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中国科学家成功构建花粉磁转染系统 转基因新品种育种进程有望大幅提升

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2018-01-12 来源:世界农化网
责任编辑:食品科学
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对粮食作物的基因改造为全球日益增长的人口提供了一个特别的技术解决方案。然而在转基因作物的研究上,依然存在很大的困难,由于科学家能够成功修改的植物物种有限,目前主要局限在少数几种作物上,如玉米、大豆、棉花、油菜等。

  现在这一情况有望获得改变,一个以中国科学家为主的团队已经宣布了一项名为花粉磁转染的新技术。该技术克服了传统植物转化方法的障碍,该团队预计花粉磁转染几乎可以转化所有作物,将大大促进转基因作物新品种的育种进程。

  目前几乎所有的基因修饰方法都需要从组织培养中再生,涉及复杂,长期和艰苦的过程。特别是棉花等许多作物品种难以再生。而中国农业科学院北京研究所的研究人员采取的另一种方法(花粉磁转染)是首先处理花粉DNA,然后使该花粉在植物子房中受精,它可以直接产生转基因种子而不需要再生。在这个系统中,载有外源DNA的磁性纳米颗粒在磁场存在下被传递到花粉中。通过磁转染花粉授粉,转化的种子可以成功地产生转基因植物。外源DNA成功整合到基因组中,在后代中有效表达并稳定遗传。该系统是无需培养和基因型独立的。另外,它简单,快速,能够进行多基因转化。

  该研究成果在11月27日发表在植物学领域的顶级期刊Nature Plants中。

  花粉磁转染简介:

  研究人员克服以前对花粉转基因失败的关键工具是磁转染配对——利用磁场将外源DNA导入到靶标细胞中——利用纳米生物技术,使用磁性纳米粒子将外源DNA“走私”到核心花粉中。

  研究人员在他们的论文中指出,磁转染主要用于动物科学和医学研究中,因为植物较厚的细胞壁已被证明对DNA入侵更有抵抗力。研究人员克服了这种助理,主要集中在花粉最薄弱的地方,即发芽过程中精细胞的释放出口。

  研究人员测量了这些孔径的大小,然后选择了足够小的纳米粒子运载工具,以便将DNA载运到花粉中。

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