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      CRISPR編輯的水稻植物產(chǎn)量大大提高
      
			
      
				2019-04-18 15:25:30
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      普渡大學(xué)和中國科學(xué)院的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)利用CRISPR / Cas9基因編輯技術(shù)開發(fā)了多種水稻，這些水稻的谷物產(chǎn)量增加了25-31%，而且?guī)缀醪豢赡芡ㄟ^傳統(tǒng)的育種方法創(chuàng)造。
      

      CRISPR編輯的水稻植物產(chǎn)量大大提高
      

      他們的研究結(jié)果于今天早些時(shí)候在線發(fā)表在“美國國家科學(xué)院院刊”上。該團(tuán)隊(duì)由普渡大學(xué)園藝與園林系著名教授，中國科學(xué)院上海植物應(yīng)激生物學(xué)中心主任朱建康領(lǐng)導(dǎo)，對(duì)13種與植物激素有關(guān)的基因進(jìn)行了突變。已知酸在植物抗逆性和抑制生長中發(fā)揮作用。在創(chuàng)建的幾個(gè)品種中，有一個(gè)產(chǎn)生的植物在中國上海的田間試驗(yàn)中應(yīng)變耐受性幾乎沒有變化，但產(chǎn)量增加了25%，在中國海南島進(jìn)行的田間試驗(yàn)中產(chǎn)量增加了31%。
      

      朱的團(tuán)隊(duì)，其中包括普渡大學(xué)的園藝和景觀建筑系杰出教授雷·布雷桑和中國科學(xué)院的研究人員，沉默了抗帕拉霉素1(PYR1)/類似PYR1(PYL)/監(jiān)管的套件ABA受體(ACAR)基因的組分，或簡稱為PYL基因。這些基因增強(qiáng)了對(duì)非生物脅迫的耐受性，如干旱，土壤鹽分和其他環(huán)境因素，但也抑制了生長。
      

      由于植物已經(jīng)進(jìn)化以產(chǎn)生遺傳冗余，特別是對(duì)于存活所需的性狀，敲除PYL家族中的一個(gè)基因可能對(duì)脅迫耐受性或生長沒有太大影響，因?yàn)槿哂嗷蚩梢詥?dòng)以提供類似的功能。然而，制作正確的敲除組合導(dǎo)致植物使用恰當(dāng)?shù)娜哂鄟肀３制淇鼓嫘蕴卣鞯珳p少生長抑制。
      

      “有大量證據(jù)表明，盡管每個(gè)PYL基因在功能上可能具有個(gè)體特性，但總的來說它們也有一些共同的功能，”朱說。“當(dāng)你刪除一個(gè)，其他人將作為替代。”
      

      CRISPR / Cas9技術(shù)允許植物育種者快速準(zhǔn)確地從序列中剪切部分DNA，編輯DNA代碼。該方法允許朱的團(tuán)隊(duì)同時(shí)修改多個(gè)基因，這可能需要幾十年的時(shí)間來處理傳統(tǒng)方法，而不能保證所得到的植物具有所需的特征。
      

      “你無法像傳統(tǒng)的植物育種那樣做有針對(duì)性的突變。你會(huì)做隨機(jī)突變并試圖篩選出你不想要的突變，”布雷桑說。“這將花費(fèi)數(shù)百萬株植物?；旧?，這是不可行的。這是一項(xiàng)真正的成就，如果沒有CRISPR，這是不可能實(shí)現(xiàn)的。”
      

      在這些實(shí)驗(yàn)中創(chuàng)建的改良水稻植物來自共同的研究線。下一步是使用CRISPR / Cas9編輯優(yōu)質(zhì)水稻品種中的相同基因，以確定這些基因是否也會(huì)表現(xiàn)出相似的改良產(chǎn)量。
      

      “如果這對(duì)于農(nóng)民目前使用的品種來說也是如此，那么產(chǎn)量的大幅增加就非常重要，”朱說。“這將有助于生產(chǎn)更多的谷物來養(yǎng)活更多的人。”
      
			

			
        
      
			
      
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