大片段基因可精準導入植物基因組特定位點,植物,性狀,生物學,遺傳物質

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來源：科技日報

科技日報記者 劉霞

沙特阿拉伯阿卜杜拉國王科技大學的科學家開發出一種全新的基因組工程方法，可將大片段基因精準添加到植物基因組的特定位點。這一方法掃除了困擾植物生物技術數十年的障礙，已在煙草和水稻中得到驗證，為農業生物技術、合成生物學與植物生物制造帶來了全新可能。相關論文發表于最新一期《自然·生物技術》雜志。

如今，憑借CRISPR等工具，編輯基因已日益高效——CRISPR可以對DNA進行靶向修飾。然而，添加全新的基因，尤其是精確插入較大的基因，難度依然高得多。科學家希望賦予作物更豐富的性狀，比如增強對高溫、干旱和病害的抵抗力，而這往往需要多個基因協同作戰。與此同時，研究者也在探索將植物轉化為“生物工廠”，以生產藥物、疫苗和其他高價值化合物。實現這些愿景，都離不開向植物引入更大、更復雜的遺傳指令，這一直是重大的技術挑戰。

為攻克這一難題，團隊開發的新方法，能將大基因片段精確安置在植物基因組的預定位置，使科學家對引入新性狀的方式有了更強掌控力。與眾多現有技術不同，它無需在插入新的遺傳物質前切斷植物DNA。利用這一工具，研究人員能可靠地將全長基因及其他遺傳元件插入基因組的目標位點。

這是該技術在植物中的首次展示。盡管目前仍處于研究階段，新方法最終有望帶來特征更復雜的植物，攜帶多種有益性狀，甚至執行全新的生物學功能。