موفقیت‌های ویرایش ژنومی با فناوری Crispr/Cas9 در برنج

برنج (oryza sativa l) منبع اصلی غذای بخش زیادی از مردم جهان است. در دهه های اخیر، پیشرفت های فوق العاده ای در توسعه واریته های جدید برنج با استفاده از روش های به نژادی سنتی، جهش زایی و مولکولی صورت گرفته است. ایستائی بهبود عملکرد دانه برنج در دهه اخیر، به دلیل ظهور آفات و پاتوژن های گیاهی، تغییرات آب و هوایی و سایر مسائل زیست محیطی گزارش شده است. سیستم crispr/cas9 از همه توانایی های ویرایش ژنوم همچون از کار انداختن، ترمیم کردن، جدا کردن و فعال سازی بیان ژن ها بهره می گیرد. پژوهشگران با ویرایش ژن های کنترل کننده صفاتی همچون تعداد خوشه در بوته، تعداد دانه در خوشه، وزن دانه، تاریخ رسیدگی، محتوی آمیلوز، دمای ژلاتینه شدن، طول و عرض دانه و همچنین مقاومت به تنش های زیستی و غیرزیستی و ژن های سنتزکننده هورمون های گیاهی به موفقیت های چشمگیری در به نژادی برنج دست یافته اند. تغییر مسیر پژوهش ها به سوی بهره گیری از سیستم های crispr/cas9 برای جهش زایی هدفمند، می تواند یک روش امیدوارکننده برای غلبه بر محدودیت ها و موانع به نژادی برنج باشد. در این مقاله، به کارگیری سیستم ویرایش crispr/cas9 و پیشرفت ها در برنج بحث شده است. به نظر می رسد crispr/cas9 و ابزارهای ویرایش ژنوم همراه با آن، انقلابی در به نژادی برنج پدیدار کنند که برای برآورده کردن خواست ها و تامین نیاز برنج برای نسل های آینده بسیار مهم باشد.

Success of Genomic Editing with CRISPR / Cas9 Technology in Rice

Rice (Oryza sativa L.) is the major food source for the most of people of the world. In the last few decades, the classical, mutational and molecular breeding approaches have caused enormous increase in rice productivity with the development of novel rice varieties. Stagnation in rice yield has been reported in recent decade because of emergence of pests and phyto pathogens, climate change, and other environmental issues. The CRISPR/Cas9 system has all genome editing capabilities, e.g., knockin, knockout, knockdown, and expression activation. Researchers have been successful in editing genes controlling traits such as number of panicles per plant, number of seeds per panicle, grain weight, rice maturity, plant hormone synthesizing genes, amylose content, gelatinization temperature, grain length and width, as well as resistance to abiotic and biotic stresses. The shift of research toward the utilization of CRISPR/Cas9 systems for targeted mutagenesis could be a promising approach for overcoming the barriers to breeding of improved rice. In this review, the progress in rice by employing the CRISPR/Cas9 editing system and its famous applications have been discussed. It is seemed that the CRISPR/Cas9 and associated genome editing tools have taken in a revolutionary change in rice improvement which is very important for meeting the demands and ensuring the requirement of rice for future generations.