سهیلا افکار، فرانک هادی، علی اشرف جعفری،
دوره 8، شماره 2 - ( 12-1400 )
چکیده
فستوکا یکی از بزرگترین جنس‌ها از خانواده گراس‌ها است که بیش از 600 گونه با سطح پلوئیدی متفاوت دارد. این مطالعه با هدف بررسی تنوع ژنتیکی 22 ژنوتیپ از سه گونه فستوکا (Festuca arundinacea، F.ovina و F.rubra) با استفاده از الگوی الکتروفورز پروتئین‌های ذخیره‌ای بذر انجام شد. این گونه‌ها تنوع قابل‌توجهی در تعداد باند‌های پروتئینی از 13-5 نشان دادند. بیشترین تعداد باند در G17 (F.rubra) و کمترین تعداد باند پروتئینی در G5 (F.ovina) مشخص شد. باند شماره 14 کمیاب بود و فقط در G3 در گونه F.ovina مشاهده شد که می‌تواند به‌عنوان یک باند اختصاصی برای شناسایی این ژنوتیپ در نظر گرفته شود. با توجه به نتایج تجزیه AMOVA سطح بالایی از تنوع ژنتیکی درون‌گونه‌ها نسبت به بین‌گونه‌ها وجود داشت که می‌تواند ناشی از ماهیت دگرگشنی در این جنس باشد. با توجه به اختلاف مشاهده شده در شاخصهای تنوع بین سه گونه مورد مطالعه، مشخص شد که گونه‌ها دارای ساختار ژنتیکی متفاوتی هستند. نتایج تجزیه خوشه‌ای بر اساس الگوی پروتئین ذخیره‌ای بذر در ژنوتیپ‌های ارزیابی‌شده با استفاده از ماتریس فاصله اقلیدسی و روش UPGMA، ژنوتیپ‌های مورد مطالعه را در چهار گروه قرار داد. کمترین ضریب تشابه بین G14 و G15 (F.arundinacea) با G6 (F.ovina) وجود داشت، لذا می‌توان نتیجه گرفت گونه‌ها از روند تکاملی متفاوت‌تری تکامل یافته‌اند و بنابراین توصیه می‌شود به‌عنوان والد در تولید ارقام ترکیبی استفاده شوند. تنوع مشاهده شده در الگوی پروتئینی بذر گونه‌های فستوکا می‌تواند به‌علت هتروزیگوتی ناشی از دگرگشنی، تفاوت گونه‌ها یا جمع‌آوری جمعیتها از مناطق متفاوت باشد.
شهلا حسینی، محمد رضا رهگذر، هدیه بدخشان،
دوره 8، شماره 2 - ( 12-1400 )
چکیده
جنس L. Allium، بهویژه زیر جنس Melanocrommyum شامل بخشهایی است که از لحاظ تاکسونومیکی بسیار پیچیده هستند. موقعیت سیستماتیکی گونه‌های هرکدام از بخشها، در طول زمان به‌دفعات بازبینیشده است. در مطالعه‌ی حاضر تنوع ژنتیکی بین 32 اکوتیپ متعلق به 10 گونه مختلف از جنس Allium و ارتباط آنها با استفاده از نشانگرهای ISSR مورد بررسی قرار گرفت. نه آغازگر مورد استفاده، 166 نوار چندشکل را با میانگین 18 نوار به ازای هر آغازگر تولید کردند. از بین آغازگرهای مورد استفاده، آغازگر ISSR873، با 27 نوار، بیشترین و آغازگر ISSR4 با 2 نوار کمترین تعداد نوار چندشکل را ایجاد نمودند. شاخص اطلاعات چندشکلی (PIC) نشانگرها بین 0.04 تا 0.43 متغیر بود. تجزیه خوشه‌ای به روش UPGMA و تجزیه به مختصات اصلی، اکوتیپ‌های موردمطالعه را در چهار گروه قرار داد. نتیجه تجزیه خوشه‌ای و تجزیه به مختصات اصلی نشان داد که بیشتر گونههایی که از لحاظ مورفولوژیکی به هم شبیه هستند در گروه‌های نزدیک به هم قرار گرفتند. بر اساس ضریب تشابه دایس، بیشترین درصد تشابه در بین اکوتیپ‌های Allium stipitatum و Allium saralicum (72 درصد) از زیر جنس Melanocrommyum و کمترین شباهت در بین اکوتیپ‌های گونه‌های Allium tripedale و Allium iranicum (12 درصد) بهدست آمد. اکوتیپ‌های با کمترین درصد تشابه به زیرجنسهای Allium و Nectaroscordum تعلق دارند که در خوشههای مجزا قرار گرفتند. بر اساس نتایج، اکوتیپ‌های بخش‌های Pseudoprason، Melanocrommyum و Procerallium بیشترین قرابت را نشان دادند. به‌طور کلی می‌توان نتیجه گرفت که نشانگرهای ISSR برای طبقهبندی گونه‌های جنس Allium مفید بوده و پتانسیل کافی برای بررسی‌های فیلوژنتیک گونه‌ها را دارا هستند. به‌علاوه با توجه به نتایج مبنی‌بر وجود تنوع ژنتیکی قابل‌توجه در بین اکوتیپ‌های مطالعه شده از گونه‌های وحشی جنس Allium، از این تنوع می‌توان در آینده در فرآیندهای بهنژادی گونه‌های زراعی بهره جست.
محمود اصلان پرویز، ورهرام رشیدی، منصور امیدی، علیرضا اطمینان، علیرضا احمدزاده،
دوره 8، شماره 2 - ( 12-1400 )
چکیده
ارزیابی تنوع ژنتیکی یکی از اصول اولیه برنامه های اصلاحی می باشد که شرایط مناسبی جهت بررسی ویژگی های ژنتیکی و شناسایی آلل های جدید برای به نژادگران گیاهی را فراهم می آورد. در این پژوهش تنوع ژنتیکی موجود در 69 ژنوتیپ بومی و لاین اصلاحی گندم دوروم با استفاده از آغازگرهای ISSR، مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از 16 آغازگر در مجموع 163 قطعه تکثیر شد که 160 قطعه از آنها چندشکل بودند. با توجه به میانگین شاخصهای محتوای چندشکلی (PIC)، قدرت تمایز (Rp) و شاخص نشانگر (MI)، مشخص شد که آغازگرهای استفاده شده کارایی لازم جهت بررسی روابط بین ژنوتیپ‌ها و ساختارهای ژنتیکی را دارند. تجزیه واریانس مولکولی (AMOVA) نشان داد که میزان تنوع درون جمعیتها نسبت به بین جمعیتها بیشتر است. بر اساس مقادیر شاخص های تنوع ژنتیکی مشخص شد که بیشترین تعداد آلل های مشاهده شده (Na)، بیشترین میزان شاخص شانون (I) و درصد مکانهای چندشکل (PPL) مربوط به ژنوتیپ های بومی است. تجزیه خوشه ای و بررسی ساختار جمعیت، تمامی ژنوتیپ های ارزیابی شده را به‌ترتیب در سه گروه اصلی و شش زیرجمعیت دسته‌بندی کردند. به‌طور کلی نتایج بهدست آمده نشان داد که تنوع ژنتیکی بالایی در درون جمعیت های بومی گندم دوروم وجود دارد؛ بنابراین این مجموعه می تواند به‌عنوان یک منبع ژنی با ارزش جهت گزینش لاین های والدینی جهت استفاده در برنامه های اصلاحی گندم دوروم مورد استفاده قرار گیرد.
