بررسي افزايش ميزان اسيد اولئيك در گياه گلرنگ با استفاده از تغييرات در ژن Fatty Acid Desaturase-2 پس از به كارگيري روش CRISPR-Cas9

گياه دانه‌روغني گلرنگ از گياهان بومي ايران است كه ميزان اسيد اولئيك (18:1) آن در تمامي ارقام ايراني پايين است. روغن‌هاي داراي سطوح اسيد اولئيك بالاتر از 50 درصد به علت وجود يك پيوند دوگانه در اسيداولئيك نسبت به اسيدهاي چرب داراي دو يا چند پيوند دوگانه، داراي پايداري اكسيداتيو در برابر حرارت هستند. به‌كارگيري روش‌هاي مهندسي ژنتيك و ويرايش ژنومي دستيابي به دانه‌هاي روغني با اولئيك اسيد بالا را ممكن ساخته است. در اين پژوهش كه به منظور افزايش ميزان اسيد اولئيك در گياه گلرنك انجام شد، دو توالي RNAي راهنما براي هدف گيري ژن Fatty Acid Desaturase 2 (FAD2 1) از دو ناحيه طراحي شد كه محل هدف گيري آنها درون ناحيه كد كننده اين ژن با فاصله 640 جفت باز از يكديگر قرار داشت. توالي‌هاي راهنما به‌همراه ژن Cas9 (بهينه‌سازي كدوني شده) در ناحيه T DNAي سازه اگروباكتريومي كلون‌سازي و به روش In planta به غوزه گياه گلرنگ منتقل شد. بذور حاصل كشت و گياهان حاصل پس از بذرگيري در نسل بعد براي تغيير پروفايل اسيدهاي چرب غربال شدند. نتايج نشان داد ميزان اسيداولئيك در بذر يكي از لاين‌ها كه داراي چهار تغيير اسيدآمينه به طور همزمان بود به طور ميانگين به 14/53 درصد رسيده است. اين در حالي است كه ميزان اسيد اولئيك در گياه شاهد به طور ميانگين 62/11 درصد اندازه‌گيري شد. نتايج نشان داد در نسل در حال تفرق، تغيير پروفايل اسيد چرب در لاين داراي تغيير اسيدآمينه به‌صورت هموزايگوس اتفاق افتاده و گياهان هتروزايگوس پروفايل روغن مشابه گياهان شاهد دارند. همچنين نتايج اين پژوهش مي‌تواند نشان‌دهنده امكان ايجاد افزايش در ميزان اسيد اولئيك در دانه‌هاي روغني با تغيير توالي آنزيم FAD 2 و بدون غيرفعال‌سازي كامل ژن باشد.