@ 2018.10.05 , 14:00

基因编辑技术使南美红菇娘成为经济农业作物

基因编辑技术使南美红菇娘成为经济农业作物
东北大菇娘

名字倒是无法令人食欲大增:它被称为groundcherry。你可能没有听说过这种水果,但是通过一些基因编辑手段,它可能不久就会出现在超市里成为主流商业水果产品。

这是因为科学家们用它完成地面试验,作为具体实例来说明CRISPR基因组编辑技术能够加快难以驾驭的野生植物的驯化速度。

对于野生的植物,如groundcherry(学名Physalis pruinosa)——又名“红菇娘”,原产于中美洲和南美洲——如果没有科学家的帮助,将其转化为农业作物,必然要经过一条漫长而艰难的道路。

这是因为它很难生长,在成熟之前,它的果实时常会从藤上落到地下,很难大规模种植。

通过传统的植物育种来改良这些缺点——连续世代种植,精心筛选具有理想性状的作物种子——需要几十年,几个世纪甚至更长的时间。

使用CRISPR技术要快得多。在一项新研究中,研究人员证明,由于精确的遗传编辑手段提供了令人难以置信的性状微调,同样的过程可以在短短几年内完成。

“我坚信,通过正确的方法,可以使菇娘成为主要的浆果作物。”来自冷泉港实验室的首席研究员兼植物科学家Zachary Lippman说。“我认为现在技术的发展阶段恰好可以使我们做到这一点。”

与霍华德休斯医学研究所和博伊斯汤普森研究所的研究人员一起,Lippman对一些红菇娘基因组进行了测序,并使用CRISPR来编辑其基因。

影响调节开花的激素,促使植物变得更紧凑,并且成簇地而不是稀疏地长出果实。

另一项调整使水果本身更饱满,而第三次编辑增加了水果的体型和种子的数量。

“这很好地证明,通过基因编辑,你可以将野生植物或孤生作物带入农业生产,”Lippman说,“我们的技术工具越是被用来解决未来的农业需求,相关科学才会得到更好的发展。”

就目前的研究而言,还有很多遗留的问题。

接下来,团队正在研究如何修改水果的味道和颜色。现在的菇娘吃起来口感清甜酸涩,带有淡淡的香草味和“令人陶醉”的气味。然而,人们可以想到,科学家希望能够尽善尽美。

研究人员依靠科学家们已经了解的关于番茄基因组的知识,以及控制果实生长方式的基因和突变类型的学术成果信息,完成了基因编辑。

实验的核心思想是,随着相关科学的发展,研究人员控制/定制/设计农作物,使其能够快速实现大规模农业生产,这可能会改变人类农业和饮食的方式。

“我们在实际操作中发现某些基因可以使植物更加紧凑和易于种植,”团队成员、博伊斯汤普森研究所的Joyce Van Eck告诉美国有线电视新闻网,“农民一直在说,'如果你能让它们表现得够好,我们就愿意种它们。'”

研究成果发表在Nature Plants上。

本文译自 sciencealert,由译者 majer 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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