دانشگاه رازی بیوتکنولوژی و بیوشیمی غلات 2783-5170 4 1 2025 03 28 Comprehensive Genomic, Evolutionary, and Structural Analysis of LysM Motif-Containing Genes in Cereals تحلیل جامع ژنومی، تکاملی و ساختاری خانواده‌های ژنی دارای موتیف LysM در غلات 1 25 3870 10.22126/cbb.2025.12228.1109 FA الهام رضایی میرقائد گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران. 0000-0002-5461-5903 فرهاد نظریان فیروزآبادی گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، خرم آباد، ایران. 0000-0002-8291-3887 سید محسن سهرابی گروه مهندسی تولیدات گیاهی و ژنتیک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران. 0000-0002-7813-0820 محمدرضا محمودیان ثانی مرکز تحقیقات تالاسمی و هموگلوبینوپاتی، پژوهشکده سلامت، دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور اهواز، اهواز، ایران. 0000-0002-1096-5661 Journal Article 2024 11 22 Introduction: Cereals are the primary source of energy for human consumption as well as animal feed. Throughout their lifecycle, cereals are exposed to a wide range of both biotic and abiotic stresses that often lead to significant yield losses, impacting both the quality and quantity of their yield. Consequently, safeguarding their productivity, particularly by resistance against biotic threats such as fungi and oomycetes, is crucial. A variety of proteins play key roles in specialised molecular signalling pathways that enhance the stress resistance of cereals. To this end, maintaining cereal productivity by controlling plant diseases, particularly fungi and oomycetes, is of critical importance. LysM motif-containing proteins play significant roles in plant innate immunity, symbiotic interactions, plant-pathogen interactions, and cell wall biosynthesis. However, the evolutionary pathways and functional diversity of these protein families remain largely unknown in the major cereal crops. Materials and methods: In this study, a comprehensive genomic analysis was conducted on LysM motif-containing gene families across seven major cereal species, including Avena sativa, Oryza sativa, Triticum aestivum, Sorghum bicolor, Hordeum vulgare, Zea mays, and Secale cereale. Bioinformatics tools were employed to detect genes and proteins featuring the lysin (LysM) motif. Target genes were selected through screening processes using multiple software platforms and predetermined parameters. Results: A total of 106 LysM motif-containing genes were identified across seven selected cereal genomes. These genes exhibited considerable structural diversity and displayed a wide range of chromosomal distribution patterns. Phylogenetic analyses classified LysM motif-containing genes into three distinct subfamilies, indicating both evolutionary conservation and lineage-specific adaptations. Further analyses of LysM motif-containing genes revealed significant synteny and collinearity among the cereal species, suggesting evolutionary relationships and the functional conservation of LysM motif-containing genes. Gene structures and conserved motif analyses revealed the functional diversity of LysM motif-containing genes. Analysis of cis-regulatory elements indicated that LysM genes are involved in responses to both biotic and abiotic stresses, particularly in response to pathogen recognition and signalling pathways. Conclusion: The findings of this study demonstrate that LysM motif-containing genes exhibit evolutionary dynamics and play important functional roles in cereals. Therefore, LysM motif-containing genes hold great potential in molecular breeding programs aimed at improving cereal crops to resist both biotic and abiotic stresses. The results of this study improve our understanding of the molecular mechanisms involving LysM motif-containing genes and highlight their potential applications in breeding strategies for improving stress resistance and productivity in cereals. مقدمه: غلات منبع اصلی انرژی برای مصرف انسان و خوراک دام هستند. غلات در طول زندگی خود با تنشهای زنده و غیرزنده متعددی مواجهه می شوند که در بیشتر موارد به آنها خسارت وارد کرده و روی کیفیت و کمیت محصول آنها تاثیر میگذارند. بنابراین، حفظ عملکرد آنها با جلوگیری از حمله پاتوژنهای بیمارگر به ویژه قارچها و اوومیستها از اهمیت بالایی برخوردار است. پروتئینهای متعددی در مسیرهای سیگنالینگ مولکولی ویژهای در مقاومت غلات به تنشها دخالت دارند. در این میان، پروتئین‌های دارای موتیف لیزین(LysM) نقش مهمی در ایمنی ذاتی گیاهان، روابط همزیستی بین گیاهان و میکروارگانیسم‌ها و بیوسنتز دیواره سلولی دارند. با این حال، مسیرهای تکاملی و تنوع عملکردی این خانواده از پروتئین‌ها برای مهمترین گیاهان زراعی بشر از جمله غلات به‌طور کامل ناشناخته باقی مانده است. مواد و روش‌ها: در این مطالعه، یک تجزیه و تحلیل جامع ژنومی روی خانوادههای ژنی دارای موتیف LysM در هفت گونه اصلی غلات شامل: Avena sativa، Oryza sativa، Triticum aestivum، Sorghum bicolor، Hordeum vulgare، Zea mays و Secale cereale صورت گرفت. از ابزارهای بیوانفورماتیکی برای شناسایی ژنها و پروتئین‌های دارای موتیف لیزین (LysM) استفاده شد. غربالگری ژنها برای استخراج ژنهای هدف بر اساس نرم افزارهای مختلف و با توجه به پارامترهای پیش فرض، مشخص گردید. یافته‌ها: در مجموع و در ژنوم این هفت غله، تعداد 106 ژن دارای موتیف LysM شناسایی شدند که در بین آنها، تنوع ساختاری قابل توجهی مشاهد شد و الگوهای پراکندگی کروموزومی متنوعی از خود نشان دادند. تجزیه و تحلیلهای فیلوژنتیکی، این ژن‌ها را به سه زیرخانواده‌ی مجزا طبقه‌بندی کرد که این موضوع نشان‌دهنده‌ی حفظ شدگی این پروتئینها در کنار روند تکامل اختصاصی آنها است. تجزیه و تحلیل‌های بیشتر این ژنها، سینتنی (Synteny) و هم‌خطی (Collinearity) قابل توجهی را میان گونه‌های غلات نشان داد که بر محدودیت‌های تکاملی و حفظ عملکرد این خانواده از ژنها دلالت دارد. بررسی ساختار ژنی و تجزیه و تحلیل موتیف‌های حفاظت‌شده نیز بر تنوع عملکردی این ژن‌ها تأکید داشت. تجزیه و تحلیل عناصر تنظیمی Cis بیانگر نقش ژن‌های LysM در پاسخ به تنش‌های زیستی و غیرزیستی، به‌ویژه شناسایی عوامل بیماری‌زا و مسیرهای سیگنال‌دهی بود. نتیجه‌گیری: یافته‌های این پژوهش، نشان دادند که ژنهای داری موتیف LysMدارای پویایی تکاملی و اهمیت عملکردی در غلات هستند و از این رو، میتوان از آنها برای برنامه‌های اصلاح مولکولی غلات استفاده نمود. نتایج مطالعه حاضر، درک ما را از مکانیسم‌های مولکولی مبتنی بر ژن‌های داری موتیف LysMو کاربردهای بالقوه‌ی آن‌ها در راهبردهای بهنژادی با هدف افزایش مقاومت به تنش و بهره‌وری در غلات را افزایش می‌دهد.

