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调整类胡萝卜素基因可帮助番茄带来A游戏

煮熟,新鲜,晒干或榨汁,无论您喜欢哪种方式,西红柿都可以说是地球上用途最广泛的水果之一-是的,尽管主要用于咸味菜肴,但西红柿确实是一种水果。

西红柿的流行导致了超过10,000个各种大小,形状和色调的栽培品种的开发。有趣的是,现代番茄品种之间几乎没有遗传多样性。这种缺乏多样性,再加上许多性状由多个基因控制的事实,使得提高植物产量和品质成为番茄育种者的主要挑战。

但在本周《科学报告》上发表的一项研究中,筑波大学领导的研究人员解释了现代基因编辑技术如何能够为番茄育种者提供帮助。

研究的资深作者埃祖拉浩史说:“西红柿是第一种被批准用于人类食用的转基因食品。” “但是,许多早期转基因品种都含有其他物种的基因,这引起了消费者的安全问题。因此,加上大多数转基因品种在质量上仅表现出适度的改善,番茄育种在很大程度上已经摆脱了转基因。”

与传统的遗传修饰不同,现代基因编辑技术在基因组中不留痕迹,可以在天然基因中引入微小变化,从而模仿自然变异。

西红柿含有较高水平的类胡萝卜素,这是许多植物中发现的黄色,红色和橙色色素。类胡萝卜素是维生素A的前体,具有抗氧化和抗癌特性,因此对人体营养极为重要。已经报道了几种增强番茄中类胡萝卜素积累的天然突变,但是将其引入商业品种是一个复杂且耗时的前景。

因此,筑波大学领导的研究小组着手使用基因编辑技术在番茄中复制类胡萝卜素积累突变。

Ezura教授解释说:“以前使用Target-AID基因编辑技术已经实现了单个番茄基因的单核苷酸变化。” “但是,我们设计了一个系统,将变化同时引入与类胡萝卜素积累相关的三个基因中。”

在产生的12个番茄株系中,有10个在所有三个靶基因中都含有突变。用深绿色水果和天然类胡萝卜素积累突变体的紫色根对两个品系进行进一步检查,发现在基因编辑的植物中类胡萝卜素,尤其是番茄红素含量很高。

Ezura教授解释说:“这表明使用基因编辑技术可以改善多基因植物的品质性状,并为提高不同农作物的产量,保质期,营养成分和抗病性提供了一系列选择,这对人类健康和环境都有明显好处。”

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