科学家开发出新型农作物生长加速技术

德克萨斯理工大学的团队开发了一种快速植物再生方法,无需传统的组织培养即可增强基因编辑作物的生产,从而提高效率和可及性。

来源:Scientific Inquirer

由德克萨斯理工大学 Gunvant Patil 领导的植物生物技术专家团队开发出了一种突破性的方法,可以极大地加快再生过程和基因编辑作物的开发。

该方法将使科学家能够绕过植物生物技术中最耗时且技术上最具挑战性的步骤之一——组织培养。

这项研究于本周发表在《分子植物》杂志上,介绍了一种合成再生系统,使植物能够直接从受伤的组织中长出新芽,从而消除了传统的基于实验室的再生步骤的需要,这些步骤通常需要数月的时间,并且限制了可以进行生物工程的作物。这项工作主要由德克萨斯理工大学作物非生物胁迫耐受基因组学研究所 (IGCAST) 的研究生 Arjun Ojha Kshetry 完成。

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“植物再生一直是生物技术的瓶颈,”IGCAST 的主要资深作者兼副教授 Patil 说。 “我们的方法释放了植物在受伤后自然再生的能力,使我们能够直接诱导新的基因编辑芽,而无需花费数月的组织培养时间。这可能从根本上改变我们开发改良作物的方式。”

在大多数基因工程方法中,研究人员必须使用精确的营养和激素组合从单个细胞再生出整个植物,这是一个缓慢、昂贵且通常依赖于基因型的过程。帕蒂尔的团队设计了一个简单的系统,可以重新激活植物自身的伤口愈合和再生途径。

通过结合两个强大的基因——WIND1(触发伤口附近的细胞自我重新编程)和异戊烯基转移酶(IPT)基因(产生促进新芽生长的天然植物激素),该团队创建了一个独立的再生级联。该系统成功地在多种作物中产生了基因编辑芽,包括烟草、西红柿和大豆。

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