نویسنده = رضا درویش‌زاده
بیوتکنولوژی کشاورزی

تجزیه بیان ژن به روش توالی‌یابی RNA

دوره 10، شماره 4، پاییز 1398، صفحه 617-625

معصومه شریفی‌علیشاه؛ رضا درویش‌زاده؛ محمد احمدآبادی؛ یاسر پیری‌کشتیبان؛ کریم حسن‌پور

چکیده رمزگشایی توالی DNA برای همه شاخه‌های علوم زیستی، حیاتی است. توالی‌یابی نسل جدید (NGS)، رویکردی متفاوت در توالی‌یابی است که تحولی عظیم در علم زیست‌شناسی ایجاد کرده و جنبه‌های مختلفی از مطالعات در سطح ژنوم، ترنسکریپتوم، اپی‌ژنوم و متاژنوم را پوشش می‌دهد. در مقایسه با روش‌های سنتی، نسل جدید توالی‌یابی، با فراهم‌کردن پوشش بالای ژنومی، تفکیک‌پذیری در حد تک‌تک جفت‌بازها و رفع معایب نسل اول توالی‌یابی (توالی‌یابی سانگر)، روشی با کارآیی بالا برای آنالیز اطلاعات ژنومی و ترنسکریپتومی است. استفاده از نسل جدید توالی‌یابی برای بررسی ترنسکریپتوم موجودات زنده مدل و غیرمدل از سال‌های ۲۰۰۵ و ۲۰۰۶ پس از تجاری‌شدن دستگاه‌های شرکت‌های مختلف مثل ABI/SOLiD Illumina، Roch/۴۵۴ Life Science و Solexa آغاز شده است. در سال‏های اخیر تکنیک توالی‌یابی RNA برای شناسایی ژن‏های مرتبط با فرآیندهای رشدونموی و بررسی الگوهای بیان آنها در پاسخ به انواع تنش‏های زیستی و غیرزیستی، در اندام‏ها و مراحل متعدد رشدی در موجودات مختلف و همچنین میزان بیان ژن‌ها، تفکیک ایزوفرم‌های مختلف از یکدیگر، شناسایی امتزاج ژن‌ها، یافتن چندشکلی‌های تک‌نوکلئوتیدی (SNP)، عناصر تکراری، وقایع اتصال جایگزین، پیداکردن اسیدهای ریبونوکلئیک غیررمزگر، پیداکردن اگزون‌های ژنی و رونوشت‌های جدید، مناطق غیرترجمه‌شونده (UTR)، جهش‌های پیکری و غیره، به‌طور گسترده استفاده می‏شود. روش توالی‌یابی RNA شامل شناسایی نمونه‌های زیستی مناسب، استخراج RNAکل، غنی‌سازی RNAهای غیرریبوزومی، تبدیل RNA به cDNA و ساخت کتابخانه‌های توالی‌یابی، انتخاب قطعات براساس اندازه، اضافه‌کردن لینکرها، استفاده از توالی‌یاب‌ها یا پلت‌فرم‌های با توان عملیاتی بالا به‌منظور تولید صدها میلیون خوانش کوتاه، استفاده از نرم‌افزارهای خاصی به‌منظور کنترل کیفیت و تطابق خوانش‌ها با ژنوم مرجع یا ترنسکریپتوم، نقشه‌بردای و آنالیزهای پایین‌دستی است.