عبدالکریم طهماسبی، رضا درویش‌زاده، امیر فیاض مقدم، اسماعیل قلی نژاد، حسین عبدی،
دوره 8، شماره 2 - ( 12-1400 )
چکیده
انتخاب ژنوتیپ ها بر اساس صفات چندگانه، موضوعی اساسی و بخش مهمی از فرآیند به نژادی گیاهی می‌باشد. در پژوهش حاضر، کارایی شاخص های گزینش بر اساس صفات فنولوژیکی، مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی برای بهبود عملکرد دانه در کنجد مورد مطالعه قرار گرفت. ارزیابی فنوتیپی 25 توده بومی کنجد در قالب طرح کاملاً تصادفی با 10 تکرار تحت شرایط ارومیه در سال 1396 انجام شد. نتایج نشان داد که همبستگی های فنوتیپی و ژنوتیپی بین عملکرد دانه و صفات تعداد کپسول در بوته، تعداد دانه در کپسول، تعداد شاخه های جانبی، دمای برگ، شاخص سطح برگ و وزن بیولوژیک، مثبت و معنی دار بود. با تجزیه رگرسیون، صفات تعداد کپسول و تعداد شاخه های جانبی به عنوان متغیرهای علّت ردیف اول و صفات وزن بیولوژیک، شاخص برداشت، شاخص سطح برگ، ارتفاع بوته و کلروفیل به عنوان متغیرهای علّت ردیف دوم شناسایی شدند. جهت بهدست آوردن شاخص های گزینشی از دو روش بهینه و پایه و نیز از ده بردار مختلف از ارزش های اقتصادی صفات استفاده شد. بردارها بر اساس اطلاعات تجزیه همبستگی، رگرسیون، علیت و وراثت پذیری صفات بودند. شاخص های سوم و چهارم که در آن ها متغیرهای علّت ردیف اول وارد مدل شده بودند، سودمندی نسبی بالایی نشان دادند و از نظر این دو شاخص توده های شماره 12، 17، 18 و 19 به عنوان مطلوب ترین توده ها شناسایی شدند. در نهایت پیشنهاد می گردد که کارایی این شاخص ها در شرایط مزرعه نیز مورد ارزیابی قرار گیرد.
رضا میردریکوند، سید سجاد سهرابی، سید محسن سهرابی، کامران سمیعی،
دوره 8، شماره 2 - ( 12-1400 )
چکیده
امروزه پپتیدهای ضدمیکروبی به‌عنوان نسل جدیدی از آنتی‌بیوتیک‌ها برای درمان بیماری‌های میکروبی در انسان، جانوران و محافظت از گیاهان در مقابل بیمارگرهای مختلف، شناخته می‌شوند. هوئین‌ها گروهی از پپتیدهای ضدمیکروبی به‌شمار می‌روند که به‌دلیل تنوع بسیار بالا و بیان در اندام‌های مختلف گیاهی و همچنین نقش مؤثر در پاسخ به تنش‌های زیستی و غیرزیستی به‌عنوان یکی از مهم‌ترین گروه از پپتیدهای ضدمیکروبی شناخته می‌شوند. هدف مطالعه حاضر شناسایی و جداسازی ژنهای هوئین در گیاه جو و بررسی خصوصیات و میزان بیان آنها در بافت‌ها و شرایط محیطی مختلف بود. بدین منظور تمام توالی‌های پروتئینی مربوط به ژنهای هوئین گیاهی از پایگاه NCBI دریافت شدند. پس از بهدست آمدن توالی مورد توافق، این توالی با استفاده از ابزار tBLASTn در برابر ژنوم جو مورد هم‌ردیفی قرار گرفت. نتایج حاصل از هم‌ردیفی، سرهم‌بندی شده و توالی‌های حاصل بلاست برای تعیین چارچوب خوانش باز (ORF) کامل، دمین‌های عملکردی، سیگنال پپتید، محل تجمع سلولی، خصوصیات فیزیکوشیمیایی، فراوانی اسیدهای آمینه، فعالیت ضدمیکروبی و الگوی بیان مورد بررسی قرار گرفتند. در نهایت با استفاده از واکنش PCR توالی کدکننده کامل هوئین‌ها تکثیر و به‌صورت آزمایشگاهی تأیید شد. در این پژوهش، سیزده ژن هوئین با ORFهایی با طول متوسط 813 جفت‌باز در گیاه جو شناسایی، جداسازی و توالی‌یابی شدند. ژنهای هوئین جداسازی شده از جو با سایر هوئین‌های گیاهی، از نظر توالی ژنی و پروتئینی و همچنین خصوصیات ساختاری و عملکردی مشابهت بالایی نشان دادند. نتایج نشان داد که هوئین‌های گیاه جو مانند سایر هوئین‌های گیاهی، بدون اینترون و یا دارای تنها یک اینترون هستند و وجود سیگنال پپتید ترشحی، تجمع خارج سلولی، وجود دمین‌های عملکردی ChtBD1 در همه آنها و دمین عملکردی Lyz-like در برخی از آنها، تأیید شد. همچنین نتایج نشان داد که فعالیت ضدمیکروبی و بیان حداکثری در ریشه و اندام‌های زایشی و همچنین بیان در پاسخ به تنش‌های زیستی و غیرزیستی از دیگر ویژگی‌های این پروتئین‌ها است. یافته‌های مطالعه حاضر درک ما را در مورد اثر ژنهای هوئین در فرآیندهای زیستی گیاه مانند رشد و نمو و همچنین پاسخ به تنش‌های زیستی و غیرزیستی افزایش میدهد.
