بررسی تنوع ژنتیکی و احتمال وقوع نوترکیبی در جدایه های ويروس موزاييك هندوانه با استفاده از نرم‌افزارهای بیوانفورماتیک : پایان نامه ارشد کشاورزی

کشور عزیزمان ایران با توجه به تنوع اقلیم ، آب و هوای مطبوع و اراضی وسیعی که در اختیار دارد در صورت مدیریت در عرصه کشاورزی میتواند یکی از قطب های بلامنازع کشاورزی دنیا باشد و با پرورش دانش آموختگان خبره در گرایش های مختلف رشته کشاورزی میتوان به این مهم نایل آمد.دیجی لود در ادامه به معرفی پایان نامه های کارشناسی ارشد رشته کشاورزی میپردازد. پایان نامه حاضر با عنوان”  بررسی تنوع ژنتیکی و احتمال وقوع نوترکیبی در جدایه های ويروس موزاييك هندوانه با استفاده از نرم‌افزارهای بیوانفورماتیک ” با گرایش بیماری شناسی گیاهی و با فرمت Word (قابل ویرایش) تقدیم شما دانشجویان عزیز میگردد.

چکیده بررسی تنوع ژنتیکی و احتمال وقوع نوترکیبی در جدایه های ويروس موزاييك هندوانه با استفاده از نرم‌افزارهای بیوانفورماتیک:

ویروس موزاییک هندوانه (WMV) یکی از ویروس­های مهم جالیز است که گسترش جهانی دارد و از بسیاری از مناطق دنیا گزارش شده است. به دلیل اهمیت کشت جالیز در استان گلستان و آلودگی گسترده ویروس در این گیاهان شناخت دقیق وضعیت ویروس در منطقه مهم می­باشد. یه منظور شناسایی این ویروس، 100 نمونه از گیاهان هندوانه، خربزه، کدو و خیار با علایم مشکوک به بیماری از مزارع استان گلستان جمع‌آوری و با آنتی سرم اختصاصی WMV در آزمون الایزای غیر مستقیم مورد بررسی قرار گرفت. از گیاهان آلوده، RNA ویروس با استفاده از کیت (Roche) mRNA capture استخراج و cDNA تهیه گردید. جهت تکثیر ناحیه پروتئین پوششی ویروس از آغازگرهای اختصاصی در واکنش RT-PCR استفاده گردید. محصول PCR به طور مستقیم ترادف یابی شد و ترادف به دست آمده شامل 964 نوکلئوتید همراه با 31 ترادف انتخاب شده از GenBank مقایسه شدند. همردیف­سازی­های چندگانه و آنالیزهای فیلوژنتیک و تعیین نسبت جانشینی نامترادف (dN) به جانشینی مترادف (dS) با نرم‌افزارهای DNASTAR، DNAMAN، Clustal X وMEGA5  انجام و درخت فیلوژنتیک به روش neighbor-joining ترسیم گردید. برای آنالیز نوترکیبی بین جدایه­ها از نرم افزار RDP3 با استفاده از متد BootScan استفاده شد.

در این بررسی تعداد 18 نمونه در واکنش الایزای مثبت و بقیه منفی بودند. نتایج بدست آمده از درخت فیلوژنتیکی این جدایه­ها را در 4 گروه قرار داد که همه جدایه های استان گلستان در یک گروه و در کنار جدایه­هایی از اصفهان، شیروان، مشهد، کرمان، یزد و تعدای از کشورهای اروپایی قرار گرفتند و بیشترین شباهت را به جدایه­ای از اصفهان داشت و در میان سایر کشورها به جدایه ترکیه (6/96%) در سطح نوکلئوتیدی شبیه تر بود و در سطح آمینواسیدی بیشترین درصد تشابه را با جدایه اسپانیا (3/97%) داشت. محاسبه تنوع ژنتیکی (π) نشان داد که برای تمامی گروه­ها این میزان 061/0 می باشد. نسبت dN/dS در گروه­های فیلوژنتیک کمتر از 1 بدست آمد که نشان دهنده ­ی نقش موثر انتخاب منفی در تنوع و تکامل این ویروس می­باشد.

