新研究發(fā)現(xiàn)，通過基因編輯修改甜瓜的保質(zhì)期

氣態(tài)植物激素乙烯長期以來一直被認(rèn)為能促進(jìn)水果成熟，并在保質(zhì)期中發(fā)揮一定作用。在這項(xiàng)研究中，研究人員通過修改日本奢侈甜瓜(Cucumis melo var. reticulatus“Harukei-3”)的乙烯合成途徑，使用CRISPR /Cas9系統(tǒng)進(jìn)行基因編輯，以延長其保質(zhì)期。

酶1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸氧化酶(ACO)與乙烯生產(chǎn)途徑的最后一步有關(guān)，具有多個(gè)同源基因。該研究小組之前已經(jīng)在甜瓜基因組中證實(shí)了5個(gè)CmACO基因(ACO的同源基因)，并表明CmACO1基因主要在收獲的果實(shí)中表達(dá)。因此，我們預(yù)計(jì)CmACO1將成為加強(qiáng)甜瓜果實(shí)保存的重要基因。在本研究中，我們選擇CmACO1作為基因編輯的靶點(diǎn)，并嘗試在該基因中引入突變。因此，收獲的甜瓜沒有外源基因，誘導(dǎo)的突變至少遺傳了兩代。在非基因編輯系(野生型)中，果實(shí)在采后14天產(chǎn)生乙烯，果皮變黃，果肉軟化。然而，在基因組編輯的突變體中，乙烯的產(chǎn)生減少到野生型的十分之一，皮膚顏色仍然是綠色的，果實(shí)仍然堅(jiān)硬。這表明通過基因編輯引入CmACO1突變可以延長甜瓜的保質(zhì)期。這項(xiàng)研究的結(jié)果表明，基因編輯可以有助于減少糧食損失和改善糧食安全。

這項(xiàng)工作得到了跨部門戰(zhàn)略創(chuàng)新促進(jìn)計(jì)劃(SIP)，“智能生物產(chǎn)業(yè)和農(nóng)業(yè)技術(shù)”(資助機(jī)構(gòu):生物導(dǎo)向技術(shù)研究推進(jìn)機(jī)構(gòu))到HE的支持。

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