تولید گیاهان زراعی مقاوم به علف کش ها با استفاده از روش ویرایش ژنی crispr/cas9

افزایش سریع علف های هرز مقاوم به علف کش، چالش بزرگی برای امنیت غذایی جهانی ایجاد می کند، زیرا می تواند تولید محصول را کاهش داده و خسارات قابل توجهی ایجاد کند. همراه با کمبود علف کش های جدید، کشت محصولات مقاوم به علف کش ها به دلیل کاهش سمیت گیاهی محصول، به یک استراتژی موثر برای کنترل علف های هرز تبدیل می شود و طیف علف کشی را گسترش می دهد. تکنیک های ویرایش ژنوم با واسطه ( crispr/cas (crispr/cas که اخیراً توسعه یافته اند، ایجاد تغییرات هدفمند در ژنوم را قادر می سازند و پتانسیل زیادی در ایجاد گیاهان مقاوم به علف کش دارند. در بررسی حاضر، ابتدا به طور خلاصه مکانیسم مسئول مقاومت به علف کش ها در گیاهان بیان می گردد و سپس در مورد کاربردهای جهش زایی سنتی و اصلاح تراریخت در کشت محصولات مقاوم به علف کش بحث می گردد. در این بررسی، عمدتاً بر توسعه و استفاده از فناوری crispr/cas در بهبود محصولات مقاوم در برابر علف کش تاکید می گردد و مسیرهای مختلف این فناوری برای بهبود مقاومت به علف کش ها در محصولات زراعی مورد بررسی قرار می گیرد و در نهایت، در مورد کاربردهای آینده سیستم crispr/cas برای توسعه محصولات مقاوم به علف کش بحث می گردد.

production of herbicide resistance crop plants using crispr/cas9-mediated gene editing

the rapid increase in herbicide-resistant weeds creates a huge challenge to global food security because it can reduce crop production, causing considerable losses. combined with a lack of novel herbicides, cultivating herbicide-resistant crops becomes an effective strategy to control weeds because of reduced crop phytotoxicity, and it expands the herbicidal spectrum. recently developed clustered regularly interspaced short palindromic repeat/crispr-associated protein (crispr/cas)-mediated genome editing techniques enable efficiently targeted modification and hold great potential in creating desired plants with herbicide resistance. in the present review, we briefly summarize the mechanism responsible for herbicide resistance in plants and then discuss the applications of traditional mutagenesis and transgenic breeding in cultivating herbicide-resistant crops. we mainly emphasize the development and use of crispr/cas technology in herbicide resistant crop improvement and different paths of this technology to improve resistance to herbicides in crops are investigated. finally, we discuss the future applications of the crispr/cas system for developing herbicide-resistant crops.