突破！科学家操控 RNA 可实现水稻和土豆大幅增

作者：张馨予

来自芝加哥大学、北京大学和贵州大学的一组科学家宣布，操纵 RNA 可以让植物大幅增产，同时提高抗旱能力。

在最初的试验中，他们通过在水稻和马铃薯植株上添加一种名为 FTO 的蛋白质编码基因，在田间试验中使它们的产量提高了 50%。

结果，植株长得明显更大，产生更长的根系，并能更好地忍受干旱胁迫。分析还表明，这些植物的光合速率提高了。" 更重要的是，它几乎适用于我们迄今为止尝试过的所有类型的植物，这是一个非常简单的修改。"

研究人员对这一突破的潜力充满希望，尤其是在气候变化和全球作物系统面临的其他压力的情况下。

几十年来，面对日益不稳定的气候和不断增长的全球人口，科学家们一直在努力提高作物产量。但是，这样的过程通常是复杂的，而且往往只导致增量的变化。

细胞可以通过在 RNA 上放置化学标记，来调节蛋白质的组成和数量，这对生物学有重大意义。

一种名为 FTO 的蛋白质，是一种存在于动物体内的去甲基化酶，也是已知的第一种可以消除 RNA 上化学标记的蛋白质。科学家们知道它在 RNA 上的作用是影响人类和其他动物细胞的生长，所以他们尝试将这种基因插入水稻中，然后观察到了水稻让人惊讶的生长。

在实验室条件下，这些水稻的产量是原来的三倍。当他们在实际的田间试验中尝试这种方法时，植株的质量提高了 50%，产量也提高了 50%。它们的根更长，光合作用更有效，能够更好地抵御干旱的压力。

科学家们在马铃薯植株上重复了这个实验，因为马铃薯属于一个完全不同的家族。结果是一样的。

科学家们花了更长的时间才开始理解这是如何发生的。进一步的实验表明：FTO 在植物开发的早期就开始发挥作用，提高了它产生的生物量总量。

科学家们认为 FTO 控制着一个被称为 m6A 的过程，这是 RNA 的一个关键修饰。在这种情况下，FTO 通过消除 m6A RNA，来抑制一些刺激植物放慢生长速度和减少生长的信号。总的来看，转基因植株产生的 RNA 明显多于对照植株。

这项研究发表在《自然生物技术》（Nature Biotechnology）杂志上。

译 / 前瞻经济学人 APP 资讯组