Am filoedd o flynyddoedd, mae cnydau wedi'u siapio gan brosesau dofi. Mae ffermwyr yn croesfridio ac yn dewis mathau newydd, wedi'u haddasu i amgylcheddau sy'n newid yn gyson. Er ei bod yn effeithlon, mae'r broses hon yn cymryd llawer o amser. Ar ben hynny, rhaid i'r nodwedd a ddymunir fod yn bresennol yn rhywle o fewn amrywiaeth y rhywogaethau i'w gwella.
Copïo mecanwaith o un rhywogaethau i mewn i rywogaeth o ddiddordeb agronomeg ac felly'n dod yn her newydd. Ymhlith y technolegau sydd ar gael, mae technegau golygu genomau planhigion newydd wedi bod ar gael ers 2012. Yn aml o'u cymharu â siswrn moleciwlaidd, mae techneg CRISPR-Cas9 yn ei gwneud hi'n bosibl addasu rhan o DNA y planhigyn mewn modd targedig a manwl gywir.
Ymhlith llawer o rywogaethau cnydau fel pupur a phys, mae rhai cyltifarau yn gallu gwrthsefyll afiechydon a achosir gan firysau'r genws potyvirus. Sut maen nhw'n gwneud hyn? Er mwyn heintio planhigion, mae'n rhaid i firysau herwgipio proteinau o'u gwesteiwyr ond mae'r proteinau hyn eisoes yn cyflawni swyddogaethau yn y cell planhigyn. Mae planhigion sy'n gwrthsefyll haint wedi cael treigladau mewn genyn sy'n codio ar gyfer un o'r proteinau “tueddiad” hyn.
Mae'r treigladau hyn yn gwneud defnydd o'r gwesteiwr protein gan y firws yn amhosibl, tra ei fod yn parhau i fod yn weithredol ar gyfer y planhigyn. Mae'r planhigyn gyda'r treigladau hyn felly yn gwrthsefyll haint, heb newid unrhyw beth arall i'r planhigyn!
Nod astudiaeth newydd oedd trosi'r mecanwaith hwn i blanhigion o ddiddordeb agronomeg, trwy astudio ei ddichonoldeb mewn tomatos ceirios. I wneud hyn, defnyddiodd y timau o INRAE ddull a oedd yn wahanol i'r dull confensiynol. Ni wnaethant geisio anactifadu'r genyn sy'n gwneud y planhigyn yn agored i'r firws, ond yn hytrach ei addasu i ddynwared y treigladau sy'n gyfrifol am ymwrthedd sy'n bresennol mewn pys neu bupur.
I'r perwyl hwn, gwnaethant gymhwyso'r dechneg CRISPR-Cas9 i dargedu dau ranbarth o'r genyn hwn. Mae'r addasiadau cydamserol hyn yn arwain at newidiadau yn y protein a gynhyrchir gan y genyn hwn. Mae'r newidiadau hyn yn rhoi ymwrthedd cryf i'r planhigyn i sawl firws o'r genws potyvirus, gan gynnwys PVY. Yn yr un modd â threigladau naturiol a ddewisir mewn rhywogaethau eraill, nid yw'r newidiadau hyn yn newid mynegiant na chrynodiad y protein a gynhyrchir gan y genyn, ac nid ydynt ychwaith yn effeithio ar ei swyddogaeth.
Mae'r gwaith hwn yn brawf o gysyniad, gan gynnig dull newydd o olygu manwl gywir treigladau, gyda'r nod o atgynhyrchu ymwrthedd naturiol mewn rhywogaethau sy'n agored i niwed a thrwy hynny gyfyngu ar y defnydd o blaladdwyr.
Cyhoeddir y canfyddiadau yn y Cylchgrawn Biotechnoleg Planhigion.