这些CRISPR修饰的作物不算作转基因生物

网络整理 2019-04-18 23:06

非转基因作物的新计谋

我是一个植物遗传学家,我的首要任务之一是开拓东西来布置木质植物如柑橘树,可以抵制黄龙病,黄龙病(HLB),它摧毁了世界各地的这些树。该疾病于2005年首次在佛罗里达州检测到,导致该州90亿美元的柑橘产量大幅减产,导致其2017年橙子产量下降75%。由于柑橘树出产水果需要5至10年,我们的新技能-已被很多主编提名为2017年具有改变世界潜力的开创性要领之一 - 大概加快非转基因柑橘树的开拓这是HLB抗性的。

为了养活迅速增长的人口,世界必需找到促进粮食出产的要领。通过通例植物育种提高作物产量是低效的 - 功效是不行预测的,而且大概需要数年到数十年才气缔造出新的菌株。另一方面,强大的转基因植物技能可以快速发生新的植物品种,但它们的回收一直存在争议。很多消费者和国度拒绝转基因食品,尽量遍及的研究证明它们是安详的。

编辑植物与人类细胞之间的一个明显差别在于我们并不体贴编辑拼写错误。在人类中,这种错误大概导致疾病,但植物中的脱靶突变并不是一个严重的问题。很多已颁发的研究陈诉,与动物系统对比,在植物中调查到低至可忽略的脱靶活性。

除了柑橘,我们的技能应合用于大大都多年生作物,如苹果,甘蔗,葡萄,梨,香蕉,杨树,松树,桉树和一些一年生作物,如草莓,马铃薯和番薯,不经利用而繁殖种子。

我们利用的基因编辑东西叫做CRISPR - 代表“Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats” - 而且改编自细菌的防止系统。这些细菌CRISPR系统已被修改,以便像我这样的科学家可以编辑植物,动物,人体细胞和微生物的DNA。该技能可用于多种方法,包罗更正导致疾病的人类遗传错误,设计用于疾病研究的动物,以及缔造可加快作物改善的新型遗传变异。

几天后,我们可以从编辑过的植物细胞中培养植物。然后需要几周或几个月的时间来种植可以在农场种植的颠末编辑的植物。坚苦的部门是弄清楚哪些植物被乐成修改。但我们也有办理这个问题的要领,并开拓了一种要领,只需两周时间即可识别已编辑的植物。

你大概想知道为什么我们用新的DNA编辑技能缔造的植物不被认为是转基因植物?这是一个很好的问题。

可是此刻称为CRISPR的新基因组编辑技能大概提供了一个很好的选择。

但对付需要长达10年才气到达花草和种子出产阶段的多年生作物而言,这个问题要巨大得多。期待没有CRISPR基因的种子需要很长时间。

这比传统育种更快,更准确,比转基因技能争议少,而且可以淘汰为农夫开拓新作物品种所耗费的时间甚至数十年甚至数十年。

我们还看到基因组编辑技能在农业,园艺和林业家产中利用的很多其他植物中的浸染。譬喻,我们正在缔造需要较少肥料和水的草坪草品种。我赌博你也会这样。

但这是一个捕捉22。因为要用CRISPR / Cas9举办DNA编辑,首先必需用外源CRISPR基因改革植物 - 这将使它成为GMO。

为了在植物中利用CRISPR,尺度要领是将编码CRISPR-Cas9“编辑机”的CRISPR基因插入植物细胞的DNA中。当CRISPR-Cas9基因活泼时,它将定位并重写植物基因组的相关部门,从而发生新的性状。

为了利用CRISPR向作物植物引入有用的性状,我们需要知道节制特定性状的基因。譬喻,先前的研究表白,一种叫做赤霉素的天然植物激素对植物高度至关重要。GA20-ox基因节制植物中发生的赤霉素的量。譬喻,为了缔造一种“低割草频率”草坪草,我们正在编辑DNA - 改变组成该植物基因的DNA序列 - 以淘汰所选草坪中GA20-ox基因的产量草。利用较低的赤霉素,草不会长得高,不需要常常割草。

我们首先用CRIPSR基因改革了一种天然存在的泥土微生物,泥土杆菌。然后我们从植物中取出嫩叶或拍摄质料,将它们与造就皿中的细菌殽杂,让它们一起孵育几天。这使细菌有时间传染细胞并通报基因编辑呆板,然后改变植物的遗传暗码。

这些CRISPR修饰的作物不算作转基因生物

对付玉米,水稻和番茄等一年生作物,它们在一年内完成从萌芽到种子出产的生命周期,可以很容易地从编辑的植物中消除CRISPR基因。那是因为这些植物发生的一些种子不携带CRISPR基因,只是新的特征。

别的尚有一种念头可以选择利用基因编辑来缔造设计作物。2018年3月28日,美国农业部长桑尼·珀杜(Sonny Perdue)公布,美国农业部不会对通过基因组编辑等新技能开拓的新植物品种举办打点,这些新技能将发生与通过传统育种要领开拓的植物难以区分的植物。对比之下,包括来自另一生物的基因(譬喻细菌)的植物被认为是GMO。这是为什么很多研究人员和公司但愿在大概的环境下在农业中利用CRISPR的另一个原因。

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