مقایسه و بیان ژن‌های آنتی‌پورتر، طبقه بندی ژنوتیپ‌ها و بررسی میزان مقاومت آنها به شوری|بهترین وب سایت کتاب،مقاله-tin-hat

مقایسه و بیان ژن‌های آنتی‌پورتر، طبقه بندی ژنوتیپ‌ها و بررسی میزان مقاومت آنها به شوری

دانلود بهترین فایل مقایسه و بیان ژن‌های آنتی‌پورتر، طبقه بندی ژنوتیپ‌ها و بررسی میزان مقاومت آنها به شوری
برای دانلود فایل بر روی دکمه زیر کلیک کنید

دریافت فایل
مقایسه و بیان ژن‌های آنتی‌پورتر، طبقه بندی ژنوتیپ‌ها و بررسی میزان مقاومت آنها به شوری

مقایسه-و-بیان-ژن‌های-آنتی‌پورتر-طبقه-بندی-ژنوتیپ‌ها-و-بررسی-میزان-مقاومت-آنها-به-شوری

فرمت فایل:       word

تعداد صفحات:   133

 

 

 

چکیده

 به منظور بررسی مکانیزم¬های مقاومت به شوری در مرحله جوانه¬زنی در ارقام گندم برای استفاده در برنامه      های دورگ¬گیری و اصلاح نباتات، 6 رقم از مناطق کویری و شمال ایران بنام¬های (کویر، ارگ، بم، آرتا،مروارید و دریا) انتخاب و در پنج سطح شوری شامل (0، 1/0، 2/0، 3/0 و 4/0 میلی¬مولار) کشت گردید. در هر روز تعداد بذور جوانه زده و نیز پس از 12 روز طول کلئوپتیل اندازه¬گیری شد. شاخص¬های جوانه¬زنی از طریق فرمول المدرس() محاسبه و نهایتاً ارقام حساس و مقاوم شناسایی شد. در ادامه، در 5 رقم میزان بیان نسبی ژنهای آنتی پورتراز طریق روش کمی بیان نسبی ژن (Real Time PCR) ارزیابی شد. نتایج نشان داد که بیان نسبی ژن¬های مربوط به آنتی پورترهای TaNHX1 و TaNHX2 در ارقام مقاوم و ارقام حساس تفاوت معنی دار داشت، بطوریکه با افزایش سطح شوری (استرس) آنتی پورتر TaNHX2 در ارقام مقاوم بیشتر بیان شده بود. بنابراین در ارقام مقاوم مورد مطالعه بیان نسبی TaNHX2 نسبت به TaNHX1 در مکانیزم مقاومت نقش بیشتری داشته است. ارقام حساس با وجود افزایش بیان ژ¬ن¬های TaNHX1 و TaNHX2 در سطوح پایین شوری ولی میزان بیان آنها کمتر از ارقام مقاوم بوده و کارایی زیادی در ایجاد مقاومت نداشته است. بیان نسبی ژن¬های TaNHX1 و TaNHX2 و رابطه آن با شاخص¬های جوانه¬زنی در دو رقم تفاوت داشت که این نتیجه در اثر وجود اثر متقابل ژنوتیپ × سطوح شوری حاصل شده است. بررسی بیان نسبی ژن¬ TaNHX2 می¬تواند در ارقام مقاوم در سطح شوری نسبتاً بالای 3/0 میلی¬مولار بعنوان ماکر استفاده شود.

کلمات کلیدی: ژن‌های آنتی‌پورترNa+/H+، شوری، گندم

 

 

 

فصل اول

کلیات

 

 

1      1       مقدمه

با توجه به ‌اینکه جمعیت دنیا به طور فزاینده‌ای روبه افزایش است و دانشمندان پیشبینی کرده¬اند که در سال 2030 میلادی جمعیت کره زمین به 10 میلیارد نفر می‌رسد، اکنون این سوال پیش می‌آید که برای تهیه و تأمین مواد غذایی برای چنین جمعیتی چه باید کرد و چه چاره‌هایی اندیشید (رنجبر، 1392). غلات مهم‌ترین گیاهان زراعی هستند (امام، 1383)، تولید کل غلات جهان 8/1 میلیارد تن است که بیشترین میزان آن (حدود 500 تا 600 میلیون تن) به گندم اختصاص دارد و از نظر سطح زیر کشت و تولید سالیانه نیز گندم در درجه اول اهمیت قرار دارد (صفی خانی، 1386).

