اسعد معروفی

بیماری‌های قلبی و عروقی یکی از دلایل شایع‌ مرگ‌ و‌ میر در جهان هستند. گرفتگی رگ‌ها یکی از مهمترین این بیماری‌ها می‌باشد. از روش‌های مهم جهت درمان این عارضه حذف لخته‌های خونی از سیستم گردش خون است. پروتئین فعال‌کننده پلاسمینوژن بافتی (tPA ) تجزیه لخته های خون را تسهیل می کند. بنابراین در پزشکی نیازی مبرمی به این پروتپین احساس می شود. تولید پروتئین‌ نوترکیب فعال‌کننده پلاسمینوژن بافتی در سیستم‌های بیانی از راهکارهای بسیار با ارزش برای رفع این نیاز است. امروزه استفاده از سیستم‌های گیاهی جهت تولید پروتئین‌های نوترکیب در حال گسترش است. بدین منظور امکان تولید پروتئین نوترکیب tPA در گیاه گوجه فرنگی (رقم کال ‌جی ) با استفاده از انتقال موقت در این تحقیق بررسی شد. ابتدا بهینه‌سازی بیان موقت با استفاده از ژن GFP به روش اگرواینفیلتریشن انجام شد. در این آزمایش تاثیرات سه فاکتور مهم شامل غلظت اگروباکتریوم (4/0، 6/0 و 8/0 OD600)، سه زمان برداشت پس از تلقیح (4، 7 و 10 روز) و دو حالت با حضور ژن سرکوبگر خاموشی P19 و بدون آن، بر بیان موقت ارزیابی شدند. سپس در آزمایش دوم امکان تولید و تخلیص پروتئین نوترکیب فعال‌کننده پلاسمینوژن بافتی با استفاده از بیان موقت انجام شد. ناقلین مورد استفاده در این تحقیق شامل pXK2FS7 ، pCAMBIA1304-rtPA و pCAMBIA1304-P19 بودند. در هر دو آزمایش گیاهان گوجه فرنگی در مرحله رویشی برای اگرواینفیلتریشن انتخاب شدند. بیان ژنها با استفاده از روش Real Time PCR مورد ارزیابی قرار گرفت. تولید پروتئین نوترکیب rtPA با استفاده از آزمون وسترن بلات و الایزا بررسی شد. در نهایت تخلیص پروتئین نوترکیب rtPA با استفاده از روشهای مبتنی بر کروماتوگرافی تمایلی، هیدروفوبین و پلی پپتیدهای شبه الاستین انجام شد. نتایج آزمایش اول نشان داد که غلظت باکتری، تعداد روزهای پس از تلقیح و وجود ژن سرکوبگر ویروسی P19 بر بیان موقت ژن GFP اثرات معنی‌داری دارند. آزمایش اول نشان داد که حضور ژن P19 به عنوان سرکوبگر سیستم خاموشی ژن در مقایسه با عدم حضور آن باعث بیان بیشتر ژن GFP شد. همچنین غلظت OD600 6/0 اگروباکتریوم مناسب‌ترین غلظت باکتری برای اگرواینفیلتریشن بود. و در مدت زمان 7 روز پس از تلقیح بالاترین میزان رونویسی ژن GFP ثبت شد. در آزمایش دوم مشخص شد که فاکتورهای جایگاه برگ، وجود ژن P19 و تعداد روز پس از تلقیح اثرات متفاوتی بر روی میزان بیان ژن rtPA دارند. ضمن اینکه تولید پروتئین نوترکیب rtPA در برگها به روش وسترن بلات تایید شد. نتایج الایزا هم علاوه بر تایید تولید پروتئین نوترکیب نشان داد که جایگاه برگ، وجود ژن P19 و تعداد روز پس از برداشت بر روی میزان تولید پروتئین نوترکیب rtPA اثرات متفاوتی دارند. در نهایت تخلیص پروتئین با استفاده از روش کروماتوگرافی تمایلی به کمک هیستیدین، روش هیدروفوبین و پلی پپتیدهای شبه الاستین با موفقیت انجام شد.

تولید ریشه های مویین یک سیستم ارزشمند جهت مطالعات بیوسنتز متابولیتهای ثانویه و تولید ترکیبات دارویی است. این پژوهش به منظور بهینه سازی و تولید متابولیتهای ثانویه از طریق القای ریشه مویین گیاه سیاهدانه انجام گرفت. سه سویه متفاوت آگرو باکتریوم رایزوژنز (A13, A4, MSU440)و سه ریزنمونه برگ، ساقه و گره و دو محیط کشت MS,B5به منظور بهینه سازی القای ریشه مویین استفاده شدند. درصد تراریختگی، تعداد ریشه های مویین و طول ریشه ها بعد از خراش دهی و تلقیح ریزنمونه ها با سویه های آگرو باکتریوم رایزوژنز اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که تمام سویه ها ریشه های مویین را در ریز نمونه های برگ، ساقه، گره در دو محیط کشت MSو B5القا نمودند. آنالیز ها نشان داد که ریزنمونه های برگ واکنش بهتری به القا ریشه زایی دارند، همچنین سویه A4منجر به بالاترین درصد تراریختگی و بیشترین القا، تعداد و طول ریشه مویین گردید. محیط کشت MSنسبت به محیط کشت B5نتایج بهتری داشت. تراریخته بودن ریشه های مویین با استفاده از پرایمرهای اختصاصی ژن rolBبا کمک PCRتایید شد. به طور کلی نتایج بهینه سازی نشان داد که نوع سویه باکتریایی و نوع ریزنمونه و محیط کشت میتواند اثرات متفاوتی در تولید ریشه مویین داشته باشند. در آزمایش های بعدی تولید متابولیت های ثانویه تیموکینون در ریشه مویین و اثر الیسیتور نانوذره نقره نیترات در راستای افزایش زیست توده ریشه های مویین بررسی شد. عصاره گیری از ریشه های مویین با استفاده از حلال متانول صورت گرفت. اندازه گیری میزان تیموکینون با روش GC-MSانجام شد. الیسیتور مورد نظر منجر به تغییر در تولید زیست توده و میزان تیموکینون گردید. به طور کلی که ریشه های مویین القا شده تحت تاثیر الیستور نانوذره نقره نیترات نسبت به ریشه های مویین بدون اعمال الیسیتور میزان متابولیت بیشتری را سنتز کردند.

گیاه دارویی رازیانه با نام علمی Foeniculum vulgare Mill. گیاهی دو یا چند ساله، دیپلوئید و علفی متعلق به خانواده چتریان است. وجود بسیاری از متابولیت‌های ثانویه از جمله ﻣﻮﻧﻮﺗﺮﭘﻦ‌ها و ﺳﺰﻛﻮئی ﺗﺮﭘﻦ‌ها، ﻓﻨﻴﻞ ﭘﺮوﭘﺎﻧﻮﺋﻴﺪ‌ها، ﻫﻴﺪروﻛسی کومارین‌ها، ﭘﻴﺮاﻧﻮ ﻛﻮﻣﺎرﻳﻦ‌ها، ﻓﻼوﻧﻮﺋﻴﺪﻫﺎ، ﺗﺎﻧﻦﻫﺎ باعث اثر بخشی دارویی برای گیاه رازیانه شده است. این پژوهش به منظور افزایش میزان باززایی گیاه دارویی رازیانه صورت گرفت. آزمایشات در دو محیط کشتMS ۱/۲ و MS کامل و سه نوع ریز نمونه برگ، ساقه و هیپوکوتیل استفاده شدند. درصد کالوس‌زایی، باززایی مستقیم و غیر مستقیم به محیط کشت، نوع تنظیم کننده های رشدی و ریزنمونه اندازه گیری شدند. در آزمایش اول اثر غلظت‌های مختلف هورمون‌های 2,4-D و بنزیل‌آدنین در ترکیب با یکدیگر بر کالوس‌زایی سه ریزنمونه ی برگ، ساقه و هیپوکوتیل در دو محیط کشت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که بیشترین میزان (۱۰۰ درصد) کالوس‌زایی از ریزنمونه هیپوکوتیل در غلظت‌های ۵/۱ میلی گرم در لیتر بنزیل‌آدنین و ۵/۰ و ۱ میلی گرم در لیتر 2,4-D در محیطMS ۱/۲ بدست آمده و از ریزنمونه ساقه در غلظت ۲ میلی گرم در لیتر بنزیل‌آدنین و ۱ میلی‌گرم در لیتر 2,4-D و همچنین هیپوکوتیل در غلظت ۲ میلی گرم در لیتر بنزیل‌آدنین و ۵/۱ میلی گرم در لیتر 2,4-D در محیط MS حاصل شد. در مرحله ی بعد کالوس‌های حاصله به محیط کشت MS ۱/۲ حاوی ۵/۰ میلی گرم در لیتر هورمون‌ NAA و۵/۱ میلی گرم در لیتر هورمون IAA منتقل شده که بیشترین درصد ساقه‌زایی را داشتند. همچنین در محیط کشت MS بیشترین میزان ساقه‌زایی در همچنین هورمون IBA در غلظت ۱ میلی گرم در لیتر و هورمون BA در غلظت ۵/۱ میلی گرم در لیتر به تنهایی در محیط کشت MS حاصل شدند. در آزمایش ریشه‌زایی از هورمون‌های مختلف با غلظت‌های متفاوتی استفاده شد که بیشترین میزان ریشه‌زایی، هورمون NAA در غلظت ۱ و۲ میلی گرم در لیتر و IAA در غلظت ۱ میلی گرم در لیتر در محیط کشتMS ۱/۲ بدست آمده و همچنین NAA در غلظت۲ میلی گرم در لیتر و IBA در غلظت ۱ میلی گرم در لیتر در محیط کشت MS ایجاد شد. در آزمایش باززایی مستقیم از ریزنمونه‌هاو در غلظت‌های مختلف هورمونی استفاده شد که بیشترین میزان باززایی ریزنمونه‌های برگ و هیپوکوتیل در محیط کشت هورمون TDZ با غلظت ۵/۰ میلی گرم در لیتر و هورمون Zeatin در غلظت ۵/۰ میلی گرم در محیط کشت ۱/۲ MS لیتر دیده شد. همچنین بیشترین تعداد باززایی گیاه در ریزنمونه‌های برگ و هیپوکوتیل در محیط کشت هورمون TDZ در غلظت ۱ میلی گرم در لیتر و Zeatin در غلظت ۱ میلی گرم در لیتر در محیط کشت MS کامل حاصل شد. به طور کلی نتایج القای کالوس و باززایی نشان داد که نوع محیط کشت، تنظیم کننده های رشدی و ریزنمونه می‌توان نتایج متفاوتی نشان داد.

