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埃及打算进行生物技术小麦研究

发布时间:2019-09-20 16:58编辑:农业发展浏览(194)

    美国堪萨斯州小麦委员会的领导于周二公开表示,埃及有意开发一个考虑引进基因工程作物的管理体系。

    气喘跟 GPS 能扯上什么关系呢?用 GPS 帮气喘病患找医院吗?啊哈,代志可不是憨人所想的那么简单。来自威斯康辛大学麦迪逊分部的 David Van Sickle 正打算在气喘吸入器上装设 GPS 设备,用来记录患者会在什么时间、什么地点使用它。藉由这些信息,科学家便能够更轻易地分析出哪些地点有可能会有不为人知的过敏原出现。举例来说,在 80 年代,巴塞隆纳曾发生一场莫名的流行性气喘,疫情持续了好长一段时间,科学家们整整投入了八年的时间才找出原因是巴塞隆纳港口的黄豆粉尘造成的。若是当时就有这些患者的行踪记录,或许就能够将可疑地区缩小锁定,大幅缩短研究时间。目前这项计划还在初期召募阶段,年满十八岁就可以报名,不知身在美国外头的朋友能否参加。

    近日,中国科学院遗传与发育生物学研究所高彩霞课题组和微生物研究所邱金龙课题组紧密合作,利用最新的基因组编辑技术,首次在六倍体小麦中对MLO基因的三个拷贝同时进行了突变,获得了对白粉病具有广谱抗性的小麦材料。 普通小麦是世界上最重要的粮食作物之一,其基因组庞大且含有高达80%—90%的重复序列,因此,针对小麦的基因功能研究及遗传育种都非常困难。传统突变育种方法,如EMS诱变、物理辐射等手段,突变的随机性较大、效率较低,很难在六倍体的小麦里获得多个拷贝基因同时突变的植株,从而不能获得所需的农艺性状。因此,需要快速、准确度高的方法来提高小麦的育种速度以满足人类对小麦产量不断增长的需求。白粉病是小麦的主要病害之一,严重影响到小麦的产量和品质,培育出对白粉病具有持久、广谱、高抗特性的小麦抗病品种一直是育种上的重大挑战。在与小麦亲缘关系较近的大麦中,已知MLO基因的功能缺失突变使其对白粉病产生广谱和持久的抗性。这种抗性在生产上已成功应用了30多年还没有被打破。但是,由于小麦和大麦之间存在生殖隔离,难以进行杂交育种,大麦的这种优良性状不能直接为小麦所用。在小麦A、B、D基因组上MLO基因各有一个拷贝,对小麦MLO等位基因的缺失突变有望产生广谱抗白粉病的品种。 据介绍,该研究利用TALEN和CRISPR/Cas9基因组编辑技术实现了对小麦MLO基因的定向突变,且诱导的突变在小麦里可以稳定遗传到后代,并符合孟德尔遗传规律。突变体材料经过一代或两代自交,获得了MLO基因不同组合的纯合突变体。通过小麦白粉菌接种实验,发现只有小麦A、B和D基因组上3个MLO基因拷贝同时突变的纯合突变体tamlo-aabbdd表现出对白粉菌极为显着的广谱抗性。该结果表明小麦MLO基因的3个拷贝在功能上存在冗余,这也可能是到目前为止在自然条件下或利用传统育种手段而没有获得小麦mlo抗病材料的主要原因。此外,该研究还利用基因组编辑技术在小麦里实现了基因的定点插入,插入的片段可以稳定遗传,这可用于创制不能由简单基因敲除而产生的优良遗传特性。 该研究第一次在一个多倍体物种中证明可以对多个部分同源的基因同时并准确地进行编辑,同时展示了通过基因组编辑可以实现不同物种的育种信息资源共享。此外,创制的小麦MLO突变体具有持久、广谱抗白粉病的优点,也将为小麦白粉病的抗病育种提供重要的起始材料。该工作为小麦基因功能的研究以及育种新材料或品种的创制提供了一个全新的思路和技术路线。研究结果于7月20日在线发表在生物技术领域权威期刊《自然-生物技术》杂志上。该研究还得到了中国科学院重点部署项目、中国科学院战略性先导科技专项、科技部以及国家自然科学基金的资助。

    在过去的20年里,美国小麦的种植面积有所减少,而生物技术玉米作物和大豆作物的种植面积增加。更多的购买者表示,如果有科学能够证明生物技术是安全的,那么就能够在世界范围内获得认可。尤其是在埃及,政府打算发展一个引进基因工程作物种植的管理体系。

    Fritz表示,澳大利亚、加拿大和欧洲各国正在投资或者和其他国家合作对物种特征进行研究。并引用了国际农业生物技术应用署的报告“在全球21个国家,有850万农民种植生物技术作物,种植面积达2.22亿英亩”。

    总裁DustiFritz在美国小麦协会中东/西非作物质量论坛上提出了生物技术小麦问题。她强调说,中东和西非的小麦购买者认为美国是唯一致力于生物技术小麦生产的国家,而美国的当务之急就是消除这种想法。事实上,生物技术作物在全球范围内被使用,对购买商和消费者进行教育显然是十分必要的。

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