【科学强国】这项技术让甜瓜变成了“长寿果”！

　　新鲜的水果很多时候都存在保质期短的问题，日本筑波大学的研究人员通过基因编辑技术，延长了网纹甜瓜的储存时间，让甜瓜变成“长寿果”。

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　　日本筑波大学日前发布新闻公报说，很久以前人们就知道植物激素乙烯具有促进果实成熟的作用，与水果的保存时间长短相关。在本项研究中，该校研究人员尝试使用CRISPR/Cas9基因编辑技术来改变网纹甜瓜合成乙烯的路径，从而延长其保存时间。

　　公报说，1-氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶（ACO）是控制乙烯生成路径最终阶段的一种酶，指导合成这种酶的基因有多个同源基因。

　　研究小组此前的研究显示，网纹甜瓜的基因组中共存在5个CmACO基因（ACO的同源基因），而在收获的网纹甜瓜中CmACO1基因是主要表达的基因。因此，他们推测CmACO1对于延长网纹甜瓜果实保存时间来说是一个非常重要的基因。在本项研究中，研究小组利用CRISPR/Cas9基因编辑技术去除了CmACO1基因。

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　　研究人员将基因编辑后收获的网纹甜瓜与天然野生型甜瓜进行比较，结果发现，果实收获两周后，野生型甜瓜的乙烯生成量达到峰值，果皮颜色也变成了黄色，果实出现软化。而经过基因编辑的网纹甜瓜果实收获两周后几乎观察不到乙烯的产生，果皮仍保持绿色，也未发现果实的软化和发酵。这些结果表明，去除CmACO1基因延长了甜瓜的保质期，这项研究为提高水果品质和降低食物损失提供了一种新思路。

　　如今，基因编辑技术广泛应用在药物开发、疾病治疗和作物育种等领域，在农业领域也有着广泛的应用前景。为农作物品种改良和优化方面提供了全新且可以实施的有效方案，此前日本就曾成功通过基因编辑技术进行育种创新提高番茄中的γ－氨基丁酸含量。

　　位于日本东京的Sanatech Seed公司曾通过基因编辑技术提高番茄中GABA（γ－氨基丁酸）含量。官方给出的通告称，其番茄通过CRISPR-Cas9 基因组编辑技术删除了CaMBD 基因，该基因与谷氨酸脱羧酶的活性有关。当被删除后，可以提高谷氨酸脱羧酶的活性，从而催化谷氨酸脱羧成为GABA，使该化合物的含量提高4到5倍。这款番茄得到了国家种子联合会的认可，称其为种子行业继续开展植物育种创新、为可持续粮食系统做出贡献提供了机会。

　　尽管基因编辑技术在农业领域拥有巨大的应用潜力，但是通过基因编辑后的农作物是否安全可食、是否会影响其他性状还需要完善的监测体系确保这种技术的安全性和有效性。

　　来源：光明网等综合整理

　　作者：综合

　　编辑：赵狄娜

　　审核：龚紫陌