Η στρατηγική των παρασιτικών ζιζανίων καταστροφικών για την αγροτική παραγωγή

Τα πιο καταστροφικά και δυσεπίλυτα προβλήματα για την αγροτική παραγωγή, που είναι το πανέμορφο λουλούδι-Σκουρομπέτα.Είναι ολοπαρασιτικά φυτά που ζουν στις ρίζες μιας ποικιλίας γεωργικών καλλιεργειών, προκαλώντας μεγάλες ζημιές, μειώνοντας την απόδοση και την ποιότητά τους σε ημίξηρες περιοχές του κόσμου.Τα παρασιτικά ζιζάνια είναι δύσκολο να ελεγχθούν ή προς το παρόν μη ελεγχόμενα με συμβατικά μέσα λόγω του τρόπου ζωής τους.Τα παράσιτα συνδέονται στενά με τη ρίζα του ξενιστή, κρυμμένα στο έδαφος και αδιάγνωστα μέχρι να βλάψουν μη αναστρέψιμα την καλλιέργεια.Αν και η απλούστερη και πιο αποτελεσματική προσέγγιση για τον έλεγχο των παρασιτικών ζιζανίων – η αντίσταση του ξενιστή παραμένει απραγματοποίητος στόχος για τη γεωργία, έχει δοκιμαστεί μια μεγάλη ποικιλία παρασιτικών καταπολεμήσεων ζιζανίων (χημικές, βιολογικές, πολιτιστικές και ανθεκτικές καλλιέργειες).Αλλά λίγη γεωργία προϊόντα εδαφοκάλυψης μπορεί να χρησιμοποιηθεί.

Μάλιστα, η καλύτερη μέθοδος ελέγχου, που εφαρμόστηκε πριν από αρκετά χρόνια, ήταν ο υποκαπνισμός με μεθυλοβρωμίδιο και δίχτυ φράχτη ασφαλείας.Αυτή η μέθοδος, ωστόσο, είναι δαπανηρή, επίπονη και πλέον καταργείται σταδιακά επειδή είναι εξαιρετικά επικίνδυνη για το περιβάλλον.Η ανακάλυψη της σίγησης RNA είναι ένα από τα σημαντικότερα βιοτεχνολογικά ευρήματα της τελευταίας δεκαετίας.Σε αρκετούς οργανισμούς, η εισαγωγή του δίκλωνου (dsRNA) έχει αποδειχθεί ότι είναι ένα ισχυρό εργαλείο για την καταστολή της γονιδιακής έκφρασης μέσω μιας διαδικασίας γνωστής ως παρεμβολή RNA (RNAi) στα ζώα και μετα-μεταγραφική γονιδιακή σίγηση (PTGS) στα φυτά.

Στην τρέχουσα μελέτη, προτείνουμε μια βελτιωμένη στρατηγική για τον έλεγχο των παρασιτικών ζιζανίων με βάση τη δια-ειδική γονιδιακή σίγαση τριών γονιδίων παρασίτων ταυτόχρονα.Για να εκφράσουμε dsRNA που περιέχει επιλεγμένες αλληλουχίες τριών γονιδίων Phelipanche aegyptiaca PaACS, PaM6PR και PaPrx1 (pma), χρησιμοποιήσαμε μια κατασκευή φουρκέτας (pBINPLUS35:pma) για σταθερή έκφραση σε διαγονιδιακά φυτά τομάτας Solanum lycopersicum (Mill.).Ταυτόχρονα με την καταστολή των γονιδίων-στόχων, υπήρξαν σημαντικές μειώσεις στον αριθμό και το βάρος των φυματίων παρασίτου που αναπτύχθηκαν στα σιγασμένα φυτά-ξενιστές.

Επί πλέον, δίχτυ στήριξης φυτών για τα φυτά που εκφράζουν τα γονίδια-στόχους του παρασίτου εμφάνισαν ενισχυμένη αντοχή στο P. aegyptiaca, όπως αποδεικνύεται από την ανώμαλη ανάπτυξη παρασίτων και την υψηλότερη θνησιμότητα των παρασίτων μετά την προσκόλληση, σε σύγκριση με τα μη μετασχηματισμένα φυτά.Εναλλακτικές βιοτεχνολογικές προσεγγίσεις που χρησιμοποιούν siRNA θα μπορούσαν να είναι ιδανικές για τον έλεγχο των παρασιτικών ζιζανίων.