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        新解碼的小麥基因組開(kāi)啟了工程超級(jí)食品的大門
        
			
        
				2018-12-23 19:17:51
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			  來(lái)源：
			
        
		
        
				
		
        
			
        調(diào)整作物的DNA使其更加堅(jiān)硬和高效是基因編輯技術(shù)最有希望的應(yīng)用之一。這對(duì)小麥來(lái)說(shuō)是不可能的，因?yàn)樗膹?fù)雜基因組已被證明難以解碼，但現(xiàn)在一個(gè)國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)終于破解了它。
        

        新解碼的小麥基因組開(kāi)啟了工程超級(jí)食品的大門
        

        為了解決這個(gè)問(wèn)題，超過(guò)85%的基因組由重復(fù)的部分組成。對(duì)基因組進(jìn)行測(cè)序是通過(guò)將其分解成塊以使其更容易閱讀然后再將它們拼接在一起來(lái)完成的，但如果它的大部分是相同的話，這很難做到。
        

        這就是為什么花了200多名研究人員13年來(lái)為面包小麥建立第一個(gè)完全注釋的參考基因組，國(guó)際小麥基因組測(cè)序聯(lián)盟(IWGSC)本周在科學(xué)論文中提出了這一點(diǎn)?；蚪M提供了一個(gè)地圖，使植物生物學(xué)家能夠確定基因和調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，這些基因和調(diào)控網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)產(chǎn)量，耐旱性和抗蟲(chóng)性等許多有用的特性。
        

        這可能是至關(guān)重要的，因?yàn)楦鶕?jù)聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織的數(shù)據(jù)，小麥?zhǔn)鞘澜缟先种蛔笥业闹饕魑?，?050年，產(chǎn)量需要增加60%才能跟上人口增長(zhǎng)的步伐。
        

        研究人員長(zhǎng)期以來(lái)一直使用傳統(tǒng)的雜交育種方法培育新的小麥品種，但這個(gè)過(guò)程既昂貴又費(fèi)時(shí)且難以預(yù)測(cè)，因?yàn)椴豢赡鼙ＷC后代會(huì)從父母那里繼承正確的基因組合。
        

        位于墨西哥城附近的國(guó)際玉米和小麥改良中心(CIMMYT)領(lǐng)導(dǎo)了大量此項(xiàng)工作，但其小麥研究負(fù)責(zé)人Ravi Singh告訴大西洋他們已經(jīng)開(kāi)始利用新基因組來(lái)識(shí)別遺傳密碼潛在的重要特征。
        

        他們能夠做到這一點(diǎn)，因?yàn)榛蚪M實(shí)際上已于2017年1月提供給研究人員。這意味著已經(jīng)有大量關(guān)于新知識(shí)實(shí)際應(yīng)用的工作，本周的出版物還伴隨著其他六項(xiàng)科學(xué)，科學(xué)進(jìn)展的研究。 ，和基因組生物學(xué)。
        

        間的發(fā)現(xiàn)迄今所取得是，使莖的植物更硬的基因(并因此更耐干鉆害蟲(chóng))，與大米，科學(xué)家們已經(jīng)用來(lái)提高此特征在實(shí)驗(yàn)室生長(zhǎng)的植物粒度共享一個(gè)基因和365種蛋白質(zhì)的基因，在人類中產(chǎn)生過(guò)敏反應(yīng)，如乳糜瀉。
        

        IWGSC的研究人員甚至在基因組中利用基因編輯技術(shù)CRISPR配對(duì)發(fā)現(xiàn)，確定負(fù)責(zé)開(kāi)花時(shí)間的基因，并對(duì)其進(jìn)行編輯，使植物早日開(kāi)花數(shù)天。他們還在研究如何在不同的發(fā)育階段開(kāi)啟或關(guān)閉特定基因，這開(kāi)啟了將作物的遺傳定制于其季節(jié)性環(huán)境的誘人前景。
        

        最終，科學(xué)家面臨的最大挑戰(zhàn)可能是監(jiān)管。歐盟最高法院 - 歐盟法院 -最近裁定，CRISPR編輯的工廠受制于該集團(tuán)嚴(yán)格的通用汽車規(guī)則，許多人擔(dān)心這些規(guī)則可能會(huì)扼殺創(chuàng)新。最近有關(guān)CRISPR潛在意外后果的披露意味著我們不太可能在短期內(nèi)看到態(tài)度轉(zhuǎn)變。
        

        還有一個(gè)有效的論點(diǎn)，即世界上許多糧食問(wèn)題不是生產(chǎn)問(wèn)題，而是物流問(wèn)題。特別是在發(fā)展中國(guó)家，由于運(yùn)輸不足，儲(chǔ)存不良以及缺乏包裝技術(shù)，大量產(chǎn)品被浪費(fèi)或損壞。是否應(yīng)將資金用于改善供應(yīng)鏈而非新作物品種是一個(gè)懸而未決的問(wèn)題。
        

        但是，隨著氣候變化使我們的地球變得越來(lái)越荒涼和不可預(yù)測(cè)，快速調(diào)整我們的作物到新環(huán)境的能力可能是我們的工具庫(kù)中的關(guān)鍵工具。已經(jīng)破解了大米，玉米和大豆，令人放心的是，我們已經(jīng)能夠?qū)⑹澜缟戏N植最廣泛的作物添加到我們的庫(kù)存中。
        

        小麥的基因組圖譜被證明是如此困難的部分原因在于其龐大的大小 - 與人類的20,000個(gè)相比，接近108,000個(gè)基因。它還包含三對(duì)每條染色體，因?yàn)槲覀兘裉焖闹参飳?shí)際上是幾千年前雜交的三種草的雜交。
        
			

			
          
        
			
        
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