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

  • 这就是今日的西藏

  • 神舟二十三号载人飞行任务新闻发布会举行

独家策划

推荐阅读
5月22日上午,在2026年文化强国建设高峰论坛“人工智能与媒体变革”分论坛上,中宣部副部长、国务院新闻办公室主任莫高义发表主旨演讲。
2026-05-22 13:22
中国科学技术大学何俊峰教授研究组与南方科技大学薛其坤院士、陈卓昱副教授研究组合作,在新型镍基高温超导的机理研究中取得重大突破。
2026-05-22 10:19
近年来,生产环节的技术革新,推动缝纫线产业转型向着上游拓展。
2026-05-22 10:19
在系列政策牵引下,学科专业动态调整正日趋常态化、精细化与特色化。
2026-05-22 10:14
“十五五”时期,如何推动我国生物多样性保护迈上新台阶?应着力在以下方面下功夫。
2026-05-22 10:13
当AI把数小时的工作压缩到转瞬之间,一个核心问题不得不让人思考:AI时代,未来教育最该培养学生什么能力?
2026-05-22 10:11
2026年亚太经合组织(APEC)贸易部长会议将于5月22日至23日在江苏省苏州市举办。苏州高新区镇湖绣娘姚琴华、岳琰创作的苏绣作品《朱荷图》《太湖一梦入姑苏》也一同展出。一根丝,在绣娘手中可以绣出江南山水;在现代工厂里,也可以进入高端面料、工业材料、绿色纤维和全球供应链。
2026-05-21 09:35
残障群体对无障碍环境建设最为敏感、利益最为攸关,但其话语权也相对较弱。不断完善相关法律体系,以充分保障残障群体在无障碍环境建设中各项权利。
2026-05-21 09:33
光,是宇宙中最神秘而又最常见的存在。从彩虹与翅膀的启示,到光子晶体与超材料的设计,人类在光学材料上的探索不断深化,实现了从“理解自然之光”向“设计与驾驭光”的飞跃。
2026-05-21 09:31
全球气候变化加剧,干旱灾害频发,正威胁世界粮食安全。
2026-05-21 09:30
2026年5月21日至23日,中国科学技术馆在河南省科学技术馆举办“全国科学家故事馆校众创展演活动”。
2026-05-21 09:27
近日,中国工程院院士、西安电子科技大学教授段宝岩率领团队自主研制的一对多动目标微波无线传能地面验证系统取得重大突破,在百米级距离实现了千瓦级的直流输出功率,直流—直流传输效率达到20.8%,波束收集效率高达88.0%。
2026-05-20 09:42
5月18日,随着“雪龙2”号凯旋,中国第42次南极考察圆满落下帷幕。
2026-05-20 09:37
逛一座馆,见证玻璃工业百年变迁。参观工业博物馆,一件件展品记录的是中国制造的发展史,是从落后到并跑、领跑的奋斗史。让我们以工业博物馆为支点,撬动工业旅游这个大市场,以工业文化涵养制造强国建设。
2026-05-20 09:34
近日,中国科学院天津工业生物技术研究所(以下简称天津工生所)糖生物合成与绿色制造攻关团队的研究成果被期刊接收。
2026-05-20 09:27
天津市河西区陈塘庄街道社区的医生向我们反馈,预警模式实现了高危人群的精准干预,社区脑卒中发病率与复发率明显下降。
2026-05-20 09:16
“雪龙2”号极地科考破冰船18日抵达上海,这标志着中国第42次南极考察圆满结束。
2026-05-19 09:54
5月18日,中国第42次南极考察圆满结束。中山大学共有4名老师参与本次任务——大气科学学院教授韩博,遥感科学与技术学院副教授梁琦、叶玉芳、王绍银。
2026-05-19 09:53
“琅琊”海洋大模型现已在国家海洋环境预报中心部署测试运行,实现实景应用。这意味着,这个从青岛走出的AI模型,开始真正为国家海洋预报工作贡献力量。
2026-05-19 09:52
打破传统学科分立格局,发挥工科见长优势,以工程需求催生基础研究、以基础研究赋能工科升级。
2026-05-19 09:50
加载更多