เซ็กซี่บาคาร่า CRISPR -Cas9 ถูกใช้สำหรับการกลายพันธุ์ของโปรตีนที่เก็บเมล็ดในถั่วเหลืองตามที่รายงานโดยนักวิทยาศาสตร์ของ Western University Chenlong Li และเพื่อนร่วมงานในBMC Research Notes เมล็ดถั่วเหลืองเป็นแหล่งโปรตีนที่มีคุณค่าสำหรับอาหารและอาหารสัตว์ทั่วโลก โปรตีนจากการเก็บ conglycininc และ glycinins ซึ่งเข้ารหัสโดยยีนกลุ่มเล็กๆ
ถือเป็นโปรตีนจากเมล็ดถั่วเหลืองทั้งหมด
ยีนที่กลายพันธุ์เหล่านี้มีความสำคัญในโครงการเพาะพันธุ์ถั่วเหลือง เนื่องจากความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์ของหน่วยย่อยโปรตีนส่งผลกระทบต่อองค์ประกอบของกรดอะมิโนและคุณสมบัติของอาหาร
นักวิจัยได้ทดสอบประสิทธิภาพของระบบ CRISPR-Cas9 ในการแก้ไขยีนโปรตีนที่จัดเก็บโดยใช้ระบบการเปลี่ยนรูปรากที่มีขนของAgrobacterium rhizogenes พวกเขาออกแบบและทดสอบ RNA ไกด์เดี่ยวเพื่อกำหนดเป้าหมายยีนที่ดีและตรวจพบการกลายพันธุ์ของดีเอ็นเอในยีนสามตัวในรากขนถั่วเหลืองที่มีอัตราส่วนตั้งแต่ 3.8 ถึง 43.7 เปอร์เซ็นต์
ผลการศึกษาสามารถใช้เป็นแหล่งข้อมูลของนักปรับปรุงพันธุ์ถั่วเหลืองในการพัฒนาพันธุ์ถั่วเหลืองที่มีการกลายพันธุ์ในโปรตีนที่เก็บเมล็ด
FD 1-2 ครอบคลุมพันธุ์ที่มีการพักตัวของฤดูใบไม้ร่วงที่แข็งแกร่งมากซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในสภาพนอร์ดิกและทวีป
FD 3-5 เป็นพันธุ์ที่ใช้ตัวอย่างเช่นในยุโรปตะวันตกและกลางและส่วนของยุโรปของรัสเซีย
FD 6-8 เป็นพันธุ์กึ่งอยู่เฉยๆ ส่วนใหญ่สำหรับภาคใต้ของยุโรป
FD 9-11 เป็นพันธุ์ที่ไม่อยู่เฉยๆ เหมาะสำหรับภูมิภาคเมดิเตอร์เรเนียน แอฟริกาเหนือ และพื้นที่อื่นๆ ในซีกโลกใต้
Cernoch ระบุว่า DLF กำลังดำเนินการทดลองพันธุ์วาไรตี้ระดับประเทศในหลายประเทศทั่วยุโรป “ในโครงการวิจัยปัจจุบัน เชื้ออสุจิหลักมาจากพันธุ์ที่มีคะแนนการพักตัวในช่วงสี่ถึงห้า นี่เป็นประเภทที่ใช้กันมากที่สุดในยุโรปกลาง, ตะวันออกและเหนือ”
ในฝรั่งเศส ตลาดเกือบจะประกอบด้วยการพักตัวจาก 4.5 ถึง 6 เท่านั้น โดยมีการใช้ประเภทเมดิเตอร์เรเนียนเพียงเล็กน้อยทางตอนใต้ของฝรั่งเศส Guerreiro กล่าว “การใช้งานหลักเป็นเรื่องของอาหารสัตว์จริงๆ และในขณะนี้ การใช้เป็นพืชคลุมดินมีจำกัดมาก” การ์ดเนอร์: “สภาพภูมิอากาศในสหรัฐอเมริกาตะวันตก ซึ่งเป็นที่ตั้งของการผลิตส่วนใหญ่ของบริษัทของเรา เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตเมล็ดอัลฟัลฟาคุณภาพสูง”
แต่ละภูมิภาคต้องการพันธุ์ของตัวเองหรือไม่?