گیاه سوره هلاله (H.longiflorous Bench.) متعلق به خانواده نعناییان بوده که به دلیل داشتن خواص دارویی نقش مهمی در درمان بعضی از بیماریها دارد. از طرف دیگر گزانتون یک ترکیب پلی فنولیکی است که خواص درمانی مشابه با سوره هلاله (فعالیتهای بیولوژیکی متنوعی مانند آنتیاکسیدان، ضد باکتری، ضد التهاب و اثرات ضد سرطانی) دارد. به همین منظور در این پژوهش اثر گزانتون همراه با آگروباگتریوم بر ترکیبات فیتوشیمیایی سوره هلاله مورد بررسی قرار گرفت. برای انجام این تحقیق ابتدا بذور استریل شده در شرایط درون شیشه ای کشت و پس از تولید شاخ و برگ و ریشه در همان شرایط، از برگ، ساقه، گره و میانگره به عنوان ریز نمونه استفاده شدند. برای تولید ریشه مویین از سویه های ATCC، A4 و1724 اگروباکتریوم استفاده شد. در پژوهش حاضر اثر غلظت های 0، 5، 25، 50 و 100میلی گرم در لیتر گزانتون در قالب طرح کاملا تصادفی و با 4 تکرار مورد ارزیابی قرار گرفت. صفات مورد بررسی شامل برخی پارامتر های فیتوشیمیایی و فیزیولوژیکی بود. داده ها به وسیله نرم افزار SAS و آزمون دانکن آنالیز شدند. در این پژوهش آزمایشات ابتدایی نشان داد که تنها سویه ATCC و فقط در ریزنمونه برگی، در محل زخم ریشه مویین تولید می شود. لذا فعالیت های این پژوهش تنها بر سویه ATCC آگروباکتریوم و ریزنمونه برگی متمرکز شد. پس از اعمال تیمار های مورد نظر، توسط دستگاه سوکسله از ریشه های مویین عصاره گیری و ترکیبات فیتوشیمیایی آن توسط دستگاه GC-MS شناسایی شدند. با توجه به ترکیبات شناسایی شده از عصاره ریشه های مویین تیمار شده، غلظت 50 میلی گرم در لیتر گزانتون موثرترین تیمار از نظر میزان ترکیبات فیتوشمیایی بود. کاربرد غلظت های مختلف گزانتون روی ریشه های مویین باعث بهبود صفات فیزیولوژیکی شد، اما تیمارهای مختلف گزانتون تفاوت معنی داری روی تولید ترکیبات فیتوشیمیایی نداشتند. کاربرد گزانتون روی وزن خشک ریشه مویین اثر معنی داری نداشت، اما سبب افزایش وزن تر ریشه های مویین شد.گزانتون باعث افزایش میزان پروتئین های محلول کل شد، در حالیکه مقدار فنول و فلاونوئید با افزایش غلظت گزانتون روند کاهشی داشت. فعالیت ضد اکسایشی نیز با افزایش غلظت گزانتون افزایش یافت. در کل گزانتون ماده ای موثر برای بهبود ویژگی های فیزیولوژیکی و فیتوشیمیایی می باشد. غلظت های مختلف گزانتون اثرات متفاوتی روی ویژگی های فیزیولوژکی گیاه سوره هلاله داشت، اما تیمارهای مختلف گزانتون تاثیر یکنواختی بر ویژگی های فیتوشیمیایی داشت.

گیاه سنبله ارغوانی با نام علمی Stachys inflata یک گونه با ارزش از خانواده نعناییان است. این گیاه دارای خواص دارویی مهمی مانند ضدالتهاب، ضد سم، ضد محرک های عصبی، ضد بیماری های کبدی و ضد باکتری می باشد. با توجه به ویژگیهای مهم گیاه سنبله ارغوانی و استفاده بیش از حد مجاز، این گیاه در معرض خطر قرار دارد. کشت سلول و بافت گیاهان در جهت حفظ گونه های دارویی در معرض انقراض، اصلاح ژنتیکی آن ها و تولید متابولیت های ثانویه با ارزش اهمیت بسیار زیادی دارد. لذا این پژوهش با هدف بررسی امکان کالوس زایی و باززایی گیاه سنبله ارغوانی در شرایط درون شیشه ای انجام شد. ریزنمونه های مختلفی جهت مطالعه انتخاب شدند که قطعات برگ و گره پاسخ مناسبی به کشت این ویترو نشان دادند. این ریز نمونه ها تحت تیمارهای هورمونی مختلفی از جمله BAP، BAP در ترکیب با NAA، BAP در ترکیب با 2,4-D، BAP در ترکیب با IBA ، TDZ، Kin و Kin در ترکیب با IBA مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج حاصل از باززایی نشان داد که ریزنمونه گره در محیط حاوی 2 میلی گرم بر لیتر هورمون Kin بدون واسطه فاز کالوس، باززایی شدند و بیشترین درصد باززایی (100 درصد)، بیشترین ارتفاع ساقه (33/4 سانتی متر) و بیشترین تعداد ساقه (17 ساقه) در این ترکیب هورمونی مشاهده گردید. همچنین بهترین ریزنمونه جهت تولید کالوس ریزنمونه برگ بود. بالاترین درصد کالوس زایی از ریزنمونه برگ در تیمار هورمونی 1 میلی گرم بر لیتر هورمون 2,4-D در ترکیب با 1/0 میلی گرم بر لیتر هورمون BAP حاصل شد. کالوس های تولید شده در این ترکیب هورمونی دارای بافت متراکم و فشرده و رنگ سبز بودند. همچنین در بررسی باززایی غیرمستقیم از کالوس، تیمار هورمونی 2 میلی گرم در لیتر هورمون BAP در ترکیب با 5/0 میلی گرم در لیتر هورمونIBA بیشترین تاثیر را بر باززایی داشت. به علاوه نتایج حاصل از ریشه زایی نشان داد که بیشترین تعداد ریشه های تولید شده (66/14) تحت تیمار هورمونی 5/0 میلی گرم بر لیتر هورمونIBA به دست آمد. به طور کلی مطالعات در این تحقیق نشان داد که تکثیر گیاه سنبله ارغوانی از طریق کشت بافت کاملاً امکان پذیر است و نتایج به دست آمده می تواند در راستای ریز ازدیادی، اصلاح ژنتیکی از طریق انتقال ژن و تولید متابولیت های ثانویه از طریق کشت کالوس مورد بهره برداری قرار بگیرد.

گیاه آوندول با نام علمی Smyrnium cordifolium، گیاهی دیپلوئید با 22 کروموزوم، دو ساله و متعلق به خانواده ی چتریان است که در ارتفاعات زاگرس در غرب و جنوب غربی ایران می روید. با توجه به افزایش استفاده از گیاهان دارویی و به ویژه آوندول نگرانی از انقراض این گیاه در مناطق مورد استفاده بسیارزیاد است. کشت بافت گیاهی توانسته است برای بسیاری از گونه ها از جمله گونه های در حال انقراض یک روش مناسب تکثیر باشد. برای این منظور کشت ریزنمونه های ریشه، هیپوکوتیل و کوتیلدون گیاه دارویی آوندول در شرایط درون شیشه ای تحت 12 ترکیب هورمونی مختلف (BAP در ترکیب NAA، BAP در ترکیب با 2,4-D، TDZ در ترکیب با NAA و TDZ در ترکیب با IBA) در غلظت های مشخص بررسی شد. نتایج حاصل از آنالیز داده ها در قالب طرح کاملا تصادفی نشان داد که تیمارهای هورمونی 2 میلی گرم بر لیتر BAP در ترکیب با 1 میلی گرم بر لیتر 2,4-D و 1 میلی گرم بر لیتر TDZ در ترکیب با 5/0 میلی گرم بر لیتر IBA بهترین ترکیبات هورمونی در القای کالوس زایی از ریزنمونه ریشه و تیمارهای هورمونی 2 میلی گرم بر لیتر BAP در ترکیب با 1 میلی گرم بر لیتر 2,4-D و 3 میلی گرم بر لیتر BAP در ترکیب با 5/0 گرم بر لیتر 2,4-D بهترین ترکیبات هورمونی در القای کالوس از ریزنمونه هیپوکوتیل بود. ریزنمونه های کوتیلدون تحت تیمارهای هورمونی کالوس زایی معنی داری نداشتند. به علاوه در ریزنمونه های ریشه و کوتیلدون هیچ گونه پاسخ به باززایی مشاهده نشد. بنابراین بهترین ریزنمونه در رابطه با باززایی درون شیشه ای، ریز نمونه هیپوکوتیل بود که بالاترین میزان باززایی در ترکیب هورمونی 1 میلی گرم بر لیتر TDZ در ترکیب با 05/0 میلی گرم بر لیتر IBA حاصل شد. نتایج این تحقیق اولین مطالعه کشت بافت صورت پذیرفته روی گیاه دارویی آوندول بود که به طور موفقیت آمیزی کالوس زایی و باززایی در این گیاه انجام شد. باززایی درون شیشه ای یکی از ابزار لازم برای اصلاح گیاهان از طریق تغییر در سطح پلوئیدی و فرآیند انتقال ژن و به علاوه حفظ ذخایر ژنتیکی از طریق تکثیر گیاهان در معرض انقراض است که یافته های این تحقیق می تواند در چنین مطالعاتی مورد توجه واقع شود.

