خوب (028/0= P) بیشتر بود. استنتاج: در این مطالعه بیان ALDH1 در بافت سرطان کولورکتال و نرمال تفاوت معنیداری نداشت، با این حال شدت بیان بیشتر در زنان و همچنین توزیع discontinuous در تمایز خوب و آدنوکارسینوم غیرموسینوسی مشاهده شد و اهمیت ALDH1 به عنوان مارکر CSC در سرطان کولورکتال نیازمند بررسی بیش تر است.

زمینه و هدف: اولین ایزوفرم آنزیم آلدهید دهیدروژناز (ALDH1) مارکر سلول های بنیادی و سرطانی پستان بوده و بروز آن احتمالا با پروگنوز بدتر تومور همراه می باشد. انجام مطالعاتی در جهت شناسایی سلول های ALDH1+ می تواند به درمان بیماران سرطان پستان کمک نماید. هدف از این مطالعه تعیین میزان فعالیت آنزیم ALDH1 در سرطان پستان و ارتباط آن با خصوصیات پاتولوژیک تومور می باشد.روش بررسی: میزان فعالیت ALDH1 در نمونه های بافتی پارافینی 121 بیمار مبتلا به کانسر پستان مراجعه کننده به بخش پاتولوژی بیمارستان میلاد تهران توسط آزمایش ایمونوهیستوشیمی سنجیده شد، سپس ارتباط آن با خصوصیات پاتولوژیک تومور (سایز، Grade، درگیری لنف نود یا عروق) مورد بررسی قرار گرفت.یافته ها: %85.1 از نمونه های سرطان پستان مورد بررسی با درجات متفاوتی (ضعیف، متوسط، قوی) ALDH1 را در سیتوپلاسم بیان می کردند. 18 مورد (%14.9) نیز از نظر ALDH1 منفی بودند. ALDH1 در اکثر موارد (%97.1) در استرومای نمونه های تهیه شده مثبت بود که شدت آن از رنگ آمیزی ضعیف (%2.9) تا قوی (%73.5) متغیر بود. ALDH1 H-score (درصد سلول های ALDH1 مثبت Intensity ×) در سلول های تومورال از صفر تا 240 متغیر بوده و میانگین آن 80 بود. میزان ALDH1 H-score در 62 مورد (%51.2) کمتر یا مساوی 80 و در 59 مورد (%48.8) بیشتر از 80 بود. اما بین ALDH1 H-score با سن بیماران (P=0.358)، سایز تومور (P=0.375)، Grade تومور (P=0.207)، و میزان تهاجم به لنف نود (P=0.125) یا عروقی خونی (P=0.190) ارتباط معنی داری وجود نداشت.نتیجه گیری: فعالیت ALDH1 در %85.1 از موارد تومور پستان مثبت است و میزان فعالیت آن با ویژگی های پاتولوژیک تومور رابطه معنی داری ندارد.

بابونه (Tanacetum parthenium) یکی از پرارزش ترین گیاهان دارویی است که گل های خشک شده آن بدلیل وجود تعداد زیادی از ترپنوییدها و فلاونوییدها خاصیت دارویی دارد. یکی از مهم ترین عوامل محدود کننده رشد گیاهان در جهان و به ویژه مناطق خشک و نیمه خشک شوری می باشد. امروزه استفاده از روش های بیولوژیک جهت مقابله با شوری خاک به طور وسیعی بکار گرفته می شود. متیل جاسمونات با افزایش تولید برخی از متابولیت های گیاهی موجب افزایش مقاومت به تنش های زیستی می شود. در این پژوهش به منظور بررسی اثر متیل جاسمونات بر روی بیان تعدادی از ژن های موثر در تحمل به تنش شوری در گیاه بابونه، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی در 3 تکرار اجرا گردید. تیمارهای شوری در چهار سطح ( 0، 50، 100 و150 میلی مولار) و متیل جاسمونات در چهار سطح (0، 50، 100و 150 میکرو مولار) اعمال شدند. نمونه برداری در چهار زمان (0، 24، 36 و 72 ساعت) پس از اعمال تنش انجام گرفت و اثر متقابل بین زمان و تیمار شوری و متیل جاسمونات بر میزان بیان ژن های BADH، SOS، Catalase و P5CS مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از بررسی بیان ژن های مورد مطالعه در غلظت های متفاوت شوری نشان داد که بیشترین بیان ژن های BADH، SOS، Catalase و P5CS به ترتیب در غلظت های 150، 100، 150 و 50 میلی مولار شوری بود. نتایج حاصل از بررسی بیان ژن های مورد مطالعه در غلظت های متفاوت متیل جاسمونات و زمان های مختلف اعمال تیمار نشان داد که بیان ژن های BADH و Catalase با افزایش غلظت متیل جاسمونات و زمان نمونه گیری روند افزایشی داشتند. بیشترین مقدار بیان ژن های P5CS و SOS در غلظت 150 میکرو مولار متیل جاسمونات به ترتیب بعد از 24 و 36 ساعت حاصل شد. نتایج اثر متقابل تنش شوری، تیمار متیل جاسمونات و زمان نمونه برداری بر میزان بیان ژن ها نشان داد که بیشترین سطح بیان برای تمامی ژن های مورد ارزیابی در تیمار 100 میکرومولار متیل جاسمونات و 100 میلی مولار NaCl و در مدت زمان 36 ساعت مشاهده شد و کمترین سطح بیان در تیمار شاهد گزارش گردید.

