提高農業產量和抵抗氣候變化影響的新型CRISPR/Cas9植物遺傳學技術
擬南芥植物被用于在植物中開發第一個基于 CRISPR-Cas9 的基因驅動。圖片來源：加州大學圣地亞哥分校趙實驗室
科學家在植物中開發出第一個基于 CRISPR/Cas9 的基因驅動器
新技術旨在培育更健壯的作物，以提高農業產量并抵御氣候變化的影響。
為了培育能夠更好地抵御干旱和疾病的抗災作物，加州大學圣地亞哥分校的科學家們開發了第一個基于 CRISPR-Cas9 的植物基因驅動。
雖然已經在昆蟲中開發了基因驅動技術以幫助阻止瘧疾等媒介傳播疾病的傳播，但趙云德教授實驗室的研究人員與索爾克生物研究所的同事一起展示了 CRISPR-Cas9 的成功設計基于基因驅動的基因驅動，可切割和復制 擬南芥 植物中的遺傳元素。
打破傳統的遺傳規則，即后代從每個親本（孟德爾遺傳學）平等地獲取遺傳物質，這項新研究使用 CRISPR-Cas9 編輯在后代中從單親傳遞特定的、有針對性的特征。這種基因工程可用于農業，幫助植物抵御疾病，從而種植出更高產的作物。該技術還可以幫助加強植物抵御氣候變化的影響，例如在變暖的世界中增加干旱條件。
使用 CRISPR/Cas9 技術的新植物基因驅動示意圖。圖片來源：加州大學圣地亞哥分校趙實驗室
該研究由趙實驗室的博士后學者張濤和研究生 Michael Mudgett 領導，發表在《 自然通訊》雜志上。
“這項工作打破了有性生殖的遺傳限制，即后代從每個父母那里繼承了 50% 的遺傳物質，”生物科學部細胞與發育生物學部成員趙說。“這項工作使所需基因的兩個副本僅從單親遺傳。這些發現可以大大減少植物育種所需的世代。”
Stefan Hell 教授為主任的馬克斯普朗克生物物理化學研究所和納米生物光子學在哥廷根的部門的負責人，并廣泛認為是超分辨率發明之親。在2004年和2007年通過徠卡顯微系統，他的的4Pi和STED顯微鏡的發明都變成了第一個商業化的超分辨率顯微鏡。
該研究是塔塔遺傳與社會研究所研究人員的最新進展 (TIGS) 在加州大學圣地亞哥分校建立在一項 名為“活性遺傳學”的新技術的基礎上”具有在各種應用中影響種群遺傳的潛力。
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由于基因通過多代傳遞，通過傳統的遺傳遺傳開發優質作物可能既昂貴又耗時。研究人員說，使用基于 CRISPR-Cas9 的新的主動遺傳學技術，可以更快地實現這種遺傳偏差。
TIGS 全球總監 Suresh Subramani 說：“我很高興，TIGS 附屬的科學家現在在植物中取得了這種基因驅動的成功，擴展了之前在加州大學圣地亞哥分校證明的這項工作的普遍性，適用于昆蟲和哺乳動物。” “這一進步將徹底改變植物和作物育種，并有助于解決全球糧食安全問題。”