ریزان الیاسی، محمد مجدی، عبدالباسط عزیزی،
دوره 8، شماره 2 - ( 12-1400 )
چکیده
سیاهدانه (Nigella sativa) گیاهی دارویی از خانواده Ranunculacea است که به‌دلیل خواص دارویی آن مورد توجه بسیاری قرار گرفته است. اهمیت پزشکی سیاهدانه عمدتاً به مونوترپن‌های اکسیژن‌دار آن نسبت داده می‌شود که از طریق مسیر متیل‌اریتریتول‌فسفات در پلاستیدها بیوسنتز می‌شوند. در این تحقیق ترکیبات اسانس برگ، گل و مراحل نموی بذر، شامل بذرهای نیمه‌سیاه، سیاه‌نرم و سیاه‌سخت در گیاه سیاهدانه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. درحالی‌که هیچ ترکیب ترپنی در گل‌ها و برگ‌ها مشاهده نشد، مشخص شد که دانه‌ها محل اصلی بیوسنتز و تجمع ترپن‌ها هستند و مقدار ترکیبات ترپنی طی بلوغ بذر تغییر میکند. مونوترپن‌ها (بیشتر از 99 درصد) و سزکویی‌ترپن‌ها (کمتر از 1 درصد) اسانس را تشکیل دادند. بهمنظور بهبود درک ما از متابولیسم مونوترپن‌ها، توالی جزئی یک مونوترپنسنتاز فرضی (NsTPS2) با استفاده از روش RACE-PCR از گیاه سیاهدانه جدا شد. این مونوترپنسنتاز از داده‌های حاصل از توالی‌یابی RNA از بذرهای سیاه‌نرم سیاهدانه شناسایی شد. به‌جز وجود موتیف بسیار حفاظت‌شده DDXXD در NsTPS2 که برای تأیید شناسایی مونوترپن‌ها ضروری است، نواحی حفاظت‌شده دیگری از سایر مونوترپن‌سنتازهای شناسایی شده از سایر گونه‌های گیاهی مشاهده نشد. نتایج حاصل از درخت فیلوژنی نشان داد که NsTPS2 بیشترین شباهت را با یک ترپن‌سنتاز (72.89 درصد) از گیاه تاج‌الملوک (Aconitum carmichaelii) دارد و در یک گروه قرار گرفتند. سیاهدانه و تاج‌الملوک هر دو به خانواده‌ی آلاله تعلق دارند و این نشان میدهد که می‌توان از اطلاعات ژنتیکی گیاهان هم‌خانواده سیاهدانه برای جداسازی مونوترپن‌سنتازهای مختلف استفاده کرد. اطلاعات حاصل از این تحقیق می‌تواند در راستای اهداف دست‌ورزی ژنتیکی و مهندسی متابولیک در سیاهدانه بسیار مفید باشد.
میترا خادمی، مرضیه وارسته شمس، فرهاد نظریان فیروزآبادی،
دوره 9، شماره 1 - ( 6-1401 )
چکیده
ریشه های مویین و نابهجا برای بیان پروتئین های نوترکیب کارآمد هستند. در مطالعه حاضر به بررسی مقایسه میزان پروتئین نوترکیب DrsB1-CBDAvr4 در ریشه های مویین و نابهجا پرداخته شد. برای این منظور ابتدا، تأثیر عوامل مختلف بر بهینه سازی شرایط کشت برای تولید ریشه هایی نابهجا و مویین در سه آزمایش جداگانه با ارزیابی تولید زیست توده در گیاه تراریخت DrsB1-CBDAvr4 مورد بررسی قرار گرفت. صحت تولید ریشه های القاء شده توسط اگروباکتریوم رایزوژنز و با آغازگرهای اختصاصی ژن rolC تأیید شد. همچنین با استفاده از PCR، ورود ژنهای پپتید نوترکیب درماسپتین B1 در ژنوم کلون های ریشه های مویین و نابهجا اثبات شد. سطح پروتئین نوترکیب با استفاده از آنالیز ELISA عصاره های کلون ریشه‌های موئین و نابهجا اندازه گیری شد. تجزیه واریانس داده های حاصل از تولید و القا ریشه نابهجا نشان داد که بیشترین تعداد و بلندترین طول ریشه در محیط های MS حاوی 1 میلیگرم بر لیتر NAA و 0.5 میلیگرم بر لیتر IBA بهدست آمد. نتایج حاصل از زیست توده ریشه نابهجا نشان داد که محیط MS مایع حاوی 1 میلیگرم بر لیتر از هورمون NAA روی میزان تولید زیست توده اثرات معنی داری (P ≤ 0.01) دارند. بیشترین زیست توده در محیط کشت MS حاوی میزان 1 میلیگرم بر لیتر هورمون NAA بهدست آمد و کمترین وزن تر و خشک در محیط MS 1/4بدون هورمون NAA بهدست آمد. همچنین نتایج این مطالعه نشان داد که سویه ATCC15834، در محیط MS همراه با ساکارز 3 درصد با مدت‌زمان تلقیح 10 دقیقه بهترین ترکیب تیماری جهت تحریک ریشه مویین در گیاه تراریخت بود. نتایج ELISA نشان داد که کلون های به دست آمده از هر دو ریشه تفاوت معنی داری از نظر میزان غلظت پروتئین کل نشان دادند. میزان پروتئین نوترکیب حاصل از کلون های ریشه مویین به‌مراتب بیشتر از پروتئین ریشه نابهجا بود.
راضیه قربانی، راحله قاسم زاده، هادی علی پور،
دوره 9، شماره 1 - ( 6-1401 )
چکیده
بهمنظور شناسایی مکان های ژنی کنترل‌کننده صفات مورفو-فیزیولوژیک گیاهچه در 88 رقم گندم نان، آزمایشی در شرایط نرمال و تنش شوری 120 میلی مولار (معادل 12 دسی زیمنس بر متر)، در قالب طرح آلفا لاتیس ساده در گلخانه دانشکده کشاورزی دانشگاه ارومیه در سال زراعی 1400-1399 انجام شد. صفات میزان کلروفیل a، b و کل، کا روتنوئید، پرولین، وزن تر و خشک گیاهچه، طول گیاهچه، محتوای نسبی آب برگ (RWC) و غلظت یون‌ها (سدیم، پتاسیم و نسبت پتاسیم به سدیم) اندازهگیری شدند. پس از ژنوتیپ‌سنجی به‌وسیله توالی‌یابی با فنّاوری Ion Torrent و حذف SNPهایی با بیش از 20 درصد داده گمشده و فراوانی آلل جزئی کمتر از 5 درصد، تعداد 5869 SNP شناسایی شد. بر اساس نقشه یابی ارتباطی با روش مدل خطی مخلوط (MLM) برای شرایط نرمال در مجموع 25 ارتباط نشانگر-صفت (MTA) شناسایی شد. ژنوم A بیشترین و ژنوم D کمترین تعداد MTA را به خود اختصاص دادند. در بین صفات مورد بررسی در شرایط نرمال، کلروفیل a بیشترین تعداد MTA را روی کروموزوم های 1A، 3B، 3D، 5B و 7A نشان داد و برای شرایط تنش شوری 21 MTA شناسایی شد که ژنوم B بیشترین تعداد MTA و ژنوم D کمترین تعداد MTA را به خود اختصاص دادند. برای وزن تر گیاهچه پنج MTA شناسایی شد که روی کروموزوم های 4A و 6B قرار داشتند. نتایج پژوهش حاضر، اطلاعات ارزشمندی در ارتباط با مکان های ژنی مرتبط با صفات مورد مطالعه ارائه میدهد که می توان پس از تأیید در جمعیت های دو والدی و آزمایش‌های تکمیلی، در برنامه های بهنژادی گندم در گزینش به کمک نشانگر از این یافته‌ها استفاده نمود.
