[صفحه اصلی ]   [Archive] [ English ]  
:: صفحه اصلي :: درباره نشريه :: آخرين شماره :: تمام شماره‌ها :: جستجو :: ثبت نام :: ارسال مقاله :: تماس با ما ::
بخش‌های اصلی
صفحه اصلی::
اطلاعات نشریه::
آرشیو مجله و مقالات::
برای نویسندگان::
برای داوران::
ثبت نام و اشتراک::
تماس با ما::
تسهیلات پایگاه::
بایگانی مقالات زیر چاپ::
::
::
شماره‌های چاپ شده

فایل لیست داوران مقالات 

دوره سیزدهم سال 1403
شماره اول
شماره دوم

دوره دوازدهم سال 1402
شماره اول
شماره دوم

دوره یازدهم سال 1401
شماره اول
شماره دوم
دوره دهم سال 1400
شماره اول
شماره دوم
دوره نهم سال 1399
شماره اول
شماره دوم
دوره هشتم سال 1398
شماره اول
شماره دوم

دوره هفتم سال 1397
دوره ششم سال 1396
دوره پنجم سال 1395
دوره چهارم سال 1394
دوره سوم سال 1393
دوره دوم سال 1392
دوره اول سال 1391
..
راهنمای نگارش
..
جستجو در پایگاه

