植物遗传改良中的CRISPR/CAS系统

Silmare Nogueira do Nascimento Pereira
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O acesso foi através das plataformas Scielo, Periódicos CAPES, Science.gov e Microsoft Academic, durante o período de 21 a 23 de junho de 2021. A análise se deu de forma qualitativa a partir da leitura de cada artigo. Resultados: Atualmente, o sistema CRISPR/Cas vem sendo utilizado em várias espécies com o intuito de melhorar características de interesse agronômico como resistência às doenças, tolerância à estresse hídrico, aumento de rendimento e melhoria na qualidade. Pesquisadores tem obtido milho com maior concentração de amilopectina; genótipos de trigo resistentes ao fungo do míldio; exemplares de beterraba com 60 a 80% menos vírus do topo encaracolado e plantas de feijão de 5 a 87% menos infectadas pelo vírus que causa nanismo na espécie. A perspectiva é que em um futuro próximo se tenha sistemas CRISPR/Cas que combinem marcadores celulares com características de interesses, permitindo a visualização de genótipo e fenótipo nos primeiros estágios de desenvolvimento, acelerando o processo de melhoramento genético. A tecnologia CRISPR/Cas deve ainda auxiliar na recuperação da biodiversidade, através do desenvolvimento de novos germoplasmas. Com isso, as plantas desenvolvidas a partir dessa técnica poderão contribuir nas questões ambientais. 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摘要

简介:植物育种面临着在短时间内满足消费者在数量和质量上的需求的重要挑战。CRISPR/Cas基因组编辑系统被认为是一种快速、直接和低成本的技术,标志着遗传改良的进化。它于2013年首次用于植物,当时它可以修改水稻品种的4个基因和小麦品种的1个基因,从那时起,它就一直是旨在加速生产的研究对象。摘要目的:分析CRISPR/Cas系统在植物育种中的应用及未来植物育种的前景。材料与方法:对生物技术、遗传学和农学期刊上的科学论文进行分析。在2021年6月21日至23日期间,通过Scielo平台、CAPES期刊、Science.gov和Microsoft Academic进行访问。分析是定性的,从阅读每一篇文章。结果:目前,CRISPR/Cas系统已被应用于多个品种,以提高抗病、抗旱、提高产量和品质等农艺性状。研究人员获得的玉米淀粉浓度更高;小麦抗霉病基因型;甜菜植株的卷曲顶部病毒减少了60 - 80%,豆类植株感染导致该物种侏儒症的病毒减少了5 - 87%。前景是,在不久的将来,CRISPR/Cas系统将细胞标记与感兴趣的特征相结合,允许在发育的早期阶段可视化基因型和表型,加速遗传改良的过程。CRISPR/Cas技术还应通过开发新的种质来帮助生物多样性的恢复。因此,利用这种技术开发的植物可能有助于解决环境问题。结论:CRISPR/Cas系统在加速植物育种和克服生产障碍方面具有巨大的潜力。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
SISTEMA CRISPR/CAS NO MELHORAMENTO GENÉTICO DE PLANTAS
Introdução: O melhoramento genético de plantas tem o importante desafio de atender às exigências dos consumidores em quantidade e qualidade em um curto período de tempo. Sendo considerada uma tecnologia rápida, direta e de baixo custo, o sistema de edição genômica CRISPR/Cas marca uma evolução do melhoramento genético. Foi usado em plantas pela primeira vez em 2013, ocasião na qual possibilitou modificar quatro genes de um cultivar de arroz e um gene de um cultivar de trigo, e desde então tem sido alvo de estudos que visam acelerar a produção. Objetivos: Analisar o uso do sistema CRISPR/Cas em plantas e as perspectivas para o futuro do melhoramento vegetal. Material e Métodos: Foram analisados artigos científicos em periódicos de biotecnologia, genética e agronomia. O acesso foi através das plataformas Scielo, Periódicos CAPES, Science.gov e Microsoft Academic, durante o período de 21 a 23 de junho de 2021. A análise se deu de forma qualitativa a partir da leitura de cada artigo. Resultados: Atualmente, o sistema CRISPR/Cas vem sendo utilizado em várias espécies com o intuito de melhorar características de interesse agronômico como resistência às doenças, tolerância à estresse hídrico, aumento de rendimento e melhoria na qualidade. Pesquisadores tem obtido milho com maior concentração de amilopectina; genótipos de trigo resistentes ao fungo do míldio; exemplares de beterraba com 60 a 80% menos vírus do topo encaracolado e plantas de feijão de 5 a 87% menos infectadas pelo vírus que causa nanismo na espécie. A perspectiva é que em um futuro próximo se tenha sistemas CRISPR/Cas que combinem marcadores celulares com características de interesses, permitindo a visualização de genótipo e fenótipo nos primeiros estágios de desenvolvimento, acelerando o processo de melhoramento genético. A tecnologia CRISPR/Cas deve ainda auxiliar na recuperação da biodiversidade, através do desenvolvimento de novos germoplasmas. Com isso, as plantas desenvolvidas a partir dessa técnica poderão contribuir nas questões ambientais. Conclusão: O sistema CRISPR/Cas tem enorme potencial de acelerar o melhoramento genético de plantas e superar obstáculos de produção.
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