GenomeBiology遗传发育

前言

基因组编辑工具提供了先进的生物技术,能够对生物体基因组进行精确和有效的有针对性的修改。基因组编辑系统已被广泛应用于各种植物,以表征基因功能和改善农业性状。年11月30号,中国科学院遗传与发育生物学研究所高彩霞研究组等人在GenomeBiology上在线发表了题为Applicationsandpotentialofgenomeeditingincropimprovement的综述文章。在这里,研究人员描述了当前基因组编辑在植物中的应用,重点介绍了它在适应力和最终用途方面的作物改良潜力。此外,还回顾了一些新的突破,这些突破扩大了基因组编辑作物的潜力及其商业化的可能性。还讨论了将这一革命性技术与传统和新时代作物育种战略相结合的未来前景。

在当今世界,几乎有10亿人患有慢性营养不良,与此同时,由于生物多样性的丧失和气候变化的日益不确定,我们的农业系统正在退化。预计到年全球人口将超过90亿,当代农业将面临巨大挑战,需要更高的产量和更好的质量,和更少的投入。虽然传统育种是目前作物改良中应用最广泛的方法,但它是劳动密集的,从筛选表型和基因型的早期阶段到第一次杂交进入商业化品种通常需要几年的时间。

转基因(GM)作物是通过将基因(转基因)或已知功能的基因元件转移到优良作物品种中产生的,这些转基因作物具有有益的特性。尽管转基因作物为全球粮食安全带来了希望,但它们的使用受到了健康和环境安全问题的影响。因此,转基因性状的优势被限制在少数栽培作物上。

基因组编辑工具和DNA修复机制

基因组编辑是目前最先进的分子生物学技术,这些技术促进了对基因组位点的精确、高效和有针对性的修改。使用锌指核酸酶(ZFNs)和转录激活因子样效应核酸酶(TALENs)进行基因组编辑已经有20年的历史了,但最近由于CRISPR)/CAS系统的发展而成为人们


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