کشمش یکی از محصولات صادراتی مهم در ایران است که ممکن است با انواعی ازقارچ ها آلوده باشد. برخی از این قارچ ها از گونه های آسپرژیلوس احتمالا تولیدکننده مایکوتوکسین هستند. اکراتوکسین A یکی از این سموم است که در انگور وکشمش دیده شده است. با توجه به تولید بالای انگور و کشمش در کشور و به ویژه در شهرستان ملایر، ردیابی سریع قارچ های تولیدکننده اکراتوکسین A برای تشخیص و پیشگیری از آلودگی این محصول از حیث امنیت غذایی بسیار ضروری است. هدف از این تحقیق شناسایی قارچ های بالقوه مولد اکراتوکسین A روی دو نوع کشمش آفتابی و تیزابی شهرستان ملایر است. به منظور ردیابی قارچ های احتمالی در کشمش از روش های مولکولی PCR و توالی یابی استفاده شد. ابتدا ضدعفونی نمونه های کشمش انجام گرفت، سپس جداسازی وکشت قارچ های احتمالی آلوده کننده انجام شد. بررسی های مورفولوژیکی نشان داد که قارچ های تکثیر شده متعلق به گونه آسپرژیلوس می باشند. استخراج DNA از قارچ ها انجام شد. ژن بتاتوبولین به عنوان یک ژن شاخص در این قارچ ها انتخاب و تکثیر شد. نتایج توالی یابی ژن بتاتوبولین از ده نمونه نشان داد که این توالی ها متعلق به Aspergillus niger و Aspergillus tubingensis می باشند. پس از تعیین گونه های احتمالی آلوده کننده آسپرژیلوس، آغازگرهای اختصاصی ژن کالمودولین برای هر دو گونه طراحی و نمونه ها توسط PCR بررسی شدند. به منظور تایید صحت اختصاصیت ناحیه تکثیر شده، توالی یابی برای چندین نمونه انجام شد و نتایج نشان داد که این توالی ها مربوط به دو گونه از قارچ های Aspergillus niger و Aspergillus tubingensis هستند. ردیابی تمامی نمونه های مورد بررسی توسط آغازگرهای اختصاصی ژن کالمودولین نشان داد که همه کشمش های آفتابی و تیزابی نمونه برداری شده آلوده به یکی از دو گونه Aspergillus niger یا Aspergillus tubingensis هستند. به طور کلی به نظر می رسد اکثر نمونه های کشمش جمع آوری شده در ملایر آلوده به این دو قارچ باشند که این قارچ ها احتمالا تولید کننده سموم اکراتوکسین می اشند. با شناسایی این دو قارچ اهمیت اعمال روش های کنترل بهداشتی در تولید کشمش و پرهیز از روش های متداول و سنتی خشک کردن کشمش جهت پیشگیری از آلودگی های احتمالی به آسپرژیلوس ضروری به نظر می رسد.

گل راعی (Hypericum perforatum) یکی از گیاهان دارویی با ارزش است که دارای متابولیت های ثانویه منحصر به فرد از جمله نفتودی انترون ها مانند هایپریسین و هایپرفورین می باشد. هایپریسین مهمترین متابولیت ثانویه گل راعی بوده که دارای خاصیت ضد افسردگی است. این ترکیب با ارزش به صورت گسترده استفاده می شود و دارای خواص دیگری از جمله خاصیت ضد ویروسی است. به منظور پیدا کردن راهکاری برای افزایش تولید هایپریسین از طریق ژن های کلیدی مسیر بیوسنتزی مانند Hphyp-1، HpPKS1 و HpPKS2 بیان این ژن ها بررسی شد. محرک های سالیسیلیک اسید و متیل جاسمونات با غلظت های صفر، 10 و 100میکرومولار (در مرحله قبل از گلدهی) به عنوان القاگرهای بیان ژن مورد استفاده قرار گرفتند. در زمان های صفر، 12، 24 و 48 ساعت پس از اعمال تیمارها از دو بافت برگ و ساقه نمونه برداری انجام شد. پس از استخراج RNA و سنتز cDNA ، میزان بیان ژن های کلیدی مورد نظر با استفاده از آغازگرهای اختصاصی طراحی شده با روش RT-PCR نیمه کمی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از دو محرک سالیسیلیک اسید و متیل جاسمونات نشان می دهد که هر سه ژن مذکور در هر دو بافت افزایش بیان نشان دادند. غلظت و زمان اثر این تیمارها بر میزان بیان ژنها معنی دار بود. تمام ژن های مورد مطالعه در غلظت 100 میکرومولار سالیسیلیک اسید و متیل جاسمونات بیشترین میزان بیان را نشان دادند. در تیمار سالیسیلیک اسید ژن Hphyp-1 در هر دو بافت برگ و ساقه و ژن HpPKS2 فقط در بافت ساقه، بیشترین میزان بیان را در زمان 24 ساعت پس از اعمال تیمار نشان داد. همچنین میزان بیان ژن HpPKS1 در هر دو بافت مورد مطالعه با افزایش غلظت و نیز گذشت زمان روندی افزایشی داشت. بررسی بیان این ژن ها تحت تیمار با متیل جاسمونات نشان داد که ژنهای Hphyp-1 و HpPKS1 در هر دو بافت برگ و ساقه و ژن HpPKS2 فقط در بافت برگ، با گذشت زمان و افزایش غلظت، افزایش بیان داشتند، در حالی که ژن HpPKS2 در بافت ساقه در غلظت 100 میکرومولار و در زمان 24 ساعت بیشترین میزان بیان را نشان داد. بررسی بیان ژن های مسیر بیوسنتز هایپریسین بیانگر این واقعیت است که این ژن ها تحت تاثیر تیمار سالیسیلیک اسید و متیل جاسمونات قرار می گیرند و هایپریسین در پاسخ به این تیمارها احتمالا افزایش می یابد.

سیاهدانه (.Nigella sativa L)، متعلق به خانواده آلاله، گیاهی یکساله و دیپلویید (2n=2x=12) و یکی از گیاهان مهم دارویی است که انواع متعددی از متابولیت های ثانویه گیاهی از جمله ترپن ها را تولید می کند. این مطالعه با هدف بررسی امکان القاء و بهینه سازی رشد ریشه های مویین، و همچنین به منظور بهینه سازی شرایط القای تشکیل کالوس و باززایی مستقیم و غیرمستقیم در سیاهدانه انجام گرفت. برای این هدف انواع مختلف ریزنمونه (ساقه، ریشه و برگ) از گیاهچه های30 روزه و سویه های ATCC15834 و A4 آگروباکتریوم رایزوژنز مورد بررسی قرارگرفتند. نتایج نشان داد که سویه ATCC، ریزنمونه ساقه با غلظت باکتریایی (8/0) به عنوان مناسب ترین فاکتورها برای القای ریشه مویین انتخاب شدند. مدت زمان آلودگی (20، 25، 30 و 35 دقیقه) و هم کشتی (24، 48 ،72 و 96 ساعت) ریزنمونه ها با باکتریATCC نیز بررسی شد. به منظور رشد و تکثیر مناسب ریشه ها از محیط کشت MS 1/2 استفاده شد. اما مرحله دوم این پروژه باززایی غیرمستقیم گیاه سیاهدانه به روش کالوس زایی بود، پس از رشد گیاهچه ها به منظور القای کالوس از ریزنمونه های بذر، ریشه، ساقه و برگ به قطر 5/0 سانتیمتر استفاده شد. ریزنمونه های مذکور روی محیط کشتMS 1/2حاوی غلظت های مختلف هورمون در 6 سطح تیمار متفاوت ](2 میلی گرم بر لیتر D-2,4 + 1/0 میلی گرم بر لیتر BA)، (4 میلی گرم بر لیتر D-2,4 + 1/0 میلی گرم بر لیتر BA)، (2 میلی گرم بر لیتر D-2,4 + 5/0 میلی گرم بر لیتر BA)، (4 میلی گرم بر لیتر D-2,4 + 5/0 میلی گرم بر لیتر BA)، (5/0 میلی گرم بر لیتر D-2,4 + 5/0 میلی گرم بر لیتر BA)، و (5/0 میلی گرم بر لیتر D-2,4 + صفر میلی گرم بر لیتر BA)[ کشت شدند. نمونه ها ی کشت شده درون شیشه ای به صورت مداوم ارزیابی شدند و تعداد ریزنمونه هایی که کالوس تولید کردند شمارش شده و درصد کالوس زایی برای هر تیمار و هر ریزنمونه به طور جداگانه محاسبه گردید. محیط کشت استفاده برای باززایی، محیط کشت پایه ایMS 1/2 با سطوح مختلف هورمون های BA و KT استفاده شد.

