کاربرد مهندسی ژنتیک در مقاومت به ریزش دانه در کلزا

کلزا یکی از گیاهان مهم روغنی است که در سال های گذشته کشت آن در ایران توسعه زیادی پیدا کرده است. گیاهان خانواده براسیکاسه به طور معمول دانه های خود را به وسیله سازوکار شکستن غلاف پراکنده می کنند. اگر چه باز شدن غلاف یک سازوکار مفید برای پراکندگی دانه ها در طبیعت است، یکی از بزرگترین مشکلات زراعت کلزا محسوب می شود. در صورتی که برداشت به تاخیر بیافتد ریزش دانه می تواند تا ۵۰ درصد عملکرد محصول را کاهش دهد. باز شدن غلاف از نظر مورفولوژیک با شکل منطقه شکوفایی در غلاف در ارتباط است. منطقه شکوفایی از یک لایه ی چند سلولی تشکیل شده است که دیواره میانی(replum) را از مرز پریکارپ پوشش غلاف (silique valve) جدا می سازد. به تازگی تعدادی از ژن ها مانند FUL، SHP، IND، ALC و RPL در آرابیدوپسیس به عنوان گیاه مدل و کلزا شناسایی شده اند که در شکل گیری و تنظیم منطقه باز شدن غلاف شرکت دارند. افزایش بیان برخی از این ژن ها مانند FUL و RPL اثر مثبت بر ایجاد مقاومت به ریزش دارند و افزایش بیان برخی دیگر مانند SHP۱، SHP۲، IND و ALC اثر منفی بر مقاومت به ریزش دانه در کلزا دارند. با استفاده از روش های علم مهندسی ژنتیک می توان میزان بیان هر یک از این ژن ها را تغییر داد و در نهایت گیاهان مقاوم به ریزش تولید کرد. با توجه به اینکه روش های زراعی کاهش ریزش دانه در این گیاه تا به حال موثر نبوده اند و گاهی باعث کاهش کیفیت روغن استحصال شده نیز شده اند به نظر می رسد موثرترین راه مقابله با این مشکل استفاده از روش های مهندسی ژنتیک جهت افزایش یا کاهش بیان ژن های موثر در این صفت است که در این مقاله ابتدا به توضیح اثر هر یک از این ژن ها و اثرات متقابل بین آن ها پرداخته می شود و سپس روش های موثر مهندسی ژنتیک جهت افزایش مقاومت به ریزش دانه در کلزا توضیح داده خواهند شد.

کلیدواژه ها:

کلزا ، ریزش دانه ، منطقه باز شدن غلاف ، ژن های مقاومت به ریزش ، مهندسی ژنتیک