Nghiên cứu poplar đột phá cho thấy cây có thể được biến đổi gen để không lây lan

My stroke of insight | Jill Bolte Taylor (Tháng BảY 2019).

Anonim

Nghiên cứu thực địa lớn nhất về cây lâm nghiệp biến đổi gen từng được tiến hành đã chứng minh rằng kỹ thuật di truyền có thể ngăn chặn cây con mới thành lập.

"Những đặc điểm ngăn chặn" mà các nhà nghiên cứu thuộc Đại học bang Oregon đã thiết kế trong nghiên cứu này rất quan trọng vì mối quan tâm xã hội về dòng gen - sự lan rộng của cây biến đổi gen hoặc ngoại lai và xâm lấn hoặc các tế bào sinh sản của chúng vượt ra ngoài ranh giới của các đồn điền.

"Vẫn còn nhiều điều cần biết và nhiều nghiên cứu hơn để thực hiện, nhưng điều này có vẻ thực sự tốt", tác giả Steve Strauss, giáo sư khoa học về công nghệ sinh học rừng tại OSU cho biết. "Nó rất thú vị."

Kết quả từ nghiên cứu - nhìn vào 3.300 cây dương trong một khu đất rộng 9 mẫu Anh trong 7 mùa sinh trưởng - đã được công bố ngày hôm nay ở Frontiers trong công nghệ sinh học và công nghệ sinh học.

Poplars đang phát triển nhanh chóng và nguồn gốc của nhiều sản phẩm, từ giấy để pallet để ván ép để khung cho đồ nội thất bọc.

Trong cây như cây dương có cá thể nữ và cá đực, hoa cái tạo ra hạt giống và hoa đực làm phấn hoa cần thiết cho thụ tinh.

Strauss và các cộng sự thuộc Cục Hệ sinh thái rừng và Xã hội đã đánh giá một loạt các phương pháp để làm cho cả hai giới tính của cây vô trùng, tập trung vào 13 gen liên quan đến việc tạo ra hoa hoặc kiểm soát sự khởi đầu của sinh sản.

Cá nhân và kết hợp, các gen có chức năng protein của họ hoặc biểu hiện RNA biến đổi với mục tiêu lấy hoa vô trùng hoặc thiếu hoa.

Kết quả: Các nhà khoa học đã phát hiện những thay đổi ngăn cản cây trồng sản sinh ra các mầm bệnh sinh sản hữu hiệu mà không ảnh hưởng đến các đặc tính khác, và đã làm như vậy một cách đáng tin cậy sau năm năm. Các nghiên cứu tập trung vào một cây dương, hoa sớm tạo điều kiện cho nghiên cứu, nhưng các gen mà chúng nhắm mục tiêu được biết là ảnh hưởng đến cả phấn hoa và hạt giống và do đó nên cung cấp phương pháp tiếp cận chung để ngăn chặn.

Ngoài những phát hiện này, nghiên cứu còn nổi tiếng về phạm vi, thời gian và mạng lưới rộng lớn của các nhà tài trợ, cả chính phủ lẫn ngành công nghiệp.

"Tôi tự hào rằng chúng tôi đã hoàn thành nghiên cứu, " Strauss nói. "Phải mất nhiều năm và nhiều người làm việc đó, quản lý nó.

"Mọi người lo sợ rằng cây GMO sẽ chiếm lĩnh thế giới, nhưng đây là những gen ngăn chặn làm cho thế giới cơ bản không thể, " ông nói. "Nếu một cái gì đó là GMO, mọi người cho rằng nó nguy hiểm - nó có tội cho đến khi được chứng minh là an toàn trong tâm trí của nhiều người và trong các quy định của chúng ta ngày nay. Ngược lại, các nhà khoa học nói rằng tập trung vào tính trạng và giá trị và an toàn của nó chứ không phải phương pháp được sử dụng.

Khi bắt đầu nghiên cứu, Strauss tự hỏi liệu cây có nhìn bình thường hay tồn tại hay thể hiện những đặc điểm mới của chúng một cách ổn định và đáng tin cậy. Tất cả các câu trả lời là một có mạnh.

"Cây của chúng ta có ổn không, chúng có thay đổi hay không thể đoán trước được không? Cây cối vẫn ổn, " anh nói. "Năm này qua năm khác, các đặc tính ngăn chặn đáng tin cậy đã làm việc mà chúng tôi đã có được di truyền học đúng đắn. Không phải tất cả các cấu trúc đều hoạt động nhưng đó là lý do tại sao bạn thực hiện nghiên cứu."

Strauss cũng lưu ý rằng các phương pháp di truyền mới hơn trong phòng thí nghiệm của mình, đặc biệt là chỉnh sửa gen dựa trên CRISPR, đang làm cho việc sản xuất cây được cải thiện đáng tin cậy và dễ dàng hơn và hiệu quả hơn.

Ông chỉ ra rằng "công việc tập trung vào phấn hoa và hạt giống, nhưng cây dương cũng có thể lây lan thực vật - ví dụ như mầm gốc. Nhưng những cây này chậm hơn, hẹp hơn nhiều, và dễ kiểm soát hơn trong và xung quanh đồn điền."

menu
menu