Undersøgelse af virkningen af ​​gen-baseret avl på landbrug og medicin

Et forskerhold har vist, at gen-baseret avl (GBB) tilbyder en transformativ tilgang til at fremme plante- og dyreavl, som viser bemærkelsesværdig forudsigelighed, hurtighed og omkostningseffektivitet. Gennemgangen fremhæver GBB's indvirkning på at forbedre afgrøde- og husdyrgenetik, samtidig med at den lægger grundlaget for molekylært præcisionslandbrug og medicin.

Denne strategiske integration af genomik i avl og sundhedspleje kan forbedre kvaliteten og effektiviteten af ​​globale fødevareforsyninger og sundhedstjenester markant, hvilket markerer et afgørende skift fra traditionelle metoder til mere målrettede, genbaserede strategier.

Midt i hurtigt voksende globale befolkninger og klimaændringer er fødevareproduktion og -sikkerhed dukket op som kritiske globale udfordringer. De dramatiske ændringer i klimaet, såsom stigende temperaturer og uforudsigelige nedbørsmængder, forværrer disse udfordringer og tvinger landbrugssektoren til at innovere måder at opretholde og øge fødevareforsyningen på.

Konsensus blandt forskerne er, at udvikling af genetisk forbedrede afgrødesorter og husdyrstammer er en bæredygtig løsning. Forskellige molekylære teknikker er afgørende, med GBB som særligt effektiv til at udvikle nye varianter med fuldstændige intellektuelle egenskaber.

En undersøgelse offentliggjort i Tropical Plants dækker i vid udstrækning GBB og fremhæver dets transformative indvirkning på udviklingen af ​​afgrødesorter og husdyrstammer.

GBB anvender sofistikeret kunstig intelligens til at optimere hver fase af avlscyklussen – fra forældreudvælgelse til afkomsvurdering – ved hjælp af genetiske markører som SNP'er og InDels til at drive beslutningstagning.

Denne tilgang har markant overgået traditionelle metoder med hensyn til hastighed, nøjagtighed og omkostningseffektivitet. Særligt bemærkelsesværdigt er anvendelsen af ​​GBB i bomuld og majs, hvor det har været medvirkende til at forbedre fiberlængden og kornudbyttet. I bomuld har undersøgelser med GBB opnået en forudsigelsesnøjagtighed for fiberlængde på 0,83-0,86, hvilket er stærkt korreleret med faktiske fænotyper og viser overlegen ydeevne i forhold til genomiske selektionsmetoder.

Tilsvarende har integrationen af ​​GBB i majs muliggjort forudsigelse af indavlede linjekornudbytter og F1-hybridydelse med høj pålidelighed, hvilket giver en væsentlig forbedring i forhold til konventionelle udvælgelsesmetoder.

Denne anmeldelse understreger også de bredere implikationer af GBB for molekylært præcisionslandbrug og medicinsk videnskab, hvilket tyder på, at denne teknologi kan revolutionere områder ud over landbruget. Potentialet for at tilpasse disse metoder til human- og veterinærmedicin kunne f.eks. føre til gennembrud inden for genotypisk medicin, der tilbyder mere personlige og effektive behandlinger baseret på genetiske profiler.

Ifølge undersøgelsens forsker, prof. Hong-Bin Zhang, "kan GBB være en revolutionerende teknologi til forædling i alle markafgrøder, grøntsagsafgrøder, frugttræer og husdyr til enten ren-line sorter (eller stammer) eller hybrid varianter, men kun et foreløbigt GBB-system er blevet etableret til dato i majs og bomuld. Yderligere forskning er nødvendig for at udvikle GBB i majs og bomuld til robuste GBB-systemer, der er velegnede til forbedret avl på tværs af miljøer og populationer i forskellige avlsprogrammer."

Samlet set fremhæver denne anmeldelse, at GBB repræsenterer et banebrydende fremskridt inden for genetisk videnskab, med evnen til betydeligt at forbedre både landbrugsproduktion og medicinske behandlinger gennem præcis genetisk manipulation og analyse.

Flere oplysninger: Hong-Bin Zhang, Gen-baseret avl (GBB), en ny disciplin inden for biologisk videnskab og teknologi til plante- og dyreavl, tropiske planter (2024). DOI:10.48130/tp-0024-0005

Leveret af Chinese Academy of Sciences