حلیمه اربابی، مجتبی کیخاصابر، لیلا فهمیده، ولی الله قاسمی عمران،
دوره 9، شماره 2 - ( 12-1401 )
چکیده
لوفا با نام علمی Luffa cylindrica گیاهی از خانواده کدوییان است که بیشتر در مناطق گرمسیری و نیمه‌گرمسیری جهان از جمله در اکثر مناطق ایران رشد میکند. در این تحقیق تنوع ژنتیکی 9 ژنوتیپ بومی و غیربومیL. cylindrica از طریق ارزیابی ناحیه بین‌ژنی trnH-psbA (IGS) کلروپلاستی مورد بررسی قرار گرفت. پس از نمونه‌برداری از برگ‌های جوان، استخراج DNA به‌روش دلاپورتا و PCR با استفاده از آغازگرهای ناحیه بین‌ژنیIGS انجام شد. محصولات تکثیر شده پس از تعیین توالی، با استفاده از نرم‌افزار Chromas تعیین کیفیت شده و سپس با برنامه ClustalW توسط نرم‌افزارهای BioEdit وMEGA7 هم‌ردیف‌سازی شدند. در ادامه نمودار درختی روابط فیلوژنی و ماتریس تفاوت و تشابه توالیها تعیین و ترسیم شدند. در تحقیق حاضر با بررسی قرابت‌ها با استفاده از نشانگر trnH-psbA (IGS) در میان نمونه‌های مورد مطالعه، تنوع شدید درون‌گونه‌ای در L. cylindrica بومی و غیربومی مشاهده شد. ماتریس فاصله ژنتیکی بین نمونه‌های بررسی شده در این تحقیق از صفر تا 865/6 با میانگین کلی فاصله 53/2 بود. مقدار متوسط جایگزینی‌های مترادف و غیرمترادف (dN/dS) برای توالی IGS 68/0ds/dn = بود که نشان دهنده گزینش‌های مثبت و خالص در روند انتخاب طبیعی ژنوتیپ‌های مورد مطالعه می‌باشد. تاکنون هیچ مطالعه‌ای در خصوص بررسی مولکولی و شناسایی ژنوتیپ‌های بومی مختلف گیاه لوفا در ایران و مطالعات فیلوژنتیکی این ژنوتیپ‌ها صورت نگرفته است. در این تحقیق از نشانگر trnH-psbA (IGS) استفاده شد تا تنوع موجود در برخی از ژنوتیپ‌های لوفای بومی و غیربومی بررسی و فاصله ژنتیکی آنها تعیین شود. نتایج این تحقیق نشان داد که بر اساس درخت فیلوژنی و بررسی فواصل ژنتیکی با کمک نشانگر trnH-psbA تنوع درون‌گونه‌ای این گونه گیاهی به‌خوبی قابل ارزیابی می‌باشد.
سعید نواب‌پور، حوریه نجفی،
دوره 9، شماره 2 - ( 12-1401 )
چکیده
تنش‌های محیطی از عوامل اصلی کاهش دهنده رشد و نمو و عملکرد گیاهان زراعی به‌شمار میآیند و همواره امنیت غذایی انسان‌ها را تهدید می‌کنند. این مطالعه بهمنظور بررسی اثر تنش خشکی بر تغییرات صفات بیوشیمیایی و میزان بیان ژنهای عوامل رونویسی MYB در دو رقم گندم (تجن و زاگرس)، تحت تنش خشکی انجام شد. آزمایش به‌صورت فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی با 3 تکرار انجام شد. اعمال تیمار خشکی در سه سطح 40، 70 و 100 درصد ظرفیت زراعی و 4 هفته پس از جوانه‌زنی انجام شد. 20 روز پس از اعمال تنش نمونه‌برداری از برگ و ریشه بهمنظور بررسی بیان ژنها و برخی صفات بیوشیمیایی صورت گرفت. نتایج بررسی محتوای کلروفیل تحت تنش نشان داد که با افزایش شدت تنش در ژنوتیپ‌های مختلف محتوای کلروفیلa و b کاهش می‌یابد. میزان کاهش کلروفیلa و b در ژنوتیپ تجن در تنش شدید، بیشتر از ژنوتیپ زاگرس بود. همچنین محتوای TBARM تحت تنش شدید خشکی به‌طور معنی‌داری بیشتر از وضعیت تنش متوسط بود و این افزایش در ژنوتیپ تجن بیشتر از رقم زاگرس دیده شد. تجزیه و تحلیلRT-PCR نشان داد که ژنهای خانواده MYB مورد مطالعه، تحت تنش خشکی افزایش بیان نشان می‌دهند. از طرفی رقم زاگرس که جزو ارقام متحمل به تنش خشکی می‌باشد برای تمامی ژنهای مورد بررسی افزایش بیان بیشتری نسبت به رقم تجن داشت که امکان استفاده از این رقم را در بحث برنامههای بهنژادی فراهم میکند. همچنین با توجه به اهمیت ژنهای خانواده MYB طی تنش خشکی، از یافته‌های پژوهش حاضر می‌توان در برنامههای بهنژادی و هرمی کردن ژنها استفاده کرد.
