Yeni Sprey Zeytin Ağaçlarını Xylella'dan Koruyabilir

ÖZET

Araştırmacılar, Nucleic Acids Research'te ayrıntılı olarak açıklanan tek bir püskürtme uygulaması kullanarak bitkilerde hassas gen inaktivasyonu için çığır açan bir teknoloji geliştirdiler. Bu yenilikçi yaklaşım, hedef genleri seçici olarak susturan özel olarak tasarlanmış küçük RNA moleküllerini serbest bırakmak için iyi huylu virüsleri kullanır ve ürün verimliliğini ve hastalık direncini artırmada potansiyel uygulamalara sahiptir.

Bitki Moleküler ve Hücresel Biyoloji Enstitüsü'ndeki bir araştırma ekibi, tek bir sprey uygulaması kullanarak bitki genlerinin hassas ve uzun süreli inaktivasyonu için çığır açan bir teknoloji yarattı.

The bulgularNucleic acids Research'te yayınlanan makale, bitkinin genetik yapısını değiştirmeden hedef genleri seçici olarak susturmak için özel olarak tasarlanmış küçük RNA moleküllerini serbest bırakan iyi huylu bir virüsün kullanıldığı yenilikçi bir yaklaşımı ayrıntılarıyla anlatıyor.

Bu özellik Avrupa Birliği içinde büyük önem taşıyor. genetiği değiştirilmiş organizmalarla ilgili düzenleme (GDO'lar) katıdır. Sonuç olarak, araştırma ekibi, İspanyol Ulusal Araştırma Konseyi (CSIC) ve Valensiya Teknik Üniversitesi'nin ortak mülkiyetinde olan bu teknolojiyi korumak için bir Avrupa patent başvurusu sundu.

Teknoloji, DNA benzeri özellikler sergileyen ancak önemli ölçüde daha küçük olan küçük RNA molekülleri olan yapay mikroRNA'ların (amiRNA'lar) kullanılmasına dayanıyor.

Bu amiRNA'lar, yüksek özgüllük sağlamak ve istenmeyen gen inaktivasyonunu önlemek için titizlikle tasarlanmıştır. Boyutu optimize edilmiş daha büyük öncü moleküllerden türetilirler. Arabidopsis thalianaMoleküler biyoloji ve bitki genetiği araştırmalarında sıklıkla kullanılan otsu bir bitkidir.

Bu yöntem piyasada yaygın olarak benimsenme olanaklarının önünü açıyor. Mahsul verimliliğini artırma, bitkileri hastalıklardan koruma ve çevresel değişimlere karşı dayanıklılıklarını güçlendirme gibi uygulamalara sahiptir.

Zararsız bir virüs içeren sprey hedef bitkiye uygulanır. Virüs bitkinin içine girdikten sonra çoğalır ve istenen genin etkisiz hale getirilmesi için gerekli olan yapay RNA moleküllerini serbest bırakır.

"Bir yandan, yapay mikroRNA'ların öncü moleküllerinin boyutunu, onların aktivitelerini etkilemeden önemli ölçüde azaltmayı başardık" dedi CSIC'den araştırmacı Alberto Carbonell.

"Öte yandan minimal öncü moleküllerden amiRNA üreten zararsız viral vektörler içeren bitki özlerini püskürterek bitki genlerini etkisiz hale getirebileceğimizi kanıtladık” diye ekledi.

Bu teknoloji bir dizi avantaj sunuyor. İlk olarak, tek bir sprey uygulaması zararsız virüsü tanıtabilir ve hedeflenen bitki dokularında amiRNA'lar üretebilir, bu da birden fazla tedaviye olan ihtiyacı ortadan kaldırır ve uygulama maliyetlerini düşürür.

Örneğin araştırmacılar, tek bir sprey kullanarak klorofil biyosenteziyle ilişkili genlerin etkisiz hale getirilerek etkilenen dokuların sararmasına yol açtığını gösterdi.

Carbonell, bu yaklaşımın, gen ifadesini seçici olarak etkisiz hale getirerek, mahsul verimini artırarak ve değişen çevresel koşullara karşı dayanıklılığını güçlendirerek mahsul tarımında potansiyel olarak devrim yaratabileceğini söyledi.

Ek olarak teknoloji, mahsulleri virüsler de dahil olmak üzere çeşitli patojenlere karşı bağışıklık kazandırmak için kullanılabilir.

Zeytin ağaçlarındaki belirli genlerin susturulması, zeytin ağaçlarının bakterinin neden olduğu yıkıcı bir hastalık olan Olive Quick Decline Syndrome'a ​​(OQDS) karşı direncini artırabilir. Xylella fastidiosa. Araştırmacılar zeytin ağaçlarında susturulduğunda OQDS'yi savuşturma yeteneklerini artırabilecek anahtar genleri belirlediler.

Zeytin ağaçlarının savunma mekanizmaları vardır ve araştırmacılar bu doğal korumaları güçlendirmenin yollarını araştırmaktadır. Araştırmacılar, zeytin ağaçlarının içindeki belirli genleri hedef alarak zeytin ağaçlarının OQDS'ye karşı direncini arttırmayı amaçlıyor.

Susturma için tanımlanan kesin genler, ağacın Xylella fastidiosa ile etkileşiminde hayati bir rol oynuyor. Bu genlerden bazıları ağacın bakteriye verdiği tepkide rol oynuyor ve OQDS semptomlarının şiddetini etkiliyor. Araştırmacılar, bu spesifik genleri susturarak zeytin ağacının Xylella fastidiosa'ya verdiği tepkiyi değiştirerek hastalığa karşı daha dirençli hale getirmeyi umuyor.

Zeytin ağacındaki bu genlerin susturulması, geniş spektrumlu pestisitlere olan ihtiyacı en aza indirirken OQDS ile mücadele için potansiyel bir çözüm sunuyor. Bu yaklaşım, ağacın hastalığa karşı direncini artırmanın yanı sıra sürdürülebilir ve çevre dostu tarım uygulamalarına da katkıda bulunacaktır.