科普图文 | 基因编辑如何让玉米甜又糯？

大家好，我是玉米“棒棒”！

我是中国第一大作物，用途广泛，产区遍布全国，年播种面积6亿亩以上，占全国耕地面积的三分之一。

我的祖先生活在中南美洲热带地区，懒懒的又怕冷，喜欢短短的白天。换个地方就很容易”水土不服”，如果把它们种到哈尔滨，夏天温度合适，可白昼太长，祖先们就光长个不结玉米粒啦。

为了改变祖先在温带的”水土不服”，古印第安人、玛雅人、阿兹特克人花了数千年时间把它们驯化，就有了现在的我——玉米“棒棒”! 可是我积习难改，费了那么大的力气，也只能让不到1%的玉米可以在温带生长。如今，在温带生产的这1%的玉米占了全世界玉米的70%。

不过，遗憾的是，产量上来了，可祖先的遗传多样性也丢失了99%。热带玉米起源中心有好多抗病、抗虫、耐热、耐干旱的优质玉米，它们到了北方还是”水土不服”。

为了改变这一困境，科学家们用基因编辑工具对我的基因做了小手术，修改了我感受日照长短的基因。我热带老家那些优质多抗的七姑八姨、三叔四舅现在也都可以在北半球的夏天生长结籽粒啦！

我们棒棒家族的籽粒里含有淀粉、脂质、蛋白质等很多营养成分，口味多样，其中最受大众喜爱的当属甜玉米和糯玉米。不过，你知道么，以前的棒棒口味可没现在这么“棒”，实际上籽粒一点都不甜或不粘。如今的我之所以美味可口，是因为我的籽粒中占据主导地位的成分——淀粉发生了很大变化。

淀粉这个小伙伴可不能小觑，我的口味可和它有着莫大的关系。如甜玉米棒棒吃起来甜甜的，还有点水果的爽脆，是因为它的籽粒中含有较多的糖和少量的淀粉；而糯玉米棒棒则不同，口味不甜但口感却很软糯，这是因为它的籽粒中淀粉多而糖少，且其淀粉里只含有支链淀粉。

那，到底是谁掌握了甜糯的密码呢？以前，我们利用自然界基因突变，通过常规育种来选育甜玉米或糯玉米品种，品种选育时间需要4~5年，现在，科学家们利用基因编辑技术对我的基因进行了修改，打破了一个叫淀粉合酶的“媒婆”的生存之道，阻断了糖转化成淀粉的通路，棒棒就变得香甜无比了。

同样的道理，科学家利用基因编辑技术改变我的另外一个酶，就能成功地使淀粉组成发生了变化，全部变成支链淀粉，这样我就变成了软软的、粘粘的糯玉米了。糯玉米可是东南亚人民的最爱哦。

那，有没有一种玉米是又糯又甜呢？没错，如果你把掌管甜糯这两个酶的基因都进行编辑，就能变出一个既甜又糯的玉米棒棒。

除了产量和口味，科学家们还在想着法子为我塑型瘦身，这样一来，一块地里就可以有更多的棒棒们站在一起接受阳光雨露而又不拥挤，生产更多的粮食，而瘦身的背后，同样是基因编辑“魔剪””在起作用，如今的我一改往日披散慵懒的外形，苗条又精神！

如今，棒棒家族在科学家们的帮助下茁壮成长，被制造出很多不同的风味、品质和身形，如果被更广泛的应用推广，人类的生活将越来越美好啦！

更多信息，请关注作物学报英文版 the Crop Journal 作物基因编辑专辑。

视频链接：https://www.chinacrops.org/50/202108/2553.html

联合出品：中国科协 中国作物学会 光明网

科学文本：谢传晓 邢瑞霞 孙善秋 曾建琪

监制：程维红

统筹：徐琴 战钊

策划文案：宋雅娟 张佳兴

动画导演：宋雅娟

动画制作：橙子 周家妮

声音设计：吴玉婷

动画合成：何康