通过引入一种植物所没有的动物蛋白，对植物RNA的修饰产生改变作用，产量翻倍、根系发达、光合能力更强的“超级植物”新品种诞生了。这一新成果是最近由北京大学、美国芝加哥大学、贵州大学研究组联合发现的。基于这一发现，水稻单株产量在实验室可提高3倍，田间产量可提高50%；马铃薯田的产量可提高50%。看到这一可能带来育种革命的新技术，目前，位于北京怀柔科学城的新型研发机构海创产业技术研究院正在推动这一成果的进一步转化。

实验中种植的马铃薯

在北京大学贾桂芳课题组的实验室，水稻植株长势喜人，不仅表现出更强的光合作用，而且产量也大大提高了3倍。让贾桂芳惊讶的是，用同样的方法用RNA“改造”植物后，马铃薯和一些树草品种也得到了同样的变化。 “目前已经测试了六七个品种，RNA的变化给这些植物带来了类似的变化：产量更高，根系更发达，光合作用更强……”她隐隐觉得这似乎意味着她摸索着。一个创造更多“超级植物”的入口。

实验中种植的水稻

这条通路的入口是什么？它是一种基于RNA表观遗传学的转基因技术。 “RNA表观遗传学”的概念最早由芝加哥大学何川教授于2010年提出，当时他预测RNA上可能存在可逆的化学修饰，对基因表达具有重要的调控功能。这一预测在2011年被当时在何川教授实验室做博士后研究的贾桂芳证实。此后，该领域吸引了大量团队进行生物学和制药领域的研究。

通过基因技术调控植物生长发育的实验最早在水稻和马铃薯作物上进行。此后，这项技术的成果在其他植物品种中得到了验证。在何川教授看来，这项研究开发了一种创新的通用农业技术，可以培育出高产优良品种。 “不仅可以增加粮食产量，还可以改造具有根系发达、抗旱能力强、吸收二氧化碳多的植被品种，可应用于森林和草原生态修复。此外，更多的经济作物可能参与未来。”

近日，北京大学贾桂芳课题组与合作者芝加哥大学何川课题组和贵州大学宋宝安课题组在国际知名期刊《自然生物技术》（影响因子）长文本。目前，在何川教授看来，这一发现仅仅是个开始。 “我们得到了结果，但为什么基因改造会引起如此特殊的变化，还需要深入研究。找到原因后，我们也可以用非基因改造的手段培育出‘超级植物’。”

图片来源：贾桂芳课题组

文章来源：《植物学报》 网址: http://www.zwxbzz.cn/zonghexinwen/2021/0715/1423.html

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