農作物基因編輯突破:以原生質體再生法成就非生物性且不帶外來遺傳物質的基因編輯

植物原生質體再生自1960年代發展後,成為重要的植物功能性基因體驗證平台。雖然擁有單細胞再生,不會產生雜合細胞的再生植物優勢,但受限於缺乏合適組織培養與再生技術,再生速度緩慢與效率低,無法廣泛應用於不同作物,且再生過程可能造成的染色體變異,令許多學者卻步。目前商業栽培番茄的多個重要抗病(細菌、真菌與線蟲)與抗逆境(乾旱與高溫)基因,皆是育種家經傳統育種方式由秘魯番茄導入。但是秘魯番茄的自交不親和與高種源歧異度,一直困擾育種家廣泛利用秘魯番茄種源進行抗病與逆境育種。我們成功建立秘魯番茄(Solanum peruvianum)原生質體再生,利用不帶外來遺傳物質的酵素反應方式進行基因編輯,並由染色體與基因體學驗證,無論是二倍體或四倍體細胞皆維持穩定的染色體。由於許多重要作物皆為多倍體,多倍體基因編輯在農業上有廣泛的應用價值。利用不帶外來遺傳物質的酵素反應方式進行基因編輯技術,可以免除傳統對基因改造作物(GM)帶有外來遺傳物質的疑慮。

 

同研究人員:林耀正林崇熙、徐振權、袁郁璿、鄭伯忻、吳馥卉、程喬薇、吳育伶、吳亭利、凌嘉鴻、岳晉軍、鄭櫻慧、林淑怡、施明哲、沈正韻