WDV toleráns árpavonalak előállítása CRISPR/Cas9 rendszerrel
Kulcsszavak:
WDV, DNS vírus, CRISPR/Cas9, genomszerkesztés, vírus rezisztenciaAbsztrakt
A növényi vírusok évente akár 10–15%-os veszteséget is okozhatnak a mezőgazdaságban. A fertőzött növények kezelésére nincs mód, így a gyakorlatban jelenleg a megelőzés (vektorszervezetek gyérítése és a helyes vetésidő megválasztása) az egyetlen hatásos védekezési lehetőség. A vegyszeres növényvédelem viszont kettős: anyagi és környezeti terheléssel is jár. A legjobb megoldás vírusokkal szemben ellenálló fajták termesztése, illetve előállítása. A Geminivirideae családba tartozó búza törpülés vírus (wheat dwarf virus-WDV) hazánkban is jelentős károkat okoz az árpa és búzaállományokban. Kutatócsoportunk az elmúlt években mesterséges miRNS-ek segítségével sikeresen állított elő WDV-rezisztens növényeket, viszont az alkalmazott technika csak a vírus DNS genomjáról átíródó RNS-transzkriptumok ellen hatásos (Kis és mtsai, 2016). Ezzel szemben a bakteriális immunrendszer működésén alapuló CRISPR/Cas9 genomszerkesztő rendszer magát a vírus DNS-t képes hasítani, és a létrejövő mutációkkal akár inaktiválni a WDV-t. Jelen munkánk során egy négy guide RNS-t kódoló konstrukciót (WDVGuide4Guard) alkalmaztunk sikerrel árpában. A transzformáns árpavonalak a WDV fertőzésre magas fokú toleranciát mutattak.
Hivatkozások
Benkovics, A. H., Vida, Gy., Nelson, D. 2010. Partial resistance to wheat dwarf virus in winter wheat cultivars. Plant Pathology. 59. 1144–1151. https://doi.org/10.1111/j.1365-3059.2010.02318.x
Harwood, W. A. 2014. A protocol for high-throughput Agrobacterium-mediated barley transformation. In: Cereal Genomics: Robert, J. H., Furtado, H. Springer Science and Business Media, New York 251–260. https://doi.org/10.1007/978-1-62703-715-0_20
Havelda, Z., Kis, A. 2017. Genomszerkesztés a növényi vírusrezisztencianemesítés szolgálatában. In: Precíziós nemesítés – Kulcs az agrárinnovációhoz. Balázs, E., Dudits, D. Agroinform Budapest 96–105.
Kis, A., Tholt, G., Ivanics, M., Várallyay, É., Jenes, B., Havelda, Z. 2016. Polycistronic artificial miRNA-mediated resistance to wheat dwarf virus in barley is highly efficient at low temperature. Molecular Plant Pathology. 17. 427–437. https://doi.org/10.1111/mpp.12291
Parizipour, M. H., Schubert, J., Behjatnia, S. A. A., Afsharifar, A., Habekuß, A., Wu, B. 2016. Phylogenetic analysis of wheat dwarf virus isolates from Iran. Virus Genes. 53. 266–274. https://doi.org/10.1007/s11262-016-1412-0
Szittya, G., Silhavy, D., Molnar, A., Havelda, Z., Lovas, A., Lakatos, L. Banfalvi, Z., Burgyan, J. 2003. Low temperature inhibits RNA silencing-mediated defence by the control of siRNA generation. The EMBO Journal. 22. 633–640. https://doi.org/10.1093/emboj/cdg74
Xing, H., Dong, L., Wang, Z., Zhang, H., Han, C., Bing, L. B., Wang, X., Chen, Q. 2014. A CRISPR / Cas9 toolkit for multiplex genome editing in plants. BMC Plant Biology. 14. 327. https://doi.org/10.1186/s12870-014-0327-y
Letöltések
Megjelent
Folyóirat szám
Rovat
License
Copyright (c) 2018 Kis András, Hamar Éva, Tholt Gergely, Taller János, Havelda Zoltán
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
The articel is under the Creative Commons 4.0 standard licenc: CC-BY-NC-ND-4.0. Under the following terms: You must give appropriate credit, provide a link to the license, and indicate if changes were made. You may do so in any reasonable manner, but not in any way that suggests the licensor endorses you or your use. You may not use the material for commercial purposes. If you remix, transform, or build upon the material, you may not distribute the modified material. You may not apply legal terms or technological measures that legally restrict others from doing anything the license permits.
Georgikon for Agriculture