点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:动画|基因编辑如何让玉米甜又糯?
首页> 科普频道> 光明动科普 > 正文

动画|基因编辑如何让玉米甜又糯?

来源:光明网2020-05-26 17:52

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  大家好,我是玉米“棒棒”!

  我是中国第一大作物,用途广泛,产区遍布全国,年播种面积6亿亩以上,占全国耕地面积的三分之一。

  我的祖先生活在中南美洲热带地区,懒懒的又怕冷,喜欢短短的白天。换个地方就很容易”水土不服”,如果把它们种到哈尔滨,夏天温度合适,可白昼太长,祖先们就光长个不结玉米粒啦。

  为了改变祖先在温带的”水土不服”,古印第安人、玛雅人、阿兹特克人花了数千年时间把它们驯化,就有了现在的我——玉米“棒棒”! 可是我积习难改,费了那么大的力气,也只能让不到1%的玉米可以在温带生长。如今,在温带生产的这1%的玉米占了全世界玉米的70%。

  不过,遗憾的是,产量上来了,可祖先的遗传多样性也丢失了99%。热带玉米起源中心有好多抗病、抗虫、耐热、耐干旱的优质玉米,它们到了北方还是”水土不服”。

  为了改变这一困境,科学家们用基因编辑工具对我的基因做了小手术,修改了我感受日照长短的基因。我热带老家那些优质多抗的七姑八姨、三叔四舅现在也都可以在北半球的夏天生长结籽粒啦!

  我们棒棒家族的籽粒里含有淀粉、脂质、蛋白质等很多营养成分,口味多样,其中最受大众喜爱的当属甜玉米和糯玉米。不过,你知道么,以前的棒棒口味可没现在这么“棒”,实际上籽粒一点都不甜或不粘。如今的我之所以美味可口,是因为我的籽粒中占据主导地位的成分——淀粉发生了很大变化。

  淀粉这个小伙伴可不能小觑,我的口味可和它有着莫大的关系。如甜玉米棒棒吃起来甜甜的,还有点水果的爽脆,是因为它的籽粒中含有较多的糖和少量的淀粉;而糯玉米棒棒则不同,口味不甜但口感却很软糯,这是因为它的籽粒中淀粉多而糖少,且其淀粉里只含有支链淀粉。

  那,到底是谁掌握了甜糯的密码呢?以前,我们利用自然界基因突变,通过常规育种来选育甜玉米或糯玉米品种,品种选育时间需要4-5年。现在,科学家们利用基因编辑技术对我的基因进行了修改,打破了一个叫淀粉合酶的“媒婆”的生存之道,阻断了糖转化成淀粉的通路,棒棒就变得香甜无比了。

  同样的道理,科学家利用基因编辑技术改变我的另外一个酶,就能成功地使淀粉组成发生了变化,全部变成支链淀粉,这样我就变成了软软的、粘粘的糯玉米了。糯玉米可是东南亚人民的最爱哦。

  那,有没有一种玉米是又糯又甜呢?没错,如果你把掌管甜糯这两个酶的基因都进行编辑,就能变出一个既甜又糯的玉米棒棒。

  除了产量和口味,科学家们还在想着法子为我塑型瘦身,这样一来,一块地里就可以有更多的棒棒们站在一起接受阳光雨露而又不拥挤,生产更多的粮食,而瘦身的背后,同样是基因编辑“魔剪””在起作用,如今的我一改往日披散慵懒的外形,苗条又精神!

  如今,棒棒家族在科学家们的帮助下茁壮成长,被制造出很多不同的风味、品质和身形,如果被更广泛的应用推广,人类的生活将越来越美好啦!

  更多信息,请关注作物学报英文版 the Crop Journal 作物基因编辑专辑。

  联合出品:中国科协、中国作物学会、光明网

  科学文本:谢传晓、邢瑞霞、孙善秋、曾建琪

  监制:程维红

  统筹:徐琴、战钊

  策划文案:宋雅娟、张佳兴

  动画导演:宋雅娟

  动画制作:橙子、周家妮

  声音设计:吴玉婷

  动画合成:何康

[ 责编:赵清建 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 陕西西安举行仿古入城仪式,献礼文化遗产数字化论坛