جستجوی پیشرفته
..
دریافت اطلاعات پایگاه
نشانی پست الکترونیک خود را برای دریافت اطلاعات و اخبار پایگاه، در کادر زیر وارد کنید.
..
:: دوره 13، شماره 1 - ( 3-1403 ) ::
جلد 13 شماره 1 صفحات 9-1 برگشت به فهرست نسخه ها
ویرایش ژن DAD1 در آرابیدوپسیس و کلزا با هدف القای نرعقیمی
راحیل دولت ابادی ، عبدالرضا باقری* ، سید حسن مرعشی ، سعید ملک زاده شفارودی
گروه بیوتکنولوژی و به‌نژادی گیاهی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، ایران ، bagheriyazd@gmail.com
چکیده:   (558 مشاهده)
این پژوهش با هدف بررسی امکان تولید لاین نرعقیم در گیاه روغنی کلزا با استفاده از فناوری کریسپر انجام شده است. در این راستا ژن­های مختلف دخیل در نمو دانه گرده و بساک مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند و ژن DAD1، که یک فسفولیپاز کلروپلاستی را کد می­کند و در ژنوم کلزا دو نسخه از آن وجود دارد، به عنوان ژن هدف انتخاب شد. پس از طراحی سازه کریسپری برای این ژن، کارکرد این سازه در گیاهان آرابیدوپسیس و کلزا مورد بررسی قرار گرفت. انتقال این سازه با موفقیت انجام شد و در مجموع، 18 گیاه آرابیدوپسیس و 8 گیاه کلزای تراریخته با سازه کریسپری حاصل شد، ولی هیچکدام از گیاهان کلزای تراریخته به مرحله تولید بذر نرسیدند و گیاهان آرابیدوپسیس تراریخته نیز کپسول­های خالی از بذر تولید کردند. برای بررسی کارکرد سازه کریسپری، DNA حاصل از سه گیاه کلزای تراریخته استخراج شد و ایجاد جهش در ناحیه مورد نظر ژن DAD1 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج توالی­یابی نشان داد که در محل هدف سازه کریسپر، حذف و اضافه­هایی در توالی ژن DAD1 در این 3 لاین اتفاق افتاده است که عدم تولید بذر در گیاهان تراریخته ممکن است به دلیل از کار افتادن ژن DAD1 باشد. فارغ از این مسأله، نتایج این بررسی بیانگر این است که امکان دستیابی به نرعقیمی با استفاده از این روش امکانپذیر است. در عین حال برای تایید نتایج و بازگرداندن باروری به این لاین­ها بررسی­های بیشتری با استفاده از پروموترهای القایی در این سازه کریسپری مورد نظر است.
واژه‌های کلیدی: بذر هیبرید، بساک، کریسپر، CRISPR
متن کامل [PDF 708 kb]   (334 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: مهندسی ژنتیک گیاهی
دریافت: 1402/11/1 | پذیرش: 1403/2/10 | انتشار: 1403/6/7
فهرست منابع
1. Amini Neisiani, A., Saidi, A., & Tohidfar, M. (2023). CRISPR and biosafety considerations. Genetic Engineering and Biosafety Journal, 12(1), 0-0. DOR:20.1001.1.25885073.1402.12.1.10.4. In Persian.
2. Belhaj, K., Chaparro-Garcia, A., Kamoun, S., Nekrasov, V. (2013) Plant genome editing made easy: targeted mutagenesis in model and crop plants using the CRISPR/Cas system. Plant Methods 9 (1):39. https://doi.org/10.1186/1746-4811-9-39 [DOI:10.1186/1746-4811-9-39.] [PMID] []
3. Cigan, A.M., Singh, M., Benn, G., Feigenbutz, L., Kumar, M., Cho, M.J., Svitashev, S., Young, J. (2017) Targeted mutagenesis of a conserved anther‐expressed P450 gene confers male sterility in monocots. Plant Biotechnology Journal 15 (3):379-389. https://doi.org/ 10.1111/pbi.12633. https://doi.org/10.1111/pbi.12633 [DOI:10.1111/pbi.12633.] [PMID] []
4. Denise, M., Gourret, J., Pellan-Delourne, R., Renard, M., Mariani, C. (1993) Expression of engineered nuclear male sterility in Brassica napus. Plant Physiology 101:1295-1304. https://doi.org/10.1104/pp.101.4.1295 [DOI:10.1104/pp.101.4.1295.] [PMID] []
5. Doyle, J. (1991) DNA protocols for plants. In: Molecular Techniques in Taxonomy. Springer, pp 283-293. https://doi.org/ 10.1007/978-3-642-83962-7_18. https://doi.org/10.1007/978-3-642-83962-7_18 [DOI:10.1007/978-3-642-83962-7_18.]
6. Ghodrati, G., Mohammadi, V., Khanghah, H. Z., & Shafeinia, A. R. (2021). Fertility restoring potential of rapeseed (Brassica napus) genotypes in Ogura and Polima CMS systems. Iranian Journal of Field Crop Science, 52(1). DOI: 10.22059/ijfcs.2020.289508.654644. In Persian
7. Grimm, S., Voß-Neudecker, F. (2003) High-purity plasmid isolation using silica oxide. E coli Plasmid Vectors: Methods and Applications:83-87. https://doi.org/ 10.1385/1-59259-409-3:83. https://doi.org/10.1385/1-59259-409-3:83 [DOI:10.1385/1-59259-409-3:83.] [PMID]
8. Hatakeyama, K., Ishiguro, S., Okada, K., Takasaki, T., Hinata, K. (2003) Antisense inhibition of a nuclear gene, BrDAD1, in Brassica causes male sterility that is restorable with jasmonic acid treatment. Molecular Breeding 11 (4):325-336. https://doi.org/ 10.1023/A:1023429700668. https://doi.org/10.1023/A:1023429700668 [DOI:10.1023/A:1023429700668.]
