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      開創(chuàng)性的生物學(xué)家通過基因組編輯創(chuàng)建一個(gè)新的作物
      
			
      
				2018-11-21 12:08:49
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			  來源：互聯(lián)網(wǎng)
			
      
		
      
				
		
      
			
      小麥和玉米等農(nóng)作物經(jīng)歷培育過程持續(xù)數(shù)千年,在人類逐漸修改屬性的野生植物高度栽培變種。一個(gè)動(dòng)機(jī)是更高的收益率。副作用這育種的遺傳多樣性的減少和損失有用的屬性。這是證明了對(duì)疾病的易感性增加,缺乏味道或減少維生素和營養(yǎng)成分在現(xiàn)代品種?，F(xiàn)在,第一次,研究人員來自巴西、美國和德國已經(jīng)創(chuàng)建了一個(gè)新的作物使用CRISPR-Cas9從野生植物在一個(gè)一代,一個(gè)現(xiàn)代基因組編輯過程。從野生番茄,他們介紹了各種作物的特性而不喪失寶貴的野生植物的遺傳特性。結(jié)果被發(fā)表在最新一期的《自然生物技術(shù)。
      

      開創(chuàng)性的生物學(xué)家通過基因組編輯創(chuàng)建一個(gè)新的作物
      

      “這新方法允許我們從頭開始重新開始一個(gè)新的馴化過程,”教授說,生物學(xué)家Jorg Kudla明斯特大學(xué)的(德國),他的團(tuán)隊(duì)參與了這項(xiàng)研究。“這樣做,我們可以使用所有的知識(shí)在植物遺傳學(xué)和植物馴化研究人員最近幾十年積累起來的。我們可以保存的遺傳潛力,特別有價(jià)值的屬性野生植物同時(shí),現(xiàn)代作物生產(chǎn)所需的特征在很短的時(shí)間。”總之,研究人員在他們的研究工作了大約三年。
      

      作為父植物物種,研究者選擇了茄屬植物pimpinellifolium,野生番茄相對(duì)來自南美洲,和現(xiàn)代栽培番茄的祖先。野生植物的果實(shí)只有豌豆和收益率的大小是兩位屬性,這些屬性使它不適合作為作物。另一方面,水果比現(xiàn)代芳香西紅柿,由于育種已失去了一些往日的味道。此外,野生水果含有更多的番茄紅素。這種所謂的游離基清除劑被認(rèn)為是一個(gè)有價(jià)值的抗氧化劑。
      

      研究人員修改了野生植物通過使用多路復(fù)用CRISPR-Cas9這樣后代植物生小六基因基因改造。這些決定性的基因被認(rèn)為是馴化的番茄的遺傳特性的關(guān)鍵。具體地說,研究人員對(duì)野生番茄基因組產(chǎn)生以下修改:修改后的水果比野生番茄的三倍,這對(duì)應(yīng)于一個(gè)櫻桃番茄的大小。工廠生產(chǎn)的10倍數(shù)量的水果,和他們的形狀是橢圓比圓的野果。這個(gè)屬性是受歡迎的,因?yàn)橄掠甑臅r(shí)候,圓的水果裂開的速度比橢圓形的果實(shí)。植物也有一個(gè)更緊湊的增長。
      

      另一個(gè)重要的新特性是新一代的番茄中的番茄紅素含量大于兩倍在野外做父母的不少于五倍常規(guī)櫻桃番茄。“這是一個(gè)決定性的創(chuàng)新不能通過任何傳統(tǒng)育種過程與目前種植西紅柿,”Jorg Kudla說。“番茄紅素可以幫助預(yù)防癌癥和心血管疾病。從健康的角度來看,番茄我們創(chuàng)造了可能有一個(gè)額外的值與常規(guī)栽培番茄和其他蔬菜相比,它只含有番茄紅素?cái)?shù)量非常有限。”他補(bǔ)充說,到目前為止,飼養(yǎng)者徒勞地試圖增加種植西紅柿中的番茄紅素含量。在案件中,他們成功了,然而,這是β-胡蘿卜素含量為代價(jià)的,這也能保護(hù)細(xì)胞,因此有價(jià)值的營養(yǎng)。
      

      Jorg Kudla總結(jié)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的困境:“我們現(xiàn)代作物雜交的結(jié)果,所有的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。很多特性,如彈性,已經(jīng)失去了,我們只能重新獲得他們通過艱苦的,幾十年的過程與野生栽回交。原因是屬性之間的相互作用的結(jié)果,許多基因不能恢復(fù)通過傳統(tǒng)育種進(jìn)程。在許多方面,馴化就像一條單行道?，F(xiàn)代基因組編輯的幫助下,我們可以用野生植物的優(yōu)點(diǎn)和解決這繁殖問題?？傊?分子“新創(chuàng)馴化”提供了巨大的潛力也產(chǎn)生新的、理想的屬性。”
      

      Kudla教授補(bǔ)充稱,此外,現(xiàn)在可能需要健康的植物,迄今為止還沒有被人類所使用的,并通過有針對(duì)性的增加大小的水果或通過改善馴化的其他特性,將它們轉(zhuǎn)換為全新的作物。
      

      研究人員使用CRISPR-Cas9方法目標(biāo)和禁用茄屬植物中的基因pimpinellifolium植物通過所謂的喪失突變。從植物轉(zhuǎn)基因的,選擇合適的植物成熟的家長。研究人員檢測了這些父母的后代植物的外部可見特性和分析他們的屬性。
      
			

			
        
      
			
      
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