为农作物接种

作者:袁越

为农作物接种0

1990年,美国一家生物技术公司打算培育出颜色更深的牵牛花。负责这一项目的科学家想当然地把一个和色素合成有关的基因多拷贝了一份,他认为两个基因一定比一个基因更厉害,谁知多了一个拷贝的牵牛花颜色不但没有变得更紫,反而变淡了,有42%的牵牛花甚至完全变成了白色,这是怎么回事呢?

原来,多出来的这个基因拷贝结构有些特殊,在植物体内形成了一小段双链RNA,没想到这小段双链RNA触发了植物的免疫反应,顺便把所有和它序列相似的基因,也就是植物原有的那个色素合成基因给灭掉了。

接下来一个很自然的问题就是,双链RNA为什么会触发植物的免疫反应呢?这个问题不难理解,因为植物本身几乎不产生双链RNA,这是病毒特有的一种形态。经过多年的进化,植物意识到一旦体内出现双链RNA,就意味着敌人进来了。于是便立即启动了免疫反应,和来犯之敌作战。

这场战争的过程也很有意思,植物并不需要专门派出大批部队去对付来犯之敌,而是先把一小部分敌人分解成小段RNA,再用这小段RNA作为武器,去消灭所有和它自己顺序一致的RNA。这个过程类似于把敌人身上穿的军服剪下一小块,后面绑把匕首再放出去,这一小块布料一遇到和自己一样的军服就立即贴上去,用匕首把对方刺死,然后再去寻找下一个军服,直到所有身穿敌军军服的入侵者都被杀死为止。

怎么样,这个方法很酷吧?当年这篇论文发表后在科学界引起了相当大的轰动,很多人都表示怀疑,不敢相信这种后来被称之为“干扰RNA”(RNAi)的小分子竟然能有如此奇效。但是后续研究证明这是一种普遍现象,广泛存在于植物和低等动物体内。这些较为低等的生物不但会利用干扰RNA来抵抗入侵之敌,还用它来调节其他生理过程。高等生物(比如哺乳动物)体内虽然也有RNAi,但作用要弱得多,甚至把RNAi直接注射到血液中去都不行,必须直接注射进细胞内才能起作用。

当科学家们了解了其中的秘密后,立即意识到这个方法可以用来制造植物疫苗,让农作物事先具备抗虫的能力。孟山都公司是这方面的先驱,该公司已经研制成功一种转入了RNAi基因的玉米,能够特异性地杀死玉米根虫(Rootworm)。这个方法就相当于为玉米接种,具有极强的特异性。转入的RNAi基因也不生产蛋白质,因此对其他动植物不会有任何毒性。

但是,公众对于转基因技术的疑虑减缓了这种新型玉米的上市速度。为了绕开这个障碍,孟山都又打算开发出一种含有RNAi分子的喷剂,可以像洒农药一样直接喷在玉米植株上。问题在于RNAi的生产成本太高了,经济上很不划算。好在有家名叫Beeologics的美国公司开发出一种廉价的生产技术,使得RNAi技术在经济上变得可行了。于是孟山都公司在2011年收购了Beeologics,双方联手研制新型生物农药,以便更加安全地对付玉米害虫。

这项技术还能保护蜜蜂呢。孟山都正在试图开发出专门对付蜜蜂寄生虫的RNAi产品,通过这种以毒攻毒的方式来为蜜蜂治病。 植物接种农作物rna干扰

上一篇: “不缺钱”
下一篇: 天兰蓝