明尼苏达大学的一个研究小组最近开发了一种新方法，可以显著加快基因编辑植物的生产速度。他们希望能够缓解基因编辑方面的长期瓶颈，并在此过程中，利用《自然生物技术》杂志最近发表的一篇论文中描述的两种新方法，使开发和测试新的作物品种变得更容易、更快。
尽管科学家利用CRISPR和TALENs等基因编辑工具编辑植物基因组的能力取得了巨大的进步，但研究人员仍在使用一种过时的方法——组织培养。它已经使用了几十年，成本高，劳动密集，需要在无菌环境下进行精确的工作。研究人员利用组织培养将基因和基因编辑试剂或化学物质传递给植物。
“少数年前美国国家科学院植物科学家们召集了一次会议,呼吁社会来解决组织培养的瓶颈,帮助实现基因编辑在植物的潜力,”丹·丹尼尔说,教授遗传学、细胞生物学和发展生物科学学院和这篇论文的主要作者。“我们有先进的基因组编辑技术，但我们需要一种新颖的方式来有效地将基因编辑试剂传递给植物。本文介绍了一种全新的经营方法。
新方法将:
•大幅减少编辑植物基因所需的时间，从最长的9个月到最短的几周;
•在更多的植物物种中工作，而不是使用组织培养，这仅限于特定的物种和品种;
•允许研究人员在不需要无菌实验室的情况下生产转基因植物，这是小型实验室和公司可以利用的可行方法。
为了消除通过组织培养进行基因编辑的繁重工作，共同第一作者Ryan Nasti和Michael Maher开发了新的方法，利用负责植物发育的重要植物生长调节因子。
利用生长调节剂和基因编辑试剂，研究人员激发幼苗生长出含有编辑基因的新芽。研究人员从这些基因编辑过的幼苗中收集种子，并继续进行实验。不需要细胞培养。
这些方法的不同之处在于如何应用增长调节剂，以及适用范围。Nasti开发的方法允许小规模的快速测试——结果在几周内而不是几个月或几年的时间内对不同的生长调节因子组合进行测试。他说:“这种方法允许快速测试，因此研究人员可以优化生长调节剂的组合，提高它们的功效。”
Maher使用了相同的基本原理，通过消除对无菌实验室环境的需要，使这个过程更容易实现。“用这种方法，你不需要无菌技术。你可以在你的车库里这样做，”他说。他补充说，这项技术开辟了一种可能性，即资源较少的小型研究小组可以对植物进行基因编辑，并测试它们的表现。
Nasti和Maher使植物基因编辑大众化。它将不再需要几个月的无菌实验室几十人在组织培养，”Voytas说。
研究人员使用了一种烟草作为他们的模型，但已经证明这种方法在葡萄、番茄和马铃薯植物中有效。他们相信这些发现可能会在许多物种间传播。植物遗传学家和农业生物技术专家的目标是确保在气候变暖的情况下，为不断增长的全球人口提供稳定的食物来源。这些新方法将使他们工作得更有效率。
