بررسی افزایش میزان اسید اولئیک در گیاه گلرنگ با استفاده از تغییرات در ژن Fatty Acid Desaturase-2 پس از به کارگیری روش CRISPR-Cas9

گیاه دانه روغنی گلرنگ از گیاهان بومی ایران است که میزان اسید اولییک (18:1) آن در تمامی ارقام ایرانی پایین است. روغن های دارای سطوح اسید اولییک بالاتر از 50 درصد به علت وجود یک پیوند دوگانه در اسیداولییک نسبت به اسیدهای چرب دارای دو یا چند پیوند دوگانه، دارای پایداری اکسیداتیو در برابر حرارت هستند. به کارگیری روش های مهندسی ژنتیک و ویرایش ژنومی دستیابی به دانه های روغنی با اولییک اسید بالا را ممکن ساخته است. در این پژوهش که به منظور افزایش میزان اسید اولییک در گیاه گلرنک انجام شد، دو توالی RNAی راهنما برای هدف گیری ژن Fatty Acid Desaturase 2 (FAD2-1) از دو ناحیه طراحی شد که محل هدف گیری آنها درون ناحیه کد کننده این ژن با فاصله 640 جفت باز از یکدیگر قرار داشت. توالی های راهنما به همراه ژن Cas9 (بهینه سازی کدونی شده) در ناحیه T-DNAی سازه اگروباکتریومی کلون سازی و به روش In-planta به غوزه گیاه گلرنگ منتقل شد. بذور حاصل کشت و گیاهان حاصل پس از بذرگیری در نسل بعد برای تغییر پروفایل اسیدهای چرب غربال شدند. نتایج نشان داد میزان اسیداولییک در بذر یکی از لاین ها که دارای چهار تغییر اسیدآمینه به طور همزمان بود به طور میانگین به 14/53 درصد رسیده است. این در حالی است که میزان اسید اولییک در گیاه شاهد به طور میانگین 62/11 درصد اندازه گیری شد. نتایج نشان داد در نسل در حال تفرق، تغییر پروفایل اسید چرب در لاین دارای تغییر اسیدآمینه به صورت هموزایگوس اتفاق افتاده و گیاهان هتروزایگوس پروفایل روغن مشابه گیاهان شاهد دارند. همچنین نتایج این پژوهش می تواند نشان دهنده امکان ایجاد افزایش در میزان اسید اولییک در دانه های روغنی با تغییر توالی آنزیم FAD-2 و بدون غیرفعال سازی کامل ژن باشد.