دستکاری ژنتیکی گرده‌ی گیاهان، به دلیل ضخامت دیواره سلولی، کار دشواری است. محققان از نانوذرات آهن دارای پوشش پلیمری برای حمل DNA مورد نظر استفاده کرده و موفق به تولید گیاه اصلاح شده در محیط آزمایشگاهی شدند.
دستکاری ژنتیک گیاه با استفاده از نانوذرات آهن
گیاهانی که به‌صورت ژنتیکی اصلاح شده‌اند، اهمیت زیادی برای تأمین مواد غذایی دارند و از نظر کیفیت و مقاومت در برابر آسیب، شرایط بهتری دارند. بیشتر روش‌های اصلاح ژن کنونی مبتنی بر تولید گیاه از محیط کشت بافت گیاه هستند که فرایند پیچیده و زمان‌بری محسوب می‌شوند.
محققان یک تیم تحقیقات بین‌المللی از چین و آمریکا موفق به ارائه‌ی روشی شدند که بی‌نیاز از انتقال از محیط کشت است. این روش به «گرده‌افشانی با مغناطیس» نام‌گذاری شده‌است. در این روش DNA حاوی ژن مورد نظر روی نانوذرات مغناطیسی بارگذاری می‌شود. این نانوذرات نیز درون گرده قرار داده شده و در معرض میدان مغناطیسی قرار می‌گیرند؛ با این کار می‌توان DNA جدید را وارد ژنوم کرد. با این راهبرد جدید می‌توان نوع جدید کشت گیاه را انجام داد.
این روش نسبت به روش‌های کشت بافت مزیت بیشتری دارد؛ چرا که در آن، DNA فعال در حین فرآیند گرده‌افشانی وارد تخمک گیاه می‌شود.
در حوزه‌ی جدید نانوزیست‌فناوری، از نانوذرات برای حمل ژن به درون سلول گیاه استفاده می‌شود. هایزینگ چیو از آکادمی علوم گیاهی چین در پکن با استفاده از میدان مغناطیسی، DNA را به سلول‌های هدف هدایت می‌کند. تاکنون این روش بیشتر برای سلول‌های حیوانی استفاده می‌شد، چرا که سلول‌های گیاهی برخلاف لول‌های باکتری‌ها و پستانداران، دارای دیواره‌ای ضخیم بوده که عبور از آن دشوار است. این روش برای گرده‌ی بسیاری از غلات به دلیل ضخیم بودن دیواره قابل استفاده نیست. این گروه تحقیقاتی موفق شدند DNA را درون گرده غلات که دیواره‌ی ضخیمی دارند، آزاد کنند.
آن‌ها از نانوذرات اکسید آهن با پوشش پلیمری و حامل DNA استفاده کردند. در قدم بعد محققان این کمپلکس را با استفاده از میدان مغناطیسی به‌صورت مستقیم وارد گرده گیاه پنبه کردند. نتایج نشان داد که این روش برای انتقال ژن به گرده و تولید گیاه دستکاری شده مناسب است. هر چند که این روش روی پنبه مورد آزمایش قرار گرفته است، اما پژوهشگران معتقداند که از آن می‌توان برای دیگر گیاهان نیز استفاده کرد.
نتایج این پروژه در نشریه Nature Plants به چاپ رسیده است.
