為了培育能夠更好地抵御干旱和疾病的有彈性的作物，加州大學(xué)圣地亞哥分校的科學(xué)家們開發(fā)了第一個(gè)基于 CRISPR-Cas9 的植物基因驅(qū)動(dòng)。
雖然已經(jīng)在昆蟲中開發(fā)了基因驅(qū)動(dòng)技術(shù)來幫助阻止瘧疾等媒介傳播疾病的傳播，但趙云德教授實(shí)驗(yàn)室的研究人員與索爾克生物研究所的同事們證明了 CRISPR-Cas9 的成功設(shè)計(jì)-基于基因驅(qū)動(dòng)，可切割和復(fù)制擬南芥植物中的遺傳元件。
新的研究打破了傳統(tǒng)的遺傳規(guī)則，即后代從每個(gè)父母那里平等地獲得遺傳物質(zhì)(孟德爾遺傳學(xué))，這項(xiàng)新研究使用 CRISPR-Cas9 編輯在后代中從單親傳遞特定的、有針對(duì)性的特征。這種基因工程可用于農(nóng)業(yè)，幫助植物抵御疾病，從而種植出更高產(chǎn)的作物。該技術(shù)還可以幫助植物抵御氣候變化的影響，例如在變暖的世界中干旱條件增加。
“這項(xiàng)工作違反了有性生殖的遺傳限制，即后代從每個(gè)父母那里繼承了 50% 的遺傳物質(zhì)，”生物科學(xué)部細(xì)胞與發(fā)育生物學(xué)部的成員趙說。“這項(xiàng)工作使得所需基因的兩個(gè)拷貝都可以從單親遺傳。這些發(fā)現(xiàn)可以大大減少植物育種所需的世代。”該研究由趙的實(shí)驗(yàn)室的博士后學(xué)者張濤和研究生邁克爾·馬吉特領(lǐng)導(dǎo)，發(fā)表在《自然通訊》雜志上。
這項(xiàng)研究是加州大學(xué)圣地亞哥分校塔塔遺傳與社會(huì)研究所 (TIGS) 研究人員的最新進(jìn)展，該研究建立在一項(xiàng)名為“主動(dòng)遺傳學(xué)”的新技術(shù)的基礎(chǔ)上，該技術(shù)有可能在各種應(yīng)用中影響種群遺傳.
由于基因要經(jīng)過多代傳遞，因此通過傳統(tǒng)的基因遺傳開發(fā)優(yōu)質(zhì)作物可能既昂貴又耗時(shí)。研究人員說，使用基于 CRISPR-Cas9 的新型主動(dòng)遺傳學(xué)技術(shù)，可以更快地實(shí)現(xiàn)這種遺傳偏差。
“我很高興這種基因驅(qū)動(dòng)的成功，現(xiàn)在由隸屬于 TIGS 的科學(xué)家在植物中實(shí)現(xiàn)，擴(kuò)展了之前在加州大學(xué)圣地亞哥分校展示的這項(xiàng)工作的普遍性，適用于昆蟲和哺乳動(dòng)物，”TIGS 全球總監(jiān) Suresh Subramani 說。“這一進(jìn)步將徹底改變植物和作物育種，并有助于解決全球糧食安全問題。”
標(biāo)簽： 基因驅(qū)動(dòng)
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