基因编辑提高了稻米的品质，减少了水稻的热应激

　　利用CRISPR技术，阿肯色州的研究人员能够通过抑制一种在低质量水稻的发育中起着巨大作用的基因来减少水稻的“白垩”。

　　

随着全球气温持续上升，保持适应低温的作物的质量和产量将日益成为一项挑战。已知在成熟阶段受夜间较高温度影响的一种作物是水稻，由于热应激，它会表现出一种被称为“白垩”的状况。

白垩是指由于淀粉浓度降低，米粒不太致密。这可能导致研磨产量、烹饪质量和整体市场价值降低。

阿肯色大学和阿肯色大学农业系统部门(UADA)的研究人员在《植物杂志》上发表了一篇新论文，可能为热致白垩和遗传白垩提供了一种补救方法。这篇题为《液泡H+易位焦磷酸酶基因的靶向诱变减少水稻籽粒白垩度》的论文详细介绍了该团队如何能够对一种粳稻进行基因编辑以减少白垩度。

研究人员特别针对一种编码液泡H+易位焦磷酸酶(V-PPase)的基因，这种酶在增加谷物白垩度中起作用。利用CRISPR-Cas9基因编辑技术，该团队能够通过编辑启动子元件来减少V-PPase的表达，启动子元件控制V-PPase的表达量。

根据水稻品系的不同，突变水稻品系的垩白度降低了7至15倍，从而增加了籽粒重量。即使在夜间温度升高的情况下，研究结果仍然成立。总的来说，突变品系的特点是淀粉颗粒包装更紧凑，形成半透明(而不是白垩色)的稻米，显示出稻米品质的明显改善。

这个过程非常新颖，论文的第一作者彼得·詹姆斯·伊卡利亚·甘恩是细胞和分子生物学项目的富布赖特学者，而论文的共同作者Vibha Srivastava是作物、土壤和环境科学系的教授，他与亚利桑那大学和美国反兴奋剂机构共同任职，他们申请了一项临时专利。

江恩说:“如果我们想要维持地球上的生命，找到解决粮食系统问题的办法是非常重要的，这些问题是随着平均气温的升高而出现的。”“我们很高兴能分享我们的发现，即利用水稻基因编辑来提高谷物质量，即使在高温胁迫下也能保持一致。”

其他合著者包括亚利桑那大学化学和生物化学荣誉学生Dominic Dharwadker，以及来自小石城阿肯色大学生物系的Sajedeh Rezaei Cherati、Kari Vinznat和Mariya Khodakovskaya。

Gann和Dharwadker此前曾因相关工作获得体外生物学学会和美国植物生物学家学会的奖项。

文章标题

Targeted mutagenesis of the vacuolar H+ translocating pyrophosphatase gene reduces grain chalkiness in rice