9. Ishiguro, S., Kawai-Oda, A., Ueda, J., Nishida, I., Okada, K. (2001) The DEFECTIVE IN ANTHER DEHISCENCE1 gene encodes a novel phospholipase A1 catalyzing the initial step of jasmonic acid biosynthesis, which synchronizes pollen maturation, anther dehiscence, and flower opening in Arabidopsis. The Plant Cell 13 (10):2191-2209. https://doi.org/10.1105/tpc.010192 [DOI:10.1105/tpc.010192.] [PMID] []
10. Konagaya, K.I., Ando, S., Kamachi, S., Tsuda, M., Tabei, Y. (2008) Efficient production of genetically engineered, male-sterile Arabidopsis thaliana using anther-specific promoters and genes derived from Brassica oleracea and B. rapa. Plant Cell Reports 27 (11):1741-1754. https://doi.org/ 10.1007/s00299-008-0598-6. https://doi.org/10.1007/s00299-008-0598-6 [DOI:10.1007/s00299-008-0598-6.] [PMID]
11. Langner, T., Kamoun, S., Belhaj, K. (2018) CRISPR crops: plant genome editing toward disease resistance. Annual Review of Phytopathology 56:479-512. https://doi.org/ 10.1146/annurev-phyto-080417-050158. https://doi.org/10.1146/annurev-phyto-080417-050158 [DOI:10.1146/annurev-phyto-080417-050158.] [PMID]
12. Lassoued, R., Macall, D.M., Hesseln, H., Phillips, P.W., Smyth, S.J. (2019) Benefits of genome-edited crops: expert opinion. Transgenic Research 28 (2):247-256. https://doi.org/ 10.1007/s11248-019-00118-5. https://doi.org/10.1007/s11248-019-00118-5 [DOI:10.1007/s11248-019-00118-5.] [PMID] []
13. Li, J.F., Norville, J.E., Aach, J., McCormack, M., Zhang, D., Bush, J., Church, G.M., Sheen, J. (2013) Multiplex and homologous recombination-mediated genome editing in Arabidopsis and Nicotiana benthamiana using guide RNA and Cas9. Nature Biotechnology 31 (8):688-691. https://doi.org/ 10.1038/nbt.2654. https://doi.org/10.1038/nbt.2654 [DOI:10.1038/nbt.2654.] [PMID] []
14. Li, S., Yang, D., Zhu, Y. (2007) Characterization and use of male sterility in hybrid rice breeding. Journal of Integrative Plant Biology 49 (6):791-804. https://doi.org/ 10.1111/j.1744-7909.2007.00513.x. https://doi.org/10.1111/j.1744-7909.2007.00513.x [DOI:10.1111/j.1744-7909.2007.00513.x.]
15. Liu, K.I., Ramli, M.N.B., Woo, C.W.A., Wang, Y., Zhao, T., Zhang, X., Yim, G.R.D., Chong, B.Y., Gowher, A., Chua, M.Z.H. (2016) A chemical-inducible CRISPR-Cas9 system for rapid control of genome editing. Nature Chemical Biology 12 (11):980-987. https://doi.org/ 10.1038/nchembio.2179. https://doi.org/10.1038/nchembio.2179 [DOI:10.1038/nchembio.2179.] [PMID]
16. Maheshwari, P., Selvaraj, G., Kovalchuk, I. (2011) Optimization of Brassica napus (canola) explant regeneration for genetic transformation. New Biotechnology 29 (1):144-155. https://doi.org/ 10.1016/j.nbt.2011.06.014. https://doi.org/10.1016/j.nbt.2011.06.014 [DOI:10.1016/j.nbt.2011.06.014.] [PMID]
17. Millwood, R.J., Moon, H.S., Poovaiah, C.R., Muthukumar, B., Rice, J.H., Abercrombie, J.M., Abercrombie, L.L., Green, W.D., Stewart, C.N. (2016) Engineered selective plant male sterility through pollen‐specific expression of the EcoRI restriction endonuclease. Plant Biotechnology Journal 14 (5):1281-1290. https://doi.org/ 10.1111/pbi.12493. https://doi.org/10.1111/pbi.12493 [DOI:10.1111/pbi.12493.] [PMID] []
18. Naito, Y., Hino, K., Bono, H., Ui-Tei, K. (2015) CRISPRdirect: software for designing CRISPR/Cas guide RNA with reduced off-target sites. Bioinformatics 31 (7):1120-1123. https://doi.org/ 10.1093/bioinformatics/btu743. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btu743 [DOI:10.1093/bioinformatics/btu743.] [PMID] []
19. Nishimasu, H., Ran, F.A., Hsu, P.D., Konermann, S., Shehata, S.I., Dohmae, N., Ishitani, R., Zhang, F., Nureki, O. (2014) Crystal structure of Cas9 in complex with guide RNA and target DNA. Cell 156 (5):935-949. https://doi.org/ 10.1016/j.cell.2014.02.001. https://doi.org/10.1016/j.cell.2014.02.001 [DOI:10.1016/j.cell.2014.02.001.] [PMID] []
20. Pixley, K.V., Falck-Zepeda, J.B., Paarlberg, R.L., Phillips, P.W., Slamet-Loedin, I.H., Dhugga, K.S., Campos, H., Gutterson, N. (2022) Genome-edited crops for improved food security of smallholder farmers. Nature Genetics 54 (4):364-367. https://doi.org/ 10.1038/s41588-022-01046-7. https://doi.org/10.1038/s41588-022-01046-7 [DOI:10.1038/s41588-022-01046-7.] [PMID]
