為了培育能夠更好地抵御干旱和疾病的有彈性的作物，加州大學圣地亞哥分校的科學家們開發(fā)了第一個基于 CRISPR-Cas9 的植物基因驅(qū)動。
雖然已經(jīng)在昆蟲中開發(fā)了基因驅(qū)動技術來幫助阻止瘧疾等媒介傳播疾病的傳播，但趙云德教授實驗室的研究人員與索爾克生物研究所的同事們證明了 CRISPR-Cas9 的成功設計-基于基因驅(qū)動，可切割和復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，即后代從每個父母那里平等地獲得遺傳物質(zhì)(孟德爾遺傳學)，這項新研究使用 CRISPR-Cas9 編輯在后代中從單親傳遞特定的、有針對性的特征。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。
“這項工作違反了有性生殖的遺傳限制，即后代從每個父母那里繼承了 50% 的遺傳物質(zhì)，”生物科學部細胞與發(fā)育生物學部的成員趙說。“這項工作使得所需基因的兩個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。”該研究由趙的實驗室的博士后學者張濤和研究生邁克爾·馬吉特領導，發(fā)表在《自然通訊》雜志上。
這項研究是加州大學圣地亞哥分校塔塔遺傳與社會研究所 (TIGS) 研究人員的最新進展，該研究建立在一項名為“主動遺傳學”的新技術的基礎上，該技術有可能在各種應用中影響種群遺傳.
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。研究人員說，使用基于 CRISPR-Cas9 的新型主動遺傳學技術，可以更快地實現(xiàn)這種遺傳偏差。
“我很高興這種基因驅(qū)動的成功，現(xiàn)在由隸屬于 TIGS 的科學家在植物中實現(xiàn)，擴展了之前在加州大學圣地亞哥分校展示的這項工作的普遍性，適用于昆蟲和哺乳動物，”TIGS 全球總監(jiān) Suresh Subramani 說。“這一進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。”
標簽： 基因驅(qū)動
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