https://cbb.razi.ac.ir/article_3870_19abbe1dd9dfa5180d172d1eba32b1e6.pdf

دانشگاه رازی بیوتکنولوژی و بیوشیمی غلات 2783-5170 4 1 2025 03 28 Evaluation of baking quality of wheat produced by farmers in Iran at rainfed and irrigated farms بررسی کیفیت نانوایی گندم‌های تولیدی کشاورزان در مزارع دیم و آبی ایران 26 48 3873 10.22126/cbb.2025.12418.1115 FA سید شهریار جاسمی استادیار موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران. 0009-0006-8193-4316 مهدی شعبان مربی، بخش تحقیقات علوم زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان لرستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، بروجرد، ایران. 0009-0006-8193-4316 Journal Article 2024 11 21 Introduction: In addition to the genetic structure of the grain, the baking quality of wheat is influenced by a set of effects of soil, water, air, seed and grain storage. Climatic conditions and crop management, such as the amount of irrigation water, fertiliser, pest and disease management, harvesting conditions and the way wheat is stored until it is converted into flour, all affect the final quality of the bread produced. The quality of bread depends on the quality of the wheat produced. On the other hand, the baking value of different wheat cultivars depends on the amount of their components, especially the gluten in the grain. The quality of wheat varies across different cultivars and climatic conditions. Examining the diversity between wheat produced in different parts of the country can help researchers identify superior cultivars and better climatic conditions, leading to precise planning for higher wheat production. Therefore, this study was conducted to investigate the baking quality of wheat produced throughout 31 provinces of Iran during a five-year study. Materials and methods: In this study, the quality of wheat cultivars produced in farmers' fields was examined. In this study, 6787 samples of 34 wheat cultivars were collected during five years from 2015 to 2019 nationwide and were examined for baking quality. Results: The results of this study showed that the highest thousand kernel weight, by 46.1 g, belonged to irrigated wheat cv. Ehsan. Also, the highest grain protein content was obtained in irrigated wheat cv. Mehrgan (12.4 %). The highest wet gluten content was recorded in irrigated wheat cv Verinak (29.7 %). Between rainfed cultivars, the highest grain hardness index was recorded in Zagros cultivar by 49.7. The results also indicated that the highest Zeleny sediment volume was obtained in irrigated wheat cv—Verinak by 32.3 ml. The results showed that the highest SDS sediment height was related to the Mehrgan cultivar (63.1mm), and the Homa cultivar had the lowest SDS sediment volume by 49.3 mm. Conclusion: In general, the results showed that overall, the baking quality of irrigated wheats produced in Iran was higher than that of rainfed wheats, and the Ehsan, Mehregan, and Verinak cultivars had higher baking quality for bread production. The existence of a positive correlation between quality traits provides the opportunity to select desirable wheat populations with better baking characteristics by selecting cultivars that have related quality characteristics. Based on the results of this study, it is possible to plan at the macro-level the production of high-quality wheat cultivars for the production of desirable bread. مقدمه: کیفیت نانوایی گندم علاوه بر ساختار ژنتیکی دانه، تحت تأثیر مجموعه‏ای از اثرات خاک، آب، هوا، ذخیره بذر و دانه است. شرایط اقلیمی و مدیریت زراعی مانند میزان آب آبیاری، کود، مدیریت آفات و بیماری‎ها، شرایط برداشت و نحوه نگه‏داری گندم تا زمان تبدیل شدن به آرد، همه روی کیفیت نهایی نان تولیدی اثر دارد. کیفیت نان وابسته به کیفیت گندم‎های تولیدی می‏باشد. از طرفی ارزش نانوایی ارقام مختلف گندم به مقدار ترکیبات آن‏ها و به‎خصوص گلوتن موجود در دانه وابسته است. کیفیت گندم در ارقام مختلف و شرایط آب و هوایی متفاوت با هم یکسان نیست. بررسی تنوع بین گندم‌های تولید شده در نقاط مختلف کشور می‏تواند محققان را در شناسایی ارقام برتر و شرایط آب و هوایی بهتر یاری نموده و به برنامه‏ریزی دقیق برای تولید بالاتر گندم منجر شود. از این رو، این مطالعه به منظور بررسی کیفیت نانوایی گندم‎های تولید شده در مناطق مختلف از 31 استان ایران طی یک مطالعه پنج ساله انجام گردید. مواد و روش‌ها: در این مطالعه کیفیت ارقام گندم تولیدی در مزارع کشاورزان در سطح کل مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق تعداد 6787 نمونه از 34 رقم گندم در طی پنج سال زراعی از سال 1392 تا 1397 در سطح کل کشور جمع‏آوری و از نظر کیفیت نانوایی مورد بررسی قرار گرفتند. یافته‌ها: نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد بالاترین میزان وزن هزار دانه به مقدار 1/46 گرم متعلق به گندم آبی رقم احسان بود. همچنین بالاترین میزان پروتئین دانه در گندم آبی رقم مهرگان (4/12 درصد) حاصل گردید. میزان گلوتن مرطوب در گندم آبی رقم ارقام ویریناک (7/29 درصد) بالاترین میزان بود. گندم دیم رقم زاگرس بالاترین شاخص سختی دانه به میزان 7/49 را در بین گندم‏های دیم دارا بود. همچنین نتایج بیانگر این مطلب بود که گندم آبی رقم ویریناک با 3/32 میلی‏لیتر بیشترین میزان حجم رسوب زلنی را دارا بود. نتایج نشان داد بیشترین میزان ارتفاع رسوب SDS مربوط به رقم مهرگان (1/63 میلی‏متر) بود و رقم هما دارای کمترین میزان حجم رسوب SDS به میزان 3/49 میلی‏متر بود. نتیجه‌گیری: به طور کلی، کیفیت نانوایی گندم‌های آبی تولیدی کشور بالاتر از گندم‌های دیم بود و ارقام احسان، مهرگان و ویریناک دارای کیفیت نانوایی بالاتری جهت تولید نان بودند. وجود همبستگی مثبت بین صفات کیفی این فرصت را فراهم نموده که با انتخاب ارقامی که دارای خصوصیات کیفی مرتبط به هم هستند بتوان توده‏های گندم مطلوبی که دارای خاصی نانوایی بهتری هستند را گزینش نمود. بر اساس نتایج حاصل از این مطالعه می‏توان در سطح کلان در مورد تولید ارقام گندم با کیفیت جهت تولید نان مطلوب برنامه‏ریزی نمود.

