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      新方法有望加快植物新品種的開發(fā)
      
			
      
				2019-12-17 10:43:37
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      明尼蘇達(dá)大學(xué)的一個(gè)研究小組最近開發(fā)了新的方法，將大大加快生產(chǎn)基因編輯植物的速度。他們希望減輕基因編輯方面的長期瓶頸，并在此過程中，利用《自然生物技術(shù)》最近發(fā)表的一篇論文中介紹的兩種新方法，使開發(fā)和測試新的農(nóng)作物品種變得更加輕松快捷。
      

      新方法有望加快植物新品種的開發(fā)
      

      盡管科學(xué)家使用CRISPR和TALENs等基因編輯工具來編輯植物基因組的能力有了顯著進(jìn)步，但研究人員仍采用過時(shí)的方法- 組織培養(yǎng)來解決問題。它已經(jīng)使用了數(shù)十年，并且成本高昂，勞動(dòng)強(qiáng)度大并且需要在無菌環(huán)境中進(jìn)行精確的工作。研究人員使用組織培養(yǎng)物將基因和基因編輯試劑或驅(qū)動(dòng)反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)傳遞給植物。
      

      “幾年前，美國國家科學(xué)院召開了一次植物科學(xué)家會(huì)議，呼吁社區(qū)解決組織培養(yǎng)瓶頸，并幫助實(shí)現(xiàn)植物中基因編輯的潛力，”細(xì)胞生物學(xué)遺傳學(xué)教授Dan Voytas說生物科學(xué)學(xué)院的研究與發(fā)展和該論文的高級(jí)作者。“我們擁有先進(jìn)的基因組編輯技術(shù)，但是我們需要一種新穎的方法來有效地將基因編輯試劑傳遞給植物。本文中的方法提出了一種全新的經(jīng)商方式。”
      

      新方法將：
      

      大大減少了編輯植物基因所需的時(shí)間，從9個(gè)月縮短到了幾周;
      

      與組織培養(yǎng)相比，它可以在更多的植物物種中工作，而組織培養(yǎng)僅限于特定的物種和品種。
      

      使研究人員無需無菌實(shí)驗(yàn)室即可生產(chǎn)經(jīng)過基因編輯的植物，這使其成為小型實(shí)驗(yàn)室和公司利用的可行方法。
      

      為了消除通過組織培養(yǎng)進(jìn)行基因編輯的艱巨工作，共同第一作者Ryan Nasti和Michael Maher開發(fā)了新的方法，利用了負(fù)責(zé)植物發(fā)育的重要植物生長調(diào)節(jié)劑。
      

      研究人員使用生長調(diào)節(jié)劑和基因編輯試劑，觸發(fā)幼苗，培育出含有已編輯基因的新芽。研究人員從這些經(jīng)過基因編輯的新芽中收集種子，并繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。無需細(xì)胞培養(yǎng)。
      

      這些方法的不同之處在于如何應(yīng)用增長調(diào)節(jié)器以及以何種規(guī)模應(yīng)用。Nasti開發(fā)的方法允許對(duì)不同組合的生長調(diào)節(jié)劑進(jìn)行小規(guī)模的快速測試，結(jié)果只需數(shù)周而不是數(shù)月或數(shù)年。他說：“這種方法可以進(jìn)行快速測試，以便研究人員可以優(yōu)化生長調(diào)節(jié)劑的組合并提高其功效。”
      

      Maher使用相同的基本原理，通過消除對(duì)無菌實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的需求，使過程更易于訪問。他說：“有了這種方法，您就不需要無菌技術(shù)了。您可以在車庫里這樣做。” 他補(bǔ)充說，這項(xiàng)技術(shù)為資源較少的小型研究小組提供了對(duì)植物進(jìn)行基因編輯并測試其表現(xiàn)的可能性。
      

      Voytas說：“ Nasti和Maher使植物基因編輯民主化。在一個(gè)無菌實(shí)驗(yàn)室中，幾十個(gè)人在組織培養(yǎng)罩中，它將不再需要幾個(gè)月的時(shí)間。”
      

      研究人員使用一種煙草作為模型，但是已經(jīng)證明了該方法在葡萄，番茄和馬鈴薯植物中的有效性。他們認(rèn)為研究結(jié)果可能會(huì)跨許多物種轉(zhuǎn)移。植物遺傳學(xué)家和農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專家致力于在氣候變暖和蟲害暴發(fā)和極端天氣事件司空見慣的全球氣候中，為不斷增長的全球人口提供穩(wěn)定的食物來源。這些新方法將使它們更有效地工作。
      
			

			
        
      
			
      
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