独家策划

推荐阅读
“科创游”是一种将科技与旅游相结合的新型旅游形式,不仅展示科技企业的生产过程和产品,还注重科技教育的普及和科技创新的体验
2025-09-17 10:23
此次大会将讨论通过“人与生物圈计划”及其世界生物圈保护区网络杭州战略行动计划,明确未来十年的发展方向、目标和行动方案
2025-09-17 10:21
人造地球卫星、载人飞船、空间站、空间探测器要“上天”进入预定轨道,运载火箭少不了。在“火箭家族”展台,长征一号至五号运载火箭模型笔直而立。
2025-09-17 10:20
在化学生物学研究中,有一种强大的“分子地图绘制技术”——邻近标记技术。在癌症免疫治疗中,免疫细胞需要足够强和足够多的“信号”才能发起攻击,但癌细胞表面的天然信号往往非常稀疏。
2025-09-17 10:18
当前,秋粮陆续进入成熟期。各地抓住最后的窗口期,落实落细各项增产措施,全力以赴抓好秋粮生产,确保秋粮丰产丰收。
2025-09-17 09:32
人工智能的浪潮正在席卷从科技到教育,乃至全社会的各个角落,中国教育界正在积极推动学习和应用人工智能,以便乘势站在时代前列。今年6月,中国工程院院士、华中科技大学校长尤政提出,人工智能和批判性思维结合形成DNA式的“双螺旋结构”,将有力推动创新。
2025-09-16 09:14
15日,在2025年国家网络安全宣传周主论坛上,《人工智能安全治理框架》2.0版正式发布。落实《全球人工智能治理倡议》,《人工智能安全治理框架》1.0版于2024年9月发布,受到国内外广泛关注。
2025-09-16 09:13
光明日报北京9月15日电 记者陈晨从农业农村部获悉,2025畜禽种业发展论坛14日在北京市平谷区举行。论坛发布了第三次全国畜禽遗传资源普查、濒危畜禽遗传资源保护成效、主要畜种分子身份证构建和遗传评估优秀种公畜等重大成果,举办了畜禽种业振兴成果展,26家单位现场推介新技术、新设备、新成果,72家单位进行专场展示。
2025-09-16 09:13
数智技术以及数智互联技术将推进青年间社会化协同与知识共享,可精准连接青年学习者,并形成跨地域的学习社群与项目协作组。总而言之,数智技术能够为青年群体参与终身学习创造良好条件,能够充分激发青年群体参与终身学习的动力,能够更好地帮助青年群体全面发展。
2025-09-16 09:12
作者:王 珩、程松泉,分别系浙江师范大学教师教育学院教授;浙江师范大学教师教育学院博士生  当前,全球教育正经历一场由人工智能技术驱动的深刻变革。唯有坚守育人初心,在伦理框架内审慎推进技术应用,才能让人工智能真正成为引领教育发展的引擎,而非解构教育本质的飓风。
2025-09-16 09:11
在合成生物学和气候变化应对领域有巨大潜力。
2025-09-16 09:11
走进展区,多款新潮文创让人爱不释手;戴上设备,苏轼笔下的诗词世界任人遨游;指尖轻点,三千年前的青铜器“触手可及”……一系列新产品、新服务、新场景在2025年中国国际服务贸易交易会文旅服务专题亮相,漫步其中,处处感受到科技与创意奔涌、文化和旅游融合的无限活力。
2025-09-15 09:54
在2025年中国国际服务贸易交易会上,一批品类丰富、兼具趣味与文化内涵的文创精品成为展会现场的“人气王”,引爆观展热潮。
2025-09-15 09:54
最大网络基础设施的建成有助于我国突破关键技术的“卡脖子”困境,形成自主可控的核心技术优势,建立起数字经济产业的第二创新生态。 (作者:戎 珂,系清华大学社会科学学院经济学研究所所长、长聘教授;田晓轩,系清华大学社会科学学院经济学研究所博士研究生)
2025-09-15 09:53
今年暑期,工厂游火爆出圈。参观名额秒空、门票收入可观、社交平台相关笔记有10多万条,工厂游俨然成了文旅界新宠。 工厂游等新型旅游业态,实现了工业与文旅的跨界融合,也为文旅经济的发展提供了新增长点。
2025-09-15 09:52
深夜,河南焦作多氟多新材料股份有限公司的实验室依旧灯火通明,总工程师闫春生还在带着团队忙碌。 2006年,多氟多打响了由传统氟化工向精细氟化工、新能源材料转型的战役,闫春生临危受命加入六氟磷酸锂研发团队。
2025-09-15 09:51
2025年中国国际服务贸易交易会9月10日至9月14日在北京举办,众多科技产品亮相展区,吸引观众驻足参观。2025年中国国际服务贸易交易会9月10日至9月14日在北京举办,众多科技产品亮相展区,吸引观众驻足参观。
2025-09-12 10:08
汽车排放被认为是气候变化的“元凶”之一,但学术界一直缺乏对城市道路碳排放进行精准刻画的工具。”借助全景AI模型,可实现二氧化碳排放源的精准提取,模型的平均精度超过93%、平均误差低于1.3ppm(ppm为百万分比浓度)。
2025-09-12 10:01
习近平总书记指出:“要把握人工智能发展趋势和规律,加紧制定完善相关法律法规、政策制度、应用规范、伦理准则,构建技术监测、风险预警、应急响应体系,确保人工智能安全、可靠、可控。人工智能系统的可靠性不能停留在统计意义上的“高概率正确”,而应追求在复杂、开放、动态环境下的“高置信可靠”。
2025-09-12 10:01
10日,2025世界顶尖科学家协会奖(以下简称“顶科协奖”)获奖者名单在上海公布。顶科协奖是2021年在上海发起创设、由红杉中国独家提供永久资金支持的面向全球科学家评选的科学大奖。
2025-09-12 09:59
加载更多