https://cbb.razi.ac.ir/article_3873_9ab99c82db85aafd6ed8a8b03abe053e.pdf

دانشگاه رازی بیوتکنولوژی و بیوشیمی غلات 2783-5170 4 1 2025 03 28 Effect of salinity stress on some morpho-physiological traits of barley (Hordeum vulgare L.) in an aeroponic system اثر تنش شوری بر برخی صفات مورفوفیزیولوژیک گیاه جو (Hordeum vulgare L.)در سیستم هواکشت 49 65 3875 10.22126/cbb.2025.12325.1111 FA زهرا موحدی گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران. 0000-0001-7420-4354 احمد معینی گروه ژنتیک و به‌نژادی گیاهی، دانشکده کشاورزی ، دانشگاه تربیت مدرس، تهران ، ایران. 0000-0003-4115-1932 مهدی قبولی گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران. 0000-0002-6173-7327 سمانه خلیلی گروه ژنتیک و به‌نژادی گیاهی، دانشکده کشاورزی ، دانشگاه تربیت مدرس، تهران ، ایران. 0000-0000-0000-0000 Journal Article 2024 12 11 Introduction: Barley (Hordeum vulgare L.) is the fourth most important cereal crop worldwide. It is considered one of the most salt-tolerant cereal among cereals. Salinity is one of the principal abiotic stresses that significantly affects plant growth and yield. Thus, salinity is considered a serious threat to agriculture. Aeroponics is a hydroponic system in which plant roots are suspended in the air and are periodically watered with a nutrient-rich solution using a timer and pump to spray fertiliser. Therefore, this study aims to investigate the effects of different levels of salinity stress and cultivar type on some morphological, physiological and biochemical traits of barley in an aeroponic system. Materials and methods: To investigate the effects of cultivar on morpho-physiological characteristics of barley under salt stress, an experiment was conducted in an aeroponic system as a factorial experiment based on the completely randomised design (CRD) with six replications. The first factor was cultivars at two levels (including Sararood and Bahman), and the second factor was salinity at four levels (including 0, 5, 10, and 15 dS/m NaCl). First, the seeds germinated, and then the uniform seedlings were selected and placed in pots. After a few days, seedlings were transferred to an aeroponic system. The aeroponic system was established in a growth chamber (each unit with 100 × 100 × 120 cm; depth × width × length) by controlling key environmental factors, such as temperature and photoperiod. The barley roots were also sprayed with the Hoagland solution every 20 min for 20 sec; the nutrient solution was renewed weekly. One week after the plants were established in the aeroponic system, treatments were applied. One month after applying salt stress, the traits of fresh and dry weight of roots and shoots, plant height, root length and volume, photosynthetic pigments, proline content, soluble sugar content, protein, antioxidant enzymes and K+/Na+ ratio were measured. Results: The ANOVA results revealed significant main effects and interactions of salinity stress and cultivar on several parameters, including fresh and dry weight of roots and shoots, plant height, root length and volume, photosynthetic pigments, proline content, soluble sugar content, protein, antioxidant enzymes, and K+/Na+ ratio. As the concentration of sodium chloride increased, the amount of fresh and dry weight of roots and shoots, plant height, root length and volume, content, protein, chlorophyll a and b and K+/Na+ ratio decreased, and the amount of proline content, soluble sugar content, catalase, and guaiacol peroxidase increased. Among the two cultivars studied, the Sararood cultivar was more tolerant to salinity stress than the Bahman cultivar. Conclusion: In general, the results of this study showed that salinity stress had a negative effect on most of the studied traits in both cultivars. Based on the results of the present study, it can be stated that the Sararood cultivar was less affected by salinity stress and had a better reaction than the Bahman cultivar. These findings also indicate that using an aeroponic system can help improve root-related studies, and it can be concluded that the aeroponic system could be a valuable tool for initial screening of cultivars, especially for root traits. مقدمه: جو (Hordeum vulgare L.) چهارمین غله مهم در سراسر جهان است. این گیاه یکی از مقاو‌م‌ترین گیاهان به تنش شوری در بین غلات محسوب می‌شود. تنش شوری یکی از مهم‌ترین تنش‌های غیرزیستی است که باعث کاهش شدید عملکرد و کیفیت محصول گیاهان زراعی می‌شود. بنابراین، شوری تهدیدی جدی برای کشاورزی محسوب می‌شود. هواکشت یک سیستم هیدروپونیک است که در آن ریشه‌های گیاه در هوا معلق می‌شوند و به طور متناوب با محلول غنی از مواد مغذی و با استفاده از یک تایمر و پمپ به صورت پاشش کود، آبیاری می‌شوند. این پژوهش با هدف بررسی اثر سطوح مختلف تنش شوری و نوع رقم بر برخی صفات فیزیولوژیک، مورفولوژیک و بیوشیمیایی گیاه جو در سیستم هواکشت در شرایط گلخانه انجام شد. مواد و روش‌ها: ﺟﻬﺖ بررسی اﺛﺮ رقم بر برخی وﯾژگیﻫﺎی ﻣﻮرﻓﻮ-ﻓﯿﺰﯾﻮﻟﻮژﯾک گیاه جو در ﺷﺮاﯾﻂ ﺗﻨﺶ ﺷﻮری، آزﻣﺎﯾشی در سیستم هواکشت بصورت ﻓﺎکتوریل و در ﻗﺎﻟﺐ ﻃﺮح کاملا ﺗﺼﺎدفی ﺑﺎ شش ﺗکرار اﻧﺠﺎم ﺷﺪ. فاکتور اول، رقم در دو سطح (شامل ارقام سرارود و بهمن) و فاکتور دوم