CRISPR技术将杨树的开花时间从十年缩短到仅仅几个月

2022-12-21 15:45:00 来源：cnBeta

植物的选择性育种可以帮助它们获得新的有益性状，但树木的繁殖周期长得令人沮丧。现在，乔治亚大学的科学家们利用CRISPR基因编辑技术使杨树在几个月内开花，而不是十年。

植物育种是关于培养、提高甚至创造植物的理想性状。这可能包括增加尺寸、外观、营养价值、产量、对害虫的抵抗力，以及对热、冷、盐度或干旱的耐受性。通常，它涉及选择和杂交育种具有这些特征的单个植物，但这当然需要等待植物成熟。

【资料图】

例如，蔬菜植物的繁殖周期是几个月，所以有一个相当快的周转时间来观察实验是否有效。但是对于树木来说，这是一个不同的问题，因为它可能需要几年的时间才能看到劳动的成果，所以有十年树木的说法。

在新的研究中，佐治亚州的研究人员转向CRISPR基因编辑系统，试图加快这一过程的进展。他们的目标是杨树，这种树的幼年期很长，可能需要7到10年才能开始开花。显然，这是一个漫长的等待时间，以检查一个杂交品种是否成功。

此前当科学家使用基因编辑方法来唤起早期开花时，他们专注于积极影响花朵发育的调节器基因，但在杨树上的进展一直不大。因此，在新的研究中，研究小组运用最新的技术从基因上关闭了一种消极的影响因素。

在实验室里生长的开花杨树，比自然发生的时间要早得多

研究人员使用CRISPR敲除了一个名为CENTRORADIALIS（CEN）的基因，该基因已知会抑制年轻杨树的开花。果然，经过编辑的标本成熟得更快。

该研究的共同作者C. J. Tsai说："以前在杨树中诱导早花的方法不一致，而且劳动强度大。但是使用CRISPR编辑一个开花抑制基因，我们能够将开花时间从七年多压缩到三到四个月，将一年的花器官发育期压缩到几天。"

该团队说，这一突破可以帮助科学家们比平时更快地在杨树和其他树木中培育出新的性状。作为一个例子，研究人员通过进行另一个基因编辑来测试该系统，该系统可以减少春季形成的棉花状种子附件，这可能是过敏症患者的一个主要诱因。

Tsai说："这为开发无毛种子提供了分子基础，这可以减少过敏原在城市地区或整个工作森林的传播。"

这项研究发表在《新植物学家》（New Phytologist）杂志上。

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