همچنین نتایج نشان داد که در میان جدایه ­های ایرانی تنها یک مورد نوترکیبی وجود دارد که مربوط به جدایه یزد بوده که در ناحیه ابتدای ژن پرتئین پوششی خود ترکیبی از ترادف نوکلئوتیدی جدایه اصفهان را دارا می­باشد. اما در بین جدایه­های سایر کشورها اکثر موارد نوترکیبی در ناحیه CP ژنوم ویروس مشاهده می­شود. با این وجود می­­توان با انجام آنالیزهای اجدادی بررسی کرد که جد اصلی این ویروس مربوط به کدام منطقه جغرافیایی است و به ترادف نوکلئوتیدی کدام کشور نزدیکتر است.

گیاهشناسی محصولات جالیزی (کدو، خیار، خربزه، هندوانه)

به طورکلی سیستم ریشه‌ای گیاهان صیفی زراعی، گسترده اما کم عمق است و بیشتر ریشه­ها در یک متری فوقانی خاک قرار دارد. ساقه اصلی از محور گیاهچه رشد می­کند و ممکن است شاخه‌های جانبی کم یا زیاد (8 یا بیشتر) داشته باشد که از گره‌های نزدیک قاعده ساقه بیرون می­آیند. در هیچ یک از گیاهان صیفی عوامل خود ناسازگاری شناخته شده وجود ندارد (امیر اصلانی، 1384).

تيره كدوئيان شامل 100 جنس و حدود 1000 گونه است. برگ­هاي اين گياهان، ساده، متناوب، داراي دمبرگ دراز و پهنك كامل يا لوب­دار و در هرحال فاقد استيپول است. گل­هاي آنها منظم، يكپايه، مركب از قطعات 5 تايي، منفرد يا مجتمع به صورت گرزن است (بیتس و همکاران، 1990). نباتات خانواده کدوئیان تمام خزنده و ساکن نواحی گرم و بنابراین حساس به سرما می‌باشند. هرچند که قسمت مورد استفاده گیاهان خانواده کدوئیان میوه آن می‌باشد معهذا این گیاهان را جزو سبزی­ها قرار داده‌اند (شیبانی، 1364).

در جنس Cucumis دو نوع گیاه قرار می­گیرد یکی انواع خربزه و طالبی (C.melo) و دیگری خیار (C.sativus). در جنس Cucumis مانند سایر افراد خانواده کدوئیان بوته‌ها بیشتر یک پایه هستند ولی گاهی گیاه دوپایه و ندرتاً گل دوجنسی در بوته‌های خربزه و خیار دیده می‌شود. از نظر گیاهشناسی بوته خربزه و خیار بسیار شبیه به یکدیگر می‌باشند یعنی در هر دو گیاه برگ­ها گرد قلبی شکل بوده و دارای رنگ سبز روشن می‌باشد ولی رشد بوته خربزه خیلی زیادتر از رشد بوته خیار است، گل­های نر و ماده از هم جدا و در بغل برگ­ها قرار دارند (شیبانی، 1346).

بوته هندوانه  (citrullus lanatus)گیاهی است یکساله از خانواده کدوئیان که دارای شاخه‌های خزنده می‌باشد. برگ بوته هندوانه تقریباً قلبی شکل و دارای بریدگی­های عمیق است و اغلب این بریدگی اصلی دارای بریدگی­های فرعی یا ثانوی می­باشد. گل­های نر و ماده همیشه از هم جدا هستند ولی روی یک پایه قرار دارند (شیبانی، 1346).