شوری در 4 سطح (شامل 0، 5، 10 و 15 دسی‌زیمنس بر متر) بودند. ابتدا بذرها را جوانه‌دار کرده و سپس گیاهچه‌های یکنواخت انتخاب و در گلدان‌های کوچک قرار داده شدند. پس از چند روز، نشاها به سیستم هواکشت منتقل شدند. سیستم هواکشت در یک محفظه رشد (هر واحد با ابعاد ۱۰۰ × ۱۰۰ × ۱۲۰ سانتی‌متر؛ عمق × عرض × طول) با کنترل برخی عوامل محیطی مانند دما و دوره نوری ایجاد شد. ریشه‌های جو نیز هر ۲۰ دقیقه به مدت ۲۰ ثانیه با محلول هوگلند اسپری شدند و محلول غذایی هفتگی تعویض گردید. یک هفته پس از استقرار گیاهان در سیستم هواکشت، اعمال تیمارهای شوری آغاز شد. یک ماه پس از اعمال تنش شوری صفات وزن تر و خشک ریشه و اندام‌هوایی، ارتفاع گیاه، طول و حجم ریشه، رنگیزه‌های فتوسنتزی، میزان پرولین، میزان قند محلول، پروتئین، آنزیم‌های آنتی اکسیدان و نسبت پتاسیم به سدیم اندازه‌گیری شدند. یافته‌ها: نتایج تجزیه واریانس داده‌ها نشان داد که اثرات اصلی و اثر متقابل تنش شوری و رقم بر صفات وزن تر و خشک ریشه و اندام‌هوایی، ارتفاع گیاه، طول و حجم ریشه، رنگیزه‌های فتوسنتزی، میزان پرولین، میزان قند محلول، پروتئین، آنزیم‌های آنتی اکسیدان و نسبت پتاسیم به سدیم معنی‌دار شد. با افزایش غلظت کلرید سدیم، میزان وزن تر و خشک ریشه و اندام‌هوایی، ارتفاع گیاه، طول و حجم ریشه، کلروفیل a و b، پروتئین و نسبت پتاسیم به سدیم در هر دو رقم مورد مطالعه کاهش یافت و میزان پرولین، قند محلول، آنزیم‌های کاتالاز و گایاکول پراکسیداز افزایش یافت. از بین دو رقم مورد بررسی رقم سرارود نسبت به رقم بهمن نسبت به تنش شوری، متحمل‌تر بود. نتیجه‌گیری: نتایج این پژوهش نشان داد که ﺗﻨﺶ ﺷﻮری ﺑﺮ ﺑﯿﺸﺘﺮ ﺻﻔﺎت ﻣﻮرد ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ در هر دو رقم ﺗﺄﺛﯿﺮ منفی داﺷﺖ. براساس نتایج مطالعه حاضر می‌توان نتیجه گرفت که رقم سرارود کمتر تحت تأثیر تنش شوری قرار گرفته است و تحمل بالاتری نسبت به رقم بهمن داشته است. این یافته‌ها همچنین نشان می‌دهد که استفاده از سیستم هواکشت می‌تواند به بهبود مطالعات ریشه کمک کند و ابزار مفیدی برای غربال‌گری اولیه ارقام بخصوص از نظر صفات ریشه باشد.

https://cbb.razi.ac.ir/article_3875_e68fdf540e22f71de42f75b71010497b.pdf

دانشگاه رازی بیوتکنولوژی و بیوشیمی غلات 2783-5170 4 1 2025 03 28 Grain yield stability analysis of oat (Avena sativa L.) genotypes using univariate parametric and non-parametric methods تجزیه پایداری عملکرد دانه ژنوتیپ‌های یولاف زراعی (.Avena sativa L) با استفاده از روش‌های پارامتری تک‌متغیره و ناپارامتری 66 91 3352 10.22126/cbb.2024.11410.1093 FA سید مهدی صفوی گروه ژنتیک و به نژادی گیاهی، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران. گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده علوم و مهندسی کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران. 0000-0003-1252-0000 صحبت بهرامی نژاد گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده علوم و مهندسی کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران. مرکز تحقیقات غلات، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران. 0000-0003-1252-4867 هژیر بهشتی زاده گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده علوم و مهندسی کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران. 0009-0003-9716-3972 Journal Article 2024 03 22 Introduction: Oats (Avena sativa L.), as one of the multi-purpose crops with high nutritional value, are used for both grain production and as fodder. Oat grain yield is strongly affected by biotic and abiotic factors. These factors can lead to a decrease in yield stability and complexity in predicting genetic results. Therefore, identifying superior and stable genotypes across different environments is crucial. This research aims to evaluate the yield and stability of oat genotypes under various climatic conditions to identify and introduce genotypes with high yield and optimal stability. Materials and methods: In this research, 21 oat genotypes were evaluated using a randomised complete block design with three replications across 16 environments (combination of year and place) under different conditions, including full irrigation, post-anthesis drought stress, and rainfed conditions during the years 2009-2015. Stability analysis was conducted using univariate parametric methods, Lin and Binn’s superiority index (Pi), Romer’s environmental variance (S2i), Francis and Kannenberg’s coefficient of variation (CVi), Wricke’s ecovalence (W2i), Shukla’s stability variance (σ2i), Plaisted and Peterson's statistic (), geometric adaptability index (GAI), Pinthus's coefficient of determination (R2i), Finlay and Wilkinson’s linear regression coefficient (bi), Eberhart and Russell’s variance deviation from the linear regression (S2di), and Perkins and Jinks's regression coefficient (ßi). Non-parametric methods such as Kang’s rank-sum method (RSM), Nassar and Huehn’s and Huehn’s stability statistics, Thennarasu’s stability statistics, and Fox’s superiority index were also applied. In parametric analyses, 13 environments were selected due to non-homogeneity of error variances, while all 16 environments were included in the non-parametric methods. Results: Based on parametric indices, genotypes 19, 7, 21, 15, 4, and 6 with the lowest Pi values, and genotypes 1, 6, 20, 14, and 3 with the lowest W2i, σ2i, and values were identified as the most stable genotypes. Furthermore, genotypes 