具有白粉病抗性的小麥MLO基因編輯植物

2月23日，國(guó)際著名技術(shù)評(píng)論期刊《麻省理工科技評(píng)論》（MITTechnologyReview）公布了十大技術(shù)突破。中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員高彩霞及其團(tuán)隊(duì)關(guān)于植物基因精準(zhǔn)編輯技術(shù)的研發(fā)成果名列其中。

《麻省理工科技評(píng)論》指出，該技術(shù)能夠精準(zhǔn)、高效、低成本地進(jìn)行植物基因組編輯，有望用于生物安全的作物遺傳改良和定向育種，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率，滿足日益增長(zhǎng)人口的需求。

高彩霞團(tuán)隊(duì)主要貢獻(xiàn)在于建立成熟、高效的農(nóng)作物基因精確編輯技術(shù)平臺(tái)并對(duì)重要農(nóng)作物的定向育種進(jìn)行了成功嘗試，取得了一系列世界領(lǐng)先的成果。

高彩霞團(tuán)隊(duì)率先利用基因編輯系統(tǒng)CRISPR/Cas對(duì)水稻和小麥的多個(gè)基因進(jìn)行編輯，并且獲得了世界上第一株CRISPR編輯的植物。通過與中科院微生物研究所邱金龍實(shí)驗(yàn)室合作，首次對(duì)六倍體小麥中的MLO基因3個(gè)拷貝同時(shí)進(jìn)行了突變，成功獲得了對(duì)白粉病具有持久和廣譜抗性的小麥材料。這兩項(xiàng)成果均發(fā)表在生物技術(shù)領(lǐng)域權(quán)威期刊《自然?生物技術(shù)》上，并引發(fā)《科學(xué)》、《自然》等頂級(jí)期刊的廣泛關(guān)注和高度好評(píng)。報(bào)道肯定了高彩霞團(tuán)隊(duì)在植物基因編輯中重大貢獻(xiàn)，并指出小麥基因組編輯技術(shù)體系將會(huì)對(duì)主糧作物新品種培育帶來革命性的影響。此外，高彩霞團(tuán)隊(duì)通過定向編輯OsBADH2基因，使普通稻米具有香味品質(zhì)。他們還通過利用CRISPR/Cas在植物中建立了新型DNA病毒防御技術(shù)體系，對(duì)培育抗DNA病毒作物具有指導(dǎo)意義。近期，美國(guó)農(nóng)業(yè)部已宣布高彩霞團(tuán)隊(duì)創(chuàng)制的抗白粉病小麥?zhǔn)欠寝D(zhuǎn)基因產(chǎn)品，不受轉(zhuǎn)基因法規(guī)管控，抗白粉病小麥可直接進(jìn)入大田驗(yàn)證其抗病性及其它相關(guān)性狀。

植物基因精準(zhǔn)編輯技術(shù)是我國(guó)科學(xué)家在農(nóng)作物育種及基因改良技術(shù)創(chuàng)新上的重大突破，也為我國(guó)農(nóng)作物育種研發(fā)實(shí)現(xiàn)彎道超車提供了機(jī)遇，對(duì)我國(guó)搶占下一代的生物技術(shù)育種的發(fā)言權(quán)具有標(biāo)志性意義。

今年入選的其他9項(xiàng)重大技術(shù)突破分別是免疫工程、語音接口、可回收火箭、知識(shí)分享型機(jī)器人、DNA應(yīng)用商店、SolarCity的超級(jí)工廠、Slack通信軟件、特斯拉自動(dòng)駕駛儀和空中取電。

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