科學家利用簡單的RNA微調讓土豆和水稻產量提高50%

據媒體報導,糧食安全是一個重大的潛在問題,尤其是在氣候變化的情況下。現在,研究人員已經證明,操縱植物中的RNA可以大大增加它們的產量並讓它們變得更加耐旱研究小組在最基本的水平上將一種叫做FTO的單一基因插入到土豆和水稻植株中。

由此得到的植物是更有效的光合作用者,這意味著它們長得更大、產量也更高–在實驗室中產量提高了3倍,在田間產量提高了50%。另外,它們還能長出更長的根系,而這有助於它們更好地忍受乾旱。

科學家利用簡單的RNA微調讓土豆和水稻產量提高50%

「變化真的是巨大的,」該研究的聯合首席研究員Chuan He說道,「更重要的是,它幾乎適用於我們迄今為止嘗試過的所有類型的植物,並且這是一個非常簡單的修改。」

該研究小組此前曾發現,由FTO基因編碼的FTO蛋白抹去了RNA上的化學標記,而這反過來又可以調節DNA的表達。在這些植物的例子中,清除這些RNA標記可以減少從它們發育的早期階段就開始告訴植物放慢生長的信號。因此,轉基因植物能比對照植物產生更多的RNA,進而轉化為更高的生物量。

科學家利用簡單的RNA微調讓土豆和水稻產量提高50%

目前,這一過程涉及將動物的FTO基因插入到植物。但該團隊表示,未來的版本可能會繞過這一步從而避免有爭議的轉基因標簽。

「這是一種全新的方法,可能不同於轉基因和CRISPR基因編輯;這項技術使我們能在植物發育的早期點『扳動開關』,即使我們移開開關它仍會繼續影響著植物的糧食生產。似乎植物已經有了這層調控,而我們所做的就是利用它。所以下一步就是研究如何利用這種植物現有的基因,」He說道。

重要的是,這項技術在水稻和馬鈴薯植株上取得了相似的結果,這兩種作物並不是特別密切相關。這表明,它可以在廣泛的植物中發揮作用並提高它們對氣候變化挑戰的抵抗力。

He表示:「隨著全球變暖的進程,這確實為植物工程提供了潛在的改善生態系統的可能性。我們依賴植物獲取很多東西,從木材、食物、藥品到鮮花和油,這可能提供了一種增加我們從大多數植物中獲得的庫存材料的方法。」

來源:cnBeta