在農業和高級工程融合在一起的另一個例子中,科學家可能剛剛找到了增加大米生產的答案:基因編輯。
普渡大學和中國科學院的一群科學家使用了CRISPR/CAS9基因編輯技術,以創建能夠比傳統水稻植物生產25%至31%的穀物的不同種類的水稻變種,而這些穀物實際上幾乎是不可能通過典型的育種程序生產的。
普渡大學的教授Jian-Kang Zhu領導了該團隊,該團隊為與植物激素脫離的13個基因創建了突變,該基因在植物脅迫的耐受性和抑製作用方面起著關鍵作用。
他們創造的品種之一是水稻植物,其在脅迫耐受性方面的變化最小。然而,有趣的是,在上海的一次現場測試中,它的穀物增加了25%,在海南島的一次現場測試中,它的穀物增加了31%。
訣竅是沉默基因,以改善某些公差但抑制生長。從表面上看,此過程聽起來是違反直覺的,因為它可能會使植物更加脆弱。
但是,Engadget筆記植物經常有遺傳冗餘。研究人員只是將這種重複利用為其優勢,並確保他們提供了所有好處,也沒有缺點。
發現是出版5月21日國家科學院論文集。
水稻植物中的沉默基因
該團隊實質上創造了完美的組合:具有足夠的基因冗餘的水稻植物,可以產生足夠的脅迫耐受性,但並未受到抑制。
這樣的植物能夠生產穀物,而不必屈服於自然災害,包括乾旱,土壤鹽度和其他環境因素。
只有基因編輯才能
CRISPR/CAS9技術允許科學家切除DNA序列的一部分,從本質上編輯了代碼以進行遺傳調整。它還允許他們同時修改多個基因,該過程將花費數十年的時間使用常規育種程序完成
但是,在無法保證的情況下,由此產生的水稻將獲得理想特徵的完美組合。
“這將花費數百萬植物。基本上,這是不可行的,”說雷·布雷森(Ray A. Bressan),也是普渡大學的教授。 “如果沒有CRISPR,這是一個真正的成就。”
令人印象深刻的是,由於實驗的結果可能聽起來,CRISPR技術仍未準備好在該領域正式實施。展望未來,研究人員還必須確定基因編輯如何影響精英水稻變體。但是,如果被證明是成功的,那麼對於大米短缺的國家來說,這項技術可能是一個福音。
另外,農業公司將不得不克服基因編輯提出的道德恐懼。目前,有些人已經關心消費的含義基因改造大米,質疑其價值,應該賦予誰控制它的權力。
生產商最有可能必須確保在將其介紹給行業之前,可以確保CRISPR編輯的大米既可以安全,也可以使用。
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