Vědcům z Indického ředitelství pro výzkum cibule a česneku a ze Státní univerzity v Iowě, USA se podařilo poprvé úspěšně využít metodu CRISPR-Cas9 ke změně vlastností cibule. Jejich objevy představují základ nejen pro budoucí výzkum funkce genů této důležité plodiny, ale také pro šlechtění.

Cibule (Allium cepa L.) patří mezi významné zahradnické plodiny pěstované po celém světě. Obsahuje řadu zdraví prospěšných látek, jako jsou flavonoidy, antokyany, fruktooligosacharidy a organosirné sloučeniny. Dosavadní pokroky ve zlepšování jejích vlastností však zaostávají za jinými jednoděložnými plodinami, a to i přesto, že má cibule velkou genetickou variabilitu. 

Pro zlepšování vlastností plodin se osvědčila především metoda CRISPR-Cas9, která je oblíbeným nástrojem genového inženýrství pro editaci genomu. Ačkoli byl systém CRISPR/Cas9 již úspěšně využit u mnoha druhů rostlin, stále existuje několik plodin, u nichž aplikace zmíněné technologie doposud úspěšná nebyla – a mezi ně patří právě cibule. 

K ověření praktické využitelnosti systému CRISPR-Cas9 se běžně používá strategie vyřazení genu fytoenové desaturázy (PDS). Tato metoda byla úspěšně uplatněna například u manioku či banánu. V případě cibule byly cílem dva exony genu kódujícího zmíněnou fytoenovou desaturázu (AcPDS). Transformace konstruktů nesoucích sgRNA byla zprostředkována pomocí bakterie Agrobacterium. Inkubací těchto konstruktů vznikly výhonky, jež vykazovaly albinotické (bílé), chimérické a světle zelené vlastnosti. Albinotické fenotypy byly využity k potvrzení úspěšné úpravy genu AcPDS, neboť u nich byl pozorován pokles obsahu chlorofylu. Podle vědců je to vůbec poprvé, kdy se podařilo úspěšně zavést protokol editace genomu pomocí CRISPR-Cas9 u cibule.

Zdroje:

• https://www.isaaa.org/kc/cropbiotechupdate/article/default.asp?ID=20343
• https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2023.1226911/full

Zdroj: BIOTRIN