كليدواژه :
به‌نژادي , تراريخته , تغذيه گياهي , كيفيت دانه , مقاومت به تنش‌ها , مهندسي ژنتيك , QTL
چكيده فارسي :
برنج (Oryza sativa L) منبع اصلي غذاي بخش زيادي از مردم جهان است. در دهه‌هاي اخير، پيشرفت‌هاي فوق‌العاده‌اي در توسعه واريته‌هاي جديد برنج با استفاده از روش‌هاي به‌نژادي سنتي، جهش‌زايي و مولكولي صورت گرفته است. ايستائي بهبود عملكرد دانه برنج در دهه اخير، به‌دليل ظهور آفات و پاتوژن‌هاي گياهي، تغييرات آب و هوايي و ساير مسائل زيست محيطي گزارش شده است. سيستم CRISPR/Cas9 از همه توانايي‌هاي ويرايش ژنوم همچون از كار انداختن، ترميم كردن، جدا كردن و فعال‌سازي بيان ژن‌ها بهره مي‌گيرد. پژوهشگران با ويرايش ژن‌هاي كنترل‌كننده صفاتي همچون تعداد خوشه در بوته، تعداد دانه در خوشه، وزن دانه، تاريخ رسيدگي، محتوي آميلوز، دماي ژلاتينه‌شدن، طول و عرض دانه و همچنين مقاومت به تنش‌هاي زيستي و غيرزيستي و ژن‌هاي سنتزكننده هورمون‌‌هاي گياهي به موفقيت‌هاي چشمگيري در به‌نژادي برنج دست يافته‌‌اند. تغيير مسير پژوهش‌ها به سوي بهره‌گيري از سيستم‌هاي CRISPR/Cas9 براي جهش‌زايي هدفمند، مي‌تواند يك روش اميدواركننده براي غلبه بر محدوديت‌ها و موانع به‌نژادي برنج باشد. در اين مقاله، به‌كارگيري سيستم ويرايش CRISPR/Cas9 و پيشرفت‌ها در برنج بحث شده است. به‌نظر مي‌رسد CRISPR/Cas9 و ابزارهاي ويرايش ژنوم همراه با آن، انقلابي در به‌نژادي برنج پديدار كنند كه براي برآورده كردن خواست‌ها و تأمين نياز برنج براي نسل‌هاي آينده بسيار مهم باشد.
چكيده لاتين :
Rice (Oryza sativa L.) is the major food source for the most of people of the world. In the last few decades, the classical, mutational and molecular breeding approaches have caused enormous increase in rice productivity with the development of novel rice varieties. Stagnation in rice yield has been reported in recent decade because of emergence of pests and phyto pathogens, climate change, and other environmental issues. The CRISPR/Cas9 system has all genome editing capabilities, e.g., knock-in, knockout, knockdown, and expression activation. Researchers have been successful in editing genes controlling traits such as number of panicles per plant, number of seeds per panicle, grain weight, rice maturity, plant hormone synthesizing genes, amylose content, gelatinization temperature, grain length and width, as well as resistance to abiotic and biotic stresses. The shift of research toward the utilization of CRISPR/Cas9 systems for targeted mutagenesis could be a promising approach for overcoming the barriers to breeding of improved rice. In this review, the progress in rice by employing the CRISPR/Cas9 editing system and its famous applications have been discussed. It is seemed that the CRISPR/Cas9 and associated genome editing tools have taken in a revolutionary change in rice improvement which is very important for meeting the demands and ensuring the requirement of rice for future generations.