2, 11, 5, and 3, with the lowest S2i values, and genotypes 5, 2, 6, 3, 12, 13, 9, and 21, with the lowest CVi values, were more stable than the other genotypes. The highest GAI values were observed in genotypes 19, 7, 21, 5, 17, and 4, which were identified as stable genotypes. Genotypes 2 and 15, with the highest R2i values and above-average yield, exhibited greater stability. Additionally, genotypes 1, 6, 8, 17, 20, and 21 were recognized as the most stable genotypes due to their bi values being close to one. Genotypes 1, 6, and 20 were noted for having bi value close to one and lower S2di values. Furthermore, genotypes 6 and 20 exhibited the lowest ßi and S2di values. Based on the non-parametric RSM statistics, Genotypes 7, 19, and 21 were introduced as the most stable genotypes. Utilising Nassar and Huehn’s indices including , Genotype 6, Genotypes 6 and 15, Genotypes 1, 6, and 18, and Genotypes 1, 6, 18, and 20 were also respectively identified as stable genotypes. In the evaluation of Thennarasu’s statistics including , Genotypes 1, 6, 18, and 20, Genotypes 1, 2, 11, 14, 18, and 20, Genotypes 1, 2, 8, 9, 11, 14, 18, and 20, and, Genotypes 1, 2, 11, 14, 18, and 20 were respectively introduced as the most stable. Additionally, based on the TOP index, genotypes 4, 7, 15, 19, and 21 were identified as the most stable with favourable yields. According to the MID index, Genotypes 1 and 6 were identified as the most stable with average yields. Conclusion: Based on the results of the most parametric and non-parametric indices, Genotype 6 (GA Mitchell) was identified as the most suitable and stable genotype, exhibiting a grain yield higher than the mean. Therefore, this genotype can be utilized as a valuable genetic resource in future breeding programs. مقدمه: یولاف (Avena sativa L.) به‌عنوان یکی از محصولات زراعی چندمنظوره با ارزش تغذیه‌ای بالا، هم برای تولید دانه و هم به‌عنوان علوفه استفاده می‌شود. عملکرد دانه یولاف به شدت تحت تأثیر عوامل زیستی و غیرزیستی قرار دارد. این عوامل می‌توانند به کاهش پایداری عملکرد و پیچیدگی در پیش‌بینی نتایج ژنتیکی منجر شوند. بنابراین، شناسایی ژنوتیپ‌های برتر و پایدار در محیط‌های مختلف از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. این پژوهش با هدف ارزیابی عملکرد و پایداری ژنوتیپ‌های یولاف تحت شرایط متنوع اقلیمی انجام شده است تا ژنوتیپ‌هایی با عملکرد بالا و پایداری مطلوب شناسایی و معرفی شوند. مواد و روش‌ها: در این پژوهش، 21 ژنوتیپ یولاف زراعی در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار در 16 محیط (ترکیب سال-مکان) و تحت شرایط مختلف شامل آبیاری کامل، تنش خشکی بعد از گرده‌افشانی و دیم طی سال‏های 1388 تا 1394مورد ارزیابی قرار گرفتند. تجزیه پایداری با استفاده از روش‌های پارامتری تک‌متغیره شامل شاخص برتری لین و بینز (Pi)، واریانس محیطی رومر (S2i)، ضریب تغییرات فرانسیس و کاننبرگ (CVi)، اکوالانس ریک (W2i)، واریانس پایداری شوکلا (σ2i)، آماره پلستید و پیترسون ()، شاخص سازگاری هندسی (GAI)، ضریب تبیین پنتوس (R2i)، ضریب رگرسیون خطی فینلی و ویلکینسون (bi)، واریانس انحراف از خط رگرسیون ابرهارت و راسل (S2di) و ضریب رگرسیون پرکینز و جینکز (ßi) انجام شد. همچنین، از روش‌های ناپارامتری مانند مجموع رتبه کانگ (RSM)، آماره‌های پایداری هان و نصار و هان، آماره‌های پایداری تنارازو و شاخص‌ برتری فاکس استفاده شد. در تجزیه‌های پارامتری، 13 محیط به‌دلیل عدم یکنواختی واریانس خطاها انتخاب شدند، اما در روش‌های ناپارامتری 16 محیط ارزیابی شدند. یافته‌ها: بر اساس شاخص‌های پارامتری، ژنوتیپ‌های 19، 7، 21، 15، 4 و 6 با کمترین مقادیر Pi و ژنوتیپ‌های 1، 6، 20، 14 و 3 با کمترین مقادیر W2i، σ2i و به‌عنوان پایدارترین ژنوتیپ‌ها شناسایی شدند. همچنین، ژنوتیپ‌های 2، 11، 5 و 3 با کمترین S2i و ژنوتیپ‌های 5، 2، 6، 3، 12، 13، 9 و 21 با کمترین CVi پایدارتر از سایر ژنوتیپ‌های بودند. بیشترین مقدار GAI در ژنوتیپ‌های 19، 7، 21، 5، 17 و 4 مشاهده شد که به‌عنوان ژنوتیپ‌های پایدار معرفی شدند. ژنوتیپ‌های 2 و 15 با بالاترین مقادیر R2i و عملکرد بالاتر از میانگین، از پایداری بیشتری برخوردار بودند. همچنین، ژنوتیپ‌های 1، 6، 8، 17، 20 و 21 به ‌دلیل داشتن bi نزدیک به یک، ژنوتیپ‌های 1، 6 و 20 به‌دلیل biنزدیک به یک و S2di کمتر و ژنوتیپ‌های 6 و 20 با حداقل ßi و کمترین S2di به‌عنوان پایدارترین ژنوتیپ‌ها شناخته شدند. بر اساس آماره‌های ناپارامتری RSM، ژنوتیپ‌های 7، 19 و 21 به‌عنوان پایدارترین ژنوتیپ‌ها معرفی شدند. با استفاده از شاخص‌های نصار و هان ، ژنوتیپ 6، ، ژنوتیپ‎های 6 و 15، ، ژنوتیپ‌های 1، 6 و 18 و ، ژنوتیپ‌های 1، 6، 18 و 20 به‌عنوان ژنوتیپ‌های پایدار انتخاب شدند. در ارزیابی آماره‌های تنارازو ، ژنوتیپ‏های 1، 6، 18 و 20، ، ژنوتیپ‏های 1، 2، 11، 14، 18 و 20، ، ژنوتیپ‏های 1، 2، 8، 9، 11، 14، 18 و 20 و ، ژنوتیپ‏های 1، 2، 11، 14، 18 و 20 به‌عنوان پایدارترین ژنوتیپ‌ها معرفی شدند. همچنین، بر اساس شاخصTOP، ژنوتیپ‌های 4، 7، 15، 19 و 21 به‌عنوان پایدارترین ژنوتیپ‌ها با عملکرد مطلوب و بر اساس شاخصMID، ژنوتیپ‌های 1 و 6 به‌عنوان پایدارترین ژنوتیپ‌ها با عملکرد متوسط شناسایی شدند. نتیجه‌گیری: بر اساس نتایج اکثر شاخص‌های پارامتری و ناپارامتری، ژنوتیپ 6 (GA Mitchell) با عملکرد دانه‌ بالاتر از میانگین، به‌عنوان مناسب‌ترین و پایدارترین ژنوتیپ شناسایی شد. بنابراین، این ژنوتیپ می‌تواند به‌عنوان منبع ژنتیکی ارزشمند در برنامه‌های به‌نژادی آینده مورد استفاده قرار گیرد.

