小麦、玉米等农作物经历了几千年的育种过程，在此期间人类逐渐改变了野生植物的特性以满足其需求。一个动机是它仍然是一个较高的回报率。这种育种的一个“副作用”是遗传多样性的减少和有用特性的丧失。除其他外，这表现在对疾病的易感性增加、缺乏味道或现代品种中维生素和营养物含量减少。现在，来自巴西、美国和德国的研究人员首次使用CRISPR-Cas9(一种现代基因组编辑过程)在一代时间内从野生植物中创造出一种新作物。从“野生番茄”开始，他们在不丧失野生植物珍贵遗传特性的情况下，引入了许多作物特性。研究结果已经发表在当前的《自然生物技术》杂志上。
“这种新方法使我们能够从头开始，重新开始新的驯化过程，”德国明斯特大学的生物学家rgKudla教授说，他的团队参与了这项研究。“通过这样做，我们可以利用研究人员在过去几十年中积累的所有植物遗传学和植物驯化知识。我们可以保留野生植物的遗传潜力和特别有价值的特性，同时在短时间内产生现代作物所需的特性。”总之，研究人员花了大约三年时间研究他们的研究。
研究人员选择茄子作为亲本植物物种，这是一种来自南美洲的野生番茄，也是现代栽培番茄的祖先。野生植物的果实只有豌豆那么大，而且产量很低——这两个特点让它们不适合做农作物。另一方面，水果比现代番茄更香，现代番茄因繁殖而失去一些风味。此外，野果中含有较多的番茄红素。这种所谓的自由基清除剂，即抗氧化剂，被认为是健康的，因此是一种受欢迎的成分。
研究人员利用“多重CRISPR-Cas9”对野生植物进行改造，使后代植物可以对6个基因进行微小的遗传改造。这些决定性基因在过去的几年里已经被研究人员所认识，并被认为是驯化番茄特性的遗传关键。具体来说，与野生番茄相比，研究人员做了以下修改：果实比野生番茄大三倍，相当于樱桃番茄的大小。果实的数量是果实的十倍，形状比圆形野果更椭圆形。这个属性很受欢迎，因为下雨的时候，圆形的水果比椭圆形的水果分开的更快。植物也有更紧凑的生长。
另一个重要的新特征是，新番茄品种的番茄红素含量是野生亲本的两倍多——而且不少于传统圣女果的五倍。“这是一个决定性的创新。目前，种植西红柿的传统育种技术无法实现，”rgKudla说。“番茄红素可以帮助预防癌症和心血管疾病。因此，从健康的角度来看，与传统种植的番茄和其他只含有极少量番茄红素的蔬菜相比，我们创造的番茄可能具有额外的价值。”他补充说，到目前为止，育种者试图增加栽培番茄中的番茄红素含量，但没有成功。然而，在他们成功的情况下，
rgKudla总结了现代农业的困境：“我们的现代作物是繁殖的结果——有各种各样的优点和缺点。弹性等很多属性已经丧失，我们只能通过它们重新获得，这是一个艰苦的、长达数十年的与野生植物的回交过程——如果有的话。原因是许多基因之间的相互作用无法通过传统的育种过程恢复。从很多方面来说，驯化就像是一个繁殖问题。在现代基因组编辑器的帮助下，我们可以利用野生植物的优势来解决这个问题。简而言之，分子的“从头驯化”提供了巨大的潜力——也产生了新的和理想的特征。”此外，库达特教授补充说，现在有可能，例如，
这种方法的细节：研究人员使用CRISPR-Cas9方法通过所谓的功能缺失突变来靶向和灭活茄属植物中的基因。从这样的转基因植物中，他们选择合适的成熟亲本植物。研究人员检查了这些亲本植物后代的外部可见特征，并分析了它们的特征。
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