然而,筛选过程远比想象中艰难。
水稻种子在高温环境中胚芽死亡率高达60%,
梭梭种子在湿润土壤中极易腐烂,
紫花苜蓿的幼苗在盐碱土中生长缓慢、叶片发黄。
王教授看着实验数据,眉头紧锁:
“这些种子在自然环境中都有各自的生长习性,
要让它们同时适应多种极端条件,难度不亚于研发菌株。”
温初萤没有气馁,她借鉴了菌株研发中基因融合的思路,
结合林鸿宣院士团队在水稻耐热基因研究中的成果,
尝试从耐旱植物沙棘中提取抗旱基因,与水稻的耐热基因进行重组。
“就像给种子穿上一层多功能铠甲,既能抵御高温炙烤,又能应对干旱缺水。”
她一边操作着基因编辑设备,一边向团队成员讲解。
为了确保基因编辑的精准性,团队连续奋战了一个月,每天都在反复试验、测序、调整。
有一次,水稻种子的基因编辑出现偏差,培育出的幼苗虽然耐热性提升,但生长畸形,无法正常结实。
看着培养皿中扭曲的幼苗,团队成员们都有些沮丧。
温初萤却冷静地分析道:“失败是难免的,我们先排查基因编辑的位点,看看是不是调控通路出了问题。”
她带领大家连夜分析数据,终于发现是基因片段的插入位置影响了植株的生长发育。
经过调整,新一轮的水稻种子成功培育出,在38摄氏度的高温环境中胚芽存活率提升至85%,且生长状态良好。
解决了耐性问题,种子的裂变繁殖与稳定性优化提上日程。
温初萤采用植物工厂的组织培养技术,将优良母本的茎尖、叶片等离体组织置于定制化培养基中,
通过调节生长素与细胞分裂素的比例,促进种子的指数级增殖。
“传统播种的紫花苜蓿需要三个月才能成苗,我们要通过组培技术实现裂变式扩繁,
让单瓶20株幼苗在一个月内裂变为100株以上,同时保证所有幼苗的遗传性状与母本完全一致。”
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