خدیجه عباس‌زاده، رضا شیرزادیان خرم آباد، محمد مهدی سوهانی، زهرا حاجی احمدی،
دوره 9، شماره 2 - ( 12-1401 )
چکیده
تنش شوری بر خصوصیات مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و فرآیندهای بیوشیمیایی گیاهان تأثیرگذار است. گیاهان تراریخته Bt نقش بسزایی در کنترل آفات برخی از محصولات استراتژیک دارند، اما توان و مقاومت این گیاهان از منظر تنش‌های محیطی موردتوجه قرار نگرفته است؛ بنابراین اثر تنش شوری در سطوح 0، 50، 100، 150 و 200 میلی‌مولار بر صفات مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و مولکولی گیاهان تراریخته نسل T3 گوجه‌فرنگی حاوی ژن cry1Ab (CH-Falat-Bt) همراه با رقم غیرتراریخته (CH-Falat) مورد بررسی قرار گرفت. بررسی صفات مورفولوژیک (سطح برگ، عمق ریشه، وزن تر و خشک ریشه) در سطوح مختلف شوری حاکی از برتری گیاه تراریخته CH-Falat-Bt بر غیرتراریخته CH-Falat بود. میزان محتوای آب نسبی گیاه و کاروتنوئید در گیاهان تراریخته به‌طور معنی‌داری بیشتر از گیاهان غیرتراریخته بود. محتوای کلروفیل در سطوح تنش شوری 150 و 200 میلی‌مولار به‌ترتیب 12 و 9 درصد بیشتر از غیرتراریخته بود. نشت الکترولیت در گیاهان تراریخته نسبت به غیرتراریخته به‌طور قابل‌ملاحظه‌ای کاهش داشت. تجمع پرولین و قندهای محلول در گیاهان تراریخته به‌طور معنی‌داری افزایش نشان داد. بیان نسبی ژنهای SOS1 و SOS2 با افزایش میزان تنش شوری در گیاهان تراریخته CH-Falat-Bt نسبت به گیاهان غیرتراریخته CH-Falat افزایش قابل‌توجهی نشان داد. نتایج بررسی‌های مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و مولکولی نشان داد که اثرات نامطلوب تنش شوری گیاهان تراریخته CH-Falat-Bt نسبت به غیرتراریخته کمتر بود و درمجموع، در مقایسه با ژنوتیپ غیر تراریخت، گیاهان تراریخته به سطوح مختلف شوری اعمال‌شده متحمل هستند.
سید محسن سهرابی، سید کریم موسوی،
دوره 9، شماره 2 - ( 12-1401 )
چکیده
نخود (Cicer arietinum L.) یکی از مهم‌ترین محصولات زراعی در سطح جهان است. نخود پس از لوبیا و نخود فرنگی مهم‌ترین لگوم دانه‌ای فصل سرد است. علف‌های هرز یکی از مهم‌ترین تهدید کنندگان تولید نخود در سرتاسر جهان هستند. به‌علت حساسیت نخود به علف‌کش‌ها، عمده‌ی مصرف علف‌کش‌ها به‌صورت پیش‌رویشی بوده و استفاده از علف‌کش‌های پس رویشی محدود است. بنابراین، ارقام بومی نخود متحمل به علفکش که انعطاف‌پذیری بالاتری برای استفاده علف‌کش‌های پس‌رویشی دارند، برای بهبود بازده این محصول مورد نیاز هستند. در این پژوهش، با استفاده از روش زیست‌سنجی بذر و واکنش PCR، مکانیسم‌های مقاومت ارقام نخود ایرانی نسبت به علفکش پرسوئیت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این مطالعه تنوع ژنوتیپی و فنوتیپی قابل‌توجهی را برای تحمل به علفکش پرسوئیت بین ارقام مختلف نخود ایرانی نشان داد. نتایج بررسی مکانیسم مقاومت ژنتیکی نسبت به علفکش پرسوئیت نشان داد که پروتئین‌های هدف این علفکش یعنی ALS1 و ALS2 در تمامی ارقام مورد بررسی با هم و با توالی‌های مرجع موجود در بانک ژن تفاوتی نداشته و این اثبات میکند که مقاومت موجود در ارقام مختلف گیاه نخود نسبت به علفکش پرسوئیت در اثر مکانیسم مقاومت محل هدف ایجاد نشده و احتمالاً از مکانیسم مقاومت غیرمحل هدف پیروی میکند. ارقام برتر (Bivanij، Aksou، Mansour، TDS-Maragheh90-400 و TDS-Maragheh90-358) حاصل از این پژوهش می‌توانند به کشاورزان توصیه شده و همچنین به‌عنوان والد در آزمایش‌های بهنژادی برای ایجاد ارقام نخود با مقاومت طبیعی به علفکش پیشنهاد شوند.
حسین عبدی، هادی علی پور، ایرج برنوسی، جعفر جعفرزاده،
دوره 10، شماره 1 - ( 6-1402 )
چکیده
ارزیابی ساختار جمعیت، جهت درک الگوهای تنوع، انتخاب والدین مناسب برای تلاقی، شناسایی دقیق مکانهای ژنومی کنترل‌کننده صفات، مطالعات تکاملی و روابط خویشاوندی ضروری است. در جریان تحقیق حاضر، ساختار ژنتیکی در جمعیتی متشکل از 383 ژنوتیپ گندم ایرانی از گونه‌های هگزاپلوئید (ارقام زراعی و توده‌های بومی) و تتراپلوئید بر اساس روش‌های مبتنی‌بر فاصله (تجزیه به مؤلفه‌های اصلی و تجزیه تابع تشخیص مؤلفه‌های اصلی) مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور از 16270 نشانگر چندشکلی تک نوکلئوتیدی (SNP) بهدست آمده توسط روش GBS، استفاده شد. بر اساس نتایج، تقریباً یک‌چهارم از واریانس کل به تنوع بین جمعیتها تعلق داشت و ضریب Fst بین ارقام زراعی و توده‌های بومی برابر با 0.15 بهدست آمد. در حالی‌که ضریب فوق بین نمونه‌های تتراپلوئید و توده‌های بومی هگزاپلوئید بالا و برابر با 0.44 بود. ژنوم D کمترین مقدار شاخص Fst را به خود اختصاص داد و کروموزوم 4B بیشترین میزان ضریب Fst و سایر شاخص تنوع ژنی را نشان داد. گرچه بای‌پلات PCA، ارقام زراعی و توده‌های بومی گندم‌های هگزاپلوئید را به‌خوبی از هم تفکیک نمود، اما نتوانست تمایز روشنی بین نمونه‌های تتراپلوئید با سایر ژنوتیپ‌ها ایجاد نماید. ارزیابی دقیق ساختار جمعیت با روش DAPC توانست به‌طور موفقیت‌آمیزی گروه‌های از پیش تعیین شده را شناسایی و تفکیک کند. این نتیجه بدان دلیل است که رویکرد DAPC تمایز بین گروه‌ها را به حداکثر و تغییرات درون گروه را به حداقل می‌رساند. اختلاط جزئی بین ارقام زراعی و توده‌های بومی هگزاپلوئید را می‌توان به تبادل ژنی بین این دو گروه و یا شاید برچسب‌گذاری اشتباه آنان در زمان جمع‌آوری ارتباط داد. به‌طور کلی، نتایج حاصل از این مطالعه اطلاعات مفیدی درباره تمایز ژنتیکی نمونه‌های گندم تتراپلوئید و هگزاپلوئید ایرانی ارائه داد که می‌تواند در برنامه‌ریزی‌های آتی بهنژادی گندم مورد استفاده قرار گیرد. همچنین حفاظت از این نمونه‌ها در بانک‌های ژن برای استراتژی‌های مختلف ضروری می‌باشد.
