Home » Генное редактирование CRISPR оптимизирует угол листьев сахарного тростника

Генное редактирование CRISPR оптимизирует угол листьев сахарного тростника

Зарегистрируйтесь бесплатно, чтобы прослушать эту статью

Спасибо. Прослушайте эту статью, используя плеер выше. ✖

Хотите послушать эту статью БЕСПЛАТНО?

Заполните форму ниже, чтобы разблокировать доступ ко ВСЕМ аудиостатьям.

Сахарный тростник является крупнейшей в мире культурой по урожайности биомассы, обеспечивая 80 процентов сахара и 40 процентов биотоплива, производимого во всем мире. Размер завода и эффективное использование воды и света делают его главным кандидатом для производства передовых возобновляемых биопродуктов и биотоплива с добавленной стоимостью.

Однако как гибрид Сахарный завод и Спонтанный сахар, сахарный тростник имеет самый сложный геном из всех сельскохозяйственных культур. Эта сложность означает, что улучшение сахарного тростника с помощью традиционной селекции является сложной задачей. По этой причине исследователи обращаются к инструментам редактирования генов, таким как система CRISPR/Cas9, чтобы точно нацелиться на геном сахарного тростника для улучшения.

В своей новой статье, опубликованной в Журнал биотехнологии растенийГруппа исследователей из Университета Флориды из Центра передовых инноваций в области биоэнергетики и биопродуктов (CABBI) использовала эту генетическую сложность в своих интересах, чтобы использовать систему CRISPR/Cas9 для точной настройки угла листьев сахарного тростника. Эти генетические изменения позволили сахарному тростнику улавливать больше солнечного света, что, в свою очередь, увеличило количество производимой биомассы.

Хотите больше последних новостей?

Подпишитесь на ежедневный информационный бюллетень Technology Networks, чтобы каждый день доставлять последние научные новости прямо на ваш почтовый ящик.

Подпишитесь БЕСПЛАТНО

Эта работа поддерживает подход финансируемого Министерством энергетики Центра биоэнергетических исследований CABBI «растения как фабрики» и основную цель его исследований в области производства сырья — синтезировать биотопливо, биопродукты и ценные молекулы непосредственно в стеблях растений, таких как сахарный тростник.

Сложность генома сахарного тростника частично объясняется его высоким уровнем избыточности: он обладает множеством копий каждого гена. Таким образом, фенотип, который демонстрирует растение сахарного тростника, обычно зависит от кумулятивной экспрессии нескольких копий определенного гена. Система CRISPR/Cas9 идеально подходит для этой задачи, поскольку ее можно спроектировать для одновременного редактирования нескольких или многих копий гена.

Read more:  Причины прекращения продаж Realme в Германии, Nokia подает в суд!

Это исследование было сосредоточено на ЛИГУЛЕЛЕС1или LG1, ген, который играет важную роль в определении угла наклона листьев сахарного тростника. Угол листа, в свою очередь, определяет, сколько света может уловить растение, что имеет решающее значение для производства биомассы. Поскольку чрезвычайно избыточный геном сахарного тростника содержит 40 копий LG1Исследователи смогли точно настроить угол листа, редактируя разное количество копий этого гена, в результате чего угол листа немного различался в зависимости от количества копий. LG1 были отредактированы.

«В некоторых из LG1 редактировали сахарный тростник, мы просто мутировали несколько копий», — сказал Фреди Альтпетер, руководитель исследовательской группы и профессор агрономии в Университете Флориды. «И при этом мы смогли адаптировать архитектуру листьев, пока не нашли оптимальный угол, который привел к увеличению выхода биомассы».

Когда исследователи выращивали сахарный тростник в ходе полевых испытаний, они обнаружили, что фенотипы прямостоячих листьев позволяют большему количеству света проникать в крону, что приводит к увеличению выхода биомассы. В частности, одна линия по сахарному тростнику содержала изменения примерно в 12% LG1 экземпляров и показало уменьшение угла наклона листьев на 56%, увеличило выход сухой биомассы на 18%.

Оптимизируя сахарный тростник для улавливания большего количества света, эти изменения генов увеличивают урожайность биомассы без необходимости внесения дополнительных удобрений на поля. В дополнение к этому, более глубокое понимание сложной генетики и редактирования генома помогает исследователям работать над усовершенствованными подходами к улучшению сельскохозяйственных культур.

«Это первая рецензируемая публикация, описывающая полевые испытания сахарного тростника, отредактированного с помощью CRISPR», — сказал Альтпетер. «И эта работа также показывает уникальные возможности для редактирования геномов полиплоидных культур, где исследователи могут точно настроить конкретный признак».

Read more:  Гильдия Метрополитен-опера оптимизирует операции, ссылаясь на «экономические препятствия»

Ссылка: Brant EJ, Eid A, Kannan B, Baloglu MC, Altpeter F. Степень мультиаллельного совместного редактирования LIGULELESS1 у высокополиплоидного сахарного тростника регулирует угол наклона листьев и позволяет выбирать идеологический тип для получения биомассы. Плант Биотехнол Дж. 2024:pbi.14380. дои: 10.1111/pbi.14380

Статья переиздана по следующим материалам. Примечание: материал мог быть отредактирован по объему и содержанию. Для получения дополнительной информации обращайтесь к указанному источнику. С нашей политикой публикации пресс-релизов можно ознакомиться здесь.

2024-06-11 08:36:52


1718096588
#Генное #редактирование #CRISPR #оптимизирует #угол #листьев #сахарного #тростника

Leave a Comment

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.