سفتی میوه یک صفت مهم انتخابی در اصلاح میوه در بسیاری از گیاهان باغی از جمله توت فرنگی (Feragaria× ananassa) است. تفاوت های آشکاری در سفتی میوه در بین ارقام مختلف توت فرنگی مشاهده شده است و به منظور شناسایی ژن هایی که ممکن است با این تفاوت های بافتی همراه باشند، مطالعات مولکولی در سطح ژن های موثر انجام شده است. آنزیم هایی که روی پکتین ها در دیواره سلولی اثر می گذارند بیشتر شامل پکتین متیل استراز (PME) و پکتات لیاز(PL) می باشند که فرآیندهای تغییرات دیواره همراه با رسیدن میوه را تنظیم می کنند. همچنین افزایش در سفتی میوه می تواند با لیگنینی شدن بافت گیاه و با فعالیت های سینامیل الکل دهیدروژناز (CAD) در ارتباط باشد. به منظور بررسی این سه ژن مهم و اهمیت تاثیر آنها بر سفتی میوه توت فرنگی، بیان آنها در سطح رونوشت در سه رقم مختلف توت فرنگی با سطوح مختلف سفتی تحت تیمارهای کلسیم و متیل جاسمونات در قالب طرح آزمایشی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج این آزمایش ها نشان داد که علی رغم تفاوت در نوع بافت و ارقام، تیمار متیل جاسمونات و کلسیم منجر به افزایش سفتی در هر سه رقم شدند. ژن های PME و PL در اثر تیمار کلرید کلسیم و در غلظت های بالاتر و متیل جاسمونات در غلظت بالاتر و در زمان بیشتر کاهش بیان نشان دادند و همبستگی منفی معنی داری بین بیان ژن های PL و PME و سفتی وجود داشت. همچنین ژن CAD نیز تحت تیمار متیل جاسمونات و کلرید کلسیم در همه ارقام افزایش بیان نشان داد و همبستگی مثبت بین ژن CAD و سفتی مشاهده شد. نتایج آزمایشات در سه رقم متفاوت نشان می دهند که تیمارهای متیل جاسمونات و کلرید کلسیم بر بیان سه ژن کلیدی در دیواره سلولی که در سفتی میوه توت فرنگی موثر هستند تاثیر دارند و در جهت افزایش سفتی، بیان این ژن ها تحت تاثیر قرار می گیرند. بنا براین اطلاعات به دست آمده در مطالعات بعدی می تواند در راستای انتخاب و تولید ارقام با سفتی مناسب مورد استفاده قرار گیرد.

بالنگوی شهری (Lallemantia iberica) متعلق به خانواده نعناعیان، در مناطق زیادی در ایران پراکنش دارد. این گیاه دارای ترکیبات روغنی و فرار با ارزشی می باشد که در صنایع دارویی و غذایی استفاده دارد. تحقیق حاضر با هدف بهینه سازی شرایط کشت بافت گیاه بالنگو جهت انتقال ژن به کمک آگروباکتریوم تومه فاشینس (Agrobacterium tunefaciens) صورت پذیرفت. برای این منظور توانایی باززایی ریزنمونه های مختلفی از این گیاه بررسی شد. جهت بررسی باززایی غیرمستقیم، ریزنمونه ها در محیط MS با غلظت های متفاوتی از هورمون های NAA (5/0، 1، 5/1 و 3 میلی گرم بر لیتر) و BA (0، 5/0، 75/0 و 1 میلی گرم بر لیتر) کشت شدند. در بیشتر تیمارهای تنظیم کننده رشد، ریزنمونه ها تنها وارد مرحله کالوس زایی شدند. در مطالعه باززایی مستقیم، ریزنمونه های گره، برگ، کوتیلدون و هیپوکوتیل در محیط MS با غلظت های متفاوتی از هورمون های BAP (0، 5/0، 1 و 2 میلی گرم بر لیتر) و NAA (0، 05/0، 1/0 و 2/0 میلی گرم بر لیتر) یا BAP (1 و 5/1 میلی گرم بر لیتر) و NAA (0، 062/0، 125/0، 25/0 و 5/0 میلی گرم بر لیتر)؛ و کینیتین (1 ، 2 و 3 میلی گرم بر لیتر) و NAA (02/0 و 04/0 میلی گرم بر لیتر) بررسی شدند. در هیچکدم از ترکیبات هورمونی ریزنمونه های برگ باززایی نشان ندادند. در ریزنمونه های گره کوتیلدونی، بیشترین میزان باززایی مربوط به ترکیب هورمونی 1 میلی گرم بر لیتر BAP همراه با 05/0 میلی گرم بر لیتر NAA بود (527/1 ± 23 عدد ساقه). ریزنمونه های کوتیلدون و هیپوکوتیل نیز در آزمایشاتی جداگانه باززایی موفقیت آمیزی را نشان دادند، به طوری که بیشترین درصد باززایی برای هیپوکوتیل مر بوط به ترکیب هورمونی 1 میلی گرم بر لیتر BAP همراه با 5/0 میلی گرم بر لیتر NAA (در حدود 7/3 ± 23/96 درصد) و برای کوتیلدون مربوط به ترکیب 1 میلی گرم بر لیتر هورمون BAP باضافه 062/0 میلی گرم بر لیتر هورمون NAA بود (در حدود 42/6 ± 88/88 درصد). به منظور انتقال ژن به گیاه بالنگو از ریزنمونه های کوتیلدون، هیپوکوتیل و گره استفاده شد. باززایی ریزنمونه های کوتیلدون و هیپوکوتیل در محیط گزینش حاوی کانامایسین موفق نبود و تنها گره های کوتیلدونی در محیط کانامایسین باززایی شدند. به منظور تائید انتقال ژن، نمونه هایی از برگ گیاهچه های باززایی شده در محیط گزینش، زیر میکروسکوب فلورسنت جهت بیان ژن پروتئین فلورسنت سبز (GFP) بررسی شدند که نتایج حاکی از مشاهده پروتئین و در نتیجه بیان ژن بود. همچنین DNA از گیاهچه های باززایی شده استخراج و تراریختی آنها با روش PCR تائید شد.

شنبلیله (Trigonella foenum-graecum) از مهم ترین گیاهان دارویی است که دارای متابولیت های ثانویه گیاهی منحصربه فرد ازجمله کمپلکس کربوهیدرات ها (مانند گالاکتومانوز)، ساپونین های استروئیدی (دیوسژنین، یاموجنین، نئوتیگونین، تیگوژنین)، آلکالوئیدها (تریگونلین) و اسیدهای آمینه هیدروکسی ایزولوسین می باشد. دیوسژنین، ساپونین اصلی گیاه شنبلیله است و به راحتی به هورمون های استروئیدی و مشتقات نیمه صنعتی آنها تبدیل می شود. فعالیت ضدسرطانی دیوسژنین در بسیاری از سلول های مستعد سرطانی شدن مشاهده شده است. به منظور سنجش بیان ژن های مورد مطالعه پس از اعمال تیمارهای جاسمونیک اسید با غلظت نیم میلی مولار و سالیسیلیک اسید با غلظت یک میلی مولار (در مرحله قبل از گل دهی)، در زمان های 12 ساعت، 24 ساعت و 48 ساعت، نمونه برداری انجام شد. پس از استخراج RNA و تبدیل آن به cDNA، جهت اطمینان از توالی ژن های مورد مطالعه، توالی cDNA این ژن ها در ناقل T/A همسانه سازی شد و ناحیه ی هدف روی ناقل، مورد توالی یابی قرار گرفت. پس از اطمینان از صحت توالی یابی، بیان ژن های کلیدی مسیر بیوسنتز ساپونین با روش qRT-PCR مورد بررسی قرار گرفت که این ژن ها شامل سیکلوآرتنول سینتاز (CAS)، اِسکوالن سینتاز (SQS) و اِسکوالن منواکسیژناز (SMO) بود. نتایج حاصل در مورد تیمار سالیسیلیک اسید نشان دهنده ی کاهش بیان ژن CAS نسبت به شاهد بود ولی ژن های SQS و SMO نسبت به شاهد افزایش بیان داشتند. در حالی که، بیان ژن های CAS، SQSو SMO در اثر تیمار جاسمونیک اسید اختلاف افزایش معنی داری نسبت به شاهد داشتند. بررسی بیان ژن ها در مسیر بیوسنتز دیوسژنین نشان می دهد که این ماده در پاسخ به سالیسیلیک اسید و جاسمونیک اسید احتمالا افزایش می یابد.

