突破性成果!基因组编辑技术让无花果成为现实
最近,北卡罗来纳州立大学的研究团队通过一种创新基因组编辑技术,成功使烟草植株产生了两大理想的农业性状——不产花粉和无种子。这项技术的应用前景广阔,不仅可以用于杂交种子生产,还可以让很多水果品种实现无籽化。
研究人员首先将影响花粉生成的线粒体基因atp1移植到细胞核基因组中,同时利用基因编辑工具将线粒体基因组中的atp1基因永久删除。
这种操作使植株正常生长,但在开花时完全失去了产粉能力。更令人惊喜的是,这种植株与正常植株授粉后,能产生类似无籽西瓜的空心种子。项目负责人拉尔夫·德威教授表示,这个系统可实现母系遗传,这对于大规模杂交种子生产具有关键意义。他们计划将这项技术应用于更多农作物中,彻底解决杂交种子生产的瓶颈问题。此外,利用这种方法还可以获得理想的无籽水果品种,如无籽黑莓、树莓等。
德威教授强调,基于这项技术的设计原理,可以有效将其转移应用到其他植物品种中。
研究团队的后续工作将包括在番茄和水稻等作物中验证这项技术。在未来,消费者有望在市场上买到无籽西瓜和葡萄等梦寐以求的“完美”水果。该研究成果发表在《植物科学前沿》杂志上。项目得到了Elo Life Systems公司和北卡罗来纳州立大学植物育种联盟的资助支持。德威教授等相关研究人员已就这项新技术申请了专利保护。
ralph E. Dewey, Devarshi Selote, H. Carol Griffin, Allison N. Dickey, Derek Jantz, J. Jeff Smith, Anna Matthiadis, Josh Strable, Caitlin Kestell, William A. Smith. Cytoplasmic male sterility and abortive seed traits generated through mitochondrial genome editing coupled with allotopic expression of atp1 in tobacco. Front. Plant Sci., 2023 DOI: 10.3389/fpls.2023.1253640
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