番茄
過(guò)去,人們把狼馴化成狗,更多地是為了讓它看家護(hù)院;現(xiàn)在,如果讓我們重新馴化狗,可能我們更需要它的陪伴,甚至把它看作一名“家庭成員”。時(shí)代不同,需求也不同。那么農(nóng)作物是不是也可以重新“馴化”,使之更加符合我們的需求呢?
中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所許操研究組與高彩霞研究組合作,從大自然中選擇了四種野生番茄,利用基因編輯技術(shù),根據(jù)人們的需求,重新“馴化”出了一種同時(shí)具有天然抗性(野性)和優(yōu)良產(chǎn)量、營(yíng)養(yǎng)性狀的新型番茄,相關(guān)研究成果發(fā)表于10月1日《自然—生物技術(shù)》。
以前,人們“馴化”農(nóng)作物的主要目的是提高產(chǎn)量以獲取更多的食物。“當(dāng)時(shí)人們只是為了吃飽肚子,所以最初馴化野生植物時(shí),首先考慮的是產(chǎn)量。為了能夠生存,人們甚至可以將全部精力投入到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和照顧作物。結(jié)果使得作物比它們的祖先(野生植物)越來(lái)越“嬌貴”,一旦脫離人的照顧難以生存。”許操說(shuō)。
為了提升作物的抗逆性,傳統(tǒng)育種做出了巨大貢獻(xiàn),它主要通過(guò)雜交的方式,將野生種的抗逆性狀導(dǎo)入栽培種,這種方式需耗時(shí)多年,而且常伴隨連鎖累贅,導(dǎo)致抗逆性狀的導(dǎo)入降低了作物的產(chǎn)量或品質(zhì)。
如今,隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步,人們對(duì)農(nóng)作物特性的需求也有所變化。需要全新的作物品種,能夠把人們從繁重的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中解放出來(lái)。“因此,我們希望利用現(xiàn)代生命科學(xué)技術(shù),設(shè)計(jì)一種快速精準(zhǔn)的方法,從頭開(kāi)始,‘馴化’出符合人類需求的新作物。”許操說(shuō)。
研究人員在大自然中尋找到了具有天然抗逆性的野生番茄品種——醋栗番茄,在不犧牲其抗逆性的前提下,利用基因編輯技術(shù)精確靶向基因編碼區(qū)及調(diào)控區(qū),將產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)性狀精準(zhǔn)地導(dǎo)入野生番茄,將其“馴化”成了新的作物類型。
這種重新馴化策略的優(yōu)勢(shì)在于,它是從大自然中尋找的、具備天然抗逆性狀(野性)的、“血統(tǒng)純正” 的野生植物,使用現(xiàn)代生命科學(xué)技術(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)馴化,在保證“血統(tǒng)純正”的前提下,獲得符合人們需求的新型作物。
“我們通過(guò)這一研究重新馴化獲得的番茄新品種,保持了它“野生血統(tǒng)”中的抗鹽堿和抗細(xì)菌病害的能力,同時(shí)又提升了產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)。”許操說(shuō)。