黑土地上謀「種」計 中國生物育種大會破解糧食安全題
2025-12-30 11:24 6,728次浏览北京8月4日電 (記者 孫自法)在生命科學領域，基因組編輯技術的迅速發展和廣泛應用，為基礎研究和應用開發提供強大的技術支撐。不過，大片段DNA編輯一直面臨重大挑戰，對數千乃至數百萬鹼基的精準操縱更是基因編輯領域的核心難題，備受關注。 來自中國科學院遺傳與發育生物學研究所的消息說，該所高彩霞研究員團隊最新研發出一種新型可編程的染色體編輯技術(PCE)。該技術在動植物中實現了從千鹼基到兆鹼基級別DNA的多類型染色體精準操縱，顯著提升了真核生物基因組的操縱尺度和能力。 利用大片段DNA精準操縱技術，研究人員不僅能實現多基因疊加編輯，還可通過操控基因組結構變異，為作物性狀改良和遺傳疾病治療開闢新路徑。同時，該技術有望推動新型育種策略的發展，例如通過操縱遺傳連鎖、調控重組頻率實現育性控制，以及消除連鎖累贅，充分釋放野生種質資源中優異等位基因的育種潛力。此外，精準染色體編輯技術的突破將加速人工染色體構建，在合成生物學等新興領域也有重要的應用前景。 本項研究PCE系統的開發和精準染色體編輯示意圖。(中國科學院遺傳發育所 供圖) 這項攻克大片段DNA精準編輯的重要成果論文，北京時間4日深夜在國際知名學術期刊《細胞》上線發表。審稿人評價認為，中國團隊發表的研究工作，代表了基因工程領域的重大突破，在育種和基因治療方面具有巨大的應用潛力。 論文通訊作者高彩霞介紹說，以基因編輯工具CRISPR及其衍生技術為代表的編輯系統，通過可編程的嚮導RNA(核糖核酸)引導Cas9等核酸酶靶向基因組特定位點，已廣泛應用於特定鹼基和短片段DNA的精準編輯。但針對大片段DNA編輯，現有工具在編輯效率、尺度、精準性及類型多樣性等方面仍存在明顯不足。 研究團隊發現，位點特異性重組酶(Cre-Lox)系統具有染色體水平DNA操縱潛力，其原理是在基因組中引入Lox序列後，由Cre重組酶介導Lox位點之間的DNA重組來實現全基因組範圍內的遺傳操縱，但Cre-Lox系統的應用受到3個關鍵問題的制約。 高彩霞指出，在本項研究中，研究團隊構建出系統性技術路徑，逐一突破3項限制，並通過技術的集成優化，成功構建PCE與RePCE兩個可編程染色體編輯系統，可對不同Lox位點的插入位置和方向進行靈活編程，實現鹼基從千比特(kb)到兆比特(Mb)尺度的大片段DNA精準無痕操縱。 研究團隊表示，他們在動植物細胞中，利用新研發的系統已成功實現18.8kb超大片段DNA的定點整合、5kb序列的定向替換、12Mb的染色體倒位、4Mb的染色體刪除及整條染色體的易位。他們還利用新型大片段DNA精準操縱技術，成功創製含315kb精準倒位的抗除草劑水稻種質，展示出其廣泛應用前景。(完)
中國天氣網訊 今明兩天(8月10日至11日)，四川有一次明顯降雨過程，其中盆地大部地區強降雨不斷，成都、巴中、宜賓等地局部有大暴雨，並伴有強對流天氣，公眾需注意防範。 昨天至今晨，四川盆地西部等地強降雨來襲，部分地區出現暴雨或大暴雨，德陽局地遭遇特大暴雨。 今明兩天，四川有一次明顯降雨過程，並伴有短時強降水、陣性大風等強對流天氣，後天降雨將明顯減弱。四川省氣象臺預計，今天，四川盆地大部陰有雷雨或陣雨，雨量普遍達中到大雨量級，其中雅安、樂山、眉山、巴中、達州、南充、遂寧、資陽、內江、自貢、宜賓11市和瀘州北部、成都東部有暴雨，局部大暴雨，並伴有短時強降水和陣性大風，局地風力可達8級或以上；川西高原和攀西地區陰天間多雲，有雷雨或陣雨，可達小到中雨量級，局部有大雨到暴雨。 今天，四川各城市預報。（來源：中國天氣網） 明天，四川盆地大部多雲間陰，其中達州、南充、廣安、遂寧、資陽、內江、自貢、宜賓、瀘州9市和成都、眉山、巴中3市東部及西部沿山有雷雨或陣雨，部分地區有中到大雨，局部暴雨到大暴雨，並伴有短時強降水和陣性大風，局地風力可達8級或以上；阿壩州南部、甘孜州西北部南部和攀西地區陰天間多雲，有雷雨或陣雨，其中甘孜州南部和攀西地區有中到大雨，個別地區暴雨。 後天，四川盆地大部多雲，達州、廣安、瀘州3市和西部沿山有雷雨或陣雨，局部中雨；川西高原大部和攀西地區陰天間多雲，有雷雨或陣雨，其中阿壩州東部南部、甘孜州中部南部和攀西地區西部南部有中到大雨。 氣象部門提醒，今明兩天四川盆地強降雨連連，局地或遭遇大暴雨，並伴有短時強降水和陣性大風，建議公眾關注臨近預報預警信息，儘量減少在強對流發生時外出，需持續警惕地質災害、山洪、中小河流洪水、城鄉積澇等各類次生災害。(設計/羅嘉雪) 來源：中國天氣網
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