更热，更干燥，CRISPR：针对气候变化进行编辑

昆士兰大学的科学家称，基因编辑技术将在未来作物的气候保护，保护全球食品供应方面发挥至关重要的作用。

UQ作物科学中心的生物技术专家Karen Massel博士发表了对CRISPR-Cas9等基因编辑技术的综述，以在极端和多变的气候条件下保护耕作系统中的粮食安全。

Massel博士说：“几千年来，农民一直在使用传统的育种技术来操纵植物的DNA，现在有了新的基因编辑技术，我们可以以前所未有的安全性，精确度和速度来做到这一点。”

“这种类型的基因编辑模仿了自然界中细胞的修复方式。”

她的评论建议将CRISPR-Cas9基因组编辑整合到现代育种程序中，以改善谷物的作物。

小麦，大米，玉米和高粱等能源丰富的谷类作物提供了世界三分之二的食物能源摄入量。

马塞尔博士说：“只有15种植物作物提供了世界90％的食物卡路里。”

“这是气候变化与植物育种者生产具有遗传适应力的作物之间的竞赛，该作物在不利条件下生长良好并具有丰富的营养品质。

“问题在于，育种者需要很长时间才能发现遗传多样性并将其提供给农民，谷物作物的育种周期平均约为15年。

“加上CRISPR，我们可以通过产生新的多样性和改善理想性状的育种，完成常规育种无法做到的事情。”

在概念验证研究中，昆士兰州农业与食品创新联盟（QAAFI）的Massel博士及其同事将基因编辑技术应用于高粱和大麦的预育项目。

她说：“在高粱中，我们编辑了植物的基因，以释放可用蛋白质的消化率，并提高其对人类和牲畜的营养价值。”

“我们还使用基因编辑来修改高粱和大麦的冠层结构和根系结构，以提高用水效率。”

Massel博士的研究还比较了谷物的不同基因组序列-包括现代谷物的野生变种和祖先-与不同气候和不同胁迫条件下作物性能的差异。

她说：“野生农作物品种可以作为遗传多样性的储存库，在应对气候变化方面特别有价值。”

“我们正在寻找能够在不利的生长气候下提高复原力的基因或基因网络。

“一旦确定了可行的基因变异，诀窍是直接在高效能的栽培作物中重新创建它，而不会破坏与生产性状有关的基因之间的微妙平衡。

“这些变化可能非常微妙，以至于与激发它们的自然发生的变化无法区分。”

2019年，澳大利亚基因技术监管局取消了对基因编辑的管制，将其与转基因生物（GMO）技术区分开来。

澳大利亚尚未种植经过基因编辑的农作物，但目前正在对该技术进行生物安全性和安全风险评估。

这项研究由澳大利亚研究委员会探索基金会资助，得到昆士兰州农业和渔业部以及昆士兰大学的支持。

, Albert C. S. Wong, Lee T. Hickey, Andrew K. Borrell, Ian D. Godwin. Hotter, drier, CRISPR: the latest edit on climate change. Theoretical and Applied Genetics, 2021; DOI: 10.1007/s00122-020-03764-0

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