CRISPR編輯技術能“定制”農作物

基因編輯技術不僅可用於疾病治療，在農業育種領域也極具應用潛力。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（簡稱CRISPR編輯技術），編輯農作物“產量”基因的啟動子，可對作物數量性狀產生微妙影響。研究人員稱，育種專家可以利用這種手段“定制”農作物，以適應不同環境，從而提高作物產量。

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

研究人員刊發在《細胞》雜志上的論文稱，他們以番茄為對象進行了實驗，使用CRISPR“剪刀”對番茄基因組序列進行多次切割，在三個基因啟動子中創建出不同的突變組，這些突變會影響番茄的果實尺寸、分枝結構和整個植株形態，而這些性狀和產量密切相關。研究人員稱，可通過調整這些性狀特征，達到使番茄增產目的。

領導該項研究的扎卡裡·李普曼教授指出，隨著人口數量增長，目前農作物產量的增長速度將無法滿足人類未來需求。農作物在自然演進過程中，不會有太多的基因變異產生，而沒有足夠的基因變異，尤其是那些可能涉及幾十個基因、與產量密切相關的主要性狀的變異，育種專家也沒辦法培育出高產的作物種子。即使發現了有益的基因變異，要將其轉化為最好的作物品種，使用傳統的育種手段，也需要大量的時間，還必須每年不斷地改進。而利用基因編輯技術，則可以直接產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，同時還使其結果更可以預測。

研究人員稱，他們的這一方法，不隻對番茄品種的改良有效，也可用於包括水稻、玉米、高粱和小麥在內的多種農作物。（記者劉海英）