مریم قربانی، کیانوش چقامیرزا، سعید عباسی، زهرا عزیزی آرام،
دوره 10، شماره 1 - ( 6-1402 )
چکیده
تحقیق حاضر بهمنظور ارزیابی تنوع ژنتیکی 18 رقم و لاین امیدبخش لوبیا و شناسایی نشانگرهای آگاهی‌بخش SSR و SCoT مرتبط با 14 خصوصیت دانه شامل تعداد دانه در غلاف، وزن 100 دانه، طول دانه، عرض دانه، پروتئین خام، قند محلول کل، نشاسته، میزان چربی، خاکستر، غلظت آهن، کلسیم، منیزیوم، روی و اسید اورونیک انجام شد. میزان محتوای چندشکلی (PIC) برای نشانگر SSR از 0.2 تا 0.5 با متوسط 0.39 و برای نشانگر SCoT بین 0.19 تا 0.42 با میانگین 0.34 متغیر بود. میانگین کل قدرت تفکیک نشانگر SSR و SCoT به‌ترتیب برابر 1.54 و 5.34 بود که می‌تواند بیانگر مناسب‌تر بودن نشانگر SCoT نسبت به نشانگر SSR برای بررسی تنوع ژنتیکی در ژنوتیپ‌های مورد مطالعه‌ی لوبیا باشد. با دندروگرام حاصل از تجزیه خوشه‌ای با استفاده از هر دو نشانگر، ژنوتیپ‌های لوبیا به سه گروه متفاوت دسته‌بندی شدند. تجزیه به مختصات اصلی برای نشانگر SSR نشان داد که مجموع تغییرات توجیه شده توسط دو مؤلفه اول برابر با 59.05 درصد و برای نشانگر SCoT تنها 25.43 درصد بود که این موضوع می‌تواند نشان‌دهنده پراکنش بهتر نشانگرهای SCoT نسبت به نشانگرهای SSR در سطح ژنوم لوبیا باشد. تجزیه واریانس مولکولی بر اساس گروه‌بندی حاصل از تجزیه خوشه‌ای نشان داد که تنوع داخل گروه بر اساس نشانگرهای SSR و SCoT به‌ترتیب برابر با 89 و 78 درصد بود. نتایج تجزیه رگرسیون بین نشانگرهای مورد بررسی و خصوصیات دانه لوبیا نشان‌دهنده‌ی وجود ارتباط معنیدار هر نشانگر با چندین صفت مورد بررسی بود که این موضوع می‌تواند بیانگر ارتباط یا پیوستگی مکانهای نشانگری باشد. دوازده صفت از 14 خصوصیت مورد بررسی دانه لوبیا با حداقل یک نشانگر مولکولی ارتباط معنیدار نشان دادند.
فریبا رنجبر، بابک عبدالهی مندولکانی، راحله قاسم زاده،
دوره 10، شماره 1 - ( 6-1402 )
چکیده
بهمنظور ارزیابی الگوی بیان ژنهای کدکننده آنزیمهای آنتیاکسیدان کاتالاز (Catalase)، آسکوربات‌پراکسیداز (Ascorbate peroxidase) و پلی‌فنل‌اکسیداز (Polyphenol oxidase) تحت شرایط کمبود (کمتر از 1.5 میلیگرم آهن در کیلوگرم خاک) نسبت به شاهد (10 میلیگرم آهن در کیلوگرم خاک) در ارقام آهن-کارا (پیشتاز) و آهن-ناکارا (فلات) گندم نان، آزمایشی به‌صورت فاکتوریل بر پایه طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار در گلخانه اجرا شد. ارقام گندم نان در شرایط کمبود و کفایت آهن خاک کشت و میزان بیان نسبی ژنهای کدکننده سه آنزیم فوق در برگ و ریشه گندم در دو مرحله رویشی و زایشی با استفاده از روش Real-time PCR اندازهگیری شد. نتایج این پژوهش نشان داد که میزان بیان نسبی ژن کاتالاز در مرحله زایشی در ریشه هر دو رقم به‌طور قابل‌توجهی افزایش یافت ولی افزایش بیان در رقم آهن-کارا بیشتر از رقم آهن-ناکارا بود. میزان بیان نسبی این ژن در برگ در همین مرحله و در ریشه در مرحله رویشی در هر دو رقم کاهش یافت. میزان بیان نسبی ژن آسکوربات‌پراکسیداز در مرحله زایشی در ریشه رقم آهن-ناکارای فلات بیشتر از رقم آهن-کارا افزایش یافت. در مرحله رویشی در برگ و ریشه، بیان این ژن در رقم آهن-کارا افزایش ولی در رقم آهن-ناکارا کاهش یافت. میزان بیان نسبی ژن پلی‌فنل‌اکسیداز در مرحله رویشی در شرایط کمبود آهن در برگ تقریباً سه برابر ریشه افزایش یافت در حالی‌که بیان نسبی این ژن در مرحله زایشی در برگ نسبت به کنترل کاهش یافت. با افزایش بیان هر دو ژن کاتالاز و آسکوربات‌پراکسیداز در ریشه هر دو رقم در مرحله زایشی در شرایط کمبود آهن، به‌نظر می‌رسد گیاه در مرحله پر شدن دانه با انتقال آهن بیشتر به دانه سعی در کاهش اثرات تنش و حفظ عملکرد دارد. یافته‌های مطالعه حاضر درک ما را در مورد نقش ژنهای کدکننده آنزیمهای آنتیاکسیدانی در مقابله با تنش کمبود آهن خاک افزایش میدهد.