21. Ruiz, O.N., Daniell, H. (2005) Engineering cytoplasmic male sterility via the chloroplast genome by expression of β-ketothiolase. Plant Physiology 138 (3):1232-1246. 10.1104/pp.104.057729. [DOI:10.1104/pp.104.057729] [PMID] []
22. Sambrook, J., & Russell, D.W. (2001). Cloning and transformation with plasmid vectors. Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Third. Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York, 157-258. [DOI:10.1101/pdb.top101170] [PMID]
23. Shi, J., Cui, M., Yang, L., Kim, Y.J., Zhang, D. (2015) Genetic and biochemical mechanisms of pollen wall development. Trends in Plant Science 20 (11):741-753. https://doi.org/ 10.1016/j.tplants.2015.07.010. https://doi.org/10.1016/j.tplants.2015.07.010 [DOI:10.1016/j.tplants.2015.07.010.] [PMID]
24. Theerakulpisut, P., Xu, H., Singh, M.B., Pettitt, J.M., Knox, R.B. (1991) Isolation and developmental expression of Bcp1, an anther-specific cDNA clone in Brassica campestris. The Plant Cell 3 (10):1073-1084. https://doi.org/ 10.1105/tpc.3.10.1073. https://doi.org/10.1105/tpc.3.10.1073 https://doi.org/10.2307/3869296 [DOI:10.1105/tpc.3.10.1073.]
25. Tuncel, A., Pan, C., Sprink, T., Wilhelm, R., Barrangou, R., Li, L., Shih, P.M., Varshney, R.K., Tripathi, L., Van Eck, J. (2023) Genome-edited foods. Nature Reviews Bioengineering:1-18. https://doi.org/ 10.1038/s44222-023-00115-8. https://doi.org/10.1038/s44222-023-00115-8 [DOI:10.1038/s44222-023-00115-8.]
26. Weber, E., Gruetzner, R., Werner, S., Engler, C., Marillonnet, S. (2011) Assembly of designer TAL effectors by Golden Gate cloning. PloS One 6 (5):e19722. https://doi.org/ 10.1371/journal.pone.0019722. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0019722 [DOI:10.1371/journal.pone.0019722.] [PMID] []
27. Xu, H., Knox, R.B., Taylor, P.E., Singh, M.B. (1995) Bcp1, a gene required for male fertility in Arabidopsis. Proceedings of the National Academy of Sciences 92 (6):2106-2110. https://doi.org/ 10.1073/pnas.92.6.2106. https://doi.org/10.1073/pnas.92.6.2106 [DOI:10.1073/pnas.92.6.2106.] [PMID] []
28. Zander, M., Lewsey, M.G., Clark, N.M., Yin, L., Bartlett, A., Saldierna Guzmán, J. P., ... & Ecker, J. R. (2020). Integrated multi-omics framework of the plant response to jasmonic acid. Nature Plants, 6(3), 290-302. https://doi.org/10.1038/s41477-020-0605-7 [DOI:10.1038/s41477-020-0605-7.] [PMID] []
29. Zhan, X.Y., Wu, H.M., Cheung, A.Y. (1996) Nuclear male sterility induced by pollen-specific expression of a ribonuclease. Sexual Plant Reproduction 9 (1):35-43. https://doi.org/ 10.1007/BF00230364. https://doi.org/10.1007/BF00230364 [DOI:10.1007/BF00230364.]
30. Zhang, X., Henriques, R., Lin, S.S., Niu, Q.W., Chua, N.H. (2006) Agrobacterium-mediated transformation of Arabidopsis thaliana using the floral dip method. Nature Protocols 1 (2):641-646. https://doi.org/ 10.1038/nprot.2006.97. https://doi.org/10.1038/nprot.2006.97 [DOI:10.1038/nprot.2006.97.] [PMID]
31. Zhang, Y., Pribil, M., Palmgren. M., Gao, C. (2020) A CRISPR way for accelerating improvement of food crops. Nature Food 1 (4):200-205. https://doi.org/ 10.1038/s43016-020-0051-8. https://doi.org/10.1038/s43016-020-0051-8 [DOI:10.1038/s43016-020-0051-8.]
32. Zhang, Y., Singh, M.B., Swoboda, I., Bhalla, P.L. (2005) Agrobacterium-mediated transformation and generation of male sterile lines of Australian canola. Crop and Pasture Science 56 (4):353-361. https://doi.org/ 10.1071/AR04175. https://doi.org/10.1071/AR04175 [DOI:10.1071/AR04175.]
ارسال نظر درباره این مقاله
نام کاربری یا پست الکترونیک شما:

CAPTCHA



XML   English Abstract   Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Dolatabadi R, Bagheri A, Marashi S H, Malekzadeh Shafaroudi S. DAD1 gene editing in Arabidopsis and rapeseed towards inducing sterility. gebsj 2024; 13 (1) :1-9
URL: http://gebsj.ir/article-1-482-fa.html

دولت ابادی راحیل، باقری عبدالرضا، مرعشی سید حسن، ملک زاده شفارودی سعید. ویرایش ژن DAD1 در آرابیدوپسیس و کلزا با هدف القای نرعقیمی. مهندسی ژنتیک و ایمنی زیستی. 1403; 13 (1) :1-9

URL: http://gebsj.ir/article-1-482-fa.html



بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.
دوره 13، شماره 1 - ( 3-1403 ) برگشت به فهرست نسخه ها
دوفصل نامه علمی-پژوهشی مهندسی ژنتیک و ایمنی زیستی Genetic Engineering and Biosafety Journal
Persian site map - English site map - Created in 0.06 seconds with 39 queries by YEKTAWEB 4710