فناوری کریسپر زمان باروری درختان را به چند ماه کاهش داد!

دانشمندان «دانشگاه جورجیا» از فناوری کریسپر استفاده کرده‌اند تا زمان گل دادن درختان را از یک دهه به چند ماه برسانند.

کد خبر: ۵۵۹۹۴۶

تاریخ: ۳۰ آذر ۱۴۰۱ - ۱۵:۵۸

به گزارش ایران اکونومیست و به نقل از نیو اطلس، پرورش انتخابی گیاهان می‌تواند روشی برای دادن ویژگی‌های سودمند جدید به آنها باشد اما درختان چرخه زایشی طولانی‌تری دارند. دانشمندان «دانشگاه جورجیا»(UGA) از روش ویرایش ژن «کریسپر»(CRISPR) استفاده کرده‌اند تا گل‌دهی درختان صنوبر به جای یک دهه، در عرض چند ماه صورت بگیرد.

اصلاح نباتات به منظور پرورش، تقویت و حتی ایجاد ویژگی‌های مطلوب در گیاهان صورت می‌گیرد. این کار می‌تواند شامل افزایش اندازه، تغییر ظاهر، بالا بردن ارزش غذایی، عملکرد، مقاومت در برابر آفات و تحمل گرما، سرما، شوری یا خشکی باشد. این کار معمولا شامل انتخاب و تلاقی گیاهان دارای این ویژگی‌ها است اما رسیدن به این هدف، انتظار کشیدن برای بلوغ گیاهان را می‌طلبد.

این کار در بسیاری از موارد خوب است. برای مثال، چرخه تولید سبزیجات چند ماه است. بنابراین، یک چرخش نسبتا سریع وجود دارد تا مشخص شود که آیا آزمایش‌ها جواب می‌دهند یا خیر. اما این موضوع در مورد درختان متفاوت است زیرا امکان دارد چندین سال طول بکشد تا آنها میوه‌ بدهند.

پژوهشگران دانشگاه جورجیا در این پروژه، به سیستم ویرایش ژن کریسپر روی آوردند تا کارها را سرعت ببخشند. درخت مورد نظر آنها صنوبر بود که دوره جوانی طولانی دارد و گل دادن آن ممکن است بین هفت تا ۱۰ سال طول بکشد. بدیهی است که این زمان زیادی برای بررسی موفقیت‌آمیز بودن یک نژاد است.

زمانی که دانشمندان از روش‌های ویرایش ژن برای ترغیب گل‌دهی اولیه استفاده می‌کنند، اغلب روی ژن‌های تنظیم‌کننده‌ای تمرکز دارند که تأثیر مثبتی بر رشد گل می‌گذارند اما موفقیت در صنوبر به صورت مقطعی بوده است. بنابراین پژوهشگران در پروژه خود، این روش را تغییر دادند و تأثیر منفی آن را برطرف کردند.

پژوهشگران از فناوری کریسپر برای حذف ژنی به نام «CENTRORADIALIS» یا «CEN» استفاده کردند که به دلیل سرکوب آغاز گل‌دهی در صنوبرهای جوان شناخته شده است. با حذف این ژن، نمونه‌های ویرایش‌شده خیلی سریع‌تر بالغ شدند.

«سی جی تسای»(C. J. Tsai)، از پژوهشگران این پروژه گفت: روش‌های پیشین برای گل‌دهی زودرس در صنوبرها، ناسازگار بود و به کار فشرده نیاز داشت اما ما با استفاده از فناوری کریسپر برای ویرایش یک ژن مهارکننده گل می‌توانیم زمان گل‌دهی را از بیش از هفت سال، به سه تا چهار ماه برسانیم و دوره رشد اندام‌های گل را از یک سال به چند روز برسانیم.

پژوهشگران باور دارند که این پیشرفت می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا ویژگی‌های جدیدی را در صنوبرها و درختان دیگر، خیلی سریع‌تر از حد معمول به وجود آورند. به عنوان مثال، پژوهشگران این سیستم را با ویرایش یک ژن دیگر آزمایش کردند که اتصال دانه‌های پنبه‌مانندی را که در بهار ایجاد می‌شوند و می‌توانند محرک اصلی برای افراد مبتلا به آلرژی باشند، کاهش می‌دهد. تسای گفت: این کار یک مبنای مولکولی را برای تولید دانه‌های بدون مو فراهم می‌کند و می‌تواند انتشار آلرژن‌ها را در مناطق شهری یا جنگل‌ها کاهش دهد.

این پژوهش، در مجله «New Phytologist» به چاپ رسید.