科學家開發植物體內快速定向進化技術

【環球網科技綜合報道】10月4日消息，據《科學》（Science）報道，近日，中國科學院遺傳與發育生物學研究所高彩霞團隊與微生物研究所邱金龍團隊合作，對雙生病毒複製子進行工程化改造，首次在植物底盤中構建了快速且通用的體內定向進化系統GRAPE，並利用該系統實現了植物免疫受體NRC3和Pikm-1的體內定向進化，為植物基因和蛋白的工程化改造提供了性能強大的高通量技術平台。

資料顯示，高效培育高產抗逆作物新品種，是保障糧食安全的重要策略。定向進化技術能在短時間內為目的基因賦予改進或全新的生物學功能，有望成為突破作物育種遺傳資源瓶頸的有效途徑。然而，當前尚無直接在植物體內實現定向進化的系統。

對此，上述研究團隊基於工程化改造的雙生病毒複製子，首次在植物體內建立了高效定向進化系統。該系統可在單張本氏煙葉片上，於4天內完成對多達105個目的基因變體的篩選。由於整個篩選過程均在植物體內進行，其進化產物無需額外優化即可直接應用。GRAPE系統為加速植物分子育種與合成生物學研究提供了快速、高效的技術平台，也為植物基因及蛋白的工程化改造開闢了全新技術路徑。

據悉，《科學》（Science）審稿人表示：“該研究的獨特之處在於建立了植物體內定向進化方法，填補了當前植物生物學領域的一項重要空白。該技術進步有望對這一快速發展的研究領域產生重大影響。”（青雲）