گندم گیاهی است که در سراسر دنیا از کرانه¬های قطبی تا حوالی استوا کشت می‌شود (نجفی‌میرک و شیخی‌گرجانی، 1384). کشت و همچنین رشد و نمو این نبات در بسیاری از نقاط دنیا و در شرایط آب و هوایی مختلف امکان‌پذیر می‌باشد (شیخ زاده مصدق، 1392). گندم اولین و مهم‌ترین گیاه زراعی تأمین کننده نیاز‌های غذایی بشر است که حدود صد قرن پیش اهلی شده است. با توجه به رشد روز افزون جمعیت جهان اهمیت غذایی و اقتصادی گندم روز به روز بیشتر می‌گردد (خدابنده، 1376). بنابراین ضرورت افزایش تولیدات غذایی، جهت تامین نیاز‌های جمعیت روز افزون اجتناب ناپذیر می‌باشد (رنجبر، 1392). مهم‌ترین مصرف گندم در جهان برای تغذیه انسان است و همچنین در پرورش دام و طیور، کاغذ سازی و بسیاری از صنایع دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد (خدابنده، 1376).

تنش در موجودات زنده به معنی انحراف از شرایط مطلوب برای زندگی تعریف می‌شود. هر عامل محیطی که باعث ایجاد صدمه یا خسارت در موجود زنده شود، تنش بیولوژیک نام دارد. تنش از نظر علم بیولوژی به نیروهایی گفته می‌شود که از طریق تأثیر بر واکنش‌های طبیعی گیاه، باعث کاهش نمو، رشد و تولید و کاهش عملکرد گردد (فیشر، 1989).

تنش شوري يكي از تنش‌هاي غيرزنده است كه بشر از هزاران سال پيش تاكنون با آن دست به گريبان بوده است. شور شدن اراضي از زماني آغاز گرديد كه انسآن‌ها شروع به عمليات كشاورزي كردند و توسعة سريع و نامناسب سيستم‌هاي آبياري در مقياس بزرگ منجر به گسترش پديدة شوري در اراضي قابل كشت گرديد (خوش‌خلق‌سیما و عسگری، 1380).

هيچ قاره و اقليمي عاري از خاك‌هاي متاثر از شوري با منشاء اوليه يا ثانويه نيست. اين خاك‌ها حدوداً يك ميليارد هكتار از سطح زمين را پوشانيده‌اند که 75 ميليون هكتار از آن در جنوب غربي آسيا قرار دارد. ايران با 27 ميليون هكتار اراضي شور در مقام اول كشورهاي اين ناحيه قرار دارد و پس از آن هند و پاكستان به ترتيب با 8/23 و 5/10 ميليون هكتار مقام دوم و سوم را دارند (صادقي و همکاران، 1385).

در ميان اندام‌ها و مراحل مختلف رشد گياه شوري بيشترين اثر را روي جوانه¬زني بذر و ريشه‌هاي کم عمق دارد. زيرا نمک عمدتاً در لايه‌هاي بالاي خاک تجمع مي‌کند (سومانی، 1991). جوانه‌زدن پديده بسيار پيچيده‌اي است که طي آن تغييرات فيزيولوژيک و بيوشيميایي بسياري در بذر انجام مي‌گيرد تا جنين فعال گردد. شوري ابتدا جذب آب را کاهش مي‌دهد؛ زيرا سبب کاهش پتانسيل اسمزي آب خاک مي‌گردد، از طرف ديگر سبب سميت يعني تغيیر فعاليت آنزيمي، اختلال در متابوليسم پروتئين‌ها، بهم ريختن تعادل هورموني و کاهش استفاده از ذخيره بذر مي‌شود (به نقل از میرزا معصوم زاده، 1392).

وجود تنوع ژنتیکی برای موفقیت در اصلاح‌ نباتات ضروری است. به طوری که انتخاب موفقیت آمیز ژنوتیپ‌های برتر از داخل توده‌های مورد اصلاح بستگی به وجود تنوع ژنتیکی دارد و بدون آن هیچ پیشرفتی در اصلاح امکان‌پذیر نیست (خالدی، 1373 به نقل از مطلوبی اقدم، 1387). برای استفاده از سرمایه عظیم تنوع ژنتیکی اطلاع از ماهیت و میزان تنوع در ژرم پلاسم از اهمیت زیادی در برنامه‌های اصلاحی برخوردار است زیرا والدینی که از لحاظ ژنتیکی متفاوت هستند هیبرید با هتروزیس بیشتر توليد می‌کنند و احتمال بدست آوردن نتاج تفرق یافته برتر از والدین را افزایش می‌دهند (باقری و همکاران، 1375).

