无明显副作用!这种基因改造杨树有望成为拯救地球的“排头兵”
栏目:媒体报道 发布时间:2020-01-31
一项研究表明,不释放有助于产生污染空气的化学物质的转基因杨树可能是拯救地球的关键。杨树是一种快速增长的可再生木材,而且经常被视为化石燃料的绿色替代品。然而,这些树木也会释放出高浓度的化学物质异戊二烯,当它与阳光下的其他空气污染物混合时,就会形成有毒的

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一项研究表明,不释放有助于产生污染空气的化学物质的转基因杨树可能是拯救地球的关键。

杨树是一种快速增长的可再生木材,而且经常被视为化石燃料的绿色替代品。然而,这些树木也会释放出高浓度的化学物质异戊二烯,当它与阳光下的其他空气污染物混合时,就会形成有毒的臭氧。

来自美国的研究人员说,这些经过基因编辑的树木能够和它们的自然对手一样生长。

然而,人们担心转基因树木会破坏野生环境,这意味着种植转基因树木的计划面临着巨大的反对声。

论文作者、俄勒冈州立大学森林生物技术专家史蒂夫·施特劳斯说:“我们的发现表明,在不影响温带森林种植园生物量生产的情况下,异戊二烯的排放可以减少。”

在俄勒冈州和亚利桑那州的种植园进行了为期三年的试验,研究人员发现,树木可以通过转基因来减少对空气质量的负面影响,同时保持其生长潜力几乎不变。

全球杨树种植面积达940万公顷,是15年前的两倍多,许多人所用的纸张、托盘、胶合板和家具框架都是由它们生产的木材制成的。

杨树和其他树木,包括橡树、桉树和针叶树,在高温下会产生异戊二烯。然而,作为天然橡胶关键组成部分的异戊二烯含量的增加会损害地区空气质量。

这也会导致更高水平的大气气溶胶和温室气体臭氧、甲烷的产生。

基因改造的杨树看起来没有受到任何不良影响。他们的光合作用,或者说“生物质生产”和未改变的品种是一样的——它们也能制造燃料和生长。

施特劳斯教授解释说,由于无法产生异戊二烯,改良后的杨树似乎在制造“补偿性保护化合物”。

研究人员使用了一种被称为RNA干扰的基因工程工具来破坏每个细胞DNA中的蛋白质编码指令。

施特劳斯教授解释说:“RNA干扰就像一种疫苗,它会触发一种自然的、高度特异性的机制,抑制特定的目标,无论是病毒的RNA还是内源性基因。”

“你也可以用CRISPR在DNA水平上做到这一点,而且通常效果更好。”

CRISPR针对的是特定位置的DNA编辑基因代码。

“你也可以通过传统育种来做同样的事情,”施特劳斯教授说。

“这将大大降低效率和准确性,对育种者来说可能是一场噩梦,他们可能需要重新评估所有的种质,并可能因此排除他们最高产的品种,但这是可以做到的。”

论文作者、亚利桑那大学生态学家罗素•蒙森说:“基因改造杨树品种能够在不显著降低生物量产量的情况下减轻大气影响,这一事实给了我们很大的乐观。”

“我们还需要继续努力,解决当前的监管和市场障碍,这些障碍给基因工程树木的大规模研究和商业应用带来了困难。”

这项研究的全部结果发表在《美国国家科学院院刊》上。

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