哥本哈根大学(University of Copenhagen)迈克尔·帕尔格伦(Michael Palmgren)团队的研究人员认为,理论上,人们会利用那些经过几千年驯化、突变形成的作物性状,如减少苦味和促进收获的特质,来诱导未经培植的作物。在现存的30多万种作物中,仅水稻、小麦、玉米三种作物就占据了人类食物消费量的绝大部分,原因之一是这些作物在农业史上经历突变后变得最容易收获。基因编辑技术(CRISPR)出现后,人们就无需等待大自然来帮助驯化植物。
在3月2日发表于《植物科学趋势》(Trends in Plant Science) 的一篇评论中,迈克尔·帕尔格伦团队阐述了利用基因编辑技术使野生豆类、藜麦及苋菜这类性状稳定、营养丰富的作物品种变得更加适于耕种。
迈克尔·帕尔格伦团队通过研究证实了,通过基因编辑方式能够加速某些作物的驯化。为了不破坏自然而又受益于自然界已有的创造,使用不太精确的基因编辑方式,已经成功地加速某些作物的驯化过程。例如,利用化学诱变来诱导垂枝稻草——澳大利亚国产大米野生亲本的随机突变,可提高其成熟后保持籽粒的能力。野生杂草水芹,在其脂肪酸合成过程中,通过RNA干扰技术沉默某基因的表达,从而提高种子油质量。从化肥中流走的多余氮是农田中一种常见污染物,而野生豆类通过与细菌共生可以将大气中的氮转化为自己的肥料,因此,利用基因编辑技术驯化更多此类植物,可以帮助解决因农药过量使用而引起的农业环境污染问题。
加速驯化与作物基因编辑面对相似的伦理、经济、法律问题,但是基因编辑技术是删除现有的基因,而非从另一个生物体获取。研究人员希望随着需求的日益增长,公众能够接受在食品供应中广泛应用基因编辑技术,最终推动农业发展。
(编译 李楠,编审 张学福)