The Genetic Engineering Research Center (GERC)             

Project Title: Improvement of drought tolerance and nutritional quality of Canola  using genetic engineering

Expansion of oil crop cultivated area in Egypt is highly needed to partially overcome great shortage in edible plant oils, which costs national economy more than 500 millions dollars yearly. However, canola is one of the most promising crop oil worldwide, its nature as a winter crop does not encourage its large scale cultivation in Egyptian old agricultural lands (delta), as a competitor with wheat and berssem. Moreover, processing of canola meal is not promising due to its high content of phytic acid, which is considered as anti nutritional factors in animal feeding. Accordingly expansion of canola-cultivated area in new reclamation lands is a unique choice. Thus effective reduction of antinntritional factors in canola meal and improvement of drought tolerance of some selected superior and economically important canola cultivars grown in Egypt, are advantageous in terms of expansion of canola-cultivated area in the new reclamation lands and in terms of higher quality meal, as well as processing-cost reduction and consequently high revenue.

Since canola is a new crop in Egypt, the traditional breeding programs aiming at the developing of new varieties, which tolerate our adverse environmental conditions and with improved nutritional quality still in its infancy stage. This situation necessitates the introduction of recent advances in biotechnology, as a new promising alternative technology to improve canola.  The current research project is addressing this topic. The main goal is to improve drought tolerance of canola as well as effective reduction of phytic acid in canola meal. To achieve this main goal, the different collaborative research groups of the research team will employ their experience in perfect harmony to establish transformation system for the selected canola cultivars and to develop transgenic canola plants harboring gene(s) involved in drought tolerance, namely PI-phospholipase C (PI-PLC) gene (enhance stomatal closure and consequently reduce the transpiration rate) and KatE gene (scavenger of free radicals produced under stress conditions and hindered plant growth and productivity). In parallel, reduction the level of phytic acid will be investigated through the transfer of myo-inositol methyltransferase (IMT) gene which hinder the biosynthetic pathway of phytic acid. 

ان مصر فى حاجة ضرورية لزيادة المساحة المزروعة من االكانولا، وذلك للتغلب جزئيا على مشكلة النقص الحاد فى الزيوت الغذائية النباتية ، والتى تكلف الأقتصاد القومى مايقرب من 500 مليون دولار سنويا. وبالرغم من ان الكانولا هى أحد  المحاصيل الزيتية الواعدة ، الا ان طبيعة هذا المحصول كمحصول شتوى لاتشجع على زيادة المساحة المزروعة منه فى الدلتا، حيث يتنافس مع البرسيم والقمح. علاوة على ذلك، فان تصنيع مخلفات الكانولا غير ذا جدوى اقتصادية، وذلك لارتفاع محتواه من حامض الفيتك   (phytic acid ) والذى يقلل من القيمة الغذائية لاعلاف الكانولا، ولذلك فان زيادة المساحة المزروعة من الكانولا فى الأراضى المستصلحة حديثا هى الحل البديل والوحيد ، وعليه فان محاولة انتاج أصناف جديدة ذات محتوى منخفض من حامض الفيتك وذات تحمل جيد للجفاف من أصناف الكانولا الأقتصادية عالية الجودة المزروعة فى مصر، سوف يؤدى الى زيادة مساحة الكانولا المنزرعة فى الأراضى الجديدة ويزيد القيمة الغذائية وبالتالى العائد من تصنيع مخلفات الكانولا .

 وحيث ان الكانولا من المحاصيل الجديدة فى مصر، لذلك فان برامج التربية التقليدية التى تهدف الى تحسين تحمل الجفاف وخفض نسبة حامض الفيتك لازالت فى مرحلة الطفولة، وهذه الظروف تحتم استخدام الهندسة الوراثية والبيوتكنولوجى، كأحدى التقنيات الحديثة الواعدة لتحسين الكانولا، وهو مايهدف اليه المشروع المقترح . فى هذا المشروع المشترك سوف توظف المجموعات البحثية المشاركة خبراتها فى تجانس تام،  للتوصل الى بروتوكول ثابت لانتاج نباتات كانولا مهندسة  وراثيا تحتوى بعض الجينات االتى تمنح  النبات صفة تحمل الجفاف مثل جين PI-phospholipase C (PI-PLC) ( المسئول عن غلق الثغور وتقليل معدل النتح) ،وجين KatE  ( الذى يخلص النبات من الجزيئيات الشاردة التى تتكون تحث ظروف الاجهاد البيئى و التى تعوق نمو النبات و بالتالى انتاجيته)  ، وبالتوازى سوف يتم بحث محاولة خفض نسبة حامض الفيتك فى بذور الكانولا وذلك بنقل جين myo-inositol methyltransferase (IMT)  الذى يعيق تخليق حامض الفيتك داخل النبات.