بیوتکنولوژی کشاورزی

گروه‌بندی لاین‌های خالص ذرت (.Zea mays L) براساس صفات آگرومورفولوژیک در راستای تولید بذر هیبرید

دوره 10، شماره 2، بهار 1398، صفحه 297-304

علی غفاری‌آذر؛ رضا درویش‌زاده؛ بفرین مولایی؛ دانیال کهریزی؛ بابک درویشی

چکیده ذرت یکی از گیاهانی است که به‌طور گسترده در سطح جهان به‌دلیل سازگاری بالای آن برای تامین مواد غذایی انسان، دام و همچنین مواد خام محصولات صنعتی کشت می‌شود. تحقیق حاضر با هدف گروه‌بندی لاین‌های خالص ذرت .LZea mays با استفاده از صفات آگرومورفولوژیک در راستای تولید بذر هیبرید صورت گرفت. ۱۰۰ لاین خالص ذرت هر کدام در ۶ گلدان به منزله ۶ تکرار کشت و در قالب طرح پایه کاملاً تصادفی در فضای باز محوطه گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه در سال ۱۳۹۴ چیده شدند. نتایج تجزیه واریانس نشان داد بین لاین‌ها از نظر تمامی صفات مورد مطالعه تفاوت معنی‌دار وجود دارد. ضرایب همبستگی بالایی بین صفات مورد مطالعه مشاهده شد. بالاترین ضریب همبستگی بین صفت طول چوب بلال با وزن چوب بلال (۰/۸۲۲) مشاهده شد. تجزیه رگرسیون گام‌به‌گام نشان داد صفات طول چوب بلال و وزن چوب بلال ۶۶/۴% تغییر عملکرد دانه را توجیه می‌کنند. در تجزیه کلاستر لاین‌ها در چهار دسته گروه‌بندی شدند. بیشترین فاصله براساس روش ماهانالوبیس بین کلاسترهای ۲ و ۴ برابر ۲۸/۰۷ مشاهده شد. نتایج حاصل از گروه‌بندی براساس تجزیه به مولفه‌های اصلی موید نتایج تجزیه کلاستر بود. به‌طور بالقوه ژنوتیپ‌های گروه‌های ۲ و ۴ می‌توانند به‌عنوان والدین واریته‌های هیبرید و تولید جوامع در حال تفرق استفاده شوند.

بیوتکنولوژی کشاورزی

تجزیه ارتباط برای مقاومت به بیماری پوسیدگی اسکلروتینیایی یقه ساقه در آفتابگردان روغنی (Helianthus annuus L.) با استفاده از نشانگرهای ریزماهواره تحت شرایط مزرعه ای

دوره 9، شماره 3، تابستان 1397، صفحه 355-367

رشید پاک‌نیا؛ رضا درویش‌زاده؛ فرج‌اله شهریاری؛ سعید ملک‌زاده

چکیده اهداف: آفتابگردان (Helianthus annuus L.) عمدتاً برای استحصال روغن خوراکی کشت می‌شود و قارچ اسکلروتینیا اسکلروتیوروم (Sclerotinia sclerotiorum) یک عامل بیماری‌زا در مزارع آفتابگردان است. هدف پژوهش حاضر شناسایی نشانگرهای مولکولی (SSR) مرتبط با مناطق ژنومی دخیل در مقاومت به بیماری پوسیدگی اسکلروتینیایی یقه ساقه در آفتابگردان روغنی با استفاده از تجزیه همراهی بود.
مواد و روش‌ها: در پژوهش تجربی حاضر ۱۰۰ لاین خالص آفتابگردان روغنی کشت داده شدند. درصد پیشرفت آلودگی قارچی بعد از ۴، ۸ و ۱۲ روز، وزن ۱۰۰ دانه گیاه آلوده‌نشده و آلوده‌شده، عملکرد گیاه آلوده‌نشده و آلوده‌شده، افت وزن ۱۰۰ دانه و افت عملکرد ارزیابی شدند. پروفایل مولکولی ژرم‌پلاسم مورد مطالعه با ۳۰جفت آغازگر ریزماهواره تهیه شد. تجزیه ساختار ژنتیکی جمعیت با روش بیزین صورت گرفت.
یافته‌ها: بیشترین ضریب تغییرات به‌ترتیب مربوط به افت عملکرد (۸۶/۴۱%) و افت وزن (۷۸/۴۸%) و کمترین آن به‌ترتیب مربوط به درصد پیشرفت آلودگی بعد از ۸ و ۱۲ روز (۲۶/۴۷ و ۲۰/۴۴%) بود. براساس مدل خطی مخلوط (MLM) ۶ نشانگر ریزماهواره مرتبط با صفات در سطح احتمال ۰/۰۱p شناسایی شدند. بیشترین تعداد نشانگر مرتبط با صفت درصد پیشرفت آلودگی بعد از ۸ روز بود. نشانگرهای P۷۳۳، P۸۰۷ و P۱۲۵۶ همزمان با سه صفت مرتبط بودند.
نتیجه‌گیری: چهار لاین RHA۲۷۴، H۱۰۰A-۸۳HR۴، B۴۵-۰۳ و لاین ایرانی با کد ۲۸ با منشا ژنتیکی متفاوت و سطوح بالای مقاومت شناسایی شدند. براساس مدل خطی عمومی (GLM) و مخلوط به‌ترتیب ۲۴ و ۱۵ نشانگر SSR با صفات مورد نظر ارتباط دارند. نشانگرهای P۷۳۳، P۸۰۷ و P۱۲۵۶ همزمان با سه صفت مرتبط هستند.

