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    基因編輯如何讓玉米甜又糯?

    2020-05-31 11:23 admin
    大家好,我是玉米“棒棒”!

      我是中國第一大作物,用途廣泛,產區遍布全國,年播種面積6億畝以上,占全國耕地面積的三分之一。

      我的祖先生活在中南美洲熱帶地區,懶懶的又怕冷,喜歡短短的白天。換個地方就很容易”水土不服”,如果把它們種到哈爾濱,夏天溫度合適,可白晝太長,祖先們就光長個不結玉米粒啦。

      為了改變祖先在溫帶的”水土不服”,古印第安人、瑪雅人、阿茲特克人花了數千年時間把它們馴化,就有了現在的我——玉米“棒棒”! 可是我積習難改,費了那么大的力氣,也只能讓不到1%的玉米可以在溫帶生長。如今,在溫帶生產的這1%的玉米占了全世界玉米的70%。

      不過,遺憾的是,產量上來了,可祖先的遺傳多樣性也丟失了99%。熱帶玉米起源中心有好多抗病、抗蟲、耐熱、耐干旱的優質玉米,它們到了北方還是”水土不服”。

      為了改變這一困境,科學家們用基因編輯工具對我的基因做了小手術,修改了我感受日照長短的基因。我熱帶老家那些優質多抗的七姑八姨、三叔四舅現在也都可以在北半球的夏天生長結籽粒啦!

      我們棒棒家族的籽粒里含有淀粉、脂質、蛋白質等很多營養成分,口味多樣,其中最受大眾喜愛的當屬甜玉米和糯玉米。不過,你知道么,以前的棒棒口味可沒現在這么“棒”,實際上籽粒一點都不甜或不粘。如今的我之所以美味可口,是因為我的籽粒中占據主導地位的成分——淀粉發生了很大變化。

      淀粉這個小伙伴可不能小覷,我的口味可和它有著莫大的關系。如甜玉米棒棒吃起來甜甜的,還有點水果的爽脆,是因為它的籽粒中含有較多的糖和少量的淀粉;而糯玉米棒棒則不同,口味不甜但口感卻很軟糯,這是因為它的籽粒中淀粉多而糖少,且其淀粉里只含有支鏈淀粉。

      那,到底是誰掌握了甜糯的密碼呢?以前,我們利用自然界基因突變,通過常規育種來選育甜玉米或糯玉米品種,品種選育時間需要4~5年,現在,科學家們利用基因編輯技術對我的基因進行了修改,打破了一個叫淀粉合酶的“媒婆”的生存之道,阻斷了糖轉化成淀粉的通路,棒棒就變得香甜無比了。

      同樣的道理,科學家利用基因編輯技術改變我的另外一個酶,就能成功地使淀粉組成發生了變化,全部變成支鏈淀粉,這樣我就變成了軟軟的、粘粘的糯玉米了。糯玉米可是東南亞人民的最愛哦。

      那,有沒有一種玉米是又糯又甜呢?沒錯,如果你把掌管甜糯這兩個酶的基因都進行編輯,就能變出一個既甜又糯的玉米棒棒。

      除了產量和口味,科學家們還在想著法子為我塑型瘦身,這樣一來,一塊地里就可以有更多的棒棒們站在一起接受陽光雨露而又不擁擠,生產更多的糧食,而瘦身的背后,同樣是基因編輯“魔剪””在起作用,如今的我一改往日披散慵懶的外形,苗條又精神!

      如今,棒棒家族在科學家們的幫助下茁壯成長,被制造出很多不同的風味、品質和身形,如果被更廣泛的應用推廣,人類的生活將越來越美好啦!

      更多信息,請關注作物學報英文版 the Crop Journal 作物基因編輯專輯。


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