Skip to main content
SUPERVISOR
Bahram Sharifnabi,Majid Talebi
بهرام شریف نبی (استاد راهنما) مجید طالبی (استاد راهنما)
 
STUDENT
AZIZ Dazeh
عزیز دازه

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393
Conventional methods of plant breeding for resistance to biotic stress including resistance to plant diseases are faced with constraints such as lake of resistance resources, weak understanding of the inheritance of resistance traits and the need for a long breeding cycle for the transfer of resistance genes to commercial cultivars. In this context, genetic tools in the form of molecular marker techniques and plant genetic engineering are a hopeful alternative to expedite the process of identifying, detecting and integrating the genes responsible for resistance to plant diseases. To attainment this way, understanding the plant defense mechanisms at the molecular (DNA) level is a prerequisite. The first step in understanding the plant defense mechanism is the identification and isolation of plant resistance genes. In recent years, several disease resistance genes have been successfully cloned and identified in several plant species. In this study, we used degenerate primers designed from conserved regions of these genes and PCR technique to detect the resistance genes analogs (RGAs) in Grapevine genotypes. Nineteen RGAs were identified from Iranian grapevine genotypes using two degenerate primer pairs, OLE and BP2, designed from conserved domains of known -LRR resistance genes in other plants. After the BLAST of nucleotide sequences in the gene bank sequences, the similarity of about 90% with other known RGAs to be RGA of these fragments was confirmed. Phylogenetic tree to the sequences showed that the geographical distance has influence on the diversity of RGAs. Comparison of the protein sequences of RGAs recognized in the present study with the protein sequence of several known RGAs in other plants (Flax, Arabidopsis and Tobacco) using ClustalW showed that all identified RGAs have two conserved domains, PLOP / Kinase and GLPLA. It can be concluded that, the identified RGAs in this study belong to the -LRR group of RGAs and the TIR--LRR sub-group. In addition, genetic diversity of 76 Iranian grapevine genotypes were assessed using SCoT and SRAP markers. Thirteen SCoT primers and thirteen SRAP primer combinations were amplified in total 190 and 169 bands, respectively. Among them, 109 SCoT and 81 SRAP bands were polymorphic. Also, the PIC values (0.3525 for SCoT and 0.3696 for SRAP) showed the average ability of these markers to recognize the polymorphism in the studied genotypes. Cluster analysis based on data obtained from two markers placed different genotypes in different groups. The relationships among genotypes were also defined by the first three principle coordinate analysis (PCoA) with together accounted for 67.66% and 69.66% for SCoT and SRAP, respectively and showed that the original data are correlated in PCoA, confirmed the results of cluster analysis. In conclusion, SCoT and SRAP markers were demonstrated to be a powerful tools for assessing genetic relationships among Iranian grapevine genotypes. Keywords: Grapevine, RGA, Resistance Genes, SCoT Marker, SRAP Marker.
روش های متعارف اصلاح گیاهان برای مقاومت به تنش‌های زنده از جمله مقاومت به بیماری‌های گیاهی با محدودیت‌هایی از قبیل نبود منابع مقاومت، درک ضعیف از وراثت صفات مقاومت و نیاز به چرخه اصلاحی طولانی برای انتقال ژن‌های مقاومت به ارقام تجاری رو به رو است. در این زمینه، ابزارهای ژنتیکی در قالب تکنیک‌های نشانگر مولکولی، مهندسی ژنتیک با روش ترانسژنیک، جایگزین امیدوار کننده‌ای برای تسریع در فرآیند شناسایی، ردیابی و ادغام ژن‌های مسئول مقاومت به بیماری‌های گیاهی است. برای تحقق این روش، درک مکانیسم‌های دفاعی گیاهان در سطح مولکولی (سطح DNA) یک شرط ضروری است. اولین قدم برای درک مکانیسم دفاع گیاه جداسازی و شناسایی ژن‌های مقاومت گیاهی است. که در سال‌های اخیر تعدادی از ژن‌های مقاومت در برابر بیماری (RGA) در چندین گونه گیاهی با موفقیت کلون و شناسایی شده است. در این تحقیق با استفاده از آغازگرهای هم ارز طراحی شده از مناطق محافطت شده این ژن ها و تکنیک PCR به مطالعه آنالوگ ژن‌های مقاومت به بیماری (RGA) در ژنوتیپ‌های انگور پرداخته شده است. با استفاده از دو جفت آغازگر هم‌ارز OLE و BP2 که از مناطق محافظت شده دامنه‌های ژن‌های مقاومت -LRR گیاهان دیگر طراحی شده‌اند، تعداد 19 عدد RGA از ژنوتیپ‌های انگور ایرانی شناسایی شد. پس از BLAST توالی‌های نوکلئوتیدی در بانک ژن، شباهت حدود 90 درصدی با سایر RGAهای شناخته شده RGA بودن این قطعات تأیید شد. ترسیم درخت فیلوژنتیکی برای توالی‌ها نشان داد که فاصله جغرافیایی در تنوع RGAها تأثیر دارد. مقایسه توالی پروتئینی RGAهای شناخته شده در این تحقیق با توالی پروتئینی چندین RGA شناخته شده از گیاهان دیگر(کتان، آرابیدوبسیس و تنباکو) با استفاده از ClustalW نشان داد که تمام RGAهای شناسایی شده دارای دو دامنه‌های محافظت شده و مشترک PLOP/Kinase و GLPLA با یکدیگر و با ژن‌های شناخته شده می‌باشند. با توجه با این مطلب RGAهای شناخته شده در این تحقیق از کلاس -LRR، RGAها می‌باشند و متعلق به زیر گروه TIR--LRR هستند. همچنین تنوع ژنتیکی 76 ژنوتیپ انگور ایرانی توسط نشانگر SCoT و SRAP بررسی گردید. با استفاده از 13 آغازگر نشانگر SCoT و 13 ترکیب آغازگری نشانگر SRAP به ترتیب مجموع 190 و 169 نوار تکثیر شد، تعداد 109 عدد نوار برای نشانگر SCoT و 81 عدد برای نشانگر SRAP چند شکل بودند. همچنین مقدار PIC (3525/0 برای نشانگر SCoT و 3369/0 برای نشانگر SRAP) توانایی و قدرت متوسط این نشانگرها برای شناسایی چند شکلی‌ در ژنوتیپ‌های مورد مطالعه را نشان داد. قرارگیری ژنوتیپ‌های مختلف در گروه‌های متفاوت برروی دندروگرام حاصل از داده‌های دو نشانگر و همچنین نتایج حاصل از تجزیه به مؤلفه‌های اصلی تعدیل شده سه مؤلفه اول که در مجموع درصد بالایی (66/67 درصد برای نشانگر SCoT و 86/69 درصد برای نشانگر SRAP) از تغییرات را توجیه کردند، نشان دادکه دو نشانگر SCoT و SRAP کارایی لازم جهت بررسی تنوع و تفکیک ژنوتیپ‌های انگور را دارند. واژه‌های کلیدی : انگور، ژن‌های مقاومت، RGA، نشانگر SCoT، نشانگر SRAP

ارتقاء امنیت وب با وف بومی