基因編輯技術(shù)不僅可用于疾病治療，在農(nóng)業(yè)育種領(lǐng)域也極具應(yīng)用潛力。美國冷泉港實驗室研究人員日前的一項新實驗表明，使用CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)（簡稱CRISPR編輯技術(shù)），編輯農(nóng)作物“產(chǎn)量”基因的啟動子，可對作物數(shù)量性狀產(chǎn)生微妙影響。研究人員稱，育種專家可以利用這種手段“定制”農(nóng)作物，以適應(yīng)不同環(huán)境，從而提高作物產(chǎn)量。

啟動子是基因的一個組成部分，可以控制基因表達(dá)的起始時間和表達(dá)程度。研究人員稱，利用基因編輯技術(shù)，通過基因啟動子對作物基因表達(dá)進(jìn)行微調(diào)，而不是刪除基因或鈍化其編碼蛋白質(zhì)的能力，可更靈活地改善作物的數(shù)量性狀。育種者可以根據(jù)種植環(huán)境的差異來“定制”作物，選擇最理想的變異，以最大程度提高作物產(chǎn)量。

研究人員刊發(fā)在《細(xì)胞》雜志上的論文稱，他們以番茄為對象進(jìn)行了實驗，使用CRISPR“剪刀”對番茄基因組序列進(jìn)行多次切割，在三個基因啟動子中創(chuàng)建出不同的突變組，這些突變會影響番茄的果實尺寸、分枝結(jié)構(gòu)和整個植株形態(tài)，而這些性狀和產(chǎn)量密切相關(guān)。研究人員稱，可通過調(diào)整這些性狀特征，達(dá)到使番茄增產(chǎn)目的。

領(lǐng)導(dǎo)該項研究的扎卡里·李普曼教授指出，隨著人口數(shù)量增長，目前農(nóng)作物產(chǎn)量的增長速度將無法滿足人類未來需求。農(nóng)作物在自然演進(jìn)過程中，不會有太多的基因變異產(chǎn)生，而沒有足夠的基因變異，尤其是那些可能涉及幾十個基因、與產(chǎn)量密切相關(guān)的主要性狀的變異，育種專家也沒辦法培育出高產(chǎn)的作物種子。即使發(fā)現(xiàn)了有益的基因變異，要將其轉(zhuǎn)化為最好的作物品種，使用傳統(tǒng)的育種手段，也需要大量的時間，還必須每年不斷地改進(jìn)。而利用基因編輯技術(shù)，則可以直接產(chǎn)生和選擇最理想的變異，控制基因活性，不僅可以加速作物的改良，同時還使其結(jié)果更可以預(yù)測。

研究人員稱，他們的這一方法，不只對番茄品種的改良有效，也可用于包括水稻、玉米、高粱和小麥在內(nèi)的多種農(nóng)作物。（記者劉海英）

CRISPR編輯技術(shù)能“定制”農(nóng)作物

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