https://cbb.razi.ac.ir/article_3352_705b968f10e572b2f4173497d30ffb5a.pdf

دانشگاه رازی بیوتکنولوژی و بیوشیمی غلات 2783-5170 4 1 2025 03 28 Assessment of biochemical diversity, oil content, and SDS-PAGE in different varieties and ecotypes of quinoa (Chenopodium quinoa) ارزیابی تنوع بیوشیمیایی، محتوای روغن و SDS-PAGE در ارقام و اکوتیپ‎های مختلف کینوا (Chenopodium quinoa Willd.) 92 114 3782 10.22126/cbb.2025.10999.1079 FA زینب چقاکبودی گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده علوم و مهندسی کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران. 0000-0002-0941-3333 محمود باقری موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران. 0000-0001-6820-5318 حسین مصطفایی گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران. 0000-0001-7054-8803 Journal Article 2024 08 17 Introduction: Quinoa (Chenopodium quinoa willd.) is widely recognized as a nutrient-rich crop with exceptional nutritional value. Given its importance, it is crucial to assess the phytochemical diversity and oil content among different cultivars and genotypes to enhance our understanding of its nutritional and health-related properties. Materials and methods: A completely randomised design (CRD) experiment was conducted on commercial cultivars (Atlas, Giza1, Red Carina) and various quinoa ecotypes (Q4, Q29, Q2, Q12, Q3, Q1) with three replications at Razi University during the 2023-2024 growing season. The evaluated traits included oil percentage, total soluble sugar content, total phenol content, total flavonoid content, and SDS-PAGE analysis. Results: The analysis of variance for quinoa genotypes regarding the studied traits revealed a highly significant difference (at the 1% probability level) among different quinoa cultivars and ecotypes. Additionally, mean comparison results showed that ecotype Q4 had the highest total soluble sugar content (404.773 mg/L) and total flavonoid content (0.825 µg/L). Heatmap analysis categorized the cultivars and ecotypes into two distinct groups. The first group (Q1, Giza1, Red Carina, Q12) had the lowest values, while the second group (Q4, Q29, Atlas, Q2) exhibited the highest values for total soluble sugar, total phenol, and total flavonoid content. Correlation analysis showed a strong and highly significant positive correlation between total soluble sugar content and total phenol content (0.60**) as well as between total phenol content and total flavonoid content (0.60**). Conclusion: Principal component analysis (PCA) indicated that the first two components accounted for 79.3% of the observed variations, suggesting that these two components explain a significant portion of the diversity among quinoa cultivars and ecotypes. This analysis highlighted the significant importance of total soluble sugar, total phenol, and total flavonoid content in this study. SDS-PAGE analysis of seed storage proteins revealed seven distinct protein bands within a molecular weight range of 20 to 70 kDa across the six ecotypes and three commercial cultivars. A single protein band with an approximate molecular weight of 40 kDa, constituting about 11% of the total bands, could serve as a stable genetic marker for quinoa. مقدمه: کینوا (Chenopodium quinoa Willd.) بهعنوان یکی از منابع غنی و متنوع در تغذیه انسان شناخته شده است و ارزش غذایی بالایی دارد. با توجه به اهمیت این گیاه، ارزیابی تنوع فیتوشیمیایی و محتوای روغن آن در ارقام و ژنوتیپهای مختلف، امری اساسی است که به درک بهتر از خصوصیات تغذیه‌ای و سلامتی این محصول کمک میکند. مواد و روش‌ها: آزمایشی به صورت طرح کاملاً تصادفی روی ارقام تجاری (Atlas، Giza1، Red Carina) و اکوتیپهای مختلف کینوا (Q4، Q29، Q2، Q12، Q3، Q1) با سه تکرار در دانشگاه رازی در سال 1404-1403 انجام شد. صفات مورد ارزیابی شامل درصد روغن، محتوای قند محلول کل، محتوای فنل کل، فلاوونوئید کل و SDS-PAGE بود. یافته‌ها: نتایج تجزیه واریانس ژنوتیپهای کینوا از نظر صفات مورد بررسی نشان داد که بین ارقام و اکوتیپهای مختلف کینوا اختلاف بسیار معنیداری در سطح احتمال یک درصد وجود داشت. همچنین مقایسه میانگین صفات نشان داد که اکوتیپ Q4 دارای بیشترین مقدار محتوای قند محلول کل (773/404 میلی گرم بر لیتر) و فلاوونوئید کل (825/0 میکروگرم بر لیتر) بود. آنالیز نقشه حرارتی، ارقام و اکوتیپها را دو گروه مجزا قرار داد. گروه اول (Q1، Giza1، Red Carina، Q12) دارای کمترین مقدار و گروه دوم (Q4، Q29، Atlas، Q2) دارای بیشترین مقدار از نظر صفات محتوای قند محلول کل، فنل کل و فلاوونوئید کل بودند. تجریه همبستگی بین صفات نیز نشان داد که بین صفات محتوای قند محلول کل و فنل کل (**60/0) و همچنین بین فنل کل و محتوای کل فلاوونوئید(**60/0) همبستگی مثبت و بسیار معنیداری وجود داشت. نتیجه‌گیری: تجزیه به مؤلفههای اصلی نشان داد که دو مؤلفه اول 3/79 درصد از تغییرات و تنوع موجود را توجیه میکنند. این امر نشان دهنده این موضوع میباشد که بخش عمدهای از تنوع مشاهده شده در ارقام و اکوتیپهای کینوا توسط این دو مؤلفه کنترل میشود. بر این اساس مشخص شده است که صفات محتوای قند محلول کل، فنل کل و فلاوونوئید کل از اهمیت بیشتری در این بررسی برخوردار بودند. بر اساس نتایج SDS-PAGEپروتئینهای ذخیرهای بذر، نیمرخ پروتئینی بذور شش اکوتیپ و سه رقم تجاری، هفت باند پروتئینی مشخص را در محدوده وزن مولکولی 20 تا 70 کیلودالتون نشان داد. تک باند پروتئینی با وزن مولکولی حدود 40 کیلو دالتون که تقریباً 11 درصد از باندها را تشکیل داد، میتواند به عنوان یک نشانگر ژنتیکی ثابت در کینوا مورد استفاده قرار گیرد.