برای استفاده از زمین‌های شور در کشاورزی سه امکان وجود دارد:

1          تغییر محیط: مشخص است که جبران کمبود یک عنصر در خاک به مراتب آسان‌تر از رفع مازاد یک عامل می‌باشد روش‌های مختلفی برای رفع شوری خاک وجود دارد ولی همگی آن‌ها پرهزینه هستند.

2          تغییر گیاهان مورد کشت یا تعویض گیاهان زراعی حساس به شوری با گونه‌های سازگار به شوری یا هالوفيت‌ها.

3           اصلاح گیاهان زراعی جهت افزایش تحمل شوری از طریق منابع ژنتیک موجود کار با استفاده از روش‌های کلاسیک اصلاح‌نباتات و روش‌های نوین مهندسی ژنتیک (یئو، 1989 و خوش‌خلق‌سیما و عسکری، 1380).

طی دهه‌های گذشته تلاش‌های فزاینده‌ای برای بدست آوردن ژنوتیپ‌های متحمل به شوری که قادر به رشد در محیط‌های شور باشند، صورت گرفته است. با این حال ژنوتیپ‌های زراعی اصلاح شده برای تحمل شوری وجود دارد که به عنوان یک راه حل اقتصادی در اکوسیستم‌های شوری مورد بهره برداری قرار گرفته‌اند (کولیس، 1993).

از آنجایی که فنوتیپ گیاه از اثر توام ژنوتیپ و محیط شکل می‌گیرد، اثر شوری توام با اثر سایر عوامل محیطی در یک گیاه جلوه‌گر می‌شود از این رو بررسی وراثت‌پذیری تحمل شوری در گیاهان مشکل است (شاتون، 1984).

بررسی مکانیزم‌های مولکولی مقاومت به شوری در ارقام متفاوت، این امکان را می‌دهد که شناخت کاملی از زمینه ژنتیکی ارقام بدست آورده و از آن‌ها به‌صورت آگاهانه در تولید ارقام مقاوم استفاده کرد. منابع مقاومت به شوری توسط TFها، ژن‌های Nax1 وNax2، ترانسپورترها، منابع آنتی‌اکسیدان‌ها (ضعیفی‌زاده و همکاران، 2012) گزارش شده‌اند. شناخت ارقام و ژنوتيپ‌هاي اصلاح شده ايراني از لحاظ پتانسيل‌هاي منابع مقاومت به شوري از جنبه‌هاي ملكولي مخصوصاً ترانسپورترهای H+/Na+ما را در اصلاح و استفاده از آن‌ها دربرنامه‌هاي تلاقي و دورگگيري هاي موفق ياري نمايد.

1      2       پیشینه پژوهش

تنش شوری یکی از مشکلات عمده کشاورزی به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک می‌باشد. اثرات منفی ناشی از این تنش مانع رسیدن گیاهان به حداکثر پتانسیل عملکرد می‌گردد (پاردیا و داس، 2005). اثرات منفی عمده ناشی از شوری در گیاهان به دلیل افزایش غلظت یون‌های سمی در گیاه و ایجاد عدم تعادل یونی همراه با تنش کم آبی در گیاه است (بلوموالد و آپسه، 2000). سدیم یکی از یون‌هائی است که با افزایش غلظت آن در سیتوپلاسم گیاهان تحت تنش شوری موجب اختلال در فرآیندهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی گیاه می‌شود (تستر و دونپورت، 2003). در حقیقت افزایش یون سدیم اختلال در جذب و عمل یون پتاسیم و نتیجتاً سبب افزایش نسبت Na+/K+ می‌شود که‌این موضوع اکثراً فرآیندهای فیزیولوژیک گیاه را تحت تأثیر قرار می‌دهد (خان و عبدالله، 2003). بنابراین جهت تحمل تنش شوری ضروری است که گیاه بتواند غلظت یون سدیم را در سیتوپلاسم پایین نگه دارد.

در گیاهان، یون سدیم به واسطه فعالیت آنتی‌پورترهای Na+/K+از سیتوزول به بیرون رانده می‌شود. آنتی‌پورترهای واکوئلی با فرستادن یون‌های سدیم به درون واکوئلی گیاه آن را از سیتوزول دور می‌کنند. تحت شرایط تنش شوری، بیان ژن رمز کننده آنتی‌پورترهای واکوئلی افزایش می‌یابد که نشان از اهمیت این پروتئین در مکانیزم‌های تحمل تنش دارد (فوکودا و همکاران، 1996). با تحقیقات انجام شده در گیاهان مشخص گردیده که آنتی‌پورترهای واکوئلی توسط یک خانواده چندژنی رمز می‌شوند برای مثال در ذرت و آرابیدوپسیس شش ایزوفرم برای این ژن وجود دارد (زورب و همکاران، 2005).

