CRISPR-edited水稻在糧食產(chǎn)量產(chǎn)生重大推動(dòng)

普渡大學(xué)的一組科學(xué)家和中國(guó)科學(xué)院利用CRISPR / Cas9基因編輯技術(shù)來開發(fā)各種各樣的大米生產(chǎn)25-31百分比更多的谷物和幾乎不可能通過傳統(tǒng)育種方法創(chuàng)建。

Jian-Kang領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì),朱,特聘教授的園藝和園林普渡大學(xué)和上海植物逆境生物學(xué)中心主任,中國(guó)科學(xué)院突變13基因與植物激素脫落酸,在植物中扮演角色抗壓力能力和抑制增長(zhǎng)。創(chuàng)建的幾個(gè)品種,一個(gè)生產(chǎn)工廠,沒有改變壓力寬容但多生產(chǎn)25%的糧食現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)在上海,中國(guó),31%在中國(guó)海南島進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。

他們的發(fā)現(xiàn)是早期今天在線發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上。

朱的團(tuán)隊(duì),其中包括普渡的射線a . Bressan杰出教授園藝和園林和中國(guó)科學(xué)院的研究人員,沉默套件pyrabactin抵抗1(PYR1)/ PYR1-like(所有)/管理組件的ABA受體(ACAR)基因,或簡(jiǎn)單,所有的基因。這些基因提高非生物應(yīng)力公差,如干旱、土壤鹽堿化和其他環(huán)境因素,但也抑制增長(zhǎng)。

自植物進(jìn)化創(chuàng)造遺傳冗余,特別是對(duì)于生存所需的特質(zhì),敲出一個(gè)基因在所有家庭可能沒有多大影響壓力耐受性或增長(zhǎng)由于冗余基因可以在提供類似的功能。制定正確的淘汰賽組合,然而,導(dǎo)致植物,使用合適的冗余抓住其抗壓能力,但減少了增長(zhǎng)抑制特征。

“有大量的證據(jù)表明,盡管每個(gè)所有供試基因可能有個(gè)別專業(yè)功能,總的來說他們也分享一些常見功能,”朱說。“當(dāng)你刪除一個(gè),其他人將函數(shù)作為替代。”

CRISPR / Cas9技術(shù)允許植物育種者快速、準(zhǔn)確地剪斷的部分DNA序列的DNA代碼編輯。朱允許團(tuán)隊(duì)修改多個(gè)基因的方法,這將與傳統(tǒng)方法已經(jīng)幾十年沒有保證電廠所需的特征。

“你不能做有針對(duì)性的突變與傳統(tǒng)植物育種。你做的隨機(jī)突變和屏幕的你不想要,”Bressan說。“這將數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的植物?；旧?這是不可行的。這是一個(gè)真正的成就,不可能是沒有CRISPR。”

改進(jìn)后的大米植物這些實(shí)驗(yàn)中創(chuàng)建來自一個(gè)共同的研究路線。下一步是使用CRISPR / Cas9編輯相同的基因在水稻品種確定這些精英也會(huì)顯示類似的提高產(chǎn)量。“如果這適用于農(nóng)民目前使用的品種,這大幅增加產(chǎn)量會(huì)很重要,”朱說。“這將真正幫助生產(chǎn)更多的糧食來養(yǎng)活更多的人。”

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