فرآیندهای به نژادی از جمله تلاقی­ های هدفمند در جهت افزایش میزان تحمل، می­ تواند راهکاری مطمئن و دائمی برای کم ­کردن اثرات زیان­ بار تنش خشکی بر گیاهان در نظر گرفته شود. بنابراین با توجه به اهمیت محصول پسته در کشور به­ عنوان یک محصول استراتژیک و همچنین قرار گرفتن ایران در شرایط خشک و نیمه­ خشک، تحقیقات به­ منظور دستیابی به پایه ­های هیبرید  متحمل به خشکی ضروری می­ باشد. آزمایش نخست به ­صورت گلدانی و آزمایش دوم به­ منظور اندازه­ گیری اسمولیت­ های آلی به­ صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار به ترتیب در گلخانه و آزمایشگاه تحقیقاتی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان در طی سال­ های 1398- 1397 به اجرا در آمدند. تیمارهای آزمایش شامل 10 ژنوتیپ پسته احمد­آقایی، اکبری، سرخه ­حسینی، گرمه، فندقی و هیبرید بین­ گونه­ ای (احمد­آقایی­× اینتگریما، اکبری­× اینتگریما، سرخه ­حسینی × اینتگریما، گرمه × اینتگریما و فندقی × اینتگریما­) و سه سطح خشکی شامل شاهد (ظرفیت­ زراعی)، تنش ملایم (65 درصد ظرفیت ­زراعی) و تنش­شدید (30 درصد ظرفیت ­زراعی) بودند که 84 روز روی دانهال­ های سه ماهه پسته اعمال شدند. با افزایش سطوح خشکی، غلظت پرولین، گلایسین­ بتائین، کربوهیدارات­ های محلول کل (TSC)، فنل و مالون­ دی ­آلدهید (MDA) در برگ ژنوتیپ های مورد مطالعه افزایش معنی­ داری یافتند. ژنوتیپ فندقی بیش­ترین غلظت مالون­ دی ­آلدهید (23/280 درصد) و ژنوتیپ­ های هیبرید سرخه­ حسینی­× اینتگریما، احمد­آقایی × اینتگریما و اکبری­× اینتگریما به ترتیب با میزان 18/70، 70/76، 03/81 درصد کم­ترین افزایش را در خصوص غلظت مالون­ دی­ آلدهید برگ بین دانهال­ ها نسبت به شاهد نشان دادند. پایه ­های دانهالی واکنش ­های متفاوتی به تنش خشکی نشان دادند به­ طوری­که متحمل­ ترین آن­ها به ترتیب پایه ­های دورگه سرخه ­حسینی × اینتگریما، احمد­آقایی × اینتگریما و اکبری × اینتگریما بود. بنابراین بر اساس نتایج پژوهش حاضر به نظر می­ رسد بتوان از پایه­ های مورد نظر به­ عنوان ژنوتیپ ­های متحمل به خشکی در مناطق خشک استفاده کرد.

