一個合作研究小組開發了一種名為利用 NPG1 (CAIN) 的 CRISPR 輔助遺傳的植物基因驅動系統，據研究人員稱，該系統利用雄性種系中的毒素解毒機制來推翻植物中的孟德爾遺傳。
他們的發現是發表在自然植物。
在自然界中，基因遺傳通常遵循孟德爾定律，該定律為等位基因傳遞給下一代提供了平等的機會——這是達爾文自然選擇的基石。 然而，超孟德爾遺傳允許某些基因以高於預期 50% 的速度遺傳，即使這些基因對生物體有害，也有可能使這些基因在群體中傳播。
這種機制打開了操縱之門透過引入對人類有益的等位基因，即使它們損害植物有機體本身，或消除被認為對人類利益有害的物種。
這些進步為應對全球挑戰提供了創新的解決方案，包括對抗，確保防治農業害蟲或雜草，並解決生物多樣性喪失所造成的環境危機。
在這項研究中，CAIN 系統透過雄性種系內的毒素解毒機制發揮作用，繞過了傳統的孟德爾法則。 它使用 CRISPR-Cas9 構建體來破壞負責花粉萌發的關鍵基因 (NPG1)，從而充當「毒素」。 「解毒劑」是一種重新編碼的、具有 CRISPR 抗性的 NPG1 基因，它可以挽救功能，但僅限於含有該基因驅動的花粉細胞中。
研究人員在這項研究中使用了自花授粉植物擬南芥，以防止意外傳播到自然族群。 他們報告說，在兩個世代中，基因驅動的傳播率驚人地高，介於 88% 到 99% 之間。
CAIN 在擬南芥中的展示為植物遺傳學的更廣泛應用鋪平了道路。 隨著研究人員探索這一新興領域，CAIN 和類似的基因驅動系統有望改變生態管理和農業實踐。
該團隊由來自中國科學院遺傳與發育生物學研究所（IGDB）和北京大學的錢文峰領銜