فاطمه دریکوند، عیدی بازگیر، مصطفی درویش نیا، حسین میرزایی نجفقلی،
دوره 10، شماره 1 - ( 6-1402 )
چکیده
سیب یکی از مهم‌ترین محصولات اقتصادی ایران و جهان به‌شمار می‌رود. بیماری پوسیدگی قهوهای سیب (Monilinia laxa) یکی از بیماری‌های مهم است که باعث کاهش عملکرد در مراحل قبل از برداشت و پس از برداشت می‌شود. در این تحقیق میزان تغییرات برخی از ترکیبات دفاعی میوه سیب ازجمله آنزیمهای پروکسیداز و کاتالاز، پس از مایهزنی با قارچ M. laxa بررسی شد. استخراج و اندازهگیری آنزیم پراکسیداز و کاتالاز به‌ترتیب در روزهای 0، 3، 6، 9 و 12 روز پس از مایهزنی قارچ عامل بیماری انجام شد. همچنین در این مطالعه روند تغییرات بیان ژنهای PR1 و PR8 علیه بیمارگر پوسیدگی قهوهای در میوه سیب پس از تلقیح با بیمارگر در فاصله زمانی 12، 24، 48 و 96 ساعت به‌همراه شاهد مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تجزیه واریانس بیان ژنهای مقاومت در سطوح مختلف زمان اعمال تیمار معنیدار بود. بیشترین میزان بیان ژنهای PR1 و PR8 بعد از 48 ساعت نسبت به تیمار شاهد مشاهده شد. در این تحقیق، بیان ژنهای PR1 و PR8 برای اولین بار علیه بیمارگر قارچی در سیب بررسی‌شده است و امید می‌رود یافته‌های پژوهش حاضر در توسعه روش‌های اصلاحی برای مقاومت به بیمارگرهای مهم انباری سیب برای نگه‌داری طولانی‌مدت آن مفید باشد.
رمضانعلی پورعلی، محمدهادی پهلوانی، خلیل زینلی نژاد،
دوره 10، شماره 2 - ( 12-1402 )
چکیده
افزایش عملکرد دانه در واحد سطح و بهبود کیفیت نان تولیدی از مهم‌ترین اهداف برنامههای بهنژادی گندم در ایران هستند. آگاهی از نحوه کنترل ژنتیکی صفات و دسترسی به نشانگرهای مولکولی یا مورفولوژیکی پیوسته با آنها نیز پیش‌نیاز هرگونه دستورزی‌های ژنتیکی محسوب می‌گردند. در این مطالعه از تعداد 100 نتاج نسل F1 دای‌آلل 10 × 10 کامل و دوطرفه استفاده شد تا ژنتیک عملکرد دانه و ارزش نانوایی آنها با استفاده از نشانگرهای STS مرتبط با زیرواحدهای HMWG مورد تحلیل قرار گیرد. این پژوهش در سال‌های 1399 و 1400 در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان انجام شد. در سال اول 10 رقم گندم شامل گنبد، مروارید، کلاته، احسان، سیروان، بهاران، چمران2، شوش، مهرگان و برات از نواحی جغرافیایی مختلف ایران در مزرعه کشت و با هم تلاقی داده شدند. در سال دوم والدین و تلاقی‌ها در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار کشت و مقادیر عملکرد دانه، تعداد سنبله در بوته، تعداد دانه در سنبله، وزن دانه، روز تا سبز شدن و ارتفاع بوته از روی آنها اندازهگیری گردید. نتایج بیانگر وجود تفاوت ژنتیکی معنیدار بین والدین بود. تحلیل وراثت‌پذیری خصوصی نشان داد که تلاقی ارقام بهترین روش بهنژادی برای بهبود عملکرد دانه، تعداد سنبله در بوته و روز تا سبز شدن است. بر همین مبنا، برای بهبود تعداد دانه در سنبله، وزن دانه و ارتفاع بوته روش انتخاب، بازدهی بالاتری خواهد داشت. ارقام مروارید و گنبد به‌ترتیب بهترین ترکیب‌‌شونده‌های عمومی برای عملکرد دانه بودند؛ زیرا اثرات ترکیبپذیری عمومی مثبت و معنی‌داری داشتند. بالاترین ترکیبپذیری خصوصی در تلاقی‌های احسان × گنبد، مروارید × چمران 2 و شوش × سیروان مشاهده گردید. نتایج این مطالعه نشان داد که نشانگرهای STS در شناسایی تفاوت ارزش نانوایی ارقام توانمند بودند. امتیاز کیفی ارقام بین 6 تا 10 برآورد شد و کلاته و برات به‌عنوان برترین ارقام شناسایی شدند. برتر شدن رقم برات از هر دو جنبه کمیت و کیفیت در عملکرد تأیید مجددی بر کارآمدی بهنژادی این رقم و بیانگر ارزشمند بودن آن به‌عنوان والد حاوی ژنهای مطلوب می‌باشد. در مجموع، نشانگرهای STS به‌کار گرفته شده در این مورد مطالعه، ابزار مفیدی برای بهبود زمینه ژنتیکی گندم و با استفاده از آنها در انتخاب به کمک نشانگر برای ارزش نانوایی هستند.
سیده مریم سید‌حسن‌پور، لیلا نژاد صادقی، زهرا سادات شبر، دانیال کهریزی،
دوره 10، شماره 2 - ( 12-1402 )
چکیده
کاملینا با نام علمی Camelina sativa گیاهی یک‌ساله، خودگشن، آلوهگزاپلوئید با توارث دیپلوئیدی و متعلق به خانواده‌ی براسیکاسه می‌باشد که شباهت زیادی به گیاه مدل Arabidopsis thaliana دارد. عوامل رونویسی WRKY یکی از مهم‌ترین خانواده‌ها‌ی ژنی در گیاهان هستند که نقش مهمی در تنظیم رشد و نمو و پاسخ به تنش‌های مختلف ایفا می‌کنند. در این پژوهش با استفاده از ابزارها و پایگاه‌های داده، اعضای خانواده ژنی WRKY در گیاه کاملینا شناسایی و ویژگی‌های مختلف آنها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این بررسی تعداد 214 عضو از خانواده ژنی WRKY را در ژنوم گیاه کاملینا مشخص کرد. تمامی ژنهای شناسایی شده دارای دمین عملکردی محافظت شده WRKY و موتیف‌های مختلفی در ساختار خود بودند. تجزیه و تحلیل فیلوژنتیکی اعضای شناسایی شده خانواده ژنی WRKY گیاه کاملینا را به چهار گروه اصلی تقسیم‌بندی کرد. بررسی موقعیت کروموزومی نشان داد که 214 عضو خانواده ژنی WRKY شناسایی شده به‌طور نامساوی روی کروموزوم‌های این گیاه توزیع شده‌اند. بهمنظور اعتبارسنجی پژوهش، بیان دو ژن Csa11g065620 و Csa07g035970 که ارتولوگ‌های دو ژن WRKY8 و WRKY57 درگیر در تنش خشکی بودند، در دو لاین دابل‌هاپلوئید متحمل (DH 91) و حساس (DH 101) به تنش خشکی در شرایط تنش خشکی بررسی شد. نتایج بررسی بیان ژنها نشان داد که دو ژن مذکور در شرایط تنش خشکی در لاین متحمل (DH 91) بیان بالایی نسبت به شرایط نرمال داشتند، ولی در لاین حساس (DH 101) تفاوت بیان معنی‌داری بین ژنها مشاهده نشد. نتایج این پژوهش اطلاعات مناسبی را برای مطالعه تکاملی و عملکرد خانواده ژنی WRKY در کاملینا فراهم آورده است و می‌تواند گامی مفید در پیشبرد مطالعات بیشتر در مورد نقش خانواده ژنی WRKY در گیاه کاملینا باشد.
