美國科學(xué)家團(tuán)隊基因改造讓水稻實現(xiàn)無性繁殖

據(jù)英國《自然》雜志12日在線發(fā)表的一項植物科學(xué)最新研究，美國科學(xué)家團(tuán)隊通過基因改造技術(shù)，借助種子成功實現(xiàn)了水稻(通常為有性繁殖)的無性繁殖。這一成果證明了作物無性繁殖的可行性，代表了農(nóng)作物育種領(lǐng)域的一項重大發(fā)展成果。

無性繁殖原意是指不涉及生殖細(xì)胞，由母體的一部分直接形成新個體的繁殖方式。盡管無性繁殖在生物界較普遍，許多植物物種都能天然地借助種子實現(xiàn)無性繁殖，但令人遺憾的是，對人類而言非常重要的作物物種卻無法做到這一點。

誘導(dǎo)作物實現(xiàn)無性繁殖，可以幫助培育出理想的遺傳性狀，增強所謂的“雜種優(yōu)勢”(雜種第一代優(yōu)于親本的現(xiàn)象)。雜種作物因遺傳多樣性較高，產(chǎn)量也會提高。不過，植物受精后觸發(fā)胚胎生成的過程，科學(xué)家仍不甚明了。

此次，美國加州大學(xué)戴維斯分?？茖W(xué)家文凱特森·桑德利森及其同事，研究了借助種子實現(xiàn)水稻(Oryza sativa)無性繁殖的可行性。首先，研究團(tuán)隊鑒定出精子細(xì)胞攜帶的基因BABY BOOM1(BBM1)正是胚胎發(fā)生的關(guān)鍵，即使在沒有受精的情況下也是如此。隨后，他們用CRISPR/Cas-9技術(shù)，在表達(dá)BBM1基因水稻品系的卵細(xì)胞中敲除了該基因，從而去除了卵細(xì)胞的減數(shù)分裂行為。

研究人員表示，最終這些水稻品系能夠?qū)崿F(xiàn)無性繁殖，其中，名為Synthetic-Apomictic(S-Apo)的品系產(chǎn)生了具有預(yù)期遺傳多樣性的無性系雜種后代。無性繁殖性狀在S-Apo品系中進(jìn)一步延續(xù)了兩代。

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