تنش های محیطی مثل شوری و خشکی عامل محدودکننده ای در رشد و نمو گیاهان به حساب می آیند. به منظور بررسی تاثیر تنش شوری و خشکی بر گندم، یک آزمایش گلدانی به صورت طرح کاملا تصادفی با سه تکرار در گلخانه دانشگاه یاسوج در سال 1394 انجام شد. تیمارها شامل سطوح مختلف تنش شوری و خشکی با پتانسیل اسمزی مشابه (2.47-، 4.94- و 7.42- بار) در شش سطح به همراه یک تیمار شاهد بودند. شوری با استفاده از کلرید سدیم و خشکی با پلی اتیلن گلیکول 6000 اعمال شد. با اعمال تیمارهای شوری و خشکی، محتوای آب نسبی برگ و پایداری غشای سلولی، در مقایسه با شاهد کاهش یافت، در حالی که میزان مالون دی آلدهید افزایش پیدا کرد. اعمال تنش خشکی ناشی از پلی اتیلن گلیکول در مقایسه با تنش شوری، محتوای آب نسبی برگ و میزان پایداری غشای سلولی را بیشتر کاهش داد و همچنین میزان مالون دی آلدهید در تنش شوری 7.42- بار بیشتر بود. میزان پرولین، قند محلول و گلایسین بتائین برگ گندم با افزایش سطوح شوری و خشکی روند افزایشی را نسبت به شاهد نشان دادند. بیشترین میزان قند محلول و گلایسین بتائین از تیمار 7.42- بار شوری به دست آمد. نسبت Fv/Fm بیشتر تحت تاثیر سطوح مختلف شوری در مقایسه با خشکی قرار گرفت و با کاهش پتانسیل اسمزی تا 7.42- بار کاهش یافت. کمترین مقدار کلروفیل a در هر دو شرایط تنش از پتانسیل اسمزی 7.42- بار حاصل شد. کلروفیل b روند عکس کلروفیل a را نشان داد. بیشترین مقدار کاروتنوئید در هر دو نوع تنش از پتانسیل اسمزی 7.42- بار به دست آمد. به طور کلی نتایج این آزمایش نشان داد که گندم می تواند سطوح شوری قابل قبول را بهتر از خشکی، از طریق تجمع اسمولیت ها و جذب پایدارتر آب و نیز کاهش تولید مالون دی الدهید تحت تنش شوری تحمل کند. متن کامل این مقاله به زبان انگلیسی می باشد. لطفا برای مشاهده متن کامل مقاله به بخش انگلیسی مراجعه فرمایید.لطفا برای مشاهده متن کامل این مقاله اینجا را کلیک کنید.

تنش شوری یکی از مهم ترین دلایل کاهش تولیدات کشاورزی است، که به طور روزافزون خطر جدی برای کشاورزی در مناطق خشک و نیمه خشک به شمار می رود. به منظور بررسی تأثیر گلایسین بتائین بر افزایش مقاومت به تنش شوری گیاه سیاه شور (Suaeda fruticosa)، آزمایشی به صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار در سال زراعی 97-1396 انجام شد. تیمارهای آزمایش شامل سطوح شوری در چهار سطح 3، 10، 30 و 60 دسی زیمنس بر متر و گلایسین بتائین در دو سطح محلول پاشی با آب مقطر و غلظت 50 میلی مولار گلایسین بتائین بود. نتایج حاکی از تاثیر معنی دار سطوح شوری و تیمار گلایسین بتائین بر همه صفات مورد بررسی به جز تاثیر گلایسین بتائین بر میزان کاتالاز بود. همچنین تاثیر متقابل تنش شوری و گلایسین بتائین بر تمامی صفات به جز کاتالاز و پراکسیداز معنی دار بود. کاربرد گلایسین بتائین در تمامی سطوح تنش سبب افزایش طول ساقه، طول ریشه، نسبت طول ریشه به ساقه، عملکرد گیاه و سطح برگ گیاه نسبت به عدم کاربرد گلایسین بتائین شد، به طوری که در خصوص وزن خشک اندام هوایی بیش ترین وزن خشک گیاه در تیمار گلایسین بتائین در سطوح 3 و 10 دسی زیمنس بر متر مشاهده شد که نسبت به حالت بدون کاربرد گلایسین بتائین به ترتیب سبب افزایش 48/58 و 25/47 درصد در وزن خشک گیاه شد. ترکیبات پرولین، مالون دی آلدهید، کاتالاز و پراکسیداز با افزایش سطح تنش از 3 به 60 دسی زیمنس بر متر افزایش یافت. تولید ترکیبات آنتی اکسیدانی پرولین، مالون دی آلدهید و پراکسیداز در گیاهان تحت تیمار گلایسین بتائین نسبت به عدم کاربرد گلایسین بتائین به طور معنی داری کاهش یافت. به طور کلی نتایج بیانگر نقش مثبت گلایسین بتائین در کاهش اثرات ناشی از تنش شوری بر گیاه سیاه شور بود.