تقنيات تعديل الجينوم باستخدام CRISPR/Cas لتحسين النباتات ضد الضغوط الحيوية وغير الحيوية: التقدم، القيود، ورؤى المستقبل

تتطلب عملية التهجين، وتربية الطفرات، والتربية التقليدية عبر الكائنات المعدلة وراثياً وقتاً طويلاً لتحسين الصفات المرغوبة. يعد تعديل الجينوم باستخدام CRISPR/Cas (GE) أداة تغير قواعد اللعبة يمكن أن تخلق تنوعاً في الصفات المرغوبة، مثل مقاومة الضغوط الحيوية وغير الحيوية، وزيادة الجودة والعائد في وقت أقل مع تطبيقات سهلة، وكفاءة عالية، وتكلفة منخفضة في إنتاج التعديلات المستهدفة لتحسين سريع للنباتات المزروعة. تسبب مسببات الأمراض النباتية والبيئة القاسية خسائر كبيرة في المحاصيل على مستوى العالم. ظهرت طرق GE وفتحت أبواباً جديدة لتربية أصناف المحاصيل ذات المقاومة المتعددة. هنا، قمنا بتلخيص التقدمات الحديثة في تعديل الجينوم باستخدام CRISPR/Cas لمقاومة الضغوط الحيوية وغير الحيوية في برنامج التربية الجزيئية للمحاصيل الذي يتضمن تعديل وتحسين الجينات استجابةً للضغوط الحيوية التي تسببها الفطريات، والفيروسات، ومسببات الأمراض البكتيرية. كما ناقشنا بعمق تطبيق CRISPR/Cas للضغوط غير الحيوية (مبيدات الأعشاب، والجفاف، والحرارة، والبرودة) في النباتات. بالإضافة إلى ذلك، ناقشنا القيود والتحديات المستقبلية التي تواجه المربين باستخدام أدوات GE لتحسين المحاصيل واقترحنا اتجاهات لتحسينات مستقبلية في GE للتطبيقات الزراعية، مما يوفر أفكاراً جديدة لإنشاء أصناف فائقة ذات مقاومة واسعة للضغوط الحيوية وغير الحيوية.