基因改造無刺玫瑰提示未來種植更好作物的方法
人人都愛玫瑰,但如果玫瑰沒有鋒利的刺,我們可能會更愛它們。科學家已經找到了種植無刺玫瑰的方法,他們的發現可能會讓作物更容易收穫。
其中一株幾乎無刺的玫瑰(左)與一株未經改良的植物並存
首先,是的,已經有一些玫瑰品種是天然無刺的。但大多數植物並非如此。此外,黑莓和茄子(以及一些番茄、馬鈴薯和水稻品種)等農作物上也長有食草動物討厭的刺,因此,收穫果實既費力又耗時。
帶著這個問題,紐約冷泉港實驗室和西班牙瓦倫西亞理工大學(UPV)的科學家們首先對茄子進行了分析。在冷泉港的紮卡里-利普曼教授和博士後詹姆斯-薩特利的帶領下,研究小組發現,一種名為LOG(LOnely Guy)的基因發生了某些突變,導致植物無法長刺。
人們已經知道LOG 能夠促進某些植物激素的合成。科學家想知道它是否也可能是其他植物產生皮刺的原因,於是他們聯繫了法國、加拿大、德國和英國等國的同行。
在回顧了先前的研究並進行了新的研究後,研究人員發現,在大約20 個物種中,LOG 與刺的生長有關。這顯然是一個趨同演化的案例,因為這些植物之間的親緣關係並不都很近,其中一些植物的演化過程與其他植物相隔數百萬年。
法國國家農藝研究所(INRAE)的科學家利用CRISPR 基因編輯技術沉默了LOG 基因,從而大幅減少了玫瑰的皮刺生長。康乃爾大學的研究人員則根除了一種名為沙漠葡萄乾的澳洲水果植物的皮刺。
此外,沉默該基因似乎不會對植物產生任何有害影響。
“消除皮刺將方便農作物的處理和收穫,降低農業工人受傷的風險,並減少皮刺造成的收穫後損害,”UPV的海梅-普羅恩斯(Jaime Prohens)教授說。 “此外,獲得不帶刺的新品種還能提高消費者的接受度和消費量。所有這些都會帶來好處。”
有關這項研究的論文最近發表在《科2024-08-03學》雜誌。