基因编辑技术加速无限生长型大西红柿人工驯化

基因编辑技术加速无限生长型大西红柿人工驯化

引用

中国科技网

等

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来源

1.

https://www.stdaily.com/web/gdxw/2024-12/12/content_272543.html

2.

https://www.plantnutrifert.org/article/doi/10.11674/zwyf.2024277?viewType=HTML

3.

https://www.cnblogs.com/miyuanbiotech/p/18250244

4.

https://news.cau.edu.cn/mtndnew/cd03bd5579a84098a9b5b618357d62a4.htm

5.

https://www.bjdx.gov.cn/bjsdxqrmzf/zjdx/szdx28/dxds/981112/index.html

6.

https://www.letpub.com.cn/index.php?page=grant_article_details&article_id=1379

7.

http://www.360doc.com/content/24/0814/16/7422226_1131368463.shtml

中国科学院研究团队运用基因编辑技术对无限生长型大西红柿进行人工驯化，成功将产量、品质等重要农艺性状精准导入野生番茄，同时保持其天然抗逆性。这一突破为未来作物改良提供了全新策略，有望提升全球食物安全水平。

近年来，基因编辑技术在农业领域的应用取得了显著进展。作为一项前沿生物技术，基因编辑技术能够精准修改作物基因组，实现对特定性状的改良。与传统育种方法相比，基因编辑技术具有高效、精准、周期短等优势，为农业育种带来了革命性的突破。

在基因编辑技术的基础上，研究人员进一步将机器学习算法引入育种过程，实现了智能化育种。扬州大学张韬团队在aBIOTECH发表的综述文章指出，机器学习在优化基因编辑系统中发挥了重要作用，主要体现在三个方面：

1. 编辑效率优化：利用机器学习可以设计并选择合适的guide RNA和编辑蛋白，从而有效提高编辑系统的效率和特异性。

2. 编辑结果预测：经过大量基因编辑实验数据训练后的机器学习模型可以准确预测基因编辑结果，帮助研究人员优化编辑方案并获得预期基因型。

3. 蛋白质结构预测：AlphaFold2等蛋白质结构预测软件为编辑蛋白分子机制的深入研究提供了有力支持，进一步推动了高活性和特异性编辑蛋白的开发。

无限生长型大西红柿因其高产量、抗病性和适应性而受到广泛欢迎。通过基因编辑技术，研究人员可以精准改良其产量、品质和抗病性等重要农艺性状。例如，可以编辑与果实大小相关的基因，培育出更大、更均匀的果实；也可以改良与抗病性相关的基因，提高其对线虫和TY病毒等病害的抵抗力。

尽管基因编辑技术在农业育种中展现出巨大潜力，但仍面临一些挑战。中国工程院院士孙其信指出，智能育种需要多学科交叉融合，包括生物技术、信息技术、人工智能、大数据和工程技术等多个领域。此外，技术安全性、伦理问题以及知识产权保护等也是需要关注的重要方面。

然而，我国在智能育种领域已取得重要进展。孙其信院士表示，我国智能育种研究与世界同步，在某些领域甚至处于领先地位。随着生物语言大模型等新技术的应用，我国智能育种有望实现根本性突破，为全球粮食安全作出更大贡献。

基因编辑技术与人工智能的结合为农业育种带来了前所未有的机遇。通过精准改良作物性状，可以培育出更高产、更优质、更抗逆的品种，为应对全球粮食安全挑战提供有力支持。未来，随着技术的不断进步和应用的深入，基因编辑技术将在农业领域发挥越来越重要的作用。