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運用人類肥胖相關基因(FTO)增加糧食作物產量

2022/02/25 @國際

摘要

面對日益不穩定的氣候和不斷增長的全球人口等因素為糧食安全帶來巨大衝擊,為此,科學家們一直致力於提高作物產量以應對全球糧食需求。近期,芝加哥大學、北京大學和貴州大學研究人員將與人類肥胖相關基因(FTO)插入至作物中,以協助提高作物之品質及產量。而該技術有望改變育種模式及解決糧食安全危機。

示意圖

運用人類肥胖相關基因(FTO)增加糧食作物產量

  面對日益不穩定的氣候和不斷增長的全球人口,科學家們一直致力於提高作物產量以應對全球糧食需求。近日,芝加哥大學、北京大學和貴州大學研究人員將人類肥胖相關基因(FTO)插入至作物中,以協助提高作物之品質及產量。且該研究於日前被發表在《自然》期刊上,據內容表示, RNA上的甲基化修飾,對基因表達具有重要的調控功能,能有效地調節作物生長及生產量。
  眾所周知,RNA 會讀取 DNA,並調節蛋白質的生成。在2011 年,研究團隊發現RNA 上的甲基化修飾對基因表達具有重要的調控功能,可有效地調節作物生長及生產量,進而開啟RNA表現遺傳學之新方向。
  由於植物沒有FTO(一種影響人類和動物細胞生長的蛋白質)同源蛋白,因此研究團隊將FTO插入至植物中來觀察植物對外來蛋白質的反應,而觀察發現FTO可促進植物生長。隨後,該團隊將FTO插入至糧食作物上,研究結果顯示,FTO可促進水稻和馬鈴薯的生產量增加至約50%。且作物之生長力提升、具耐旱性且提升光合作用之速率,這意味著該技術可應用於糧食作物育種以面對未來糧食危機。並提供了潛在改善生態系統之可能性及增加獲取植物性材料(木材、花、油、食物和藥物)的方法。【延伸閱讀】專家們表示:新興植物育種技術將能解決未來糧食安全問題

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