合成“基因开关”能调控植物遗传特性 有助发展按需设计的智能农业
科技日报·2025-06-11 07:33
技术突破 - 美国科罗拉多州立大学团队成功合成"基因开关",首次实现灵活调控成熟植物关键遗传特性 [1] - 该技术通过构建新型DNA片段植入植物体内,使生物体具备类似电子电路的开关功能,可精确控制特定基因表达 [1] - 研究突破此前仅限单细胞生物的基因调控技术瓶颈,攻克多细胞植物因组织结构复杂带来的应用挑战 [1] 研发方法 - 团队合成植物DNA片段并构建遗传"切换系统",结合数学建模筛选最优设计方案 [1] - 选定DNA序列导入植物后,通过12天持续监测定量评估基因表达调控效果 [1] 应用前景 - 技术实现植物基因功能的可预测、可编程调控,为智能农业提供理论基础 [2] - "基因电路"可调控植物生命周期各阶段活动,例如增强作物抗旱能力或缩短生长周期 [2] - 未来结合机器学习可优化设计流程,加速自动化研发进程 [2] 行业影响 - 技术将推动农业领域按需设计作物功能,如调控南瓜生长周期同时保持产量与营养 [2] - 突破性进展为粮食安全、环境修复及可持续材料开发开辟新路径 [2]