سیده ساناز رمضانپور، حسن سلطانلو، سعید نواب پور،
دوره 10، شماره 2 - ( 12-1402 )
چکیده
بهمنظور بررسی تأثیر قارچ Blumeria graminis (عامل سفیدک پودری) بر بیان برخی ژنهای مرتبط با واکنش مقاومت در جو، از یک قم حساس (افضل)، یک ژنوتیپ نیمه‌حساس (لاین67) و یک ژنوتیپ مقاوم (لاین104) به بیماری سفیدک پودری جو استفاده گردید. پس از کشت ژنوتیپ‌ها در گلخانه، گیاهچه‌های هفت‌روزه تلقیح شدند و نمونه‌برداری در زمان‌های مختلف پس از تلقیح (10-0 روز) انجام شد. تغییر در سطح بیان ژن با استفاده از روش qRT-PCR مورد بررسی قرار گرفت. بررسی نتایج مولکولی داده‌ها نشان داد که ژنهای رمزکننده کیتیناز و گلوکاناز به‌عنوان آنزیمهای کلیدی در تخریب دیواره سلولی قارچ‌ها، بیان بیشتری در ژنوتیپ مقاوم (لاین104) داشتند. سطح در ژنوتیپ نیمه‌حساس (لاین67) کمتر از ژنوتیپ مقاوم (لاین104) و بیشتر از رقم حساس افضل بود. بالاترین میزان رونوشت‌های ژن کیتیناز 12 ساعت پس از تلقیح در ژنوتیپ مقاوم (لاین104) و کمترین میزان بیان در زمان مشابه در رقم حساس دیده شد. سطح بیان دو ژن دیگر (گلوکاناز و پراکسیداز) نیز در ژنوتیپ مقاوم (لاین104) بیشتر از رقم حساس افضل بود. افزایش در تعداد رونوشت‌های ژن مپ‌کیناز در ژنوتیپ مقاوم (لاین104) و کاهش آن در رقم حساس افضل، تأییدکننده نقش مسیر کینازی در واکنش فوق‌حساسیت و پاسخ‌های دفاعی گیاه جو در برابر بیماری سفیدک پودری جو بود. با توجه به نتایج حاصل در این مطالعه به نظر می‌رسد واکنش فوق‌حساسیت در ژنوتیپ مقاوم بلافاصله 6 ساعت پس از آلودگی آغاز شده و مانع نفوذ و گسترش بیمارگر در گیاه می‌شود. این واکنش در گیاهان نیمه حساسا و حساس جو مشاهده شد و احتمالا به به‌دلیل تأخیر در پاسخ گیاهان نیمه‌حساس و حساس، بیمارگر فرصت کافی برای نفوذ، تکثیر و گسترش در گیاه میزبان را داشته است. از نتایج این تحقیق می‌توان در ارزیابی سطح مقاومت ارقام زراعی مورد کشت و همچنین ارزیابی مقاومت در مرحله گیاهچه‌ای لاین‌های امیدبخش استفاده نمود.
مریم احساسات وطن، بهرام باغبان کهنه‌روز،
دوره 10، شماره 2 - ( 12-1402 )
چکیده
شیوع جهانی دیابت نوع 2 به‌طور مداوم در حال افزایش بوده و در حال حاضر هیچ درمان قطعی برای دیابت نوع 2 وجود ندارد. پپتید شبه گلوکاگون-1 (GLP-1) به‌عنوان یک هورمون طبیعی اینکرتینی کوچک تولید انسولین را به شیوه‌ی وابسته به گلوکز افزایش میدهد. با این حال، نیمه‌عمر بسیار کوتاه GLP-1 کاربرد درمانی آن را محدود میکند. از دارپین متصل شونده به آلبومین می‌توان برای افزایش نیمه‌عمر سرمی پروتئین‌های دارویی، پپتیدها و ترکیبات کوچک استفاده کرد. در این مطالعه، یک نسخه طولانی اثر با پتانسیل خوراکی از آگونیست گیرنده GLP-1 شامل GLP-1 مقاوم به پروتئاز، به‌صورت همجوش با دارپین متصل شونده به آلبومین و پنتراتین به‌عنوان پپتید نفوذکننده به سلول، به‌صورت کپسوله شده در کلروپلاست برای محافظت در برابر سیستم گوارش در سلول‌های گیاهی توتون بیان شد. تراریختی موفق کلروپلاست‌های توتون با ژنهای رمزکننده پروتئین همجوشی بهواسطه ناقل کلروپلاستی pPRV111A و با استفاده از تفنگ ژنی انجام شد. گیاهان ترانسپلاستوم هموپلاسم پس از سه دوره گزینش در محیط گزینش حاوی 500 میلیگرم در لیتر از اسپکتینومایسین و استرپتومایسین بهدست آمدند. درج تراژن و وضعیت هموپلاسمی در گیاهان ترانسپلاستوم توسط PCR و لکه‌گذاری سادرن تأیید گردید. آزمون لکه‌گذاری وسترن تجمع پروتئین همجوشی سه‌جزئی mGLP1-DARPin-Pen در گیاهان ترانسپلاستوم را تأیید نمود و محتوی پروتئین همجوشی تولید شده در کلروپلاست گیاهان ترانسپلاستوم با استفاده از الایزا، 8/21 درصد پروتئین محلول کل برگ برآورد شد. بیان موفق پروتئین همجوشی طراحی شده در این مطالعه نشان میدهد که تولید GLP-1 در گیاهان، می‌تواند یک شکل ارزان قیمت و خوراکی از این دارو را برای درمان دیابت نوع 2 فراهم کند.