Cernoch เน้นย้ำว่านอกเหนือจากสภาพภูมิอากาศแล้ว การพัฒนาพันธุ์ใหม่ยังอยู่ภายใต้อิทธิพลของการร้องขอคุณภาพจากเกษตรกร “ตัวอย่างเช่น ในยุโรปกลาง ตะวันออก และใต้ ความสำคัญของเกษตรกรคือผลผลิต DM และความต้านทานการพัก (ความเสถียร) เนื่องจากการตัดครั้งแรกจะดำเนินการก่อนออกดอก ผลผลิต DM และการต่อต้านที่พักที่นี่เป็นคุณสมบัติหลักสำหรับการลงทะเบียนวาไรตี้” เขาเสริมว่า “เกษตรกรในยุโรปตะวันตกกำลังมองหาผลผลิตและที่พักจาก DM แต่ปัญหาด้านคุณภาพการให้อาหารเช่นปริมาณโปรตีนและการย่อยได้ของเส้นใยก็มีความสำคัญเช่นกัน เกษตรกรในสหรัฐอเมริกาและแคนาดาชอบการย่อยได้ของผนังเซลล์สูงโดยมีปริมาณลิกนินต่ำ ดังนั้นพันธุ์ในอเมริกาเหนือจึงมีความทนทานต่อที่พักน้อยกว่า นั่นเป็นเหตุผลหลักประการหนึ่งว่าทำไมพันธุ์ต่างประเทศมักมีปัญหาการจดทะเบียนในยุโรป”
แมลงศัตรูพืชและโรคที่มีผลต่อลูเซิร์น
แมลงศัตรูพืชและโรคต่างๆ อาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อผลผลิต DM และความคงอยู่ของลูเซิร์น Guerreiro กล่าวว่า “เราไม่พบโรคใหม่เกิดขึ้นในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ในทางตรงกันข้าม เราเห็นความรุนแรงของอาการของไส้เดือนฝอยหรือVerticillium ลดลง ในทุ่งนาของเกษตรกร อาจเป็นเพราะการใช้พันธุ์ต้านทานในภาพรวม” Cernoch กล่าวเสริมว่าโรคมีความสำคัญแตกต่างกันไปในภูมิภาคต่างๆ “โรคและแมลงศัตรูพืชที่สำคัญที่สุดคือVerticillium , Colletotrichum (แอนแทรคโนส) และไส้เดือนฝอย การปรับปรุงพันธุ์เพื่อต้านทานปัญหาเหล่านี้เป็นงานที่สำคัญสำหรับผู้ปรับปรุงพันธุ์พืชทุกคน”
สร้างพันธุ์ลูเซิร์นใหม่
ผู้เพาะพันธุ์พืชต้องผสมผสานลักษณะที่หลากหลาย “เราต้องการการพักตัวของฤดูใบไม้ร่วง ผลผลิต DM คุณภาพการให้อาหาร ความต้านทานโรค และผลผลิตของเมล็ด ในเครือข่ายการเพาะพันธุ์และการทดสอบทั่วโลกของเรา DLF กำลังพัฒนา คัดกรอง และคัดเลือกเชื้อลูเซิร์นที่ได้มาจากแหล่งต่างๆ ทั่วโลกเพื่อพัฒนาพันธุ์ที่เหมาะสมที่สุดตามความต้องการด้านสภาพอากาศและการจัดการสำหรับภูมิภาคเดียว” Cernoch กล่าว “โครงการเพาะพันธุ์ลูเซิร์นของ DLF ดำเนินการทั่วยุโรปและทั่วโลก เรากำลังมองหาที่จะพัฒนาพันธุ์ที่ให้ผลผลิตสูงขึ้น ต้านทานโรคได้ดีขึ้น และแข็งแกร่งขึ้นในฤดูหนาว” เขากล่าวเสริม
