ویرایش ژن هیستون سانترومری CenH3 در گیاه خیار با استفاده از فن‌آوری کریسپر

نویسندگان

1 فارغ‌التحصیل دکتری، گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی‌سینا، همدان، ایران

2 استاد، گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی‌سینا، همدان، ایران

3 دانشیار، گروه تولید و ژنتیک گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی‌سینا، همدان، ایران

doi
10.22084/ppt.2025.30966.2161
چکیده

ارقام هیبرید خیار برای زودرسی، مقاومت به خشکی، افزایش عملکرد، یکنواختی شکلِ میوه، اندازه، رنگ، کیفیت بهتر محصول و پارتنوکارپی معرفی می‌­شوند. لاین‌­های خالص به­‌عنوان والدین در تولید ارقام هیبرید به‌کار می­روند. القای هاپلوئــیدی برای تولید لاین­‌های خالص با استفاده از ویرایش ژنومی، یک پیشرفت اساسی است که می‌­تواند منجربه توسعه­‌ی مسیرهای جدید برای به‌­نژادی کدوئیان شود. گزارش‌­هایی از تولید گیاهان دابل‌هاپلوئید و استفاده از فن‌آوری CRISPR/Cas9 در برخی از گونه‌­های گیاهی وجود دارد. بااین‌حال به جز یک مورد، از سیستم القاکننده‌ی هاپلوئیدی با استفاده از ویرایش ژنومی در کدوئیان استفاده نشده است. هدف از این پژوهش ایجاد جهش‌ در ژن CenH3 گیاه خیار توسط سیستم CRISPR/Cas9 و گشودن مسیری برای توسعه لاین‌های القاکننده‌ی هاپلوئیدی بود. بدین‌­منظور ابتدا توالی راهنما باتوجه‌به توالی ژن CenH3 در خیار طراحی و در ناقل pDE-Cas9 درج شد. سپس با استفاده از باکتری رایزوژنز به گیاه خیار منتقل شد. از بین نمونه‌ها آن‌هایی که سازه را با موفقیت دریافت کرده بودند توالی‌یابی شدند. سه جهش در ژن CenH3 در ریشه مویین خیار شناسایی شد. دو جهش در فاصله سه و یک جهش در فاصله 11 نوکلئوتیدی از نقطه PAM قرار داشتند. برای اولین‌بار در این پژوهش در ژن CenH3 خیار جهش غیرکشنده ایجاد شد که می‌تواند راه را برای تولید القاکننده‌های هاپلوئیدی هموار سازد.