كاربرد مهندسي ژنتيك در مقاومت به ريزش دانه در كلزا

كلزا يكي از گياهان مهم روغني است كه در سال‌هاي گذشته كشت آن در ايران توسعه زيادي پيدا كرده است. گياهان خانواده براسيكاسه به‌طور معمول دانه‌هاي خود را به‌وسيله سازوكار شكستن غلاف پراكنده مي‌كنند. اگر چه باز شدن غلاف يك سازوكار مفيد براي پراكندگي دانه‌ها در طبيعت است، يكي از بزرگترين مشكلات زراعت كلزا محسوب مي‌شود. در صورتي‌كه برداشت به تأخير بيافتد ريزش دانه مي‌تواند تا 50 درصد عملكرد محصول را كاهش دهد. باز شدن غلاف از نظر مورفولوژيك با شكل منطقه شكوفايي در غلاف در ارتباط است. منطقه شكوفايي از يك لايه‌ي چند سلولي تشكيل شده است كه ديواره مياني(replum) را از مرز پريكارپ پوشش غلاف (silique valve) جدا مي‌سازد. به‌تازگي تعدادي از ژن‌ها مانند FUL، SHP، IND، ALC و RPL در آرابيدوپسيس به‌عنوان گياه مدل و كلزا شناسايي شده‌اند كه در شكل‌گيري و تنظيم منطقه باز شدن غلاف شركت دارند. افزايش بيان برخي از اين ژن‌ها مانند FUL و RPL اثر مثبت بر ايجاد مقاومت به ريزش دارند و افزايش بيان برخي ديگر مانند SHP1، SHP2، IND و ALC اثر منفي بر مقاومت به ريزش دانه در كلزا دارند. با استفاده از روش‌هاي علم مهندسي ژنتيك مي‌توان ميزان بيان هر يك از اين ژن‌ها را تغيير داد و در نهايت گياهان مقاوم به ريزش توليد كرد. با توجه به اينكه روش‌هاي زراعي كاهش ريزش دانه در اين گياه تا به حال مؤثر نبوده‌اند و گاهي باعث كاهش كيفيت روغن استحصال شده نيز شده‌اند به نظر مي‌رسد مؤثرترين راه مقابله با اين مشكل استفاده از روش‌هاي مهندسي ژنتيك جهت افزايش يا كاهش بيان ژن‌هاي مؤثر در اين صفت است كه در اين مقاله ابتدا به توضيح اثر هر يك از اين ژن‌ها و اثرات متقابل بين آن‌ها پرداخته مي‌شود و سپس روش‌هاي مؤثر مهندسي ژنتيك جهت افزايش مقاومت به ريزش دانه در كلزا توضيح داده خواهند شد.