همانگونه که ذکر گردید گزارش‌های متعددی دال بر اهمیت آنتی‌پورترهای واکوئلی در تحمل تنش شوری وجود دارد که در این میان ژن‌های رمز کننده‌این پروتئین در گیاهآن‌هالوفیت جایگاه ویژه‌ای دارند (پاردیا و داس، 2005؛ یوکویی و همکاران، 2002 و زانگ و همکاران، 2005). هالوفیت‌ها با پایین نگه داشتن غلظت یون‌های سمی ‌از جمله سدیم در سیتوزول تحت شرایط تنش این امکان را برای خود فراهم می‌آورند که بتوانند تنش را به خوبی پشت سر بگذارند (پاردیا و داس، 2005). بنابراین ژن‌های رمز کننده آنتی‌پورترهای واکوئلی در گیاهآن‌هالوفیت می‌توانند نامزدهای مناسبی برای اصلاح گیاهان زراعی مهم و حساس نسبت به تنش شوری باشند. با استفاده از این ژن‌ها از طریق مهندسی ژنتیک می‌توان گیاهان زراعی متحمل نسبت به تنش شوری ایجاد نمود، علاوه بر این می‌توان با بررسی و تجزیه و تحلیل توالی نوکلئوتیدی این ژن‌ها و توالی اسیدآمینه‌ای پروتئین‌های رمزشونده توسط آن‌ها و مقایسه آن‌ها با گیاهان معمولی به درک بیشتری نسبت به توانایی های این آنتی‌پورترها در مکانیسم تحمل دست یافت.

 

دانلود فایل

برای دانلود فایل بر روی دکمه زیر کلیک کنید

دریافت فایل


کلمات کلیدی: مقایسه و بیان ژن‌های آنتی‌پورتر طبقه بندی ژنوتیپ‌ها و بررسی میزان مقاومت آنها به شوری

مطالب مرتبط

مقایسه و بیان ژن‌های آنتی‌پورتر، طبقه بندی ژنوتیپ‌ها و بررسی میزان مقاومت آنها به شوری


بررسی زندگی و اقدامات آدولف هيتلر

بررسی ادوات ورودي و خروجي يك كنترل كننده قابل برنامه ريزي Plc –

بررسی مفاهيم و ويژگی های آدرس دهی IP

بررسي اخلاق و مديريت پيامبر در جنگ و خانواده

بررسی اختـــراع تلفـــن و مکانیزم کار و ساخت آن

بررسی اخلاق و مسائل اخلاقی از دیدگاه قران و مروی بر دنیا و شهوت پرستی و عفاف

بررسی كليات مسائل اخلاقى و نقش آن در زندگی و گامهاى عملى به سوى تهذيب اخلاقى و مروری بر خودشناسی و

بررسی اخلاق در اسلام و دسته بندی مسائل آن و مروری بر مفاهیم کمال و هدف خلقت

بررسی اخلاق فرد و اجتماعی پیامبر اسلام

بررسی اخلاق پيــامبر (ص) و ازدواج و همسران ایشان

طب سوزني و بيماري هاي قلبي و عروقي و درمان نارسایی فشار خون بوسیله آن

آشنایی با زهکشی و اهداف و اثرات و انواع روشهای آن و عملیات خاک

آشنایی با مباني نظري و روشهای جذب نيروي انساني در سازمانها

آشنایی با زندگینامه دکتر شریعتی و شخصیت و فعالیتهای او

آشنایی با روشهاي بيوشيمي مطالعة سلول، و میکرومورفولوژی سلول و سلول و عمل و اسکلت آن

شرح زندگی نامه حكیم ابوالقاسم فردوسی، سهراب سپهری، شهریار، پروين اعتصامي،رودکی،امام محمد غزال

آشنایی با زیگورات و معابد و زیگورات چغازنبیل

آشنایی با زندگينامه كوروش، شاه جهان

آشنایی با زندگينامه كارآفرينان موفق جهان

بررسی کیفیتهای بصری و ادراکی در فضاهای شهری و زیبایی شناسی در شهرسازی