https://cbb.razi.ac.ir/article_3782_cebd629292fa264ab0cc7a5fe58da29d.pdf

دانشگاه رازی بیوتکنولوژی و بیوشیمی غلات 2783-5170 4 1 2025 03 28 Introduction of Some Endophytic Fungi of Rice in Mazandaran province معرفی برخی قارچ‌های اندوفیت برنج در استان مازندران 115 131 3879 10.22126/cbb.2025.12444.1116 FA خدیجه عباسی استادیار گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران. 0000-0002-0249-6957 بیتا عسگری استادیار بخش تحقیقات رستنی‌ها، مؤسسه تحقیقات گیاه‌پزشکی کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران. 0000-0002-0249-6957 وحید خسروی استادیار موسسه تحقیقات برنج کشور، معاونت مازندران، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، آمل، ایران. 0000-0001-6360-589X شهرام نعیمی دانشیار بخش تحقیقات کنترل بیولوژیک، مؤسسه تحقیقات گیاه‌پزشکی کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران. 0000-0001-7508-3056 Journal Article 2024 12 14 Introduction: Endophytes are microorganisms that reside within various plant tissues without causing apparent symptoms of infection. A significant portion of these endophytes are fungi. Endophytic fungi have been reported across various taxonomic groups, but Ascomycota represents the major group. Rice (Oryza sativa L.) is a valuable crop and a primary source of calories for a large portion of the global population, contributing significantly to food security. This plant hosts a variety of endophytic fungi, some of which enhance nutrient uptake, promote plant growth and yield, and improve tolerance and resistance to environmental stresses. Certain rice endophytes also exhibit antagonistic properties against pathogenic fungi. The present study aimed to identify endophytic fungi from rice seeds in Mazandaran province. Materials and methods: Among the resolved morphological groups, six representative isolates were selected and subjected to detailed morphological examination and molecular phylogeny. For molecular identification, genomic DNA was extracted, and regions of the ITS and LSU rDNA (depending on the genus) were amplified and sequenced. The obtained sequences were edited using BioEdit v. 7.0.9.0. Sequence homology was assessed using the BLASTn algorithm to identify related known sequences at the NCBI GenBank. An appropriate outgroup was selected, and sequences were aligned. Phylogenetic trees were constructed using the Maximum Likelihood method with 1000 bootstrap replicates, employing MEGA 11. Results: Based on the morphological and molecular analyses, four species including Bipolaris chiangraiensi, Botrytis cinerea, Epicoccum nigrum and Neosetophoma poaceicola were identified. This is the first report of Bipolaris chiangraiensis in Iran. Conclusion: Endophytic fungi exhibit strong potential for the production of a wide range of secondary metabolites with antimicrobial and biological activities. Therefore, the fungal species identified in this study could serve as valuable sources of novel bioactive compounds for use in agriculture, industry, and medicine. These endophytes may also contribute to mitigating biotic and abiotic stresses in plants, thereby reducing the need for chemical pesticides and lowering the costs associated with managing rice pathogens. مقدمه: اندوفیت‌ها میکروارگانیسم‌هایی هستند که در داخل بافت‌های مختلف گیاهی ساکن بوده و معمولاً آسیبی به میزبان خود وارد نمی‌کنند. بخش عمده‌ای از اندوفیت‌ها را قارچ‌ها تشکیل می‌دهند. قارچ‌های اندوفیت از گروه‌‌های مختلف تاکسونومیکی گزارش شده‌اند، اما عمده آن‌ها متعلق به شاخه آسکومایکوتا می‌باشند. برنج (Oryza sativa L.) یک گیاه زراعی با ارزش و منبع اصلی کالری برای جمعیت زیادی از مردم جهان محسوب می‌شود و امنیت غذایی را برای جمعیت در حال رشد جهان تأمین می‌کند. گیاه برنج میزبان بسیاری از قارچ‌های اندوفیت است که برخی از آن‌ها باعث بهبود جذب عناصر غذایی، افزایش رشد و عملکرد گیاه و مقاومت و سازگاری آن در برابر تنش‌های محیطی می‌شوند. تعدادی از قارچ‌های اندوفیت برنج نیز دارای خواص آنتاگونیستی علیه قارچ‌های بیمارگر می‌باشند. پژوهش حاضر با هدف شناسایی قارچ‌های اندوفیت بذر برنج در استان‌ مازندران انجام شد. مواد و روش‌ها: طی مطالعه قارچ‌های اندوفیت جداسازی شده از بذرهای برنج در استان مازندران، تعداد شش جدایه قارچی نماینده از گروه‌های مشخص شده بر اساس بررسی اولیه ویژگی‌های ریخت‌شناختی، انتخاب شدند که مورد مطالعات ریخت‌شناختی تکمیلی و شناسایی مولکولی قرار گرفتند. جهت شناسایی مولکولی جدایهها، پس از استخراج DNA، بخش‌هایی از نواحی ITS و LSU rDNA (بسته به جنس قارچی مورد بررسی) تکثیر و توالی‌یابی شدند. توالی‌های بهدست آمده با استفاده از نرم‌افزار Bioedit v. 7.0.9.0 ویرایش شدند. توالی‌ها به بانک ژن جهانی (NCBI) معرفی و با کمک الگوریتم BLASTn برای شناسایی هیت‎های بلاست و توالیهای شناخته شده مرتبط جستجو شدند. سپس گروه خارجی مناسب انتخاب و بعد از هم‌ردیف کردن توالی‌های بهدست آمده، درخت‌های فیلوژنتیکی با استفاده از الگوریتم درست‌نمایی بیشینه و هزار بار نمونه‌گیری کاذب در آزمون بوتسترپ به کمک نرم‌افزار MEGA 11 ترسیم شدند. یافته‌ها: جدایه‌های قارچی مورد بررسی در این پژوهش بر اساس ویژگی‌های ریخت‌شناختی و داده‌های مولکولی به‌عنوان گونههای Bipolaris chiangraiensis، Botrytis cinerea، Epicoccum nigrum و Neosetophoma poaceicola شناسایی شدند. گونه Bipolaris chiangraiensis برای نخستین بار از ایران گزارش میشود. نتیجه‌گیری: اندوفیت‌های قارچی جداسازی شده از گیاهان توان بالایی جهت تولید طیف گسترده‌ای از متابولیت‌های ثانویه با فعالیت ضد میکروبی و بیولوژیکی دارند. بنابراین قارچ‌های گزارش شده در این پژوهش می‌توانند منبعی برای ترکیبات جدید مورد استفاده در بخش کشاورزی، پزشکی و صنعت باشند و از این قارچ‌ها می‌توان در جهت کاهش تنش‌های زنده و غیر زنده گیاهی و در نتیجه آن کاهش استفاده از آفتکش‌های شیمیایی و حفظ محیط زیست و تنوع زیستی استفاده نمود.