بیوتکنولوژی کشاورزی

محتوای پرولین، پروتئین کل و الگوی الکتروفورزی پروتئین در آفتابگردان در واکنش به بیماری قارچی اسکلروتینیا اسکلروتیوروم

دوره 9، شماره 2، بهار 1397، صفحه 285-291

رضا درویش‌زاده؛ نجمه ارجمند؛ رقیه نجف‌زاده؛ رضا حیدری

چکیده اهداف: اسکلروتینیا از بیماری‌های قارچی مهم آفتابگردان در ایران است که عملکرد این محصول را تحت تاثیر قرار می‌دهد. هدف پژوهش حاضر بررسی محتوای پرولین، پروتئین کل و الگوی الکتروفورزی پروتئین در آفتابگردان در واکنش به بیماری قارچی اسکلروتینیا اسکلروتیوروم بود.
مواد و روش‌ها: در پژوهش تجربی حاضر محتوای پرولین، پروتئین کل و الگوی الکتروفورزی پروتئینی لاین‌های حساس و مقاوم آفتابگردان (C۱۰۰ و C۳۹) در زمان‌های مختلف پس از آلودگی با جدایه‌های قارچی اسکلروتینیا اسکلروتیوروم (SSKH۴۱ و SSU۱۰۷) تحت شرایط کنترل‌شده و به‌صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی با ۳ تکرار و ۱۸ نمونه در داخل هر تکرار، بررسی و با گروه شاهد مقایسه شدند. تفکیک و جداسازی پروتئین‌های کل استخراج‌شده با سیستم الکتروفورزی سدیم‌دودسیل‌سولفات- ژل پلی‌آکریل‌آمید )SDS-PAGE (صورت گرفت. داده‌ها با نرم‌افزار SPSS ۲۲ از طریق آزمون تحلیل واریانس چندمتغیره و آزمون توکی تحلیل شدند.
یافته‌ها: لاین مقاوم C۳۹ در تمامی زمان‌های پس از آلودگی، میزان پرولین بیشتری در مقایسه با شاهد و سایر گروه‌ها داشت. میزان پروتئین کل گیاهان شاهد در مقایسه با گیاهان آلوده‌شده با هر دو جدایه قارچی بیشتر بود. آلودگی قارچی باعث تجمع پروتئین‌هایی با وزن مولکولی پایین در هر دو لاین شد، به‌طوری که تعدادی از پروتئین‌ها در لاین مقاوم تولید و تعدادی از آنها در لاین حساس حذف شدند.
نتیجه‌گیری: لاین مقاوم C۳۹ آفتابگردان آلوده‌شده با جدایه قارچی SSU۱۰۷ اسکلروتینیا اسکلروتیوروم، بیشترین میزان پرولین را دارد. آلودگی قارچی به‌خصوص در لاین‌های مقاوم باعث کاهش میزان پروتئین کل و تجمع پروتئین‌هایی با وزن مولکولی پایین در لاین مقاوم و حساس می‌شود.

