◇◇新语丝(www.xys.org)(xys8.dxiong.com)(xys.ebookdiy.com)◇◇ 二代Innate土豆背后的故事 作者:林啸 来源:基因农业网   辛普劳公司(J.R. Simplot)是美国的一个家族式的农业公司,它是世界上 最大的冷冻薯条生产商之一,也一直在为麦当劳、肯德基等大型快餐公司供应薯 条。   2015年3月,美国食品药品监督管理局(FDA)批准了辛普劳公司的第一代 Innate土豆,结论是和传统土豆一样安全,就是说第一代Innate土豆在美国已经 可以无需标注就直接上市。第一代Innate土豆可以减少运输过程中导致的淤青和 黑斑,同时减少油炸后产生的致癌物质丙烯酰胺。   2015年8月,辛普劳公司又推出了二代Innate土豆,除了兼备第一代的抗淤 青和减少致癌物,它还增加了低温储存和抗土豆晚疫病的特性。   辛普劳公司对于Innate土豆的研究投入很大,据说现在已经到了第四代,这 些升级应该都会在完成内部田间试验后发布。(关于第一代Innate土豆的信息, 可以参看作者在知乎的解答《美国获批的转基因土豆”能减少油炸时产生的丙烯 酰胺“具体是怎么实现的?》, http://www.zhihu.com/question/26555250/answer/33276063)   土豆晚疫病   土豆晚疫病是一种臭名昭著的病害,它由一种卵菌(Phytophthora infanstans)引起。它曾经在1845年到1852年造成过严重的饥荒,大约一百万人 死于这场饥荒,使爱尔兰减少了四分之一的人口。所以在爱尔兰有个谚语, 世界 上有两样事情不能开玩笑,爱情和土豆。在都柏林现在还有纪念这场饥荒的博物 馆。   现代的栽培土豆大部分缺乏对晚疫病的抗性,但土豆起源于南美,那里至今 有超过150种的野生土豆,其中很多品种有很强的晚疫病抗性,并且其中的一些 野生土豆可以和现代栽培土豆进行杂交,从而将抗性性状转移到现代栽培土豆中。 植物育种家早就发现了这点,现在很多栽培土豆都已经携带有来自野生土豆的抗 性基因。比如目前栽培土豆中对晚疫病抗性最强的Sarpo Mira, 就携带了至少四 个主效抗性基因: R3a, R3b, R4和新发现的Rpi-Smira1。   从野生土豆里寻找抗病基因   通过传统育种的方法将野生土豆中的性状导入栽培土豆要经过至少10年以上 的努力,因为要导入目标性状的同时,还需要去除其他无关的遗传背景,保留栽 培土豆的优良性状。荷兰瓦赫尼根大学 (Wageningen UR)植物育种组的Evert Jacobsen教授最先提出了Cisgene的概念(即同源转基因),他提出这些物种本 来就可以杂交,所以把这些可杂交野生材料里的基因导入栽培材料,这从理论来 说是和传统育种一样的,但是能大幅加速育种的过程,而且可以很轻易地叠加不 同材料里的不同基因。值得注意的是,其实来自外源的转基因,只要通过严格的 安全测试,也同样不会有任何安全问题,比如如今非常普遍的来自于细菌的Bt抗 虫基因等。   这个Cisgenic的概念就是Simplot公司Innate土豆的基础,第一代土豆就是 转入了土豆本身的小RNA序列,通过RNA干扰来抑制土豆中相关基因的表达从而达 到减少淤青以及减少油炸后致癌物质的产生。   抗病基因背后的故事   二代Innate土豆的抗性来自于一个叫Rpi-vnt1.1的基因,这个基因来自一个 野生的土豆品种Solanum venturii。说起这个基因的克隆还有些故事,曾经有两 个课题组同时在找这个基因,一个是荷兰瓦赫尼根大学Edwin A.G. Van der Vossen的研究组,还有英国Sainsbury实验室的Jonathan D.G. Jones,最开始的 时候两个组还是合作的关系,还经常互换分子标记以加速研究进展,最后却发现 两个人要找的竟然是同样的基因......最终这个研究成果在2009年的时候以“背 靠背”的形式同时发表在MPMI杂志上。   在很多田间试验中都已经证明,这个基因对晚疫病的田间抗性非常显著,其 在育种上的应用其实也已经被其他公司进行过,比如德国巴斯夫的农业部门 (BASF),只是因为欧盟对于转基因的政策过于保守,这些项目只得搁浅。   从cisgenic,到克隆这些抗病基因都是欧洲人完成的,但是最后这些研究成 果却只能去造福美国人民,也难怪英国的Jonathan Jones院士在Twitter上感慨: http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/lyk1MdpZNDRIWj0wE5mAp81alqFcZtcicibiaeoxPlmJECHbDpicvVWVh1he2TtEgCt8ln84lhaayJoRzK6ZIBYl0w/640?wx_fmt=jpeg&tp=webp&wxfrom=5&wx_lazy=1 (XYS20150907) ◇◇新语丝(www.xys.org)(xys8.dxiong.com)(xys.ebookdiy.com)◇◇