https://cbb.razi.ac.ir/article_3879_456123a0fb1cc4c493b53b5f890ae143.pdf

دانشگاه رازی بیوتکنولوژی و بیوشیمی غلات 2783-5170 4 1 2025 03 28 Review Article: Genetic Engineering in Cereals: Focusing on Agrobacterium Application مقاله مروری: مهندسی ژنتیک در غلات با تاکید بر کاربرد آگروباکتریوم 132 164 3880 10.22126/cbb.2025.11721.1102 FA نوشین فلاحی شرکت توسعه ذرت ایران، آزمایشگاه بذر،کرمانشاه، ایران. گروه مهندسی تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده علوم و مهندسی کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران. 0000-0001-9102-9391 آرمین ساعدموچشی مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان کرمانشاه، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرمانشاه، ایران. 0000-0001-9102-9391 عباس رضایی زاد مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان کرمانشاه، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرمانشاه، ایران. 0000-0001-9102-9391 محمد گردکانه مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان کرمانشاه، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرمانشاه، ایران. 0000-0001-9102-9391 Journal Article 2024 11 02 Improving the quality and performance of plant products has significant and beneficial implications for food security and sustainable agriculture. Accordingly, plant genetic modification is a key issue in agricultural research to achieve these goals. To date, conventional breeding methods and genetic engineering have developed plants with higher yield and performance, better seed quality, and higher resistance to pests and diseases. The process of gene transfer in genetic engineering refers to a series of genetic procedures through which a specific segment of DNA, carrying a new gene or a novel structure of genes, is artificially inserted into the genome of a living organism using laboratory techniques. In this genetic process, the recipient of the new gene is referred to as a transgenic organism. Two systems are employed in this process: direct and indirect gene transfer methods. Gene transfer via Agrobacterium is one of the successful methods for transferring genes in plants. This bacterium is regarded as nature's smallest genetic engineer. In the gene transfer technique to plants using Agrobacterium, the natural system of this bacterium is utilised to facilitate the transfer of the target gene. The application of this method by plant breeding researchers has led to beneficial genetic changes in various plant species. This technique offers numerous advantages over other gene transfer methods, including the stability of transgenic plants, simplicity, and cost-effectiveness. However, there are limitations to this technology, such as lower efficiency of transgene, limited effectiveness in monocotyledonous plants, and dependence on genotype and explant. To address these limitations, genetic engineers are striving to overcome the complex mechanisms and challenges associated with this method, aiming to provide effective solutions for the targeted insertion of DNA into appropriate plant genomic locations. Given the importance of gene transfer via Agrobacterium and the need to enhance the efficiency of this method, investigating the mechanisms of gene transfer with this bacterium is essential. A deeper understanding of Agrobacterium biology can facilitate the expansion of gene transfer applications through this system. Furthermore, advancements in this gene transfer method require manipulation and iterative testing throughout the biological process. Therefore, the upcoming review article offers comprehensive information on gene transfer methods, the process of plant transgenics via Agrobacterium, the types of plants that have been modified using this technique, as well as the associated challenges and issues. This article will be beneficial for individuals working on plant genome editing using Agrobacterium and the CRISPR/Cas9 technique. بهبود در کیفیت و عملکرد محصولات گیاهی پیامدهای مفید و مهمی برای امنیت غذایی و کشاورزی پایدار دارد. اصلاح ژنتیکی گیاهان یک حوزه مهم در بخش تحقیقات کشاورزی، جهت تحقق این امر است. تاکنون از طریق روش‌های بهنژادی مرسوم و مهندسی ژنتیک، گیاهانی با عملکرد بالاتر، کیفیت بهتر دانه و مقاوم در برابر آفات و بیماریها تولید شده است. فرایند انتقال ژن در مهندسی ژنتیک به مجموعهای از فرایندهای ژنتیکی اطلاق میگردد که طی آن قطعه معینی از DNA استخراج شده، که حامل ژن جدید یا ساختار جدیدی از ژنها است را با استفاده از فنون آزمایشگاهی بهطور مصنوعی وارد ژنوم یک موجود زنده میکنند. در این فرایند، دریافتکننده ژن جدید را گونهی تراریخته مینامند و از دو روش مستقیم یا روش غیرمستقیم برای انتقال ژن استفاده میشود. انتقال ژن توسط آگروباکتریوم یکی از روش‌های موفق مورد استفاده در گیاهان زراعی و باغی است. انتقال ژن توسط این باکتری جزئی از کوچکترین مهندسی‌های ژنتیک در طبیعت است. فن انتقال ژن با آگروباکتریوم ، از سازوکار طبیعی این باکتری برای انتقال ژن هدف استفاده می‌کند. بکارگیری این روش از سوی پژوهشگران علوم به‌نژادی موجب ایجاد تغییرات ژنتیکی مفیدی درگیاهان شده است و گونههای مختلفی از گیاهان با این روش اصلاح و بهبود یافتهاند. این روش نسبت به سایر روش‌های انتقال ژن برتریهای زیادی دارد که از جمله آن می‌توان به پایداری گیاه تراریخته، نبود پیچیدگی و همچنین مقرونبه صرفه بودن آن اشاره کرد. از محدودیتهای این فناوری هم می‌توان بازده پایین تراریختگی، کارآیی اندک در گیاهان تک‌لپه و وابستگی به ژنوتیپ و ریزنمونه را نام برد. جهت برطرف کردن این محدودیتها مهندسین ژنتیک در تلاشند که سازوکارهای پیچیده و مشکلات این روش را مرتفع کنند و راه‌حل مناسبی برای قرار دادن هدفمند DNA در مکان‌های ژنومی مناسب در گیاهان ارائه دهند. بهدلیل اهمیت انتقال ژن با آگروباکتریوم و بهبود کارایی این روش، بررسی مکانیسم انتقال ژن با این باکتری ضروریست، چرا که درک فزاینده ما از زیست‌شناسی آگروباکتریوم می‌تواند به گسترش کاربرد انتقال ژن به واسطه آگروباکتریوم کمک کند. از سوی دیگر لازمه پیشرفت در این روش انتقال ژن، دستکاری و ایجاد تغییرات به همراه آزمون و خطا در مراحل این فرایند زیستی است. بر این اساس، مقاله مروری پیش‌رو اطلاعات جامعی را در مورد روش‌های انتقال ژن، چگونگی تراریختگی گیاهان توسط آگروباکتریوم، انواع گیاهانی که با این روش اصلاح شده‌اند و همچنین چالش‌ها و مشکلات مرتبط با این روش ارائه می‌کند .این مقاله برای افرادی که بر روی ویرایش ژنوم گیاهان با استفاده از آآگروباکتریوم و روش CRISPR/Cas9کار می‌کنند مفید خواهد بود.

https://cbb.razi.ac.ir/article_3880_3042c8cc44acf6e07dba39b6304fb5c5.pdf