بیوتکنولوژی کشاورزی

تجزیه ارتباطی صفات مورفولوژیک در توده‌های ایرانی ریحان با استفاده از نشانگر ISSR

دوره 9، شماره 1، زمستان 1396، صفحه 93-102

زﻫﺮا آﻗﺎﻋﻠﯽ؛ رضا درویش زاده؛ محمد آقایی

چکیده اهداف: ﻫﺪف ﺗﺤﻘﯿﻖ ﺣﺎﺿﺮ ﻧﻘﺸﻪ یاﺑﯽ ارﺗﺒﺎﻃﯽ ﺻﻔﺎت ﻣﻮرﻓﻮﻟﻮژیک در ﺗﻮده ﻫﺎی ایرانی ریحان ( اوﺳﯿﻤﻮم ﺑﺎﺳﯿﻠﯿﮑﻮم) ﺑﻪ وﺳﯿﻠﻪ ﻧﺸﺎﻧﮕﺮﻫﺎی ﻧﺸﺎﻧﮕﺮ ﺑﯿﻦ ریز ﻣﺎﻫﻮاره ای (ISSR) ﺑﻮد.
ﻣﻮاد و روش ﻫﺎ: در ﺗﺤﻘﯿﻖ ﺗﺠﺮﺑﯽ ﺣﺎﺿﺮ از ۵۰ ﺗﻮده ﺑﻮﻣﯽ ریحان از ﻣﻨﺎﻃﻖ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺟﻐﺮاﻓﯿﺎیی ایران اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪ و آزﻣﺎیش در ﻗﺎﻟﺐ ﻃﺮح ﮐﺎﻣﻼ ً ﺗﺼﺎدﻓﯽ ﺑﻮد. اﺳﺘﺨﺮاج DNA و PCR ﺑﺎ ۱۲ آﻏﺎزﮔﺮ ISSR ﺑﺮای ﺗﻮده ﻫﺎی ریحان اﻧﺠﺎم ﺷﺪ. اﺟﺰای واریاﻧﺲ، وراﺛﺖ ﭘﺬیری ﻋﻤﻮﻣﯽ، ﺿﺮایب ﺗﻐﯿﯿﺮات ژﻧﺘﯿﮑﯽ و ﻓﻨﻮﺗﯿﭙﯽ، ﺑﺎ ﻓﺮﻣﻮل ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺷﺪﻧﺪ. روش ﺑﯿﺰی، ﻣﺪل ﺧﻄﯽ ﻣﺨﻠﻮط و ﻧﺮم اﻓﺰارﻫﺎی ۱۷ Minitab، ۵ Tassel ۳ ،Structure ۲.۳.۳ ،DARwin و SPSS ۲۰ ﺑﻪ ﮐﺎر رﻓﺘﻨﺪ.
