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基因改造讓水稻實現無性繁殖

2021-11-30由 中國日報網 發表于 漁業

水稻的繁殖是有性生殖嗎

據英國《自然》雜誌12日線上發表的一項植物科學最新研究,美國科學家團隊透過基因改造技術,藉助種子成功實現了水稻(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,代表了農作物育種領域的一項重大發展成果。

無性繁殖原意是指不涉及生殖細胞,由母體的一部分直接形成新個體的繁殖方式。儘管無性繁殖在生物界較普遍,許多植物物種都能天然地藉助種子實現無性繁殖,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。

誘導作物實現無性繁殖,可以幫助培育出理想的遺傳性狀,增強所謂的“雜種優勢”(雜種第一代優於親本的現象)。雜種作物因遺傳多樣性較高,產量也會提高。不過,植物受精後觸發胚胎生成的過程,科學家仍不甚明瞭。

此次,美國加州大學戴維斯分校科學家文凱特森·桑德利森及其同事,研究了藉助種子實現水稻(Oryza sativa)無性繁殖的可行性。首先,研究團隊鑑定出精子細胞攜帶的基因BABY BOOM1(BBM1)正是胚胎發生的關鍵,即使在沒有受精的情況下也是如此。隨後,他們用CRISPR/Cas-9技術,在表達BBM1基因水稻品系的卵細胞中敲除了該基因,從而去除了卵細胞的減數分裂行為。

研究人員表示,最終這些水稻品系能夠實現無性繁殖,其中,名為Synthetic-Apomictic(S-Apo)的品系產生了具有預期遺傳多樣性的無性系雜種後代。無性繁殖性狀在S-Apo品系中進一步延續了兩代。(記者 張夢然)