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傳統育種進程緩慢﹖“一步法”雜交制種來了

來源﹕光明網2020-07-10 10:20

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  光明網訊(記者 宋雅娟 張蕃) 7月8日﹐《分子植物(Molecular Plant)》在線發表了中國農業科學院作物科學研究所“作物分子育種技術和應用創新團隊”和“玉米遺傳改良與新品種選育創新團隊”最新研究成果。該研究利用基因編輯研發出“一步法”創製核不育系及其保持系的技術﹐為第三代作物雜交育種技術提供了高效的技術方案。鑒於該研究的產業應用價值﹐美國科學促進會運營的全球科技新聞服務網站優睿科在論文發表第一時間報道了相關成果。

傳統育種進程緩慢﹖“一步法”雜交制種來了

  據謝傳曉研究員介紹﹐我國玉米年播種面積超過6億畝﹐大田生產上幾乎全都是雜交品種﹐而創製不育系和利用不育系制種是雜種優勢利用的關鍵技術。現階段﹐作物雜交種創製技術已發展到了第三代。然而﹐依賴傳統育種方法步驟多﹐進程慢﹐通常需6-8年。

  研究人員利用基因編輯技術對玉米育性基因的功能結構域進行了定點定向刪除﹐從而創製了核不育系﹐並巧妙地利用基因編輯技術精確性使之與保持系技術兼容﹐從而創製出操控型核不育保持系。

  該保持系具有以下3個特點﹕一是恢復不育系孢子體雄花育性﹔二是攜帶的保持系技術元件僅能通過雌配子向後代遺傳﹔三是籽粒上帶有紅色熒光標記。保持系植株自交結實籽粒會產生1 : 1的保持系和不育系後代﹐保持系和不育系種子因發光特徵不同可被肉眼或機器識別﹐從而實現保持系與不育系種子無損分揀。分揀的不育系用於雜交種制種生產的母本﹐保持系種子用於下一個生產年份的保持系與不育系生產。用這種技術育成新品種後﹐在進行制種時不再需要人工或機械去雄﹐可以實現“一步法”制種﹐降低了生產成本。該研究相關技術已於2019年獲得授權發明專利。

  據瞭解﹐該研究得到北京市科委重大項目﹑中國農科院科技創新工程和國家現代玉米產業技術體系等項目資助。

[ 責編﹕武玥彤 ]
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