مهندسي ژنتيك پنبه: از گذشته تا امروز

Cotton genetic engineering: from past till now

پنبه يكي از گياهان زراعي مهم و اقتصادي در دنيا و به عنوان چهارمين محصول مهم صنعتي در ايران به شمار مي رود. در گذشته، تلاش هاي زيادي جهت اصلاح كيفيت پنبه توسط اصلاحگران سنتي صورت گرفته است كه به علت محدوديت هاي موجود در روش هاي سنتي، استفاده از روش هاي مهندسي ژنتيك رواج يافت. به دنبال رواج روش هاي نوين، گياهان تراريخته پنبه مقاوم به حشرات، بيماري ها، علفكش، تنش هاي غير زيستي و همچنين الياف با كيفيت بالاتر توليد شدند. امروزه، تعدادي از اين ارقام تجاري سازي شده و از پذيرش عمومي بالايي در سراسر جهان برخوردار هستند. اكنون نيز با ظهور روش-هاي توالي يابي نسل جديد و تسهيل شناسايي ژن هاي كانديد و مناسب جهت دست ورزي و وجود روش-هاي ويرايش ژنوم (CRISPR/Cas9) با قابليت ايجاد تغييرات هدفمند در ژن ها، افق تازه اي در حوزه اصلاح ژنتيكي پنبه ايجاد شده است. اين مقاله ضمن مروري بر تاريخچه اصلاح پنبه و بررسي موانع موجود، به تحقيقات صورت گرفته در زمينه توليد ارقام مقاوم به تنش هاي زيستي و غير زيستي و افزايش كيفيت پنبه با روش هاي مهندسي ژنتيك و ويرايش ژنومي مي پردازد.

Cotton is considered as one of the most important crops in the world and ranks the fourth economic crop in Iran. In past years, conventional plant breeders endeavored to increase cotton quality. To overcome the constraints that conventional breeding programs comprised, new genetic engineering technologies were introduced. Since then, many cotton events resistant to pests, disease, pesticides, abiotic stresses and also high quality of lint have been produced and commercialized around the world which has confronted a noticeable public acceptance. Today and with the advent of next generation sequencing methods in favor of easier identification of suitable candidate genes for their manipulation and novel targeted genome editing technology (CRISPR/Cas9), outstanding prospects regarding cotton breeding have been developed. In present article, history of cotton breeding including genetic engineering and genome editing researches which led to production of resistant cultivars to biotic and abiotic stresses and high quality fiber are reviewed.