در دنیای امروز بدلیل نگرانی روز افزون در مورد عوارض داروهای شیمیایی و بی اثر شدن برخی از آن ها در مصرف طولانی مدت، استفاده از ترکیبات طبیعی به عنوان جایگزین یا مکمل درمان، بیش از بیش مورد توجه قرار گرفته است. یکی از گیاهان دارویی باارزش اسطوخودوس انگلیسی ) Lavender(lavandula angustifoliaاست که انواع مختلفی از متابولیت های ثانویه را تولید می کند. مونوترپن های مهمی مانند برنئول سینتاز و فنچول سینتاز، همچنین سزکوئی ترپن ترانس آلفا برگاموتن سینتاز از اجزای مهم تشکیل دهنده اسانس اسطوخودوس می باشند. لذا با توجه به اهمیت آن ها، در این تحقیق جداسازی و بررسی بیان این سه ژن در گیاه اسطوخودوس مورد توجه قرار گرفت. ابتدا با استفاده از آغازگرهای اختصاصی طراحی شده، جداسازی این ژن ها با روش RT-PCRنیمه کمی با موفقیت صورت گرفت. هم چنین بیان ژن های برنئول سینتاز، فنچول سینتازو ترانس آلفا برگاموتن سینتاز در بافت برگ اسطوخودوس قبل و بعد از گلدهی و تحت تیمار با متیل جاسمونات، اسید سالیسیلیک و تحت شرایط تنش خشکی و اشعه UVبا استفاده از آغازگرهای اختصاصی و ژن مرجع مورد بررسی قرار گرفتند.نتایج حاصل از RT-PCRنیمه کمی جهت اندازه گیری های بیان ژن نشان داد که میزان بیان سه ژن برنئول سینتاز، فنچول سینتازو ترانس آلفا برگاموتن سینتاز تحت تاثیر دو عامل سالیسیلیک اسید و متیل جاسمونات همواره پس از به کارگیری، دارای روند افزایشی می باشند ولی میزان پایداری و شیب افزایش آن ها تحت تاثیر ژن و گیاهان مختلف می تواند متفاوت باشد. نکته دیگر میزان تاثیر این دو عامل در دو مرحله بعد از گلدهی و قبل از گلدهی می باشد. هم چنین نتایج نشان داد تنش خشکی سبب کاهش میزان بیان این 3ژن می گردد.نتایج بدست آمده می تواند در راستای افزایش متابولیت های ثانویه مورد استفاده قرار گیرد

بومادران (Achillea millefolium L.) هزار برگ گیاهی خودگشن و چند ساله متعلق به خانواده Astreaceae است. این گیاه از جمله گیاهان دارویی ارزشمندی است که طبق تحقیقات اخیر اثرات آن در پیشگیری و معالجه انواع بیماری ها به اثبات رسیده است. کشت بافت برای افزایش سطح تولید گیاهان استفاده می شود، که با ایجاد یک سیستم کارآمد برای گیاه می توان تکثیر آن را افزایش داد. به منظور بررسی باززایی گیاه بومادران از ریزنمونه های برگ، ساقه و کوتیلدون و هورمون NAA و BAP استفاده شد. برگ مناسب ترین ریزنمونه و محیط کشت MS حاوی 5/0 میلی گرم در لیتر NAA و 6/0 میلی گرم در لیتر BAP بهترین ترکیب برای باززایی بود. باززایی کالوس های تولید شده فقط در محیط MS حاوی 75/0 میلی گرم در لیتر BAP مشاهده شد و مناسب ترین محیط ریشه زایی نوساقه های باززایی شده محیط MS 2/1 شامل 5/0 میلی گرم در لیتر NAA بود. القای پلی پلوئیدی یک تکنیک مهم و کاربردی در اصلاح گیاهان دارویی و معطر می باشد. در این پژوهش جهت القای پلی پلوئیدی درون شیشه ای از تیمار بذور خشک با غلظت-های مختلف کلشی سین (005/0، 02/.، 05/0، 1/0، 2/0 درصد) و مدت زمان های متفاوت (6، 12، 18، 24 ساعت) استفاده شد. نتایج این بررسی نشان داد که غلظت 2/0 درصد کلشی سین با مدت زمان تیمار 24 ساعت و بازدهی 87/54 درصد باعث القای گیاهان تتراپلوئیدی از کالوس شد و غلظت 1/0 کلشی سین با مدت زمان تیمار 24 ساعت سبب ایجاد گیاهان میکسوپلوئید شد. در گیاهچه های تتراپلویید باززایی شده افزایش تعداد نو شاخه ها نسبت به گیاهان دیپلوئید مشاهده شد. نتایج حاصل از ارزیابی خصوصیات مورفولوژیکی مانند روزنه در گیاهان تتراپلوئید و دیپلویید نشان داد طول و عرض روزنه به طور معنی داری در گیاهان تتراپلوئید بیشتر از گیاهان دیپلوئید است. همچنین تراکم روزنه در گیاه تتراپلوئید نسبت به گیاه دیپلوئید به طور معنی داری کمتر است که این کاهش تراکم در گیاه تتراپلوئید ناشی از افزایش اندازه سلول ها در نتیجه افزایش سطح پلوئیدی است.

مرزه سهندی Satureja sahandica، یک گیاه دارویی از خانواده نعناعیان ، بومی ایران و تنها رویشگاه آن غرب ایران است، که انواع مختلف متابولیت های ثانویه ی گیاهی از جمله ترپن ها را تولید می کند. مونوترپن های مهمی مانند تیمول و کارواکرول از اجزای اصلی تشکیل دهنده اسانس مرزه می باشند. اخیراً تلاش های زیادی درزمینه ی تولید متابولیت های ثانویه از طریق کشت ریشه های مویین گیاهان دارویی صورت گرفته است. تراریختگی به کمک آگروباکتریوم رایزوژنز پتانسیل بالایی در تولید متابولیت های ثانویه از طریق القای ریشه مویین در گیاهان دارویی دارد. به منظور بهینه سازی و تولید متابولیت های ثانویه از طریق القای ریشه های مویین در گیاه مرزه سهندی این پژوهش انجام شد. سه سویه متفاوت آگروباکتریوم رایزوژنز ATCC 15834)، A4 وLBA 9402 ) و چهار ریز نمونه مختلف گره، میان گره، برگ وکالوس در قالب طرح آزمایشی به منظور بهینه سازی القاء ریشه های مویین استفاده شد. درصد ترا ریختگی، طول و تعداد ریشه های مویین بعد از 20 روز خراش دهی و تلقیح ریز نمونه ها با سویه های آگروباکتریوم رایزوژنزاندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که سویه های ATCC 15834) ، A4 وLBA9402 ) رﻳﺸﻪ ﻫﺎی ﻣﻮﻳﻴﻦ را در ریز نمونه های گره و میانگره اﻟﻘﺎ نمودند و سویه LBA 9402 تنها در القای ریشه مویین در یک ریز نمونه کالوس موثر بود. بررسی های بیشتر نشان داد که ریز نمونه گره واکنش بهتری به القاء ریشه زایی داشت، به علاوه سویه LBA9402 منجر به بالاترین درصد تراریختگی و بیشترین القاء تعداد و طول ریشه های مویین گردید. تراریخته بودن ریشه های مویین با استفاده از پرایمرهای اختصاصی ژن rolB به کمک PCR تایید شد. به طورکلی نتایج این بخش نشان داد که نوع سویه باکتریایی و نوع ریزنمونه می توانند اثرات متفاوتی در تولید ریشه مویین داشته باشند. اثر تیمارهای متیل جاسمونات و آمونیوم نیترات در راستای افزایش زیست توده ریشه های مویین و تولید تیمول بررسی شدند. عصاره گیری از ریشه های مویین و محیط کشت به ترتیب با استفاده از حلال "ان هگزان" و "اتیل استات" صورت گرفت. اندازه گیری میزان تیمول با روش های TLC و GC تعیین گردید. ترکیبات متیل جاسمونات و آمونیوم نیترات به کار رفته منجر به تغییر در تولید زیست توده و میزان تیمول گردیدند. به طورکلی نتایج اندازه گیری تیمول نشان داد که ریشه های مویین القا

درخت ابریشم یا گل ابریشم (Albizia julibrissin Durazz: Fabaceae: Mimosoideae) متعلق به خانواده بقولات یا لگوم ها می باشد که جزو درختان خزان کننده و بومی ایران است. این گیاه دارای خواص اکولوژیکی و دارویی مهمی می باشد. ترکیبات ثانویه فعال با خواص دارویی مهم آن شامل تری ترپنوئید ساپونین ها، فلاونوئیدها، آلکالوئیدها و گلیکوزیدهای فنلی هستند. مهم ترین ترکیب آن یک تری ترپنوئید ساپونین به نام " جولیبروزید" است که خواص ضد سرطانی دارد. با توجه به اینکه یکی از روشهای تولید و افزایش متابولیتهای ثانویه کشت ریشه های مویین است، لذا بررسی امکان القاء وبهینه سازی رشد ریشه های مویین این گیاه با ارزش اولین گام در راستای این هدف است. این مطالعه به منظوربررسی و بهینه سازی شرایط القاء و رشد ریشه مویین در گیاه گل ابریشم صورت گرفت. بدین منظور انواع مختلف ریزنمونه ( ساقه، دمبرگ، کوتیلدون، هیپوکوتیل و برگ ) از گیاهچه های 10، 15و 20 روزه با سه غلظت باکتریایی (6/0، 8/0 و 0/1) از سویه هایLBA9402, ATCC15834, A4 اگروباکتریوم رایزوژنز (Agrobacterium Rhizogenesis) به منظور امکان القاء ریشه های مویین مورد بررسی دقیق قرار گرفتند. پس از آزمایشات و آنالیزهای آماری، سویه (LBA9402 )، ریزنمونه 15 روزه ساقه و غلظت باکتریایی (8/0) به عنوان مناسبترین فاکتورهای ریشه زایی انتخاب شدند. مدت زمان آلودگی (20، 25، 30 و 35 دقیقه) و هم کشتی (24،48،72،96 ساعت) ریزنمونه ها با باکتری LBA9402 نیز بررسی شد تا برخی شرایط مهم در القاء ریشه های مویین بررسی شود. بیشترین درصد تراریختگی مربوط به 30 دقیقه آلودگی و 48 ساعت هم کشتی بود. به منظور رشد مناسب ریشه ها و نیز امکان تولید بیشر متابولیتهای گیاهی، محیط کشتهای مختلف (WPM, 1/2WPM, 1/2MS) نیز ارزیابی شدند که موثرترین محیط برای رشد و تکثیر ریشه ها محیط WPM بود. همچنین تراریختگی ریشه های القاء شده با آغازگرهای ژن rolB تایید شد. در بررسی تیمار متیل جاسمونات در غلظت های50 و 100 میکرومولار بر روی رشد ریشه ها و افزایش متابولیتهای ثانویه، تاثیر متیل جاسمونات معنی دار به دست آمد. به علاوه، نتایج حاصل از آنالیز TLC برای ارزیابی متابولیتهای گیاهی نشان داد که تجمع و تولید متابولیتهای ثانویه در ریشه های مویین گل ابریشم امکان پذیر است.

