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园艺作物育种中的基因编辑技术进展

来源:分子植物科学卓越创新中心 2019-10-22 18:44

 

 

10月8日,Horticulture Research 在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心上海植物逆境生物学中心郎曌博研究组题为Genome Editing for Horticultural Crop Improvement 的综述论文。 该文系统总结了不同的基因编辑技术特别是CRISPR系统的优缺点,基因编辑技术在园艺作物上的研究现状,以及基因编辑在园艺作物育种上的应用和挑战。

园艺作物为人类的饮食健康、药用以及审美需求做出了巨大贡献,是农业生产一个重要部分。当代消费者对于园艺产品的产量和质量有了更高的需求。所以,改良园艺作物适应可持续生产要求一直是科学研究的重点。

该论文强调,有价值的遗传变异是作物改良的基础。传统育种中利用的遗传变异主要产生于自然过程或者是物理、化学诱变。这些变异发生概率低,突变位点不可预测,很大程度上限制和延长了育种周期。新兴的基因编辑技术则能够克服这些不足之处,已经在园艺作物研究中展现了巨大的科研与应用价值。目前基因编辑技术研究在园艺作物上主要集中于番茄和土豆,同时被编辑的目的基因主要是参与生长发育、代谢以及对外在环境胁迫的响应等基因。基因编辑的有效性和目的性,无外源DNA的再生遗传材料和遗传改良作物监管法规的开放正在促进园艺作物中的基因编辑的研究与应用。然而,该论文也提出:确定合理的目的性状、阐释性状的功能基因、提高编辑效率和分离无性繁殖作物中基因编辑引入的外源DNA等仍然是面临的挑战。

郎曌博研究组博士后许杰猛为论文的第一作者,郎曌博为论文的通讯作者;同时朱健康研究组华凯也参与了论文撰写。(生物谷Bioon.com)

 

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