Science新闻:RNAi得到无毒棉花

【字体: 时间:2006年11月22日 来源:生物通

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  生物通报道:最近研究人员利用RNAi技术沉默棉酚表达所需的关键酶,使棉酚的表达量减少了98%,剩下2%用于抵御植物昆虫。研究人员发现这种基因沉默是可遗传的,无棉酚植物适于大规模的农业利用,研究结果刊登于本周PNAS。

  

生物通报道:研究人员最近利用RNAi获得棉籽无毒的棉株,有可能解决五亿人的温饱问题。


棉花广泛分部于80多个国家和地区,是纺织业主要纤维来源,亚非二千万农民重要经济作物。一个很少人关注的问题是,获得1公斤纤维的同时,产生1.65公斤含有高质量蛋白的棉籽,因此有人设想在维持棉树高产棉纤维的同时,开发棉树蛋白,满足数百万人的蛋白需求。


然而,棉树一直未能充分利用,原因在于其体内的毒性分子——棉酚(gossypol)。棉酚属于萜烯化合物家族,贯穿于棉树的茎、叶等各种组织,以抵御昆虫、病毒对棉树的攻击,只有反刍动物能够以棉株为食。


最近研究人员利用RNAi技术沉默棉酚表达所需的关键酶,使棉酚的表达量减少了98%,剩下2%用于抵御植物昆虫。研究人员发现这种基因沉默是可遗传的,无棉酚植物适于大规模的农业利用,研究结果刊登于本周PNAS。

纽约Rockefeller基金会副主任、农业食品安全专家Deborah Delmer指出,利用RNAi的一个优势在于,它只是关闭了一个基因表达过程,而不是接通新的过程。“所以不必引入新的外源蛋白” Delmer说,“意味着要比其它GM技术安全的多。”但Delmer同时强调此项研究还有一个未知数没有解决:这种沉默作用能够传递几代,就此研究小组打算做进一步实验。


研究人员早在50多年前就打算开发棉作物的营养价值。最早的方法是培育一种无腺体(glandless)的突变棉株,几乎除去了植物所有组织的棉酚,但是这种棉株很快被农作物害虫餐食,不适合种植。


Rathore认为RNAi为利用其它含有毒性成分的农作物带来了希望。比如一种叫做grasspea (Lathyrus sativus)的豆科植物的籽,许多亚非贫苦农民因为食用这种所谓的充饥作物而瘫痪,研究人员认为如果去毒,grasspea也能提供大量营养。
Rathore说棉籽有坚果的香味,这种去棉酚的棉籽可以像大豆一样烘烤或腌制。棉籽粉可以同面粉一样向人们提供蛋白来源。


文章作者一再表示对棉花产业没有兴趣,只是希望这种农作物能够普及,尽管当今社会对遗传修饰的作物一直存有偏见。Rathore 说:“不是现在,但至少10年、20年以后,我希望人们能够接受它。”(生物通记者 小粥)

参考:SunilkumarG., et al. PNAS, 103 . 18054 - 18059 (2006).

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