從田間到「指尖」：陝西渭南打造現代農業「智慧樣板間」
2026-03-06 04:30 1,857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(脫氧核糖核酸)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。 育種和基因治療有巨大應用潛力 來自中國科學院遺傳與發育生物學研究所(遺傳發育所)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(Programmable Chromosome Engineering，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8月4日深夜在國際知名學術期刊《細胞》(Cell)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。 系統應用受到3個關鍵問題制約 論文通訊作者高彩霞研究員介紹說，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。 然而，Cre-Lox系統的應用受到3個關鍵問題的制約：Lox位點固有的對稱性導致重組反應可逆，不利於目的編輯的發生；Cre酶作為四聚體工作，提升其活性的工程改造難度高；重組後特異性位點殘留，影響編輯的精準性。 構建兩個可編程染色體編輯系統 高彩霞指出，為逐一突破上述限制，在本項研究中，研究團隊構建出系統性技術路徑：首先，開發高通量重組位點快速改造平臺，並提出不對稱Lox位點設計原則，成功創製新型Lox變體，保持高效重組效率的同時將可逆重組活性降低至陰性對照水平。 其次，基於研究團隊此前自主開發的融合蛋白通用逆摺疊模型、結構與進化約束信息的蛋白定向進化平臺AiCE，實現對Cre蛋白多聚化界面的精準優化，獲得重組效率提升至3.5倍的工程化Cre蛋白變體。 最後，研究團隊創建並優化了重組酶的無痕編輯策略Re-pegRNA，利用引導編輯器的高效編輯特性，通過設計特異性pegRNA對重組後殘留的Lox位點進行「重引導編輯」，將其精準替換為原有基因組序列。 通過這三項技術的集成優化，研究團隊成功構建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18.8 kb超大片段DNA的定點整合、5 kb序列的定向替換、12 Mb的染色體倒位、4 Mb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315 kb精準倒位的抗除草劑水稻種質，展示出其廣泛應用前景。 據了解，AiCE成果7月上旬已在線發表於《細胞》，並將與此次研究成果以背靠背形式於8月下旬在《細胞》紙質版正式刊出。(完)
漳州8月13日電 題：搶抓電商發展機遇 臺青「登陸」直播帶貨 作者 張金川 廖珍妹 「我在大陸事業蒸蒸日上，不虛此行！」臺灣青年楊孟學「登陸」創業已7年，近日他接受採訪時表示，藉助電商機遇，他的紅茶賣到大陸各地，還收穫眾多粉絲。 圖為7月16日，臺灣青年楊孟學介紹「登陸」直播帶貨創業的故事。記者 呂明 攝 楊孟學來自臺灣南投，從小浸潤在茶香與日月潭湖光山色中，家中種植紅茶並經營遊艇租賃，他時常接觸大陸觀光客，對大陸十分好奇。2018年，楊孟學「登陸」創業，在廈門成立公司，將自家種植的優質紅茶帶至大陸銷售。 「決定換賽道做生意時，我想到了爸爸說的『祖籍地在福建漳州』，就想去祖先生活過的地方走走，也親眼感受大陸觀光客口中的大好河山。」楊孟學說。 如何讓更多大陸民眾認識並愛上臺灣紅茶？彼時大陸蓬勃發展的直播帶貨進入楊孟學的視野。作為「直播小白」，他坦言有壓力，「剛開始會緊張，大陸網友的友善和熱情，讓我逐漸放鬆下來。」 向成熟主播「取經」、與粉絲真誠互動、耐心分享紅茶口感……楊孟學潛心研究直播一年多，邊播邊改進，粉絲也從幾十個到如今破萬。目前他在漳州有自己的品牌茶葉店，線上+線下相結合的銷售模式為他帶來可觀收入，每年僅茶葉銷量就達200萬元人民幣。 「通過直播，我更了解中華博大精深的茶文化，也結交到志同道合的茶友。」楊孟學認為，大陸消費潛力巨大，尤其抖音和快手等電商平臺龐大的用戶基數蘊藏無限商機。「日月潭紅茶的醇香，通過小小手機飄進千家萬戶，我需要做的就是保證質量並推陳出新。」他說。 楊孟學的創業版圖並未止步於茶香。13歲就養殖信鴿的他，在臺灣屢獲信鴿比賽大獎，他也將這份技術與熱愛帶到了閩南。 「信鴿相對小眾，愛好者卻不少，且購買力不俗，我們調研過，大陸養鴿愛好者有1500萬人之多。」楊孟學將臺灣優質信鴿帶來大陸養殖，憑藉精湛的訓練技術，他還成為北京、江蘇等地信鴿賽事的技術指導教練。 信鴿也被他帶到了直播間，楊孟學笑道，戰績赫赫的頂級信鴿，在大陸的市場行情很不錯。 從初來乍到的「探路者」，到如今事業穩步向前，楊孟學表示，在祖先生活過的土地上，有相似的閩南鄉音、相同的文化和飲食，他倍感親切。「我正和其他小夥伴組建臺灣青年就業創業基地，為當地臺青創業提供經驗交流平臺。」(完)
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