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基因改造讓水稻實現無性繁殖

張夢然
2018年12月13日08:14 | 來源:科技日報
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原標題:基因改造讓水稻實現無性繁殖

  據英國《自然》雜志12日在線發表的一項植物科學最新研究,美國科學家團隊通過基因改造技術,借助種子成功實現了水稻(通常為有性繁殖)的無性繁殖。這一成果証明了作物無性繁殖的可行性,代表了農作物育種領域的一項重大發展成果。

  無性繁殖原意是指不涉及生殖細胞,由母體的一部分直接形成新個體的繁殖方式。盡管無性繁殖在生物界較普遍,許多植物物種都能天然地借助種子實現無性繁殖,但令人遺憾的是,對人類而言非常重要的作物物種卻無法做到這一點。

  誘導作物實現無性繁殖,可以幫助培育出理想的遺傳性狀,增強所謂的“雜種優勢”(雜種第一代優於親本的現象)。雜種作物因遺傳多樣性較高,產量也會提高。不過,植物受精后觸發胚胎生成的過程,科學家仍不甚明了。

  此次,美國加州大學戴維斯分校科學家文凱特森·桑德利森及其同事,研究了借助種子實現水稻(Oryza sativa)無性繁殖的可行性。首先,研究團隊鑒定出精子細胞攜帶的基因BABY BOOM1(BBM1)正是胚胎發生的關鍵,即使在沒有受精的情況下也是如此。隨后,他們用CRISPR/Cas-9技術,在表達BBM1基因水稻品系的卵細胞中敲除了該基因,從而去除了卵細胞的減數分裂行為。

  研究人員表示,最終這些水稻品系能夠實現無性繁殖,其中,名為Synthetic-Apomictic(S-Apo)的品系產生了具有預期遺傳多樣性的無性系雜種后代。無性繁殖性狀在S-Apo品系中進一步延續了兩代。

(責編:許曉華、楊迪)

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