یاﻓﺘﻪ ﻫﺎ: ﺑﯿﻦ اﮐﺜﺮیﺖ ﺻﻔﺎت ﺗﻮده ﻫﺎی ریحان ﻫﻤﺒﺴﺘﮕﯽ ﻣﺜﺒﺖ وﺟﻮد داﺷﺖ. ﺑﺎﻻﺗﺮین ﺿﺮیب ﺗﻐﯿﯿﺮات ژﻧﺘﯿﮑﯽ در ﻗﻄﺮ ﺳﺎﻗﻪ و ﻃﻮل ﻣﯿﺎﻧﮕﺮه و ﭘﺎیین ﺗرین در ﺗﻌﺪاد ﮔﻞ ﻣﺸﺎﻫﺪه ﺷﺪ. وراﺛﺖ ﭘذیری ﺑﯿﻦ ۳/۶۳% ﺗﺎ ۹۴/۲۴% ﻣﺘﻐﯿﺮ ﺑﻮد. ۱۴ ﻣﮑﺎن ﭘﯿﻮﺳﺘﻪ ﺑﺎ ۷ ﺻﻔﺖ ﺷﻨﺎﺳﺎیی ﺷﺪ. داﻣﻨﻪ ﺗﻐﯿﯿﺮات ﻓﻨﻮﺗﯿﭙﯽ ﺗﻮﺟﯿﻪ ﺷﺪه ﺑﯿﻦ ۳ اﻟﯽ ۲۹% ﻣﺘﻐﯿﺮ ﺑﻮد. ﺑﯿﺸﺘﺮین ﺗﻌﺪاد ﻣﮑﺎن ﺑﺮای ﺻﻔﺎت ﻗﻄﺮ ﺳﺎﻗﻪ و ﮐﻤﺘﺮین ﺑﺮای ﺗﻌﺪاد ﺷﺎﺧﻪ ﺟﺎﻧﺒﯽ ﺑﻪ دﺳﺖ آﻣﺪ. ﺷﺶ ﻣﮑﺎن ﺑﻪ ﻃﻮر اﺧﺘﺼﺎﺻﯽ ﻓﻘﻂ ﺑﺎ یک ﺻﻔﺖ ﭘﯿﻮﺳﺘﻪ و ﺳﺎیر ﻣﮑﺎن ﻫﺎ ﺑﯿﻦ ﺻﻔﺎت ﻣﺸﺘﺮک ﺑﻮدﻧﺪ. ﻣﯿﺰان ﺗﻨﻮع ﻓﻨﻮﺗﯿﭙﯽ ﺑﯿﻦ ۱۷-۲۹% ﻣﺘﻐﯿﺮ ﺑﻮد.
ﻧﺘﯿﺠﻪ ﮔﯿﺮی: ﺻﻔﺎت در ﺗﻮده ﻫﺎی ریحان ﺗﻨﻮع ﮔﺴﺘﺮده ای دارﻧﺪ و ﺑﯿﻦ اﮐﺜﺮیت آﻧﻬﺎ ﻫﻤﺒﺴﺘﮕﯽ ﻣﺜﺒﺖ وﺟﻮد دارد. وراﺛﺖ ﭘﺬیری ﺻﻔﺎت ﺑﯿﻦ ۳/۶۳% ﺗﺎ ۹۴/۲۴% و داﻣﻨﻪ ﺗﻐﯿﯿﺮات ﻓﻨﻮﺗﯿﭙﯽ ﺗﻮﺟﯿﻪ ﺷﺪه ﺑﯿﻦ ۳ اﻟﯽ ۲۹% ﻣﺘﻐﯿﺮ اﺳﺖ. ﺑﯿﺸﺘﺮین ﺗﻌﺪاد ﺑﺮای ﺻﻔﺎت ﻗﻄﺮ ﺳﺎﻗﻪ و ﮐﻤﺘﺮین ﺑﺮای ﺗﻌﺪاد ﺷﺎﺧﻪ ﺟﺎﻧﺒﯽ اﺳﺖ. ﺷﺶ ﻣﮑﺎن ﻓﻘﻂ ﺑﺎ یک ﺻﻔﺖ ﭘﯿﻮﺳﺘﻪ و ﺳﺎیر ﻣﮑﺎن ﻫﺎ ﺑﯿﻦ ﺻﻔﺎت ﻣﺸﺘﺮک ﻫﺴﺘﻨﺪ. ﺗﻨﻮع ﻓﻨﻮﺗﯿﭙﯽ ﺑﯿﻦ ۱۷-۲۹% ﻣﺘﻐﯿﺮ اﺳﺖ.