انواع کدوها از جنس Cucurbita و از خانواده Cucurbitaceae می‌باشند. این گیاهان مانند سایر جنس­های این خانواده یک پایه و گرمسیری و اغلب یکساله هستند و انواع کدوهای اهلی که میوه آنها مورد استفاده انسان قرار می‌گیرد از سه گونه مشخص مشتق می‌شـوند که عبارتنـد از: 1- Cucurbita pepo. 2- Cucurbita moschata. 3- Cucurbita maxima. انواع کدوهای ایران نیز که به سه دسته تقسیم می‌شوند از سه جنس نامبرده هستند به این ترتیب که کدوی مسمایی از نوع   C. pepo و کدوی حلوایی یا رشتی از نوع C. moschata و کدوتنبل از نوع C. maxima هستند (شیبانی، 1346).

اهمیت محصولات جالیزی

صیفی‌جات گروه بسیار متنوعی از گونه­های گیاهی را تشکیل می­دهند که در سراسر جهان در شرایط مختلف و با هدف‌های گوناگون پرورش داده می­شوند. انواع زراعی مهم شامل خیار، خربزه (گرمک، خربزه قندک و غیره)، هندوانه و کدو هستند. انواع زراعی کم­اهمیت­تر شامل کایوت^[1]، سیترون^[2] (بادرنگ)، خیارترشی، کدوقلیانی، خیارشاخی^[3] و خیار وحشی است. تمام صیفی‌جات به سرما حساس‌اند، اما از لحاظ توانایی تحمل سرما و گرما متفاوتند. در زمین­های پست و کوه­ها، مزارع و گلخانه‌ها، مناطق گرمسیر، بیابانی و معتدل می‌رویند. بیشتر آنها رونده هستند اما برخی ارقام زراعی جدید کدو و خیار گیاهان فشرده بوته مانند تولید می‌کنند. میوه نارس یا رسیده صیفی‌جات به شکل تازه یا پخته مصرف می‌شوند. میوه­های صیفی‌جات ارزش غذایی نسبتاً اندکی دارند؛ مهمترین اجزای تشکیل دهنده آنها ویتامین­ها و مواد معدنی هستند. میوه­های گیاهان صیفی معمولاً بدون چربی­اند و سدیم اندک دارند. به استثنای میوه کدو حلوایی، سایر میوه‌های صیفی آب فراوان و ارزش کالری پایین دارند. خربزه، هندوانه و کدوی حلوایی منابع خوب ویتامین A هستند. خربزه و کدو مسمایی زرد منابع خوب ویتامین C هستند. Cucurbitacin‌ها که بیش از 20 شکل دارند، در ریشه‌ها، برگ­ها و میوه‌های گیاهان صیفی یافت می‌شوند. این ترکیبات بسیار سمی‌اند و به خیار، خربزه و کدو طعم تند می‌دهند. این ترکیبات در حفاظت از صیفی‌جات در برابر حشرات و علفخوارها، اهمیت زیادی دارند (امیر اصلانی، 1384).

