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從種子中生長出無性繁殖的水稻植物
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加利福尼亞大學戴維斯分校的植物生物學家發現了一種透過種子作為無性繁殖使作物複製的方法。這一發現長期以來一直受到植物育種者和遺傳學家的追求,可以更容易地繁殖高產量、抗病或耐氣候的作物,並將其提供給世界農民。自1920年代以來,許多作物都是從雜交種子中生長出來的。這些雜交種在產量或抗蟲害方面具有優異的品質。但是雜交作物的種子不能生產具有相同品質的植物。從種子中生長出無性繁殖的植物,精確複製品的能力將是世界農業的重大突破。農民不必每年購買昂貴的雜交種子,這往往超出發展中國家農民的方法,農民可以從他們自己的雜交植物中獲得種子,並逐年獲得高產量的好處。大約400種野生植物可以在沒有受精的情況下產生有活力的種子。這種稱為無融合生殖的過程似乎在植物中演化了很多次,但在商業作物中卻沒有。 Khanday和Sundaresan發現水稻基因BBM1屬於稱為「嬰兒潮」或BBM的植物基因家族,在精子細胞中表達,但在卵子中不表達。受精後,BBM1在受精細胞中表達,至少在最初階段,這種表達來自雄性對基因組的貢獻。他們推斷,BBM1可以改變受精卵形成胚胎的能力。研究人員首先使用基因編輯來消除植物經歷減數分裂的能力,轉而透過有絲分裂形成卵細胞,繼承雌性的全套染色體。然後他們促使這些卵細胞表達BBM1,他們通常不會在沒有受精的情況下表達。Sundaresan說:「所以我們有一個能夠製造胚胎的二倍體卵細胞,它會長成無性繁殖的種子。」到目前為止,該過程的效率約為30%,但研究人員希望通過更多研究可以提高效率。Sundaresan說,這種方法應該適用於具有相同BBM1基因的其他穀類作物以及其他作物植物。【CN】

本文出處:Imtiyaz Khanday, Debra Skinner, Bing Yang, Raphael Mercier, Venkatesan Sundaresan. A male-expressed rice embryogenic trigger redirected for asexual propagation through seeds. Nature, 2018; DOI: 10.1038/s41586-018-0785-8
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0785-8
 

 
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