شنبلیله گیاهی یک ساله و دولپه ای است که به تیره باقلاییان تعلق دارد. یکی از روشهای اصلاحی گیاهان تولید پلی پلوئیدی است، بدین منظور القای پلی پلوئید در شنبلیله به عنوان یک هدف در این پژوهش مد نظر قرار گرفت. برای القای پلی پلوئیدی در شرایط برون شیشه ای دانه رست ها با کلشی سین (0، 1250، 2500 و 5000 میکرومولار) و تری فلورالین (100، 200، 250 و 500 میکرومولار) با زمان های 3، 4 و 5 ساعت تحت تیمار قرار گرفتند. القای پلی پلوئیدی در شرایط درون شیشه ای با تیمار جنین توسط کلشی سین به غلظت های0، 75، 150، 300 و 600 میکرومولار و در زمان های 8، 12، 24 و 48 ساعت و همچنین، از تری فلورالین به غلظت های 125، 250 و 500 میکرومولار و در زمان های 24، 48 و 72 ساعت انجام شد. تولید کالوس پلی پلوئید با تیمار دو مرحله ای بذور و کالوس با به کارگیری محلول های کلشی سین و تری فلورالین صورت گرفت. بالاترین کارایی القای تتراپلوئیدی در شرایط برون شیشه ای مربوط به تیمار تری فلورالین 250 میکرولار به مدت ساعت بود. در شرایط درون شیشه ای تیمار جنین ها با کلشی سین 300 و 600 میکرومولار به مدت 8 ساعت و تری فلورالین 125 میکرومولار به مدت 48 ساعت به عنوان تیمارهای مناسب جهت القای تتراپلوئیدی شناخته شدند. همچنین تیمارهای دو مرحله ای با کلشی سین (600 میکرومولار -21 روزه و 250 میکرومولار- 15 روزه) و تری فلورالین (25 میکرومولار- 21 روزه و 100 میکرومولار- 15 روزه) جهت دو برابر نمودن سطح پلوئیدی کالوس موثر بودند. در گیاهان تتراپلوئید نسبت به گیاهان دیپلوئید (شاهد)، طول و عرض روزنه، ضخامت برگ، قطر ساقه، تعداد برگ های اولیه و تراکم نوشاخه ها افزایش نشان دادند. بررسی نیمه کمی بیان دو ژن HMGR و STRL در سلولهای برگ و کالوس دیپلویید و تتراپلویید انجام شد. نتایج نشان دهنده افزایش بیان ژن HMGR در برگ و کالوس گیاه تتراپلویید شنبلیله نسبت به شاهد بود، در حالیکه بیان ژن STRL اختلاف معنی داری در برگ گیاه تتراپلوئید و شاهد نداشت، اما بیان این ژن در کالوس تتراپلوئیدکاهش نشان داد. در این پژوهش القای تتراپلوییدی در شرایط برون شیشه ای و درون شیشه ای با موفقیت انجام شد وهر دو تیمار کلشی سین و تری فلورالین توانستند پلی پلوئیدی را القا کنند. اما با توجه به کارایی بالای القای تتراپلوئیدی تری فلورالین، سمیت کمترو ارزان تر بودن آن نسبت به کل

شیرین بیان یکی از گیاهان دارویی مهم از لگومینوزها است که دارای متابولیت ثانویه با ارزش گلیسیریزین می باشد. با بررسی ژنوم یوکاریوت های عالی، ثابت شده است که در ژنوم این ارگانیسم ها علاوه بر ژن های کدکننده پروتئین، ژن های غیرکدکننده نیز به وفور وجود دارند. mlncRNA ها (mRNA-like non-coding RNA) به شبه mRNAهای غیر کد کننده معروف می باشند که در تنظیم فرایندهای ترجمه و رونویسی نقش دارند. شناسایی این RNA ها با استفاده از ابزارهای بیوانفورماتیکی انجام می گیرد. در این تحقیق برای شناسایی mlncRNA ها در شیرین بیان چینی (Glycyrrhiza uralensis) بررسی های بیوانفورماتیکی بر روی توالی های EST شناخته شده این گیاه انجام گرفت. پس از مراحل آنالیز، 1365 توالی mlncRNA احتمالی در محدوده 200 تا 1286 نوکلئوتیدی برای این گیاه شناسایی شد. کمتر از یک درصد این ژن ها با دیگر گونه ها حفاظت شدگی نشان دادند. همچنین 13 mlncRNA به عنوان پیش ساز 16 میکروRNA شناسایی شده و ژن های هدف احتمالی آنها نیز مشخص شد. نتایج آنالیزهای بیوانفورماتیکی می تواند تاکیدی بر وجود و کارکردی بودن mlncRNA ها در شیرین بیان باشد. زیرا که mlncRNA ها با تنظیم رونویسی، ترجمه و بیان ژن های کلیدی در مسیرهای بیوسنتزی می توانند در اکثر فعالیتهای گیاهان از جمله تولید متابولیت های ثانویه تاثیر داشته باشند. گلیسیریزین یک تری ترپنوئید ساپونین تولید شده در گونه های شیرین بیان است که دارای خواص دارویی زیادی است. محل اصلی بیوستز و ذخیره متابولیت ثانویه گلیسیریزین در ریشه ها و استولون می باشد. ضرورت تولید بیشتر ترکیبات ثانویه مانند ساپونین ها نیازمند شناسایی و استفاده از راه های جدید مانند کاربرد القاکننده ها می باشد. در این راستا تاثیر سالیسیلیک اسید به عنوان یک القاکننده موثر در افزایش تولید متابولیت های ثانویه به اثبات رسیده است. بر این اساس، در این مطالعه ریشه های 70 روزه دو گونه شیرین بیان ایرانی و چینی، با غلظت های 01/0، 1/0 و 1 میلی مولار سالیسیلیک اسید تیمار شده و پس از استخراج RNA آن ها، بیان چهار ژن کلیدی در مسیر بیوسنتز گلیسیریزین، شامل β-آمیرین سنتاز (BAS)، اسکوالان سنتاز (SQS) و دو سیتوکروم CYP72A154 و CYP88D6 بعد از گذشت 12 و 24 ساعت بررسی شدند. نتایج نشان داد که این ژن ها در غلظت های مختلف سالیسیلیک اسید و در زمان های متفاوت

گیاهان منبع بسیاری از مواد شیمیایی گیاهی هستند،که به عنوان ترکیب دارویی مورد استفاده قرار گرفته اند. گیاهان دارویی خانواده گل ستاره ای (Asteracea) به دلیل انعطاف اکولوژیک بسیار زیاد نسبت به اقلیم های متنوع، ذخایر ژنتیکی مهمی محسوب می گردند. بومادران هزار برگ (Achillea millefolium subsp. millefolium) گیاهی خودگشن از خانواده گل ستاره ای است که انواع متعددی از متابولیت های ثانویه گیاهی از جمله ترپنوییدها و فنیل پروپانوییدها راتولید می کند. ژن های کدکننده 1 دی اکسی دی زایلولز 5 فسفات - - - ردوکتوایزومراز (DXR) و ژرانیل دای فسفات سنتاز (GPPS) از ژن های مهم در بیوسنتز مونوترپن ها در مسیر 2 -C- متیل اریتریتول 4 فسفات - (MEP) و ژن های فنیل آلانین آمونیا لیاز (PAL) و چالکون سنتاز (CHS) از ژن های مهم در بیوسنتز فنیل پروپانوییدها می باشد. در این تحقیق ژن های DXR و GPPS از مسیر MEP و ژن های PAL و CHS از مسیر فنیل پروپانویید برای اولین بار جداسازی شدند و بیان ژن های DXR ، GPPS ، لینالول سنتاز (LIS) ، PAL و CHS با استفاده از PCR نیمه کمی در مراحل مختلف نموی برگ و تحت تیمارهای متیل جاسمونات و اسید ترانس سینامیک در بافت های برگ و گل بررسی شد. جهت تعیین وضعیت بیان ژن های مورد مطالعه درکرک های غده ای، حذف کرک های غده ای از سطح برگ به وسیله کلروفرم انجام شد. نتایج حاصل از RT-PCR نیمه کمی نشان داد که ژن های DXR ، GPPS ، PAL و CHS بیان بیشتری در بافت گل و ژن LIS بیان بیشتری در برگ های جوان دارد. به علاوه بیان ژن های مذکور تحت تیمارهای متیل جاسمونات و اسید ترانس سینامیک تغییرات معنی داری را نشان دادند، به طوری که در ژن های مربوط به بیوسنتز مونوترپن ها شامل DXR ، GPPS و LIS تحت تیمار متیل جاسمونات و اسید ترانس سینامیک افزایش بیان و در ژن های مربوط به مسیر فنیل پروپانوییدها شامل PAL و CHS تحت تیمار متیل جاسمونات افزایش و تحت تیمار اسید ترانس سینامیک کاهش بیان نسبت به گیاهان شاهد مشاهده شد. بررسی بیان ژن های DXR ، LIS ، PAL و CHS بعد از قرار گرفتن در کلروفرم کاهش بیان را نشان داد که نشان دهنده میزان بیان بیشتر این ژن ها درکرک های غده ای می باشد اما میزان بیان ژن GPPS نسبت به برگ های شاهد مشابه بود. آنالیز ترکیبات اسانس به وسیله دستگاه کروماتوگرافی گازی متصل به طیف سنج جرمی انجام شد که از بی

