植物分子和细胞生物学研究所的一个研究小组创造了一项突破性技术,通过单次喷雾即可精确且持久地灭活植物基因。
这款 发现发表在 Nucleic Acids Research 上,详细介绍了一种创新方法,采用良性病毒释放定制设计的小 RNA 分子,选择性沉默目标基因,而不改变植物的基因组成。
这一功能在欧盟内具有重要意义,其中 围绕转基因生物的监管 (转基因生物)是严格的。 因此,研究团队已提交欧洲专利申请,以保护西班牙国家研究委员会(CSIC)和瓦伦西亚技术大学共同拥有的这项技术。
另见:橄榄园细菌可能是对抗木杆菌的关键该技术依赖于使用人工 microRNA (amiRNA),这是一种微小的 RNA 分子,具有类似 DNA 的特征,但要小得多。
这些 amiRNA 经过精心设计,可确保高特异性,防止基因意外失活。 它们源自较大的前体分子,其尺寸经过优化 拟南芥(Arabidopsis thaliana),一种在分子生物学和植物遗传学研究中经常使用的草本植物。
这种方法为市场广泛采用提供了可能性。 它可用于提高作物生产力、保护植物免受疾病侵害以及增强其对环境变化的适应能力。
将含有无害病毒的喷雾喷洒到目标植物上。 一旦进入植物体内,病毒就会繁殖并释放出灭活所需基因所需的人工 RNA 分子。
“一方面,我们成功地显着减小了人工 microRNA 前体分子的大小,而不影响其活性。”CSIC 的研究员 Alberto Carbonell 说道。
“另一方面,我们已经证明,我们可以通过喷洒含有无毒病毒载体的植物提取物来灭活植物基因,这些病毒载体可以从最小的前体分子中产生amiRNA,”他补充道。
这项技术具有一系列优势。 首先,单次喷雾可以引入无害病毒并在目标植物组织中产生amiRNA,从而无需多次处理并降低了应用成本。
例如,研究人员证明,使用单次喷雾即可使与叶绿素生物合成相关的基因失活,从而导致受影响的组织变黄。
卡博内尔表示,这种方法可能会通过选择性地灭活基因表达、提高作物产量并增强其对环境条件变化的适应力来彻底改变作物农业。
此外,该技术还可用于对农作物进行免疫,以抵抗包括病毒在内的各种病原体。
沉默橄榄树内的特定基因可以增强其对橄榄快速衰退综合症(OQDS)的抵抗力,这是一种由细菌引起的毁灭性疾病 木质小球藻。 研究人员已经确定了橄榄树中的关键基因,当这些基因被沉默时,可以增强它们抵御 OQDS 的能力。
橄榄树具有防御机制,研究人员正在探索加强这些自然保护措施的方法。 通过针对橄榄树本身的特定基因,研究人员旨在增强其对 OQDS 的抵抗力。
鉴定出的用于沉默的精确基因在树与苛养木杆菌的相互作用中发挥着至关重要的作用。 其中一些基因参与树木对细菌的反应,影响 OQDS 症状的严重程度。 通过沉默这些特定基因,研究人员希望改变橄榄树对木霉的反应,使其对这种疾病具有更强的抵抗力。
沉默橄榄树中的这些基因提供了对抗 OQDS 的潜在解决方案,同时最大限度地减少对广谱农药的需求。 这种方法不仅可以增强树木对疾病的抵抗力,还有助于可持续和环境友好的农业实践。