خاموشی ژن القا شده توسط ویروس مبتنی بر ویروس جغجغه ای تنباکو (VIGS) به عنوان کمکی برای ژنوم عملکردی در زعفران (Crocus sativus L.)

محدودیت‌های متعددی در مداخلات مهندسی ژنتیک در زعفران وجود دارد که مانع توسعه واریته‌های اصلاح‌شده ژنتیکی و کاربرد گسترده مهندسی ژنتیک در این محصول می‌شود. فقدان اطلاعات توالی ژنوم، پیچیدگی ساختار ژنتیکی، و فقدان پروتکل‌های تبدیل ژنتیکی به خوبی تثبیت شده، اعتبار سنجی عملکردی ژن‌ها را محدود می‌کند که در نهایت منجر به بهینه‌سازی محصول می‌شود.

در این مطالعه، ما نشان دادیم که نفوذ زراعی در برگ‌های گیاهان بالغ و بنه کامل قبل از جوانه زدن برای خاموش کردن ژن گذرا در زعفران با استفاده از خاموش کردن ژن ناشی از ویروس توتون راتل (TRV) با هدف قرار دادن فیتوئن دساتوراز (PDS) مناسب است. خاموشی PDS منجر به سفید شدن فنوتیپ در برگها در هر دو روش شد. VIGS با واسطه TRV را می توان در برگ و بنه زعفران به دست آورد و فرصتی برای مطالعات ژنومیک عملکردی در این محصول گران قیمت ادویه ایجاد کرد.

Several limitations in genetic engineering interventions in saffron exist, hindering the development of genetically modified varieties and the widespread application of genetic engineering in this crop. Lack of genome sequence information, the complexity of genetic makeup, and lack of well-established genetic transformation protocols limit its in planta functional validation of genes that would eventually lead toward crop optimization.

In this study, we demonstrate agro infiltration in leaves of adult plants and whole corm before sprouting are suitable for transient gene silencing in saffron using Tobacco Rattle Virus (TRV) based virus-induced gene silencing (VIGS) targeting phytoene desaturase (PDS). Silencing of PDS resulted in bleached phenotype in leaves in both methods. TRV-mediated VIGS could be attained in saffron leaves and corms, providing an opportunity for functional genomics studies in this expensive spice crop.