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

  • 银川:假日咖啡飘香

  • 欢乐度假期

独家策划

推荐阅读
在刚刚过去的“五一”假期,“科技游”成为了众多游客的选择。辽宁沈阳航空科技馆则以大量模拟试飞游戏,让孩子们在玩乐中感知复杂的航空技术原理。当技术赋能的展陈体验成为标配,制度与运营模式的创新则为科技馆开辟了新的增长空间。
2026-05-06 09:13
光明日报西安5月5日电 记者李洁、张哲浩5日从中国科学院地球环境研究所获悉,该所联合国内外多家科研机构进行系统研究,提出土壤温度变化是东亚新石器时代粟作农业时空演化的重要调控因素。
2026-05-06 09:10
”日前,中国科学院院士、国家卫生健康委副主任曾益新在“高原重大心肺脑疾病预警关键技术与防治策略研究”项目启动会上表示。曾益新表示,该项目聚焦发病机制、易感人群识别、精准干预、治疗方案四大核心方向,其中发病机制研究是所有工作的基础。
2026-05-06 09:09
为此研究团队开发出纳米高熵陶瓷涂层,集防结焦、耐高温腐蚀、高导热于一体,还能降低煤耗。基于光谱学科基础,研究团队把“吸热”的思路反过来,开发了辐射制冷涂层。以吸热器表面的高温太阳能吸热材料为例,这种关键光学材料一旦断供,国内光热电站将陷入被动。
2026-05-06 09:08
联合国教科文组织5日发布《量子时刻:国际量子科学技术年成果全球报告》,首次对2025年国际量子科学技术年进行了全面评估。
2026-05-06 09:01
董耀会的理想是在全国的长城沿线开发出一万个村,把长城沿线的优质农产品卖到世界各地。
2026-05-02 08:15
习近平总书记强调,要以更大力度、更实举措加强基础研究,提升我国原始创新能力,进一步打牢科技强国建设根基。
2026-05-01 18:40
加强基础研究,建设科技强国的必由之路。
2026-04-30 16:22
“AI投毒”“控评”“互踩”“人肉”“开盒”“算法黑箱”……AI时代,面对这些媒介乱象,该如何约束?
2026-04-30 09:02
近日,国家市场监管总局与教育部联合发布全国首批“专业与标准化教育融合试点单位”名单,位于江苏苏州太仓市的苏州健雄职业技术学院入选。如今,苏州健雄职业技术学院立足太仓“德企之乡”的实际需求,建校20余年来为太仓560余家德企直接输送技能人才或提供相关培训。
2026-04-30 08:59
西出世界屋脊,东汇百川入海,长江绵延6300多公里,滋养了源远流长的中华文明,哺育着勤劳勇敢的中华儿女。“各民主党派中央、无党派人士积极开展长江生态环境保护民主监督,立足实际,各展优长,推动中共中央有关决策部署落实到位。
2026-04-30 08:56
“刚出厂的机器人如同懵懂孩童,需要在数据喂养与场景训练中不断成长。”  他告诉记者,目前训练场的训练内容覆盖现代农业、工业制造、医疗康养等6大领域,精准对接12大产业、27个应用场景。
2026-04-30 08:55
2025年度全国十大考古新发现29日在北京揭晓,吉林东部长白山旧石器时代遗址群、河南新郑裴李岗遗址、河北宣化郑家沟遗址、甘肃庆阳南佐遗址、山西昔阳钟村遗址、河南郑州商城遗址、陕西富平长春遗址、山东青岛琅琊台遗址、浙江绍兴越国都城和汉六朝会稽郡遗址、宁夏贺兰苏峪口瓷窑址上榜。
2026-04-30 08:54
2010年,舒易来获得赴美国哈佛大学麻省眼耳医院联合培养的机会,在该院陈正一教授课题组继续开展耳聋治疗研究。2014年,舒易来带着最前沿的基因编辑理念回到复旦大学附属眼耳鼻喉科医院,继续探索耳聋治疗的新方法。
2026-04-29 10:43
一张4厘米见方、6微米厚的薄膜贴附于大脑功能区表面的硬脑膜外,就能采集到大脑信号。“北脑一号”已在研究者发起的临床研究中完成7例患者植入手术,器械在人体内累计工作时长超4.5万小时,初步验证产品的安全有效性。
2026-04-29 10:38
生物医药基础科研水平大幅提升。据统计,2023年,中国学者在生物医药领域三家全球顶尖学术刊物《细胞》《自然》《科学》发表的文章数量,跃升至全球第二,仅次于美国。在评选出的“2024年医疗界十大临床突破”中,有四项来自中国。
2026-04-29 10:33
乘坐自动扶梯时,很多人有“左行右立”的习惯:右侧站立,左侧留给赶路行人。可如果“左行”撞到了“右立”,还造成了一定损失,要担责吗?近期,上海铁路运输法院审结了一起相关案件。
2026-04-29 10:27
4月27日,农业法修订草案提交十四届全国人大常委会第二十二次会议审议。为突出耕地等农业资源保护和农业绿色发展,草案将现行农业法第八章“农业资源与农业环境保护”分为“土地等农业资源保护”“农业绿色发展”两章。
2026-04-29 10:13
教育部今天(28日)发布《普通高等学校本科专业目录(2026年)》,共新增38种普通高校本科新专业。本次获批申办高校可纳入2026年高考招生。
2026-04-28 11:22
目前,本科专业目录共涵盖13个门类、92个专业类、883种专业。
2026-04-28 11:20
加载更多