Skip to main content
SUPERVISOR
Badraldinebrahim Seyed tabatabaei,Seyed reze Zareie abarghoei
بدرالدین ابراهیم سیدطباطبایی (استاد راهنما) سیدرضا زارعی ابرقویی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Ebrahim Keyvanifar
ابراهیم کیوانی فر

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1386

TITLE

Application of Chloroplastic DNA in Determination of Punica granatum Phylogeny
Pomegranate ( Punica granatum ) is an important horticultural and economical plant worldwide. Iran is one of the bestknow producers of pomegranate. In addition to its nutritional value for usual consumption, pomegranate also contains many compounds with anticancer, antioxidant and antimicrobial activities. Part of the biosynthesis pathways of these compounds are believed to be located inside the plastids and therefore, study of the chloroplast genes may help with better understanding of the production mechanisms of these compounds. rpl36 , rpoA and infA genes (encoding the ribosomal large subunit, RNA polymerase ? subunit and initiation factor I, respectively) are highly conserve among land plants. Taken in to consideration that there are no reports about these genes in pomegranate cpDNA, in the present study, they were studied and the information was used to analyze the phylogeny of the punica genus. Pomegranate cpDNA from leaves of cultivated, wild and ornamental pomegranates were extracted and genes of interest were isolated using PCR reactions and specific primers designed based on aligned cpDNA sequences from other plants. PCR products were sequenced and have been used to construct five nucleotide and three amino acid datasets. In summary it was found that sizes of the rpl36 and rpoA genes were 114 and 1014bp, encoding 37 and 337 amino acids, respectively. Pomegranate infA gene comprised of 240bp that included 8 stop codons. Hence infA may be in fact a pseudogene. On the other hand bioinformatics analysis of the sequence 5’ UTR pointed to the likely presence of promoters and therefore possible existence of a RNA editing process that modifies the gene internal stop codons to amino acid codons. Among cultivated, wild and ornamental pomegranates, infA gene was completely conserved while rpl36 and rpoA genes showed few differences in their sequences. Based on results of the total dataset, oenotera was the closest evolutionary lineage to punica . Eucaliptus from Myrtales order, has been also dir=rtl Key words: chloroplast genome, angiosperms phylogeny, Punica granatum , rpl36 , rpoA , infA , specific primer
انار ( Punica granatum ) یکی از گیاهان باغی مهم و اقتصادی در دنیا به شمار می رود و ایران یکی از معروفترین تولیدکنندگان انار در دنیاست. علاوه بر مصارف خوراکی، این گیاه حاوی ترکیباتی است که به آن خاصیت ضد سرطانی، آنتی اکسیدانی و ضد میکروبی میبخشد. بخشی از چرخه تولید این ترکیبات در درون پلاستیدهای گیاه قرار دارد، بنابراین مطالعه ژن های کلروپلاست میتواند به شناسایی هرچه بیشتر مکانیزم تولید این ترکیبات کمک کند. ژن های rpl36 ، rpoA و infA (به ترتیب زیر واحد بزرگ ریبوزوم، زیرواحد آلفای RNA پلیمراز و فاکتور آغاز کننده رونویسی در کلروپلاست گیاهان را رمز می کنند) در بین گیاهان خشک زی بسیار حفاظت شده اند. از آنجا که تاکنون تحقیقی در مورد ژن های مذکور درکلروپلاست انار صورت نگرفته است، بنابراین دراین تحقیق، این ژن ها برای تجزیه و تحلیل فیلوژنی انار مورد استفاده قرار گرفتند. CpDNA انار از برگ انارهای اهلی، وحشی و زینتی استخراج گردید و ژن های مورد نظر توسط واکنش های PCR با آغازگرهای اختصاصی که بر اساس توالی DNA همردیف شده سایر گیاهان طراحی گردیده بودند، تکثیر شدند. محصول واکنش های PCR توالی یابی شدند و بر اساس آن ها، پنج مجموعه داده نوکلئوتیدی و سه مجموعه داده آمینواسیدی ایجاد گردیدند. در انار، اندازه ژن های rpl36 و rpoA به ترتیب 114 و 1014 جفت باز بوده و پروتئین هایی 37 و 337 اسید آمینه ای را رمز می کنند. ژن infA در انارمتشکل از240 جفت باز بوده و دارای هشت کدون توقف می باشد، بنابراین infA ممکن است ژن کاذب باشد. از طرف دیگر، تجزیه و تحلیل های بیوانفورماتیکی توالی ناحیه 5' UTR بر احتمال وجود پروموتور تاکید نمود که در این صورت وجود پدیده ویرایش RNA که کدون های توقف را به کدون های اسیدآمینه ای تبدیل می کند نیز محتمل است. در بین انار های اهلی، وحشی و زینتی، توالی ژن infA کاملا حفاظت شده است ولی توالی ژن های rpl36 و rpoA تفاوت اندکی نشان دادند. بر اساس نتایج حاصل از مجموعه داده کل، جنس Oenotera (گل مغربی) نزدیکترین جنس از لحاظ تکاملی به انار می باشد. اکالیپتوس نیز که از راسته Myrtales است در کنار این دو گیاه قرار گرفت. مجموعه داده فواصل بین ژنی نیز همین نتایج را با ضریب bt و pp کمتری تایید نمود. مجموعه دادههای نواحی رمز کننده پروتئین و ژن rpoA ، اکالیپتوس را نزدیکترین گیاه به انار مشخص کردند. از لحاظ تایید تک نیایی رده های مهم گیاهی، مجموعه داده های نوکلئوتیدی در مقایسه با مجموعه داده های اسیدآمینه ای، نتایج بهتر و قابل قبول تری بدست دادند. نتایج حاصل از مجموعه داده نوکلئوتیدی ژن rpoA از لحاظ همسویی با نتایج دیگر تحقیقات صورت گرفته در زمینه فیلوژنی نهاندانگان، بهتر از نتایج دیگر مجموعه داده ها بود. نتایج حاصل از مجموعه داده ژن rpl36 با نتایج سایر مجموعه داده ها و مطالعات اخیر سازگار نبود. کلمات کلیدی : ژنوم کلروپلاست، فیلوژنی نهاندانگان، انار، ژن rpl36 ، ژن rpoA ، ژن infA ، آغازگرهای اختصاصی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی