水稻、西红柿和玉米中改变的 miRNA 可以种植更大、更有营养的作物 而不损坏植物本身。它有可能缓解日益增长的 全球粮食危机。
种植植物可能很困难。农民不仅要适时播种, 确保土壤具有正确的养分和有机质组合,但它们也会战斗 雨太多或太少、温度太热或太冷以及害虫。
虽然这看起来像是季节性的哀叹,但这是一场日益严重的全球危机。(联合国),比前一年增加 3800 万人,主要是由于暴力冲突 和气候变化。
当各国试图找出如何满足不断增长的人口的粮食需求时,科学家们 正在试图找出如何提高农业效率并提高种植面积 有营养的食物。
一种可能的解决方案:基因编辑。唐桂良,教授生物科学足球比赛结果使用了短串联目标模拟 (STTM) 技术 识别番茄、水稻和玉米中减缓或停止生长的 microRNA (miRNA)。 在《分子植物》最近发表的一篇论文中细胞出版社(DOI:),基于美国国家科学基金会 (NSF) 资助的研究, 他和他的团队发现了一些 miRNA 在根和种子发育、植物 激素生物合成、信号激活和次级代谢。他们灭活了 其中一些 miRNA,可以在不损害植物整体生长的情况下产生更大的作物 和发展。他们甚至增加了西红柿的味道。
“这绝对是一个很有前途的提高作物产量的工具,”唐说。他的合作者, 足球比赛结果博士后研究科学家 Sachin Teotia 补充说,这项工作 是一种谨慎的平衡行为。
“如果基因的表达不足或过度表达对植物的整体生长有害,那么 仅在所需器官(例如水果或种子)中表达才能解决问题。” 泰奥蒂亚说。
基因编辑关闭 microRNA 以促进生长,同时也增加味道
虽然信使 RNA (mRNA) 是携带 DNA 代码来制造蛋白质的大分子, microRNA (miRNA) 是这些大分子的更小的非编码版本。他们 可以与 mRNA 结合并阻止它们制造蛋白质,因此通常发挥作用 控制植物发育、生产力和防御。
确定哪些 miRNA 会抑制这些过程后,研究人员能够灭活 通过改变 miRNA 表达稳定性的组成来改变它们。另一位合作者, 中国河南农业大学助理教授彭婷解释道 “当这些 miRNA 被关闭时,植物会在不改变食物的情况下长得更大 以至于不能吃。”
利用基因编辑创造更大、更好的蓝莓
在一个单独的项目中,唐正在为该项目众筹捐款,他希望 将美国国家科学基金会资助的知识从西红柿转化为蓝莓。 他之所以瞄准蓝莓,是因为这种水果的功效和潜力 成为一种低成本植物,可以送给更多人并由更多人种植,特别是 那些生活贫困且可能无法获得新鲜水果的人。
“我们的目标是通过增大果实大小和丰富营养来改良野生和栽培蓝莓 水果营养可以对抗糖尿病和癌症,”他说。一个团队致力于该项目: 一名植物生物学家和两名健康研究人员,均来自足球比赛结果。
将研究转化为 miRNA 的未来
唐希望通过创建卡尔文研究计划来继续和扩大这项研究 光合成生物学博士学位,以诺贝尔奖获得者梅尔文·卡尔文 (Melvin Calvin) 的名字命名 化学发现光合作用中的卡尔文循环,这是一个过程 植物利用光、二氧化碳和水转化为葡萄糖。他也是密歇根人 科技校友,获得学士学位1931年大学化学专业 被称为密歇根矿业与技术学院。
如果获得资助,该项目将设立卡尔文研究基金来支持研究 中国和印度等重要农业国家。第一个目标是设计 光合酵母,通过将阳光照射到酵母细胞上来生产面包 在二氧化碳和水存在下。该基金还将招募本科生、 研究生、博士后和访问学者并支持他们的光合作用研究 和合成生物学,他们相信这将在满足世界需求方面发挥关键作用 饥饿需求,因为尽管这个问题目前很紧迫,但联合国估计。
唐希望它能够“激励科技本科生和研究生追求 植物科学研究取得新突破。”
足球比赛结果是一所 R1 公立研究型大学,成立于 1885 年,位于霍顿,拥有来自全球 60 多个国家的近 7,500 名学生。密歇根州旗舰科技大学的投资回报率一直名列全美最佳大学之列,提供超过 185 个本科和毕业生科学技术、工程、计算机、林业、商业、健康专业、人文、数学、社会科学和艺术领域的学位课程。乡村校园距离密歇根州上半岛的苏必利尔湖仅数英里,提供全年户外探险的机会。





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