种质创制新型植入式瞬态可溶蚕丝蛋白存储器问世应用新型光敏蛋白有望让盲人重见光明“运营四步法”助推高价值专利培育
第07版:科技创新·项目
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种质创制
新型植入式瞬态可溶蚕丝蛋白存储器问世
应用新型光敏蛋白有望让盲人重见光明
“运营四步法”助推高价值专利培育
     
 
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2022 年 04 月 26 日 星期 放大 缩小 默认  
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种质创制

翟继鹏

    插图 苏盼盼

  在西方神话中,诺亚为了应对大洪水,打造了一艘巨大的方舟,在每种动物中选了一公一母保存在方舟里。大洪水过后,人类靠着这些动物重建了家园。自从农业诞生,我们就在不断地驯化、改造着自然中的动植物甚至微生物,获得一个个农业品种。诺亚保留下来的这些动物资源,反映了我们人类掌握的这些物种的基因总和,是一种对农业、工业、医学都不可或缺的资源,我们现在称之为“种质资源”。

  传说里的诺亚选择一公一母作为保留对象,在如今看来显然是不够的,就算它们不会意外伤亡,也不能反映物种的基因多样性。到了现代,我们对遗传学、育种学的研究已经非常深入,因此也建成了一艘艘新的“末日方舟”,能够更科学地保存这些种质资源,那就是“种质库”。

  不过,新的种质库比方舟可先进太多了。这些库里并不只有活体物种,还可以保留动物的体细胞、精子、卵母细胞和胚胎等。诺亚方舟里没有专门储藏植物种质资源的“船舱”,而现代的作物种质库,就可以保留耐低温、耐干燥的作物种子,比如我国的国家作物种质库。

  另外,还可以借助分子生物技术,把物种的遗传信息转入细菌中,让它们拥有这个物种的全部遗传信息并繁殖下去,这就是“基因文库”。这种细菌就像方舟里的小小舱室,只不过这个舱室里藏着一个不断繁殖的世界。

  从前,我们想要获得优秀种质,只能通过种植养殖—收回产品—选育良种的过程。现在,在这些技术的辅助下,我们还可以再进一步,让种质资源不再是被动地存档,而是可以主动、高效地改造它们,获得更多的优良品种,这个过程就是“种质创制”。

  物种交流曾经给我国带来许多优秀的农业资源,比如汉代张骞出使西域,以及发现美洲后的全世界物种大交换。但传统育种不但过程漫长,频繁的引种也带来了疫病、物种入侵,以及本地传统品种的衰退。而在这条大船上,我们可以更有计划地选育新的物种。

  从分子层面看,种质创制要做的绝不只是得到一代又一代生物的表现型,也不是记录下每一代优良品种的DNA信息就万事大吉。每次选育时,除了基因组信息外,所有生物的表观遗传信息、基因被转录后的信息、合成蛋白质和其他代谢产物的信息,也都被严密地控制着。

  因此可以说,种质创制其实是一个动态的、发展的整体,是一艘活着的、正在乘风破浪的方舟。

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