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粮食安全是一个重大的潜在问题 , 特别是在气候变化的情况下 。 现在 , 我国的研究人员已经证明 , 操纵植物中的RNA可以大大增加它们的产量 , 并使它们更耐旱 。
上图:与未经过基因改造的水稻(左 , 中)相比 , 经过基因改造的水稻(右)可以多产出50%的水稻 。
在最基本的水平上 , 来自北京大学的研究小组将一种叫做FTO的单一基因插入到土豆和水稻植株中 。 由此产生的植物是更有效的光合作用者 , 这意味着它们长得更大 , 产量也更高 —— 在实验室中产量提高了3倍 , 在田间产量提高了50% 。 它们还能长出更长的根系 , 这有助于它们更好地忍受干旱 。
该研究的联合首席研究员何川说:“变化真的是巨大的 。 更重要的是 , 它几乎适用于我们迄今为止尝试过的所有类型的植物 , 而这只是一个非常简单的修改 。 ”
该研究小组此前发现 , 由FTO基因编码的FTO蛋白抹去了RNA上的化学标记 , 而这反过来又可以调节DNA的表达 。 在这些植物的例子中 , 清除这些RNA标记减少了从它们发育的早期阶段就开始告诉植物放慢生长的信号 。 因此 , 转基因植物比对照植物产生更多的RNA , 从而转化为更高的生物量 。
上图:未转基因马铃薯植株(上)和转基因马铃薯植株(下)的产量比较 。
目前 , 这一过程涉及将动物的FTO基因插入植物 。 但该团队表示 , 未来的版本可能会绕过这一步 , 以避免有争议的转基因标签 。
研究团队科学家表示:“这是一种全新的方法 , 可能不同于转基因和CRISPR基因编辑;这种技术允许我们在植物发育的早期‘拨动开关’ , 即使我们移除开关后 , 它仍会继续影响植物的粮食生产 。 似乎植物已经有了这层调控 , 而我们所做的就是利用它 。 所以下一步就是研究如何利用这种植物现有的基因 。 ”
重要的是 , 这项技术在水稻和马铃薯植株上取得了相似的结果 , 这两种作物并不是特别密切相关 。 这表明 , 它可以在广泛的植物中发挥作用 , 提高它们对气候变化挑战的抵抗力 。
研究团队的科学家说:“随着全球变暖的进程 , 这确实为植物工程提供了潜在的改善生态系统的可能性 。 我们依赖植物获取很多东西 , 从木材、食物、药品到鲜花和油 , 这可能提供了一种增加我们从大多数植物中获得的库存材料的方法 。 ”
【水稻|中国科学家创造出“超级农作物”,使土豆和水稻产量提高50%】如果朋友们喜欢 , 敬请关注“知新了了”!
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