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种子库可能会使旨在控制杂草的基因驱动复杂化
研究人员对植物中的基因驱动进行了建模,表明种子库对植物的成功有显着影响。适当的管理可以减轻生态风险并利用工程突变改善对杂草的控制。
来源:Scientific Inquirer基因驱动——一种基因工程方法,可以在整个群体中快速传播特定的基因变化,无论是杀死它还是添加新的性状——可能具有控制杂草的潜力。但到目前为止,基因驱动主要在蚊子身上进行了研究,尚未在现实世界中得到应用。
在一项史无前例的研究中,研究人员模拟了基因驱动如何在植物中进行。他们的模拟表明,基因驱动的成功可能取决于种子库——种子的地下储存库,可以在数年甚至数十年后发芽。他们发现,如果没有适当的考虑,这些储存的种子会减慢甚至毁灭基因驱动,因为它们不断地将没有基因驱动的植物重新引入种群。
研究人员表示,像这样的建模研究可以帮助科学家在植物中设计成功的基因驱动器,并在野外部署之前发现和减轻潜在的问题。
康奈尔大学 Ann S. Bowers 计算与信息科学学院以及农业与生命科学学院 (CALS) 计算生物学助理教授 Jaehee Kim 和 CALS 计算生物学教授 Philipp Messer 是这项新研究的合著者,该研究题为“种子休眠塑造植物中的基因驱动动力学”,该研究于 4 月 3 日发表在《自然植物》杂志上。
CRISPR-Cas9基因编辑技术的发展使科学家能够对基因组进行精确的改变,使基因驱动在实验室中变得更加可行。但仍然存在严重担忧,它们可能会传播到非目标生物体并造成野外生态破坏。
“几十年来,人们一直在思考基因驱动,但它始终是一种科幻小说中的技术,”梅塞尔说。 “随着CRISPR技术的出现,这一切都改变了,基因驱动工程终于触手可及。然而仍然存在一些实验问题,大量建模问题,到目前为止,还没有人真正发布过。”
