|
چکیده
|
سیب زمینی (Solanum tuberosum L.)، یکی از محصولات هتروزیگوت و پلی پلوئید است که پس از گندم، برنج و ذرت، چهارمین محصول غذایی مهم دنیا محسوب می شود (Devaux et al., 2014). بااین حال بیشتر بافت های این گیاه انباشته از گلیکوآلکالوئیدهای استروئیدی (SGAs) α-سولانین و α-چاکونین می باشد (Kozukue and Mizuno, 1985, 1989; Ginzberg et al., 2009). باتوجه به این که SGAها طعم تلخی داشته و دارای سمیت هستند (Friedman, 2006)، کاهش مقدار آن ها در غده های سیب زمینی به یکی از اهداف مهم اصلاحی تبدیل شده است. بنابراین تحقیقات زیادی بر روی کنترل سطوح SGA در غده ها، در اصلاح سیب زمینی متمرکز شده و توسط هدف قرار دادن ژن های مختلف مسیر بیوسنتزی SGA انجام پذیرفته است (Friedman, 2006; Cárdenas et al., 2016; McCue et al., 2018; Sawai et al., 2014; Umemoto et al., 2016; Nakayasu et al., 2018). اگرچه خاموش سازی چندین ژن بیوسنتز SGA، باعث کاهش میزان آن شده است، بااین حال، تولید هیچ لاین سیب زمینی عاری از این ترکیبات، تا سال 2018 هنوز محقق نشده بود (Nakayasu, et al., 2018) . اصلاح ژنتیکی توسط الحاق پایدار مواد ژنتیکی، یکی از روش هایی است که در تحقیقات سیب زمینی مورد استفاده قرار گرفته است (Barrell et al. 2013). ابزارهای ویرایش ژنوم، TALEN، CRISPR و Cas9، تکنیک های پیشرفته بیولوژیکی جهت اصلاح دقیق و با کارآیی بالا در ژنوم موجودات می باشند. در طی چند سال اخیر، این سیستم ها در گونه های گیاهی بسیاری برای تعیین فعالیت ژن و بهبود صفات کشاورزی مورد استفاده قرار گرفته اند. به گونه ای که برنامه های فعلی ویرایش ژنوم در گیاهان، بر روی بهبود سازگاری محصولات متمرکز شده است (Voytas, et al., 2014) . در این میان مشخص شده است که به دلیل اختصاصیت هدف Cas9 به guide RNA:DNA و عدم تغییر خود پروتئین (مانند TALENها و Zinc-fingerها)، مهندسی Cas9 برای DNA جدیدِ هدف، آسان تر است (Mali, et al., 2013). اما، با وجود کارآمد بودن ویرایش ژنوم در سلول های گیاهی توسط انتقال بواسطه پلاسمید، اشکلاتی مانند، امکان ادغام تصادفی توالی پلاسمید در ژنوم میزبان نیز وجود دارد (Malnoy, et al., 2016)، که امکان تجاری سازی گیاهان GM یا تراریخته را با محدودیت مواجه کرده است. تکنیک های جدید اصلاح که در آن هیچ DNA نوترکیبی، در کروموزوم گیاهان، وارد نمی
|