ویرایش ژنوم در گیاهان زینتی: وضعیت موجود و چشم اندازهای آینده

گیاهان زینتی در سرتاسر دنیا برای مصارف باغبانی، فضای سبز و گل آرایی استفاده می شوند و از نظر اقتصادی بسیار حائزاهمیت هستند. رویکردهای مختلف اصلاح گیاهی به منظور بهبود ویژگی های گیاهان زینتی از جمله رنگ و اندازه گل، زمانگلدهی، عطر، طول عمر، مقاومت به بیماری ها و تنش های محیطی به کار گرفته شده اند. این تکنیک ها روش های سنتیاصلاح از جمله کراس بریدینگ و اصلاح از طریق جهش تا تولید گیاهان تغییر یافته ژنتیکی را شامل می شود. به موازاتپیشرفت در تکنولوژی های توالی یابی کل ژنوم، روش های جدید اصلاح گیاهی به سرعت توسعه پیدا کرده اند. در سال هایاخیر اطلاعات توالی ژنوم برخی گونه های زینتی مهم ازجمله اطلسی، چندگونه رز، آفتاب گردان، میخک، ارکیده فالانوپسیس،ارکیده دندروبیوم و داوودی در دسترس قرار گرفته است. دستکاری ژنتیکی به عنوان یک تکنیک مهم برای تولید واریته هایجدید در گیاهان زینتی شناخته می شود. تاکنون حداقل ۵۰ گونه زینتی تغییریافته ژنتیکی در دنیا معرفی شده اند که ازآن میان می توان به گل رز (Rosa hybrida)، داوودی (Chrysanthemum morifolium)، اطلسی (Petunia hybrida) ومیخک ( Dianthus caryophyllus) اشاره نمود. با این حال تنها تعداد کمی از این گیاهان تغییریافته ژنتیکی تایید و به مرحلهتولید تجاری رسیده اند. در مقایسه با ابزارهای ابتدایی ویرایش ژن ازجمله مگانوکلئازها (MNs)، نوکلئاز انگشت روی (ZFNs)و نوکلئازهای موثر شبه فعال کننده رونویسی (TALENs)، در حال حاضرسیستم های تکرارهای پالیندرومی فاصله دار منظمخوشه ای (CRISPR) قادر هستند به شکلی ماهرانه و با دقت بسیار بالا، ژنوم گیاه مورد نظر را تغییر دهند.در این مقاله مروری، فن آوری های ویرایش ژنوم، وضعیت موجود و موارد کاربرد آنها در گیاهان زینتی به همراه چالش هایپیش رو و چشم اندازهای آینده اصلاح گیاهان زینتی با استفاده از تکنینک های ویرایش ژنوم بررسی خواهد شد.

Keywords:

ویرایش ژنوم , گیاهان زینتی , روش های اصلاح , فن آوری های ترنس ژنیک , CRISPR/Cas۹