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过去,人们把狼驯化成狗,更多地是为了让它看家护院;现在,如果让我们重新驯化狗,可能我们更需要它的陪伴,甚至把它看作一名“家庭成员”。时代不同,需求也不同。那么农作物是不是也可以重新“驯化”,使之更加符合我们的需求呢?

中国科学院遗传与发育生物学研究所许操研究组与高彩霞研究组合作,从大自然中选择了四种野生番茄,利用基因编辑技术,根据人们的需求,重新“驯化”出了一种同时具有天然抗性(野性)和优良产量、营养性状的新型番茄,相关研究成果发表于10月1日《自然—生物技术》。

以前,人们“驯化”农作物的主要目的是提高产量以获取更多的食物。“当时人们只是为了吃饱肚子,所以最初驯化野生植物时,首先考虑的是产量。为了能够生存,人们甚至可以将全部精力投入到农业生产和照顾作物。结果使得作物比它们的祖先(野生植物)越来越“娇贵”,一旦脱离人的照顾难以生存。”许操说。

为了提升作物的抗逆性,传统育种做出了巨大贡献,它主要通过杂交的方式,将野生种的抗逆性状导入栽培种,这种方式需耗时多年,而且常伴随连锁累赘,导致抗逆性状的导入降低了作物的产量或品质。

如今,随着经济发展和科技进步,人们对农作物特性的需求也有所变化。需要全新的作物品种,能够把人们从繁重的农业生产中解放出来。“因此,我们希望利用现代生命科学技术,设计一种快速精准的方法,从头开始,‘驯化’出符合人类需求的新作物。”许操说。

研究人员在大自然中寻找到了具有天然抗逆性的野生番茄品种——醋栗番茄,在不牺牲其抗逆性的前提下,利用基因编辑技术精确靶向基因编码区及调控区,将产量和营养性状精准地导入野生番茄,将其“驯化”成了新的作物类型。

这种重新驯化策略的优势在于,它是从大自然中寻找的、具备天然抗逆性状(野性)的、“血统纯正” 的野生植物,使用现代生命科学技术进行精准驯化,在保证“血统纯正”的前提下,获得符合人们需求的新型作物。

“我们通过这一研究重新驯化获得的番茄新品种,保持了它“野生血统”中的抗盐碱和抗细菌病害的能力,同时又提升了产量和营养。”许操说。

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