کاهش زمان گلدهی درختان با اصلاح ژنتیکی

دانشمندان دانشگاه جورجیا برای کاهش زمان گلدهی درختان صنوبر در عرض چند ماه به جای یک دهه از روش ویرایش ژن CRISPR استفاده کرده اند.

به گزارش تکناک، اصلاح نباتات و گیاهان می‌تواند منتج به ویژگی‌های مفید جدید در آنها شود، اما درختان چرخه زایشی طولانی‌تری دارند.

اصلاح نباتات به منظور پرورش، تقویت و حتی ایجاد صفات مطلوب در گیاهان است.این مسئله می تواند شامل افزایش اندازه، ظاهر، ارزش غذایی، عملکرد، مقاومت در برابر آفات، و تحمل گرما، سرما، شوری یا خشکی باشد.

این کار معمولاً شامل انتخاب و تلاقی گیاهان منفرد با این صفات است،البته این موضوع مستلزم انتظار برای به بلوغ رسیدن گیاهان نیز هست.

در بسیاری از موارد،مثلا،چرخه تولید مثل گیاهان سبزی که چند ماه طول می کشد،این مسئله خوب است، بنابراین نیاز به یک بازبینی نسبتاً سریع هست تا ببینیم آیا این آزمایش‌ها جواب می‌دهند یا خیر. اما برای درختان موضوع متفاوت است، زیرا ممکن است چندین سال طول بکشد تا میوه دهند.

در مطالعه ای جدید،محققان دانشگاه جورجیا به سیستم ویرایش ژن CRISPR روی آوردند تا کارها سریع تر پیش برود. هدف آنها درخت صنوبر بود،درختی که دوره جوانی طولانی دارد و ممکن است 7 تا 10 سال طول بکشد تا شروع به گل دادن کند.بدیهی است که برای بررسی موفقیت آمیز بودن یک نژاد زمان زیادی لازم باشد.

اغلب زمانی که دانشمندان از روش‌های ویرایش ژن برای فراخوانی گلدهی اولیه استفاده می‌کنند، روی ژن‌های تنظیم‌کننده‌ای تمرکز می‌کنند که بر رشد گل تأثیر مثبت می‌گذارند، اما موفقیت در درخت صنوبر به صورت تکه‌ای بوده است. بنابراین برای مطالعه جدید، تیم تحقیقاتی این تکنیک را تغییر داد و در عوض ژنی که تأثیر منفی می گذاشت را خاموش کرد.

محققان از روش CRISPR برای حذف ژنی به نام CENTRORADIALIS (CEN) استفاده کردند که به دلیل سرکوب گلدهی در صنوبرهای جوان شناخته شده است. و خب دوراز انتظار نیست که نمونه های ویرایش شده خیلی سریعتر بالغ شدند.

تی سای ، یکی از نویسندگان این مطالعه گفت: روش‌های قبلی برای القای گل‌های زودرس در صنوبرها ناسازگار و فشرده بود. اما با استفاده از روش CRISPR برای ویرایش یک ژن مهارکننده گل، می‌توانیم زمان گلدهی را از بیش از هفت سال به سه تا چهار ماه و دوره رشد اندام گل از طول سال را به چند روز کاهش دهیم.

تیم تحقیقاتی می‌گوید این پیشرفت می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا ویژگی‌های جدیدی را در صنوبرها و درختان دیگر خیلی سریع‌تر از حد معمول پرورش دهند. به عنوان مثال، محققان این سیستم را با انجام یک ویرایش ژنی دیگر آزمایش کردند که با کاهش پیوند دانه پنبه‌مانندی که در بهار ایجاد می‌شود می‌تواند محرک اصلی برای افراد مبتلا به آلرژی باشد.

او گفت: این روش یک مبنای مولکولی برای تولید دانه‌های بدون مو فراهم می‌کند که می‌تواند انتشار آلرژن‌ها را در مناطق شهری یا جنگل‌های فعال کاهش دهد.