CRISPR编辑技术能“定制”农作物
时间:2017-12-07

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  科技日报华盛顿9月16日电(记者刘海英)基因编辑技术不仅用于疾病治疗,而且在农业育种上也有很大的潜力。最近在冷泉港实验室的一项新的实验表明,使用CRISPR-Cas9基因编辑技术(简称CRISPR编辑技术),编辑作物产量基因启动子可以对作物的数量性状产生微妙的影响。研究人员表示,育种人员可以利用这一功能来调整作物到不同的环境,以提高作物产量。

  启动子是控制基因表达的时间和程度的基因的一部分。利用基因编辑技术,研究人员通过基因启动子微调了作物的基因表达,而不是删除基因或使其失去编码蛋白质的能力,从而提高了作物的数量性状的灵活性,培育者可以根据种植的不同来定制作物环境,并选择最理想的变化来最大限度地提高作物产量。

  研究人员在“细胞”杂志上发表了一篇论文,他们说,他们用西红柿进行实验,用CRISPR剪刀多次剪切番茄基因组,在三种基因启动子上产生不同的突变,突变可影响番茄果实大小,分枝结构和整株形态,而这些性状与产量密切相关。研究人员表示,通过调整这些性状特征,达到番茄产量的目的。

  带领这项研究的Zachary Lippmann教授指出,随着人口的增加,目前的作物生产增长速度将不能满足未来人类的需求。作物没有太多基因突变,没有足够的遗传变异,尤其是那些可能涉及数十个基因,与产量密切相关的基因突变,育种者不能培育高产作物种子。即使发现了有益的遗传变异,使用传统育种方法将其转化为最佳作物品种可能需要很长时间,并且必须每年不断改进。利用基因编辑技术,可以直接生成并选择最佳的突变来控制基因的活动,不仅可以加速作物的改良,而且可以使结果更具可预测性。

  研究人员表示,他们的方法不仅适用于改良番茄品种,而且适用于广泛的作物,包括水稻,玉米,高粱和小麦。

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