“เป็นเรื่องยากโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่จะใช้ฐานเทคโนโลยีใหม่ เช่น มาร์กเกอร์ เนื่องจากโครงสร้างทางพันธุกรรมของพืชตระกูลถั่วนี้ ลูเซิร์นเป็นออโตเททราโพลอยด์ และพันธุ์ที่สร้างขึ้นส่วนใหญ่เป็นประชากรสังเคราะห์ ซึ่งทำให้การวิเคราะห์ระดับโมเลกุลซับซ้อนกว่ามากเมื่อเทียบกับพืชอื่นๆ” เกร์เรโรกล่าว “อย่างไรก็ตาม เมื่อเร็วๆ นี้ อุปสรรคทางเทคโนโลยีบางอย่างได้ถูกปลดล็อก และตอนนี้เราสามารถจินตนาการได้ว่าเทคโนโลยี เช่น การคัดเลือกจีโนม อาจเป็นเครื่องมือใหม่สำหรับการเพาะพันธุ์ลูเซิร์น อย่างไรก็ตาม ก่อนที่จะแนะนำเทคโนโลยีประเภทนี้ในกระบวนการผสมพันธุ์ทั่วไป ความท้าทายคือการหาแบบจำลองทางเศรษฐกิจที่มีคุณค่า” เขากล่าวเสริม
Smith กล่าวว่า “ฉันมีความสุขที่ได้กล่าวว่า S&W Seed มีความสามารถเต็มที่ในทุกด้านของการเพาะพันธุ์หญ้าชนิต เรามีการคัดกรองคอมเพล็กซ์เรือนกระจกสองแห่งและแสดงลักษณะศัตรูพืชของหญ้าชนิต 20 ตัว ซึ่งรวมถึงโรค แมลง และไส้เดือนฝอย นอกจากนี้เรายังมีห้องปฏิบัติการ NIR ที่แสดงคุณลักษณะคุณภาพของอาหารสัตว์ และห้องปฏิบัติการระดับโมเลกุลที่ทำงานเกี่ยวกับเครื่องหมายและการพัฒนาลักษณะใหม่ นอกจากนี้ บริษัทของเรายังมีศูนย์วิจัยในออสเตรเลียและสหรัฐอเมริกาด้วยความร่วมมือและความร่วมมือในยุโรปและพื้นที่อื่นๆ ทั่วโลก ช่วยให้เราดำเนินการได้อย่างรวดเร็วเพื่อจัดการกับข้อกังวลและความต้องการของผู้ปลูกเพื่อการพักตัวทั้งหมด”
“ระยะเวลาการผสมพันธุ์อาจยาวนานมากเท่ากับอาหารสัตว์ยืนต้นชนิดอื่นๆ วัฏจักรของการปรับปรุงจะกินเวลาอย่างน้อย 10 ถึง 12 ปี ซึ่งเราต้องเพิ่มอีก 3 หรือ 4 ปีจึงจะผ่านขั้นตอนการจดทะเบียนในฝรั่งเศสหรือในประเทศอื่นๆ ในยุโรป” เกร์เรโรกล่าว “แม้ว่าเราจะทำตามเป้าหมายการเพาะพันธุ์ที่แม่นยำมาก เราก็พยายามรักษาความแปรปรวนของยีนให้ดีอยู่เสมอ เพื่อให้สามารถจัดการกับความต้องการใหม่ได้หากจำเป็น เราพยายามติดตามข่าวสารเกี่ยวกับเทคโนโลยีใหม่ ๆ หรือศักยภาพใหม่ ๆ โดยรวบรวมการอ้างอิงบรรณานุกรมและติดต่อกับเพื่อนร่วมงานของเราที่ติดต่อกับผู้ใช้ขั้นสุดท้าย” เซ็กซี่บาคาร่า
