在过去的几十年里，作物杂交技术为全球产量的显著提高做出了贡献。然而，设计和维护一个混合动力生产线一直是复杂和艰苦的。现在，中国的研究人员已经开发出一种新的系统，将crispr介导的基因组编辑与其他方法结合起来，与传统杂交方法相比，该系统可以生产出更好的种子，杏耀注册并将生产时间缩短5到10年。这项研究发表在7月8日的《分子植物》杂志上。

 

在作物生产中，杂种比纯种更受青睐。杂交两个遗传距离较远的植物品种，往往产生的后代具有优于亲本的性状。后代往往有更高的产量和更好的抗病性。这种现象称为杂种优势，或杂种优势。

 

“但是目前的混合方法非常耗时和繁琐，”中国农业科学院的资深作者谢传秀说。

 

例如，产生杂交的第一步是找到或制造一种携带突变基因的亲本植物，这样它就不会产生活花粉。这是为了避免自交，并确保大多数亲本植物与不同品种受精。但是后代需要是可育的，以便自我杂交产生更多的自身和植物作为亲本。科学家将把这种不育植物与另一种基因上可育的植物杂交，以恢复这种植物的不育性，并培育出杂交种子。构建这样的生产周期对于在田间建立高效的种子生产线是至关重要的。

 

这些方法对植物的基因型有非常具体的要求，建立稳定的不育和可育品种可能需要数年时间。

 

“这些限制限制了它们在商业农业中更广泛的应用，”谢说。“但我们使用CRISPR/Cas9的新系统可以显著简化这一过程。现在，一次转变就足够了。”

 

谢和他的同事首先构建了一个Cas9载体，以玉米的生育基因MS26为靶点。他们还准备了第二个载体，叫做米高梅。第一种载体的工作原理是切除MS26的一段，这段基因会使植物在基因上不育。米高梅载体携带三种功能部件:恢复生育能力的工作的MS26基因编码序列，不活跃的花粉的酶，以及在种子中显示的红色标记。

 

该团队将这两种载体都引入农杆菌中，并用其转化玉米胚胎。因为玉米是二倍体，也就是说每个基因都有两个副本，这些编辑过的胚胎除了一个引入的米高梅基因副本外，还会携带两个突变的MS26副本。

 

当这些植物自我杂交时，根据减数分裂规则，它们以1:1的比例产生两种类型的后代:一种是MS26和米高梅突变的，另一种是MS26没有米高梅突变的。

 

缺失mgm的后代不育，可以作为杂交种子生产的亲本。因为这些亲本没有携带外源的米高梅基因，他们的后代——如果与非基因工程的品种杂交——就不是转基因的。

 

另外一半携带米高梅和米高梅的后代具有生育能力，杏耀游戏帐号和它们的父母基本相同。这些被称为保持株的植物可以自我杂交，从而产生更多的不育植株，从而产生杂交品种和更多的保持株。

 

保持体还携带有MGM载体表达的红色荧光标记物，因此可以很容易地从无菌种子中区分和分类。

 

“我们的系统大大减少了构建稳定杂交种子生产线所需的资源。所以种子的投入和成本会低得多，”谢说。

 

除了玉米，许多其他主要作物也含有MS26，包括大米、小米、小麦和高粱。因此，这种新方法可以很容易地应用于其他作物，甚至是其他决定产量的作物基因，他补充说。

 

“在技术方面，我们离大规模应用不远了。但在获得商业生产许可之前， 杏耀娱乐总代团队教程，我们还需要通过一个程序。”谢说。