基因是自私的!這讓水稻有了「心計」

若說人類自私自利,大家大概都贊同;若說動物們自私自利,大家也會點頭同意。但是如果說一棵水稻也自私自利,那就有些費腦筋了。鏈科技小編今天的話題與此有關。日前,由中國農業科學院副院長萬建民院士領銜的科研團隊,在世界上率先發現了水稻自私基因,並由此破解水稻雜種不育的機理。這是科學史上植物自私基因首次被發現,證實了植物界同樣存在不符合孟德爾遺傳規律的非經典遺傳現象。相關研究成果近日在線發表於國際權威學術期刊《科學》上。

基因是自私的!這讓水稻有了“心計”

隨著對基因研究和規律認識的加深,人類似乎找到了所有精神層面的生理原因。一個動物是有益還是有害,已經無關道德,而是由其基因決定,如此,植物也不再是與世無爭的,而是各有“心計”。據介紹,所謂自私基因,是指雙親雜交後,父本或母本中能控制其自身的DNA片段優先遺傳給後代的、具有自私性質的基因;這不符合經典的“父、母基因均勻傳遞”的孟德爾遺傳規律。2017年,《科學》曾報道小鼠和線蟲自私基因的非孟德爾遺傳現象,但植物中的相關報道迄今尚未見到。

基因是自私的!這讓水稻有了“心計”

也就是說,基因是自私的。這一下挖出了道德的“根子”,許多問題迎刃而解了,我們的思路也變寬了,從稻子基因傳遞的自私性,足可舉一反三,解釋許多匪夷所思的問題。據介紹,秈稻和粳稻雜交比目前的雜交稻能進一步提高單產15%—30%,但秈粳雜種會有近50%不結實,使其增產潛力嚴重受限。為此,萬建民團隊以亞洲栽培稻粳稻品種和南方野生稻為研究材料,系統解析了野生稻與栽培稻間雜種不育問題和遺傳特性:其不育性受水稻自私基因位點qhms7的控制,並發現其包含三個緊密連鎖的基因ORF1、ORF2和ORF3。其中ORF1基因功能未知;ORF2基因的毒性蛋白起殺配子作用;而ORF3基因的解毒蛋白則保護配子,使攜帶ORF3基因的花粉可育。

基因是自私的!這讓水稻有了“心計”

人類常探討物種“本性”,過去科技不發達,人們只能在意識領域絞盡腦汁地猜想,現在不同了,技術手段加入進來,如此才真正弄清了各色物種的“本性”,也從中發掘出意識領域和科技研究的新思路、新途徑、新方法。比如本項成果,它就破解了自私基因在維持植物基因組的穩定性和促進新物種的形成中的分子機制,探討了毒性—解毒分子機制在水稻雜種不育上的普遍性。在此基礎上,可利用基因編輯技術對具毒性功能的自私基因進行編輯刪除,創制能實現秈粳雜種優勢的水稻新品種,使稻子研究走上截然不同的研究之路。


分享到:


相關文章: