view in publisher's site

Development and Application of Genetic Engineering for Wheat Improvement

Wheat is one of the most important staple food crops of the world, and continuous genetic improvement is vital to meet the demands of the rapidly growing world population. Conventional breeding has led to the development of current high yielding wheat varieties, and recent achievements in genetic engineering are expected to augment conventional breeding to further increase production. Advances in genome sequencing and molecular breeding have increased the rate of gene discovery, leading to a need for highly efficient and robust transformation systems. Targeted genome editing will require efficient delivery of sequence-specific nucleases, such as zinc fingers (ZFNs), transcription activator-like effector nucleases (TALENs), and RNA-guided engineered nucleases such as CRISPR-Cas9. Since the first report of fertile transgenic wheat in 1992, optimization of plant tissue culture techniques, DNA delivery methods, gene expression cassettes, and marker genes have led to reliable transformation protocols for a range of wheat model cultivars. However, like other cereal crops, wheat transformation has also been hampered by genotype effects. The limited range of transformable tissues in wheat is considered another challenge. Several excellent review papers have described the progress made towards developing robust genetic transformation systems for wheat, so we have focused our attention on a detailed analysis of selectable markers and promoters that have been used. The choice of selectable marker and promoter can dramatically influence the outcome of a transformation project. Both Agrobacterium tumefaciens and microprojectile-mediated transformation systems have been employed successfully for genetic transformation of wheat using genes of agronomic importance. Since improvement in agronomic traits of wheat will affect a sizeable population, we have provided an analysis of the progress made towards developing genetically superior wheat containing gene(s) of agronomic importance. Recent efforts on targeted genome editing in wheat are also discussed.

توسعه و کاربرد مهندسی ژنتیک برای بهبود گرما

گندم یکی از مهم‌ترین محصولات غذایی اصلی جهان است و بهبود مستمر ژنتیکی برای برآورده کردن نیازهای جمعیت در حال رشد جهان حیاتی است. پرورش سنتی منجر به توسعه ارقام فعلی گندم با بازده بالا شده‌است و انتظار می‌رود که دستاوردهای اخیر در مهندسی ژنتیک، پرورش سنتی را برای افزایش بیشتر تولید تقویت کند. پیشرفت‌ها در تعیین توالی ژنوم و اصلاح مولکولی، نرخ کشف ژن را افزایش داده و منجر به نیاز به سیستم‌های تبدیل بسیار کارآمد و قوی شده‌است. ویرایش هدفمند ژنوم نیاز به تحویل موثر نوکلئازهای خاص توالی مانند انگشتان روی (ZFN ها)، نوکلئازهای موثر فعال‌کننده رونویسی (تالنز ها)و نوکلئازهای مهندسی شده RNA محور مانند CRIS - Cas۹ خواهد داشت. از زمان اولین گزارش از گندم تراریخته بارور در سال ۱۹۹۲، بهینه‌سازی تکنیک‌های کشت بافت گیاهی، روش‌های تحویل DNA، نوارهای بیان ژن و ژن‌های نشانگر منجر به پروتکل‌های انتقال قابل‌اعتماد برای طیف وسیعی از ارقام مدل گندم شده‌است. با این حال، همانند دیگر محصولات غلات، انتقال گندم نیز با اثرات ژنوتیپ مختل شده‌است. محدوده محدود بافت‌های قابل تبدیل در گندم یک چالش دیگر در نظر گرفته می‌شود. چندین مقاله مروری عالی پیشرفت ایجاد شده به سمت توسعه سیستم‌های انتقال ژنتیکی قوی برای گندم را توصیف کرده‌اند، بنابراین ما توجه خود را بر تجزیه و تحلیل دقیق مارکرهای انتخابی و ترویج کنندگانی که مورد استفاده قرار گرفته‌اند متمرکز کرده‌ایم. انتخاب نشانگر انتخابی و پروموتر می‌تواند به طور چشمگیری بر نتیجه یک پروژه تبدیل تاثیر بگذارد. هر دو سیستم انتقال Agrobacterium tumefaciens و میکروگلوله با موفقیت برای انتقال ژنتیکی گندم با استفاده از ژن‌های با اهمیت زراعی به کار گرفته شده‌اند. از آنجا که بهبود صفات زراعی گندم جمعیت قابل‌توجهی را تحت‌تاثیر قرار خواهد داد، ما یک تجزیه و تحلیل از پیشرفت ایجاد شده در جهت توسعه گندم برتر ژنتیکی حاوی ژن (های)اهمیت زراعی ارائه کرده‌ایم. تلاش‌های اخیر در زمینه اصلاح ژنوم هدف در گندم نیز مورد بحث قرار گرفته‌است.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Plant Science
  • ترجمه مقاله Plant Science
  • مقاله علوم گیاهی
  • ترجمه مقاله علوم گیاهی
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.