Nat Commun.|赵云德实验室在植物中首次开发了基于CRISPR/ cas9的基因驱动

加利福尼亚大学圣地亚哥分校的科学家们，为了培育能更好地抵御干旱和疾病的有弹性的农作物，首次在植物中开发了基于 crispr-cas9的基因驱动。

虽然基因驱动技术已经在昆虫身上开发出来，以帮助阻止疟疾等媒介传播疾病的传播，但是赵教授实验室的研究人员与索尔克生物学研究所的同事们一起，成功地设计了一种基于 crispr-cas9的基因驱动器，该驱动器可以剪切和复制拟南芥植物的基因元素。

这项新研究打破了传统的遗传规则，即后代平等地从双亲身上获得遗传物质(孟德尔遗传学) ，利用 CRISPR-Cas9编辑技术在后代中从单亲身上传递特定的、有针对性的特征。这种基因工程可以用于农业，帮助植物抵御疾病，以种植更多产的作物。这项技术还可以帮助加强植物抵御气候变化的影响，例如在全球变暖的情况下增加的干旱条件。

这项研究由赵云德的实验室的博士后学者张和研究生迈克尔 · 穆德盖特领导，发表在《自然通讯》杂志上。

生物科学部细胞和有性生殖发育生物学分部成员赵说: “这项研究突破了基因的限制，后代可以从双亲那里继承50% 的遗传物质。”。“这项工作使得所需基因的两个副本只能从单一亲本中遗传。这些发现可以大大减少植物育种所需的世代数量。”

这项研究是加州大学圣地亚哥分校塔塔遗传学与社会研究所(TIGS)的研究人员的最新进展，该研究是建立在一种称为“主动遗传学”的新技术的基础上的，这种新技术有可能在各种应用中影响种群遗传。

通过传统的基因遗传开发优良作物可能是昂贵和耗时的，因为基因是通过多代传递的。研究人员说，使用基于 CRISPR-Cas9的新型主动遗传学技术，这种基因偏好可以更快地实现。

TIGS 全球总监 Suresh Subramani 说: “我很高兴这个基因驱动的成功，现在由植物领域的 TIGS 附属科学家完成，扩展了此前在加州大学圣地亚哥分校展示的这项工作的普遍性，可以应用于昆虫和哺乳动物。”。“这一进展将彻底改变植物和作物育种，并有助于解决全球粮食安全问题。”

More information: Tao Zhang et al, Selective inheritance of target genes from only one parent of sexually reproduced F1 progeny in Arabidopsis, Nature Communications (2021). DOI: 10.1038/s41467-021-24195-5

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