這種野生植物可能是下一個(gè)草莓
草莓,藍(lán)莓,黑莓,覆盆子和... groundcherries?一種鮮為人知的大理石大小的果實(shí)可能成為農(nóng)業(yè)的下一個(gè)大型漿果作物。
為了準(zhǔn)備主要農(nóng)業(yè)的地面(Physalis pruinosa),Howard Hughes醫(yī)學(xué)研究所研究員Zachary Lippman,Boyce Thompson研究所的Joyce Van Eck及其同事將基因組學(xué)和基因編輯相結(jié)合,以迅速改善水果大小,植物形狀和花的特性。生產(chǎn)。
他們的研究結(jié)果表明,有可能采用幾乎是野生的植物,并在幾年內(nèi)使其接近馴化。該團(tuán)隊(duì)在“自然植物”雜志上描述了他們的工作,這是傳統(tǒng)育種技術(shù)的捷徑,2018年10月1日。
“我堅(jiān)信,通過正確的方法,地面可以成為主要的漿果作物,”冷泉港實(shí)驗(yàn)室的植物科學(xué)家Lippman說。他補(bǔ)充說,一些科學(xué)家可能認(rèn)為這個(gè)想法是一個(gè)范圍。“但我認(rèn)為我們現(xiàn)在正處于技術(shù)使我們能夠達(dá)到的地方。”
新口味
對(duì)于種植者來說,新作物意味著有機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)多樣化并為消費(fèi)者提供更多選擇。Lippman說,下一個(gè)主要漿果多年來一直困擾著食品生產(chǎn)商。Groundcherries是吸引人的候選人,因?yàn)樗麄兡秃?,具有誘人的味道。Lippman說,你必須品嘗水果才能完全掌握其復(fù)雜性,他將其描述為熱帶酸味,有時(shí)帶有淡淡的香草味。
Groundcherries(也稱為“果殼櫻桃”和“草莓番茄”)原產(chǎn)于中美洲和南美洲,屬于一組稱為孤兒作物的植物。它們是作為小規(guī)模作物種植的,在區(qū)域內(nèi)或作為生計(jì)來種植。由于保質(zhì)期差或生產(chǎn)力低等限制,孤兒作物很少成為主流農(nóng)業(yè)。
Lippman說,通過育種改善這些大規(guī)模生產(chǎn)的工廠是一項(xiàng)巨大的時(shí)間和金錢投入。從野外馴化作物可能需要十年到幾千年的時(shí)間。研究人員和種植者需要弄清楚植物的遺傳,適應(yīng)性以及如何培育它。
這就是為什么很少有孤兒作物成為家喻戶曉的名字。藜麥?zhǔn)且环N現(xiàn)在超市中標(biāo)準(zhǔn)的蓬松,高蛋白質(zhì)的谷物,已經(jīng)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中崛起,但花生,苔蘚和豇豆等其他孤兒作物在其本土區(qū)域之外仍然相對(duì)聞所未聞。
一些消費(fèi)者可能已經(jīng)熟悉了它的親戚類似的地面,tomatillo,橙色水果覆蓋著薄薄的紙質(zhì)外殼。Lippman說,他們偶爾會(huì)出現(xiàn)在美國農(nóng)貿(mào)市場(chǎng),“他們像熱餅一樣出售”。(瑪莎斯圖爾特的配方建議用橄欖油淋上它們)。但是地面人員并不容易成長?,F(xiàn)在,Lippman認(rèn)為他和Van Eck所引入的特征可能會(huì)為大規(guī)模生產(chǎn)定位。
一種非傳統(tǒng)的方法
研究人員的工作闡明了基因組編輯如何為像地面植物這樣的孤兒作物帶來農(nóng)業(yè)優(yōu)勢(shì)??茖W(xué)家們目前使用基因組編輯技術(shù)來設(shè)計(jì)玉米,大豆等許多主流作物的理想特性。但到目前為止,還沒有人使用這種技術(shù)來增強(qiáng)孤兒作物的理想特性。
為了準(zhǔn)備地面商店的貨架,Lippman和Van Eck需要解決工廠的一些缺點(diǎn)。研究人員希望它的雜草形狀更緊湊,果實(shí)更大,花朵更豐富。他們采用三管齊下的方法來解決這個(gè)問題:研究小組對(duì)地面基因組的樣本進(jìn)行了測(cè)序,找出了如何在植物中使用基因組編輯工具CRISPR,并確定了地面基因不良特征的基因。
遺傳工作依賴于以前的研究Lippman和其他人已經(jīng)在西紅柿做過。知道哪些基因控制某些番茄特性,研究人員可以在遠(yuǎn)緣相關(guān)的地面上找到并操縱這些相同的基因。
接下來,Lippman希望微調(diào)他們已經(jīng)開始改進(jìn)的地面特征,并操縱水果顏色和風(fēng)味等其他特性。他指出,仍然需要一些傳統(tǒng)的植物育種來完善作為主流作物的地面種植。他無法準(zhǔn)確說出水果什么時(shí)候可以上市。發(fā)布新品種首先需要導(dǎo)航CRISPR知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
利普曼希望他的團(tuán)隊(duì)的工作能夠激勵(lì)研究人員與經(jīng)過充分研究的親屬一起研究其他孤兒作物,并考慮這些作物如何具有快速馴化的潛力。
“這是為了展示現(xiàn)在的可能性,”他說。
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