تنش های محیطی به میزان قابل توجهی رشد گیاهان را تحت تاثیر قرار می دهند . تنش شوری یکی از مهمترین تنش های محیطی می باشد که به طرق مختلف از جمله سمیت یونی، اختلالات تغذیه ای، تنش اکسیداتیو، تغییر در فرایندهای متابولیک و کاهش تقسیم سلولی، گیاه را تحت تاثیر قرار می دهد. بروز پاسخ های گیاه جهت سازش با شرایط جدید همراه با تغییر الگوی بیانی برخی از ژن های عملکردی و تنظیمی می باشد. یکی از مهمترین فیتوهورمون ها که نقش مهمی در ایجاد مقاومت به تنشهای زیستی و غیر زیستی از جمله شوری دارد، سالیسیلیک اسید یا اورتو هیدروکسی بنزوئیک اسید می باشد که یک تنظیم کننده رشد درونی از گروه ترکیبات فنلی طبیعی می باشد و در تنظیم فرآیندهای فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی گیاهان که با شوری مواجه می شوند، نقش دارد. لذا سالیسیلیک اسید باعث تغییراتی در بیان ژنهای موثر در این فرآیندهای فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی می شود.لذا به منظور دستیابی به عکس العمل برخی ژنها در مواجهه گندم با تنش شوری الگوی بیان چندین ژن کلیدی از جمله TaNIP، TaSC، TaSRG ، TaWRKY10 و TaWRKY53 در دو رقم گندم، بم (مقاوم به شوری) و تجن (حساس به شوری)، تحت تنش شوری (سدیم کلرید با غلظت 170 میلی مولار) و همچنین تیمار با سالیسیلیک اسید با غلظت 0.1 میلی مولار مورد بررسی قرار گرفت. گیاهان به دو صورت در معرض تنش قرار گرفتند، ابتدا تیمار با سدیم کلرید به تنهایی، و سپس تیمار همزمان سالیسیلیک اسید و سدیم کلرید انجام شد. آزمایشها در قالب طرح کاملاً تصادفی برای هر تنش به طور جداگانه انجام گرفت. الگوی بیان ژنهای مذکور در گیاهان تیمار شده و شاهد، در زمان های 0، 12، 24 و 48 ساعت پس از اعمال تیمار، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از آنالیز داده ها نشان داد که ژنهای تنظیمی TaNIP، TaSC، TaSRG و TaWRKY10 تحت تنش شوری در رقم مقاوم به صورت معنی دار و قابل توجهی افزایش بیان نشان دادند. در حالی که TaWRKY53 در رقم حساس به صورت معنی داری افزایش بیان نشان داد ولی در رقم مقاوم افزایش معنی داری مشاهده نشد. تیمار همزمان سدیم کلرید و سالیسیلیک اسید نیز تاثیر معنی داری بر تغییر بیان همه ژنهای مورد مطالعه در هر دو رقم داشت. به طوری که در هر دو رقم، میزان بیان ژن های TaSC، TaNIPو TaWRKY10 تحت تیمار همزمان کلرید سدیم و سالیسیلیک اسید نسبت به حالت تیمار با سدیم کلرید افزایش

طبق برآوردهای صورت گرفته در سال های اخیر، ارزش جهانی داروهای گیاهی که شامل گیاهان دارویی و فرآورده های آن هاست، همواره با رشد رو به افزایش و قابل توجهی همراه بوده است. گیاه مرزه (Satureja hortensis L.) از جمله گیاهان مهم دارویی در جهان و نیز ایران می باشد که انواع مختلف متابولیت های ثانویه ی گیاهی از جمله ترپن ها را تولید می کند. مونوترپن های مهمی مانند تیمول و کارواکرول از اجزای اصلی تشکیل دهنده اسانس مرزه می باشند. ژن های 1-دی اکسی دی زایلولز-5-فسفات ردوکتوایزومراز و گاماترپینن سنتاز نقشهای مهمی در بیوسنتز مونوترپن ها را دارند. لذا با توجه به اهمیت آن ها، در این تحقیق جداسازی و بررسی بیان این دو ژن در گیاه مرزه مورد توجه قرار گرفت. ابتدا با استفاده از آغازگرهای اختصاصی طراحی شده، جداسازی این ژن ها با موفقیت صورت گرفت. سپس بیان این ژنها (1-دی اکسی دی زایلولز-5-فسفات ردوکتوایزومراز و گاماترپینن سنتاز) به کمک ژن خانه دار عامل افزایش طول 1 آلفا (EF1α) به عنوان ژن مرجع، تحت تیمارهای مختلف مورد بررسی قرار گرفت. مقایسه نواحی توالی یابی شده این ژن ها با سایر ژن های توالی یابی شده در خانواده نعناعیان (Lamiaceae) و دیگرخانواده های خویشاوند ونیز آنالیزهای فیلوژنتیکی نشان داد که این ژن ها مشابهت زیادی با ژنهای 1-دی اکسی دی زایلولز-5-فسفات ردوکتوایزومراز و گاماترپینن سنتاز دارند. همچنین نتایج حاصل از RT-PCR نیمه کمی جهت اندازه گیری های بیان ژن نشان داد که این ژن ها در تمامی بافت های مورد مطالعه بیان شده و در بافت های گل آذین و برگ بیشتر از ساقه و ریشه بیان می شوند. به علاوه بیان ژن های مذکور تحت تیمارهای اسیدسالیسیلیک، متیل جاسمونات و اشعه UV تغییرات معنی داری را شان دادند، به طوری که در بسیاری از موارد افزایش در گیاهان تیمار شده نسبت به گیاهان شاهد مشاهده شد.به طور کلی نتایجحاصل از این پژوهش می تواند در مطالعات تکمیلی و راه کارهای افزایش متابولیت های تیمول و کارواکرول مفید واقع شود.

گیاهان دارویی از مهمترین منابع دارویی می باشند که ازهزاران سال پیش در طب سنتی مورد استفاده بوده اند و بسیاری از دارو های شیمیایی نیز با الگو برداری از ترکیبات گیاهی ساخته می شوند. گیاهان Digitalisاز جمله گیاهان دارویی مهم می باشند که انواع مختلفی از متابولیت های ثانویه را تولید می کنند. گل انگشتانه نروسا Digitalis nervosa متعلق به خانواده Scrophulariaceae، تنهاگونه گل انگشتانه بومی ایران است که درمناطق وسیعی ازشمال وغرب کشورمی روید .برگ گیاه گل انگشتانه محل تجمع گلیکوزید های قلبی است، و در درمان بعضی از بیماری های قلبی مورد استفاده قرار می گیرد. تری بتا-هیدروکسی استروئید دهیدروژناز(3β-HSD) یک ژن کلیدی مهم در مسیر بیوسنتزی گلیکوزید ها است که شناسایی و دست ورزی ژنتیکی آن می تواند تاثیر مهمی در تولید لاناتوزید C داشته باشد. بنابراین داشتن اطلاعات مولکولی مرتبط با این ژن می تواند در راستای افزایش این متابولیت مهم گیاهی موثر باشد.در این پژوهش ابتدا با استفاده از آغازگرهای طراحی شده از نواحی حفظ شده ژن 3β-HSD در گونه های متعلق به جنس دیجیتالیس و انجام واکنش RT-PCR اقدام به جداسازی و سپس توالی یابی این ژن در گیاه گل انگشتانه نمودیم. همچنین بیان ژن 3β-HSD و سه ژن مهم دیگر که مرتبط با تنظیم ژنهای درگیر در متابولیتهای ثانویه در شرایط تنش می باشند ( mlncRNA23, mlncRNA28, mlncRNA30 ) به روش RT-PCR نیمه کمی انجام شد. ابتدا بررسی توالی حاصل نشان داد که ژن 3β-HSD در گونه نروسا مشابهت زیادی با همین ژن در سایرگونه های خویشاوند این گیاه دارد. به علاوه آنالیز فیلوژنتیکی نیز این نتایج را تایید کرد. نتایج حاصل از RT-PCR نیمه کمی جهت بررسی بیان ژن ها نشان داد که میزان بیان ژن 3β-HSD در بافت -های ساقه و برگ به طور معنی داری بیشتر از بافت ریشه می باشد. همچنین بیان هر چهار ژن مورد بررسی تحت تاثیر تنش های غیر زنده از قبیل سرما و کم آبی به همراه تیمار با اشعه ی UV و تیمارهای هورمونی سالیسیلیک اسید و متیل جاسمونات 1/0 میلی مولار بررسی شد. نتایج نشان داد که بیان این ژن ها دراثر تیمار با متیل جاسمونات، سالیسلیک اسید و اشعه ی UV-B نسبت شاهد تغییرات معنی داری نشان می دهند که می تواند دلیلی بر نقش سالیسیلیک اسید و متیل جاسمونات و نیز تنش های اعمال شده دیگر مانند سرما و کم آبی بر روی ژن های درگیر در

