مقاله مروری: مهندسی ژنتیک در غلات با تاکید بر کاربرد آگروباکتریوم

بهبود در کیفیت و عملکرد محصولات گیاهی پیامدهای مفید و مهمی برای امنیت غذایی و کشاورزی پایدار دارد. اصلاح ژنتیکی گیاهان یک حوزه مهم در بخش تحقیقات کشاورزی، جهت تحقق این امر است. تاکنون از طریق روش های به­نژادی مرسوم و مهندسی ژنتیک، گیاهانی با عملکرد بالاتر، کیفیت بهتر دانه و مقاوم در برابر آفات و بیماری­ها تولید شده است. فرایند انتقال ژن در مهندسی ژنتیک به مجموعه­ای از فرایندهای ژنتیکی اطلاق می­گردد که طی آن قطعه معینی از DNA استخراج شده، که حامل ژن جدید یا ساختار جدیدی از ژن­ها است را با استفاده از فنون آزمایشگاهی به­طور مصنوعی وارد ژنوم یک موجود زنده می­کنند. در این فرایند، دریافت­کننده ژن جدید را گونه­ی تراریخته می­نامند و از دو روش مستقیم یا روش غیرمستقیم برای انتقال ژن استفاده می­شود. انتقال ژن توسط آگروباکتریوم یکی از روش های موفق مورد استفاده در گیاهان زراعی و باغی است. انتقال ژن توسط این باکتری جزئی از کوچکترین مهندسی های ژنتیک در طبیعت است. فن انتقال ژن با آگروباکتریوم ، از سازوکار طبیعی این باکتری برای انتقال ژن هدف استفاده می کند. بکارگیری این روش از سوی پژوهشگران علوم به نژادی موجب ایجاد تغییرات ژنتیکی مفیدی درگیاهان شده است و گونه­های مختلفی از گیاهان با این روش اصلاح و بهبود یافته­اند. این روش نسبت به سایر روش های انتقال ژن برتری­های زیادی دارد که از جمله آن می توان به پایداری گیاه تراریخته، نبود پیچیدگی و همچنین مقرون­به صرفه بودن آن اشاره کرد. از محدودیت­های این فناوری هم می توان بازده پایین تراریختگی، کارآیی اندک در گیاهان تک لپه و وابستگی به ژنوتیپ و ریزنمونه را نام برد. جهت برطرف کردن این محدودیت­ها مهندسین ژنتیک در تلاشند که ساز­وکار­های پیچیده و مشکلات این روش را مرتفع کنند و راه حل مناسبی برای قرار دادن هدفمند DNA در مکان های ژنومی مناسب در گیاهان ارائه دهند. به­دلیل اهمیت انتقال ژن با آگروباکتریوم و بهبود کارایی این روش، بررسی مکانیسم انتقال ژن با این باکتری ضروریست، چرا که درک فزاینده ما از زیست شناسی آگروباکتریوم می تواند به گسترش کاربرد انتقال ژن به واسطه آگروباکتریوم کمک کند. از سوی دیگر لازمه پیشرفت در این روش انتقال ژن، دستکاری و ایجاد تغییرات به همراه آزمون و خطا در مراحل این فرایند زیستی است. بر این اساس، مقاله مروری پیش رو اطلاعات جامعی را در مورد روش های انتقال ژن، چگونگی تراریختگی گیاهان توسط آگروباکتریوم، انواع گیاهانی که با این روش اصلاح شده اند و همچنین چالش ها و مشکلات مرتبط با این روش ارائه می کند .این مقاله برای افرادی که بر روی ویرایش ژنوم گیاهان با استفاده از آآگروباکتریوم و روش  CRISPR/Cas۹کار می کنند مفید خواهد بود.

کلیدواژه ها:

آگروباکتریوم ، انتقال ژن ، مهندسی ژنتیک ، گیاه تراریخته ، پلاسمید Ti