在 9000 年的历史当中，人类进行选择性育种，把穗上长粒的大刍草变成了我们今天所知道的香甜多汁的玉米。
后来，科学家们利用基因工程（转基因）进一步改造农作物，培育出可抗虫害的玉米。现在，研究人员认为基因编辑要比传统的基因工程精确得多，可以更好地改良玉米。
在最近发表在《自然 - 植物》杂志上的一项研究中，研究人员利用基因编辑技术来增加玉米穗粒数。
研究人员认为，这一技术可能会带来更可持续的农作物，尤其对于美国来说。美国有超过 9000 万英亩的土地用于种植玉米。大约三分之一的玉米用于牲畜饲料，另有三分之一用于制造乙醇。该国其余的玉米被收获用于人类消费或工业用途，或出口到其他地方。
为了生产超级玉米，纽约冷泉港实验室 (Cold Spring Harbor Laboratory) 和麻省大学的研究人员使用基因编辑技术 CRISPR 对玉米籽粒基因组进行了修改。他们瞄准了玉米基因组中与促进干细胞生长有关的一组基因。像人类干细胞一样，植物干细胞也为植物提供新的细胞来源，可以使受损或患病的组织再生。
农民将用更少的资源 —— 更少的土地、更少的肥料、更少的水、更少的时间来获得更多的谷物。
ZmCLE7 基因就像一个刹车，阻止干细胞生长，研究人员通过控制该基因来控制玉米产生的籽粒的数量。CRISPR 以其结合和敲除基因的能力而闻名，但研究人员并没有完全敲除该基因，而是使用一种改良版的 CRISPR 来改变其对玉米外观的影响。
冷泉港实验室的植物科学家大卫・杰克逊 (David Jackson) 博士表示，如果我们完全敲除一个基因，那么通常会有很强的反应，对许多基因来说，这将严重降低产量。
松开刹车，基因活性的降低，导致玉米籽粒产量的增加。反之，捏紧刹车，增加基因的活性，有助于减少籽粒的数量。敲除掉这个基因完全缩短了玉米穗轴，打乱了籽粒的行为模式，导致了更少的籽粒。
杰克逊说，结果是 “没有人想让大家吃或者种的东西”。
玉米是不可持续的。它从土壤中吸取养分，并且生长时需要大量的水和肥料。但是杰克逊和他的同事认为基因编辑可以使玉米成为更可持续的作物。
麻省大学阿姆赫斯特分校植物生物学副教授马德兰・巴特利特 (Madelaine Bartlett) 表示，每穗玉米粒数越多产量越高。一株玉米只能产出两到四穗玉米，但如果这种穗子能结出更多的种子，那么每棵植物就能结出更多的玉米。这意味着农民将使用更少的资源、更少的土地、更少的肥料、更少的水，以及更少的时间去收获更多的玉米粒。
巴特利特和杰克逊不想把他们的研究结果夸大。他们出于研究目的而编辑的玉米品种，不同于真正的粮食供应所需的品种。他们认为这项研究可能会落地，但他们不太确定。杰克逊希望能有农业公司把相关研究进行转化，在农民种植的玉米品种上尝试类似的试验。
除此以外，还有许多因素，比如遗传因素和其他因素，共同影响作物产量。研究人员对编辑其他基因也很感兴趣，看看哪些基因编辑可以结合在一起得到丰满的、产量最高的玉米。
把经过基因编辑的作物送到我们的盘子里不是一件容易的事。科学家必须克服公众对转基因生物的不信任，这在某些情况下是有道理的。虽然转基因生物的安全性是显而易见的，但这些作物的好处却不那么明显。例如，转基因的抗虫的玉米和棉花正在失去抵抗害虫的能力。
但是科学家认为，传统基因工程（转基因）和基因编辑之间的区别可能有助于战胜怀疑论者。传统的基因工程包括从一种植物中提取遗传物质并将其植入另一种植物中，而基因编辑不使用外来 DNA，相反，它会调整植物自身的 DNA。
巴特利特认为：“你可以通过 CRISPR 基因编辑进行的编辑，与驯化和作物改良过程中发生的变化是一样的”。“但现在我们不必等到这些变化偶然发生。”
由于地球面临气候变化、土地退化和不断增长的人口，或许基因编辑技术可以加速农作物的改良，并帮助人类确保粮食安全。
编译丨鹿萌
文章来源：
https://futurehuman.medium.com/scientists-used-gene-editing-to-make-super-corn-bf7c31d10818
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