對樹木進行育種改良往往需要數年甚至數十年時間才能看到變化,但最近科學家開發一種 CRISPR 基因編輯新方法,能將楊樹開花所需時間從 7~10 年大幅縮短至僅幾個月。
植物育種是指透過改變植物的特徵產生期望的特性,比如改變尺寸、外觀、營養價值、產量、抗蟲害能力、對熱/冷/鹽度/乾旱的耐受性等,通常會選擇把具上述特性的單株植物進行雜交改良,且需等待植物成熟才能得知改良成果。
對生長週期僅幾個月的草本植物來說,很快就能確認實驗是否有效;但對木本植物來說,可能需要好幾年才能得知一顆樹的改良結果。
喬治亞大學(University of Georgia,UGA)團隊於是利用 CRISPR 基因編輯技術,試圖加速楊樹的生長速度。此樹種的「幼年期」很長,通常需 7~10 年才會首次開花,顯然要查看雜交品種是否成功需等很長時間。
▲ 科學家成功讓楊樹開花時間從 7~10 年縮短至數個月。(Source:喬治亞大學)
但透過 CRISPR 技術移除楊樹一個名為 CENTRORADIALIS(CEN)的開花抑制基因,團隊成功將楊樹開花時間從 7 年多壓縮至 3~4 個月,並把長達 1 年的花器官發育期縮短至幾天。
新方法可能會改變樹木研究領域遊戲規則,因為縮短樹木開花所需時間後,研究人員可更快得知受控雜交結果,加速樹木育種改善耐寒或耐旱等特性。
此外,團隊也發現額外的基因編輯有望減少植物在春天傳播種子時附帶的棉附著物:過敏患者特別苦惱的過敏源之一,整體創造了積極正向結果。
新論文發表在《New Phytologist》期刊。
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(首圖來源:pixabay)