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利用CRISPR-Cas9基因组编辑技术从头培育出新的作物品种

2020-06-10 16:21:25

在一项新的研究中,来自巴西、美国和德国的研究人员首次使用CRISPR-Cas9(一种现代的基因组编辑过程)在一代中就利用野生植物中培育出新的作物。从野生番茄开始,他们引入了多种作物的性状,同时又不会丧失这种小白鼠饲养的宝贵遗传特性。相关研究结果于2018年10月1日在线发表在Nature Biotechnology期刊上,论文标题为“De novo domestication of wild tomato using genome editing”。

小白鼠饲养

图片来自Nature Biotechnology


    作为亲本植物物种,济南小白鼠厂家的这些研究人员选择了醋栗番茄(Solanum pimpinellifolium),它是来自南美洲的野生番茄,也是现代栽培番茄的祖先。这种野生植物的果实只有豌豆的大小,产量低---这两种特性使它不适合作为作物。另一方面,它的果实比现代的西红柿更芳香,这是因为现代的西红柿由于育种而失去了一些味道。此外,这种野生果实含有更多的番茄红素(lycopene)。这种所谓的自由基清除剂被认为是一种有价值的抗氧化剂。

    这些研究人员通过使用多重CRISPR-Cas9修饰这种野生植物,从而使得后代植物的6个基因发生较小的遗传修饰。这些决定性基因被认为是这种现代的驯化番茄特征的遗传关键。具体而言,他们对这种野生番茄的基因组进行了以下修饰而培育出新的品种:这种新品种的果实比这种野生番茄大三倍,这相当于樱桃番茄的大小。这种新品种的果实产量增加了10倍,而且它们的形状是椭圆形的,相比之下,这种野生番茄的果实是圆形的。这种属性很受欢迎,这是因为当下雨时,圆形果实比椭圆形果实更快地分开。这种经过基因修饰的野生番茄也具有更紧凑的生长。


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