Istraživački tim je uspostavio sistem za utišavanje gena izazvan virusom (VIGS) u tarou, omogućavajući istraživačima da brzo verifikuju funkcije gena u ovom nedovoljno iskorišćenom usevu. Koristeći vektor baziran na virusu zvečke duvana (TRV), studija otvara put za značajan napredak u uzgoju taroa i korišćenju resursa germplazme, adresirajući rastuću potražnju za poboljšanim sortama useva u prehrambenoj i industrijskoj primeni.
Taro (Colocasia esculenta), tropska korenasta kultura, zauzima peto mesto među korenastim kulturama u svetu i ima značajan ekonomski značaj. Bogat je hranljivim materijama i široko se koristi kako za hranu tako i za industrijsku preradu. Međutim, taro istraživanja su bila ograničena zbog dugog ciklusa rasta i nedostatka efikasnog sistema genetske transformacije.
Poslednjih godina, sve veće interesovanje potrošača za hranljive i zdravstvene beneficije useva podstaklo je potražnju za novim sortama. Stabilan i efikasan sistem za verifikaciju funkcije gena je kritičan za uzgoj visokokvalitetnih taro sorti. Utišavanje gena izazvano virusom (VIGS) je prepoznato kao obećavajuće sredstvo za ovu svrhu zbog svoje visoke efikasnosti, niske cene i brzih rezultata.
Studija objavljena u Tropical Plants 11. septembra 2024. promoviše korišćenje resursa germplazme, pomažući u uzgoju taro sorti koje zadovoljavaju rastuće potrebe tržišta.
Istraživanje je koristilo metodu utišavanja gena izazvanog virusom (VIGS) korišćenjem vektora zasnovanog na TRV da bi se istražila funkcija gena u tarou. Gen CePDS je odabran kao indikator za validaciju procesa utišavanja, korišćenjem injekcije u listove u koncentraciji bakterijskog rastvora od OD600 = 0,6.
Posle 20 dana, u listovima se pojavilo fotobeljenje, a 10 dana kasnije, skoro ceo list je postao beo, što ukazuje na uspešno utišavanje gena kod 12,23% biljaka. RT-PCR je potvrdio da su fenotipske promene posledica utišavanja CePDS-a, pri čemu je nivo ekspresije smanjen na 59,34%-77,18% u poređenju sa kontrolom, dok je sadržaj hlorofila opao za 37,80%-56,11%.
Dalja optimizacija VIGS sistema podešavanjem koncentracije bakterijskog rastvora na OD600=1,0 povećala je stopu utišavanja na 27,77%, iako nije primećena značajna razlika između metoda ubrizgavanja u listove i vakuum infiltracije sijalice.
Robusnost sistema je testirana utišavanjem gena CeTCP14, koji je ranije identifikovan kao pojačano regulisan tokom rane faze ekspanzije korena. Utišavanje CeTCP14 dovelo je do smanjenja ekspresije gena za 36,66%-56,06%, što je rezultiralo značajnim smanjenjem sadržaja skroba, koji je bio 70,88%-80,61% kontrolnog nivoa.
Ovi nalazi sugerišu da CeTCP14 igra ulogu u akumulaciji skroba u taro korama, pružajući osnovu za buduće studije o interakcijama gena koje regulišu biosintezu skroba.
Prema rečima starijeg istraživača studije, dr Huang Jingđina, „Ovaj novouspostavljeni VIGS sistem nam pruža mogućnost da efikasno utišamo specifične gene u tarou. On predstavlja značajan korak napred u funkcionalnoj genomici za taro, što bi moglo da ubrza razvoj poboljšanog taro sorte, od koristi i poljoprivrednicima i potrošačima.“
Razvoj robusnog VIGS sistema u tarou označava ključni momenat u oblasti molekularne biologije biljaka. Ovaj sistem omogućava brzu i efikasnu verifikaciju funkcije gena, rešavajući dugogodišnji jaz u istraživanju taroa.
Uz buduća poboljšanja, ova tehnologija bi mogla da otvori nove mogućnosti za uzgoj taroa, obezbeđujući da usev nastavi da napreduje u globalnoj poljoprivredi i da ispunjava sve veće zahteve potrošača.
