“作物改良潜力巨大”:跳跃基因可能有助于作物应对气候变化

之前2019年9月18日- - - - - -以导致水果颜色和形状,骑士retrotransponsons已发现或跳跃基因,改变植物的基因表达和物理特性。最近的研究由剑桥大学的塞恩斯伯里实验室(SLCU)和植物科学系的,英国已经表明,跳跃基因的本地再生属性有潜力改变水果和蔬菜的特征。这可能使农作物更好的应对更多的极端条件下由于气候的变化,如帮助使其抗旱。

马提亚Benoit博士论文的第一作者,以前在SLCU,告诉FoodIngredientsFirst科学家在这个领域的研究的开始。“转座子(跳跃基因)进行作物改良潜力巨大。我们的研究中,社区的一起工作,提供了一个更好的理解如何控制它们。进一步分子工作可以提供一个有前途的方法来促进新表型的发生,比如水果的颜色、形状或弹性环境压力。”

20世纪的大部分时间里,基因被认为是稳定的实体在染色体排列有序的线性模式。但是这一研究表明,跳跃基因是可移动的DNA片段的代码,可以将自身复制到新位置在基因组内,一个生物体的遗传密码。他们可以改变,干扰或放大的基因,或者没有影响。

使用他们更有意将彻底改变传统的植物育种技术,使收益最大化。他们可以使大量的新工厂的生产特征,如形状、颜色或大小,可以通过基因打靶技术提炼和优化。

”在一个大的人口规模,如西红柿,转座子激活的在每一个个体,我们希望看到一个巨大的多样性的新特征。通过控制厂内的随机突变的过程,我们可以加速这一过程来生成新的表型,我们甚至不能想象,”博士说Hajk Drost SLCU,论文的作者。

虽然有些跳跃基因复制粘贴方法,其他人复制粘贴,使其识别困难。说起来容易做起来难
尽管有巨大潜力在这一领域的研究,也有许多挑战。Benoit博士解释说,这是具有挑战性的识别所有的跳跃基因包含在基因组可靠。此外,每个家庭的跳跃基因是独一无二的——虽然有些跳跃基因移动使用复制粘贴方法,其他使用剪切和粘贴。环境温度或激活某些基因,而另一些则刺激在一个特定时间在其工厂的发展。

“作物的基因组是非常复杂的,因为他们含有大量的重复序列。如果我们使用一个拼图的类比,这意味着平均50%的拼图会非常相似,如果不是相同的。使这个难题很难装配。因此,我们的工作依赖于高质量的基因组资源的可用性,”Benoit博士解释道。

未来前景
诺贝尔奖得主问麦克林托克芭芭拉首次发现跳跃基因在1940年代的玉米粒。她的研究现在涌现之前,因为它需要整个计算工具的发展特征丰富,范围和这个家庭的跳跃基因功能,Benoit博士说。

讨论基因编辑技术及其法律限制最近获得速度。研究表明,规定转基因生物(GMO)非常严格这是几乎不可能获得授权欧盟内部培育转基因作物。欧洲科学家们呼吁考虑在基因组编辑技术的限制欧洲议会和欧盟委员会。许多欧盟科学家和植物育种者主张允许基因组编辑与CRISPR更快和更有效的方式生产食品可持续。

同样,格雷格•Ibach的副国务卿,美国农业部(USDA)暗示基因编辑方法应该允许在有机生产。评论他在众议院农业委员会可能会导致转基因立法限制的放松,一直由科学家和特朗普管理。

然而,未来跳跃基因上的进一步研究。“高质量的不断提高可用性作物基因组遗传学家和分子生物学家提供一个前所未有的机会来理解现象超出了惊人的农作物的多样性特征。我们现在能够识别的分子原因感兴趣的特征,如工厂建筑、产量、果实形状或大小。这肯定会帮助在作物育种,我们需要面对一个不确定的未来,”Benoit博士总结道。

施莱歇尔的安妮

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