来源: 科技日报 作者: 吴纯新
基因,看起来深奥,听起来遥远。对基因研究者们来说,基因则是一序列具体可观、实在可操作的明确标的。
基因,看起来深奥,听起来遥远。对基因研究者们来说,基因则是一序列具体可观、实在可操作的明确标的。
近日,华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室棉花团队传来喜讯,团队在棉花基因编辑系统研究方面取得系列实质成效,布下天罗地网,实施精准打靶,敲除棉花基因中的“奸细”,为高品质棉花生产保驾护航。
团队个个都是“神枪手”
“棉花基因编辑领域,我们处于国际领先地位。”华中农大棉花团队金双侠教授说,从零起步,七年磨一剑。目前,团队已研发有4套棉花基因编辑系统,在全球广泛应用。
早在2013年,团队尝试将水稻、拟南芥的CRISPR编辑体系引入棉花,没有获得成功。三年多不断尝试,团队根据棉花的生物学特性,把调控元件改为棉花自身元件,第一套棉花基因编辑系统于2017年创建,编辑效率达85%。
科研攻关持续进行,棉花基因编辑系统第二套、第三套和第四套相继成功。经过脱靶效应测试,证明团队创建的基因编辑系统精准度高、脱靶率极低。“打靶精准是基因编辑成功与否的关键!”金双侠笑称,团队成员都有个外号叫“神枪手”。
功夫不负恒心人。今年4月,国际知名学术期刊《植物科学趋势》邀约金双侠团队撰写研究成果综述并在线发表。近期,该团队在棉花中首次建立高效CPF1和单碱基编辑系统,进一步充实棉花基因编辑工具库。
生命科学界颠覆性技术
基因编辑技术以生物体内特定基因为干涉目标,或阻碍其产生不良特征,或对其修改、使之朝积极方向变化。
“可以媲美甚至超越克隆技术!”金双侠如是说,基因编辑是整个生命科学领域颠覆性技术。该技术可在基因组水平上对DNA序列进行定点改造,与以往物理和化学诱变相比,更精准、更便捷,可以做到“指哪打哪”,对人类医疗、遗传疾病治疗和改良动、植物农艺性状及生命科学众多基础研究意义重大。
金双侠说,水稻、棉花、小麦等作物病虫害的发生,正是作物基因和病毒“里应外合”导致。作物基因里存在病虫害诱导基因,平时处在沉默状态,一旦病毒来袭,这些“奸细”就活跃起来,造成作物病害,现在通常采取外界药物喷洒或生物抵抗方式防治。
若应用基因编辑技术,就能准确找到基因中的“奸细”并精准出击,将“奸细”基因敲除,作物自然不会染病。