فهرست مطالب

فصل اول: مقدمه

1-1- گیاهشناسی محصولات جالیزی.. 2

1-2- اهمیت محصولات جالیزی.. 3

1-3- سطح زیر کشت.. 4

1-4- بیماری‌های ویروسی جالیز. 4

فصل دوم: بررسی منابع

2-1- ویژگی­های گروه پوتی­ویروس 8

2-2- ویروس موزاییک هندوانه 9

2-2-1- دامنه­ی میزبان 10

2-2-2- اپیدمولوژی ویروس 11

2-2-3- نشانه­های بیماری ویروس موزاییک هندوانه 12

2-3- تمایز سرولوژیکی جدایه­های ویروس 13

2-4- نوترکیبی و تنوع ژنتیکی ویروس­های گیاهی 14

2-5- تنوع ژنتیکی ویروس موزائیک هندوانه. 16

2-6- بررسی­های صورت گرفته در مورد ویروس موزاییک هندوانه در دنیا 17

2-6-1- ویروس موزاییک هندوانه درایران 17

2-6-2- ویروس موزاییک هندوانه در خارج از کشور 22

فصل سوم: مواد و روش­ها

3-1- زمان و مکان تحقیق 34

3-2- جمع آوری نمونه­ها و داد­ه 34

3-3- آزمون الایزا 35

3-3-1- آزمون اليزاي غیر مستقيم 35

3-4- آزمون PCR. 36

3-4-1- استخراج RNA و ساخت cDNA.. 36

3-4-2- مرحله PCR. 37

3-4-2-1- آغازگرهای اختصاصی.. 38

3-5- روش تهيه­ی ژل و انجام الکتروفورز براي بررسي نتايج آزمون PCR 39

3-6- ترادف‌یابی محصول PCR. 40

3-7- تجزیه و تحلیل داده­ها 40

فصل چهارم: نتایج

4-1- نتایج آزمون الایزا 42

4-2- نتایج آزمون RT-PCR. 43

4-3- تنوع ژنتیکی بین جدایه­های WMV  46

4-4- نوترکیبی بین جدایه­هایWMV 47

4-5- مقایسه شباهت­ها و تفاوت­های ناحیه CP جدایه­های WMV در سطح نوکلئوتیدی و آمینواسیدی 52

6- موتیف­های موجود در جدایه WMV  55

فصل پنجم: بحث

بحث 57

پیشنهادات اجرایی و پژوهشی 62

منابع 63

فهرست جدول‌ها

جدول 1-1- برآورد سطح، تولید و عملکرد در هکتار محصولات زراعی استان گلستان 4

جدول 3-1- تعداد نمونه و مزارع نمونه برداری شده در استان گلستان 35

جدول 3-2- مواد لازم در واکنش PCR 38

جدول 3-3- شرایط و سیکل‌های حرارتی برنامه ریزی شده برای انجام PCR  38

جدول 3-4- دو جفت آغازگر اختصاصی WMV از ناحیه CP-UTR  39

جدول 4-1- تنوع ژنتیکی و نسبت جانشینی آمینواسیدی در جدایه­های مختلف WMV در جمعیت­ها و گروه‌های فیلوژنتیک    47

فهرست شكل‌ها

شکل 4-1- علایم بیماری ویروسی WMV روی برگ و میوه هندوانه 42

شکل 4-2- نتایج آزمون PCR در ژل آگارز 43

شکل 4-3- درخت فیلوژنتیکی ترسیم شده به روش neighbor joinig 45

شکل 4-4- گراف نوترکیبی ترسیم شده با استفاده از نرم‌افزار RDP3 در جدایه یزد که قطعه نوترکیب از   جدایه اصفهان است  48

شکل 4-5- گراف نوترکیبی ترسیم شده با استفاده از نرم‌افزار RDP3 در جدایه چین که قطعه نوترکیب از جدایه شیلی است      49

شکل 4-6- گراف نوترکیبی ترسیم شده با استفاده از نرم‌افزار RDP3 در جدایه ژاپن که قطعه نوترکیب یکی   از جدایه­های فرانسه است   50

شکل 4-7- گراف نوترکیبی ترسیم شده با استفاده از نرم‌افزار RDP3 در جدایه فرانسه که قطعه نوترکیب یکی دیگر از جدایه­های فرانسه است         51

شکل 4-8- درصد شباهت و تفاوت جدایه WMV گلستان با سایر جدایه­های این ویروس در دنیا بر اساس هم­ردیف سازی ترادف­های نوکلئوتیدی ژن CP     53

شکل 4-9- درصد شباهت و تفاوت جدایه WMV گلستان با سایر جدایه­های این ویروس در دنیا بر اساس   هم ردیف سازی ترادف­های آمینواسیدی ژن CP   54

راهنمای خرید و دانلود فایل

برای پرداخت، از کلیه کارتهای عضو شتاب میتوانید استفاده نمائید.

بعد از پرداخت آنلاین لینک دانلود فعال و نمایش داده میشود ، همچنین یک نسخه از فایل همان لحظه به ایمیل شما ارسال میگردد.

در صورت بروز  هر مشکلی،میتوانید از طریق تماس با ما  پیغام بگذارید و یا در تلگرام با ما در تماس باشید، تا شکایت شما مورد بررسی قرار گیرد.

برای دانلود فابل روی دکمه خرید و دانلود  کلیک نمایید.