آویشن (Thymus vuggaris L.) متعلق به خانواده نعناعیان، از جمله گیاهان دارویی مهم می باشد که انواع متعددی از متابولیت های ثانویه گیاهی از جمله ترپن ها را تولید می-کند. مونوترپن ها یکی از مهمترین گروه های تشکیل دهنده ترپن ها می باشد. تیمول یکی از مونوترپن های فنلی موجود در گیاه آویشن می باشد که 38 درصد از ترکیبات اصلی اسانس فرار این گیاه را به خود اختصاصی داده است. ژن 1-داوکسی دی زایلوز 5-فسفات ردوکتوایزومراز(DXR) به عنوان یک نقطه کنترلی مهم عمل می کند، زیرا اولین مرحله اصلی و متمایزکننده مسیر 2-سی متیل اریتریتول 4-فسفات(MEP) می باشد، که برای بیوسنتز ترکیبات مونوترپنی مهم می باشد. در این مطالعه ژن DXR از گیاه آویشن باغی جداسازی شد.جداسازی و تعیین توالیقسمتی از ژن DXRبا استفاده از آغازگرهای اختصاصی از گیاه آویشن انجام شد. همچنین بیان ژن های DXR، گاماترپینن سنتاز، CYP71D178 و CYP71D180 در بافت های برگ و گل و تحت تیمار با متیل-جاسمونات، اسید سالیسیلیک و ترانس سینامیک و همچنین اشعه UV با استفاده از آغازگرهای اختصاصی و ژن مرجع با استفاده از تکنیک RT-PCR نیمه کمی مورد بررسی قرار گرفتند.جهت تعیین وضعیت بیان ژن های مورد مطالعه در کرک های غده ای، حذف کرک های غده ای به وسیله کلروفرم انجام شد. مقایسه توالی های آمینواسیدی ژنDXR در آویشن باغی با گیاهان دیگر در پایگاه داده انجام شد، که بیش ترین درجه یکسانی را با دو گونه ی نعناع (Mentha x piperita) و مریم گلی (Salvia miltiorrhiza) از خانواده نعناعیان با 97% یکسانی را نشان داد. نتایج حاصل از RT-PCR نیمه کمی نیز نشان داد که بیان ژن-های DXR، گاماترپینن سنتاز، CYP71D178 و CYP71D180در بافت گل بیشتر از بافت برگ می باشد، همچنین میزانبیان این ژن ها تحت تیمار با اسید سالیسیلیک، متیل جاسمونات، ترانس سینامیک و اشعه UV بعد از 24 ساعت نسبت به قبل از اعمال تیمار افزایش یافت. بررسی بیان ژن هایDXR، گاماترپینن سنتاز، CYP71D178 و CYP71D180بعداز قرار گرفتن در کلروفرم، کاهش بیان این ژن های گاماترپینن سنتاز، CYP71D178 و CYP71D180 را نشان داد، ولی میزان بیان ژن DXR نسبت به حالت کنترل مشابه بوده است.

کاسنی (Cichorium intybus) گیاهی دیپلوئید (18=n2) با خودناسازگاری اسپروفیتی است، در حالت وحشی سیکل زایشی یک ساله داشته و انواع علوفه ای از این گروه گزینش شده اند. انواع زراعی سالادی و ریشه ای این گونه دوساله هستند. سابقه استفاده دارویی طولانی مدت کاسنی بخاطر وجود ترکیبات مهمی مثل اینولین، سزکوئی ترپن لاکتون ها، فنول ها و کومارین ها در ریشه، برگ و بذر است. کاسنی ریشه ای (صنعتی) مهمترین منبع تهیه اینولین، ترکیبی پری بیوتیک که کاربردهای وسیعی در صنایع غذایی و دارویی پیدا کرده است، می باشد. لذا به منظور مطالعه خصوصیات ریخت شناسی و بررسی پتانسیل توده های بومی کاسنی و ارقام صنعتی این گیاه جهت تولید اینولین، درسال اول آزمایش 11جمعیت بومی کاسنی به همراه جمعیت کاسنی ریشه ای مجارستانی در قالب طرح بلوک کامل تصادفی با سه تکرار مورد مقایسه قرار گرفتند. در این آزمایش با توجه به اینکه رابطۀ بین عملکرد اینولین و درصد اینولین در ارقام بررسی شدۀ کاسنی ریشه ای، معنی دار نبود وزن خشک ریشه به عنوان شاخص عملکرد اینولین کاسنی در نظر گرفته شد. وزن خشک ریشۀ ژنوتیپ های بومی به دلیل ظهور ساقۀ گل دهنده در سال اول کشت (بولتینگ) نسبت به جمعیت کاسنی ریشه ای مجارستانی بطور چشمگیری کمتر بود. در آزمایش دوم ضمن تکمیل کردن کلکسیون ژنوتیپ های کاسنی مشتمل بر 13 جمعیت بومی کاسنی که 3 مورد آنها ژنوتیپ کاسنی پاکوتاه بود، 5 ژنوتیپ کاسنی ریشه ای، 4 ژنوتیپ کاسنی سالادی ویتلوف و 1 مورد آندیو فری و مطالعات خصوصیات ریخت شناسی و روابط خویشاوندی آنها، صفات عملکرد ریشه، درصد اینولین ژنوتیپ ها و عملکرد اینولین آنها در واحد سطح با کشت در قالب طرح بلوک کامل تصادفی در مزرعه تحقیقاتی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران در اواخر فروردین سال زراعی 92-1391 با تراکم 8 بوته در متر مربع محاسبه شدند.بیشترین عملکرد تر ریشه در متر مربع به ترتیب مربوط به ژنوتیپ های ارکیس (45/4 کیلوگرم)، تیلدا (56/3 کیلوگرم)، شپنز (34/3 کیلوگرم) و هرا (96/2 کیلوگرم) بود. کمترین وزن ریشه و درصد اینولین مربوط به ژنوتیپ های بومی کاسنی به خاطر بولتینگ آنها بود. متوسط درصد اینولین وزن تر ریشه در ژنوتیپ های شپنز، هرا، ارکیس و تیلدا به ترتیب معادل 5/26، 3/14، 5/13 و 77/11 بدست آمد که نسبت به سایر ژنوتیپها بیشتر بود. لذا بیشترین میزان اینولین قابل اس

با ظهور داروهای شیمیایی و بیولوژیک، نقش و اهمیت گیاهان دارویی در تامین سلامت بشر، در معرض فراموشی قرار گرفت. اما با گذشت زمان، استقبال از گیاهان دارویی با رشد قابل توجهی روبرو شده است. از جمله گیاهان دارویی مهم، گیاه کاسنی (Cichorium intybus L.) می باشد که انواع متعددی از متابولیت های ثانویه ی گیاهی از جمله ترپن ها را تولید می کند. تری ترپن ها یکی از مهمترین گروه های تشکیل دهنده ترپن ها می باشند که تجمع این ترکیبات اغلب به فرم گلیگوزیله تحت عنوان ساپونین می باشد. یکی از آنزیم های مهم کاتالیز کننده در مسیر بیوسنتز ساپونین تری ترپنوییدها، اکسیدو اسکوالن سیکلازها می باشد که آنزیم بتا آمیرین سنتاز از جمله این آنزیم ها است. هدف از این تحقیق، جداسازی و بررسی بیان این ژن در رقم زراعی هیرا و ژنوتیپ بومی کردستان از گیاه دارویی کاسنی بود لذا استخراج RNA، سنتز cDNA، جدا سازی و تعیین توالی این ژن از گیاه دارویی کاسنی انجام شد همچنین بیان ژن بتا آمیرین سنتاز از طریق RT-PCR نیمه کمی، با استفاده از آغازگرهای اختصاصی BAS و ژن خانه دار GAPDH و ACTIN انجام شد. بررسی قسمت توالی یابی شده نشان داد که ژن بتا آمیرین سنتاز کاسنی مشابهت زیادی با همین ژن در سایر گیاهان دارد، همچنین نتایج حاصل از رسم دندروگرام نشان داد که سه گیاه کاسنی و آستر و آرتمیسیا در یک گروه و سایر گیاهان هم خانواده نیز در گروهای مجزا قرار می گیرند. نتایج حاصل از RT-PCR نیمه کمی نشان داد که بیان این ژن در بافت ریشه به طور معنی داری بیشتر از بافت برگ می باشد.