2020年10月01日
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找到了!英研究:番茄基因可望快速培育抗旱作物

內容提供/國際農業科技新知 編譯/黃仁藝

來自劍橋大學塞恩斯伯里實驗室(SLCU)以及植物科學院的研究者們發現,乾旱對植物造成的壓力,會觸發一種族群的跳躍基因,也就是名為Rider的「反轉錄轉座子(retrotransposon)」;它已知會影響番茄的顏色與形狀。關於Rider的描述,已在PLOS Genetics期刊發表,文中說明Rider族群基因存在並可能活躍於其他農作物中,強調它提供植株新的特性,幫助作物在氣候變遷造成的極端狀態下生存。

論文的原作者,前塞恩斯伯里實驗室研究員Matthias Benoit博士說:「基因中的轉座子很有潛力改善作物,它們造成植物特徵的多樣性;當我們致力於採取多樣的特徵以在許多世代間強化作物,我們也開始瞭解其中的分子生物機制。」

利用植物中現有的跳躍基因,快速地為農作物產生新特徵,將會是比傳統培育更上一層樓的技術發展;為了適應有效率且大量的採收,這些作物的形態、顏色與大小在傳統技術的培養下已變得很一致了。透過新技術大量產生新特徵之後,作物能夠再接受基因靶向技術,針對這些特色進一步精細、優化。

時至今日,基因靶向技術發展得很強大,但是有賴人員瞭解是何種基因在背後作用,始能藉著一種或少數幾種基因,獲得有用的結果。轉座子是已存在於植物中的好工具,可以善加利用,產生植物的新表型與抵抗力,並輔助基因靶向技術。轉座子技術,使得我們在作物育成過程中不必訴諸轉基因,這也是配合歐盟對基因改造作物的立法管制。

作者探討Rider基因在哪些植物種類中存在,包括具經濟效益的重要作物,例如西洋油菜、甜菜根與藜麥。這些繁多的植物種類鼓舞科學家進一步研究:如何控制它們的啟動、再啟動,以及如何使Rider基因進入其機制處於關閉狀態的植物,讓它們重新具有改變潛能;這將大大減少傳統培育工作消耗的時間。

「發現Rider受到乾旱刺激而啟動,這意味著植物產生了新的基因調控網路,讓植物應付乾燥環境。」Matthias Benoit說,「這表示我們能直接利用Rider來培養耐旱作物―─只要訓練已經存在於植物中的基因去回應乾旱。在全球暖化的環境下,使作物變得耐旱的技術格外迫切且重要。」

參考資料:https://www.sciencedaily.com/releases/2019/09/190916143949.htm

本文轉載自第84《國際農業科技新知》,原文標題〈利用番茄的「跳躍基因」可望快速培育抗旱作物

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