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Nature Genetics发表重要成果 CRISPR让番茄更快开花结果

时间:2016-12-12 07:01 作者:生物观察
 

 

 


冷泉港实验室的研究团队通过CRISPR基因编辑技术成功使番茄的开花和成熟时间提前了两周多,并且拓展了这种重要农作物的种植范围。这项研究于十二月六日发表在Nature Genetics杂志上。“我们展示了CRISPR快速提升农作物性状的强大能力,” CSHL副教授Zachary Lippman表示。该技术不仅适合番茄,还可以用于玉米、大豆、小麦等主要农作物。Lippman及其同事对Galapagos群岛的一种野生番茄进行了研究。Galapagos群岛位于赤道附近,白天和黑夜全年都是将近12小时。Galapagos群岛的野生番茄到了夏季白天很长的地区,就会很晚才开花结果。研究显示,这种番茄对日照长度极为敏感。白天时间越长开花时间就越晚,白天时间越短开花时间就越早。
开花时间受到一个激素系统的调控,成花素和抗成花素的SP共同起作用。研究人员发现,已驯化番茄不像野生番茄对日长那么敏感,是因为已驯化番茄发生了SP5G基因突变。Galapagos群岛野生番茄在纽约生长的时候,SP5G基因编码的抗成花素在表达水平和活性方面急剧提升,导致这种植物很久之后才开花。相反,在已驯化的番茄中抗成花素的这种增加要弱得多。研究人员用基因编辑工具CRISPR诱导SP5G基因突变,使其不生成任何抗成花素蛋白。研究表明,这样的编辑能让常见番茄品种更早开花结果。此外,操纵另一个抗成花素基因,会使番茄长得像灌木一样密集并且更早结果。