中國攻克細(xì)胞百年難題,或?qū)㈩嵏铂F(xiàn)代農(nóng)業(yè)。
根據(jù)新華社報道,山東農(nóng)業(yè)大學(xué)一個教授研究團隊完整揭示了單個植物體細(xì)胞如何發(fā)育為完整植株的全過程。
![]()
這個發(fā)現(xiàn)震撼整個科學(xué)界,要知道,早在100年前,“植物細(xì)胞全能性”機制就被提出來了,歐美科學(xué)家無數(shù)團隊都沒辦法破解這個科學(xué)之謎,現(xiàn)在被中國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了。
大家不知道有沒有這樣的體驗,隨手掐斷丟棄的蘿卜根須,居然長出了蘿卜苗。
這其實是植物特有的細(xì)胞全能性,也就是只需要單個細(xì)胞,就可以在合適的條件下,重新發(fā)育成完整的植株。但你知道嗎?這么多年來,為什么植物可以,動物卻不行?
這背后的機制,一直是世界生物學(xué)未解之謎,我們的科學(xué)家首次捕捉到單個植物細(xì)胞的分裂全過程,成功在植物細(xì)胞里發(fā)現(xiàn)了LEC2和SPCH這2個基因,正是它們兩個隱藏的“編程大師”,指揮著細(xì)胞重新發(fā)育、再生重塑。
![]()
而植物的生長基因被發(fā)現(xiàn),也就意味著我們可以通過重編程的方式,對植物細(xì)胞進行定制,讓植物長成我們想要的樣子,這樣就不需要再和以前一樣,通過外源基因的添加來培育農(nóng)作物。換句話說,一旦這項技術(shù)走向應(yīng)用,我們就能以工程化的思維“設(shè)計”植物。
未來農(nóng)業(yè)將直接進入到細(xì)胞工廠時代。毫無疑問,這將是顛覆級,堪比二氧化碳到淀粉的合成技術(shù),一旦后續(xù)落地,有可能將徹底重構(gòu)人類農(nóng)業(yè)文明。
首先就是美國轉(zhuǎn)基因技術(shù)將面臨被替代的可能。
![]()
轉(zhuǎn)基因技術(shù)之所以會出現(xiàn),就是因為科學(xué)家沒有發(fā)現(xiàn)植物細(xì)胞里這對“基因開關(guān)”,因此只能通過人工技術(shù)將某種植物的特定基因片段轉(zhuǎn)移,以繞過了物種生殖隔離所帶來的遺傳限制。
而現(xiàn)在LEC2和SPCH的發(fā)現(xiàn),就意味著未來作物的遺傳改良,只需要通過植物本身的基因改造就可實現(xiàn),這樣就不需要再依賴外源基因的導(dǎo)入。
對美國來說可是晴天霹靂了,要知道,美國正是通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)壟斷了全球農(nóng)業(yè)。
其次就是有助于中國種子發(fā)展。
種子可以說是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的芯片,以前美國拜耳、科迪華等農(nóng)業(yè)公司,憑借先進的育種技術(shù),手握種子父本母本,由此壟斷了全球種源。
它們賣給我們的種子,都是父本母本繁育出來的原種,只要長期留種,種子就會退化,到時候減少的可不止產(chǎn)量,甚至可能讓土壤退化。想要繼續(xù)種,就必須要再和美國購買原種,這就意味著,我們?nèi)绻缓兔绹I種子,那么最后將無種可種。
根據(jù)媒體數(shù)據(jù)統(tǒng)計,美國的農(nóng)業(yè)公司壟斷了97%的油菜籽、95%的玉米、84%的大豆、51%的小麥和74%的棉花的知識產(chǎn)權(quán)。
![]()
拜耳(收購了孟山都)、科迪華等美企更是控制了全球約75%的轉(zhuǎn)基因種子專利。說穿了,我們就是被卡著脖子種地。
這些年,雖然我們的科學(xué)家也培育了一些新品種,國家也一直倡導(dǎo)推廣使用自主研發(fā)的種子,但是還遠遠不夠,最主要的原因不單單是技術(shù)問題,更重要的是時間問題。
培育一個具有優(yōu)良性狀且性狀穩(wěn)定的新品種,是一個漫長的過程。你首先要找到好的種子資源,然后一遍遍去組合、嘗試,看看能不能得到自己想要的性狀,這個過程極其漫長。好不容易得到了,后代還要不斷篩選,通過一遍又一遍的育種,讓性狀穩(wěn)定,然后還要再實地試驗、審定推廣。
這個流程下來,8年、10年都已經(jīng)算快了。
以前美國農(nóng)業(yè)公司憑借先發(fā)優(yōu)勢,在這塊積累比較多,現(xiàn)在有了這項技術(shù),我們就可以實現(xiàn)優(yōu)良品種的“快速克隆”。
培育出了一個全新的品種,就不再需要多代育種讓性狀穩(wěn)定,也不需要再不斷實地試驗,只需要取下幾個細(xì)胞,通過對其進行重編程,誘導(dǎo)這些細(xì)胞重編程為“全能性干細(xì)胞”,就可以直接得到純合、穩(wěn)定的品種,直接一步到位,得到的克隆體性狀100%與母本一致,而且不存在分離問題。
![]()
說得有些復(fù)雜了,一句話它就是培育期縮短了,而且是從幾年縮短到幾個月。
那么這樣就可以打破美國對全球農(nóng)業(yè)的壟斷,這意味著,全球農(nóng)業(yè)市場將重新洗牌。
除此之外,還可以通過對農(nóng)作物細(xì)胞的改造,從而實現(xiàn)在保證土壤養(yǎng)分不流失、減少農(nóng)藥的情況下,實現(xiàn)農(nóng)作物增產(chǎn),這樣就可以有效解決土壤退化等問題。
有人可能會問:植物可以,動物行不行?
雖然目前還沒有明確答案,但這項研究的突破,無疑為人類打開了細(xì)胞再生更多可能性的大門。
細(xì)胞工廠時代,已經(jīng)不再遙遠。而這一次,是中國,領(lǐng)跑在前。
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺“網(wǎng)易號”用戶上傳并發(fā)布,本平臺僅提供信息存儲服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.