基因编辑技术育出节水番茄


研究团队。基因技术节水图片来源:以色列特拉维夫大学

科技日报记者 刘霞

以色列和美国科学家利用CRISPR基因编辑技术,编辑种植出节水且产量、育出质量和味道都保持不变的番茄新型番茄。最新研究为开发其他节水作物奠定了基础。基因技术节水相关论文发表于最新一期《美国国家科学院院刊》。编辑

最新研究负责人、育出特拉维夫大学沙乌尔·亚洛夫斯基教授表示,番茄在干旱条件下,基因技术节水植物会关闭气孔,编辑减少蒸腾造成的育出水分损失。但关闭气孔会导致植物对二氧化碳的番茄吸收减少,致使光合作用产生的基因技术节水糖也相应减少。由于植物依赖光合作用中产生的编辑糖作为重要能量,糖的育出减少会对植物生长产生不利影响。

为解决这个两难困境,亚洛夫斯基团队使用CRISPR基因编辑技术,靶向ROP9基因,对番茄进行了修饰。结果发现,敲除ROP9会导致植物气孔部分闭合。这种影响在中午尤为明显,此时植物在蒸腾过程中的水分损失率最高。在上午和下午蒸腾速率较低时,对照植物和ROP9改良植物之间的水分损失率没有显著差异。

为评估敲除ROP9对作物的影响,研究人员对数百种植物开展了田间实验。结果表明,尽管敲除了ROP9的植物在蒸腾过程中损失的水分较少,但对光合作用、作物数量或质量(果实中的糖含量)没有不利影响。