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图. 过表达FTO转基因农作物田间试验结果
在国家自然科学基金项目（批准号：21822702, 21820102008, 92053109和21432002）的资助下，北京大学贾桂芳课题组与芝加哥大学何川课题组、贵州大学宋宝安课题组合作，在植物育种的新方向上取得突破，开发出一种让农作物“增产”的表观遗传编辑育种新技术。该研究成果以“在田间试验中，RNA去甲基化提高水稻和马铃薯的产量和生物量（RNA demethylation increases the yield and biomass of rice and potato plants in field trials）”为题，于2021年7月22号发表在《自然生物技术》（Nature Biotechnology）期刊。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41587-021-00982-9。
随着世界人口的快速增长，至2050年粮食产量预期需要再增加50%才能完全满足需求，但近年来全球气候变暖、土地干旱半干旱加剧、极端天气等也为粮食安全带来了巨大挑战。使得如何进一步提高作物产量，提高植物原材料的供应效率，变成了亟待解决的严峻问题。
在植物体内，RNA表观遗传修饰N6-甲基腺嘌呤（m6A）是植物正常发育所必需的，在植物生长发育中起到重要调控作用。FTO是一种存在于动物的RNA去甲基酶，具有调控发育的功能，但在植物中未见同源蛋白。因此，研究团队基于在植物RNA表观遗传学的研究积累，尝试通过向农作物中引入FTO蛋白实现对植物体内m6A的去甲基化，研究其对于植物发育的影响。田间试验结果表明，过表达FTO转基因水稻连续三年的单株产量和生物量增加值稳定在47~57%之间；过表达FTO转基因土豆连续两年的小区试验产量和生物量增加值是49~63%（如图）。进一步研究还发现，过表达FTO可显著促进水稻分蘖形成和根系生长、增强光合作用、提高抗旱能力；深入研究其分子机理发现FTO介导的m6A去甲基化可以促进染色质开放，进而激活转录，分别使叶片中约11000个基因和根里面约7000个基因表达上调，激活植物体内多个信号通路。这一结果也为揭示染色质上RNA m6A甲基化对植物染色质状态和基因表达的重要作用提供了数据支撑。
该项技术开辟了一种全新的植物育种方向，并且其在单子叶植物水稻和双子叶植物土豆中的成功应用，预示该技术具有一定的植物普适性，有望用于培育高产高生物量的优良品种，实现粮食增产。此外改造后的植物根系发达有望更加适应抗旱、抗逆等环境，该技术有望应用于应对粮食危机、森林草原生态修复等全球问题。