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利用基因编辑技术,玉米新品种降低了生产成本_自然频道_东方资讯

发表日期:2020-07-15 00:07  作者:admin  浏览:

作者丨张晴丹

近日,中国农业科学院作物科学研究所科研团队利用基因编辑研发出“一步法”研制核不育系及其保持系的技术,为第三代作物杂交育种技术提供了高效的技术方案。

2020年7月8日,相关论文在线发表在《分子植物》上。

论文通讯作者谢传晓研究员介绍,我国玉米年播种面积超过6亿亩,大田生产上几乎全都是杂交品种,而创制不育系和利用不育系制种是杂种优势利用的关键技术。

现阶段,作物杂交种创制技术已发展到了第三代。然而,依赖传统育种方法步骤多,进程慢,通常需6~8年。

研究人员利用基因编辑技术对玉米育性基因的功能结构域进行了定点定向删除,从而创制了核不育系,并巧妙地利用基因编辑技术精确性使之与保持系技术兼容,从而创制出操控型核不育保持系。

创制的保持系与不育系开花期农艺性状(A)及其结实籽粒发光特征(B,C和D)。谢传晓供图

该保持系具有3个特点:第一个方面是恢复不育系孢子体雄花育性;第二个方面是携带的保持系技术元件仅能通过雌配子向后代遗传;第三个方面是籽粒上带有红色荧光标记。

保持系植株自交结实籽粒将会产生一比一的保持系和不育系后代。保持系和不育系种子因发光特征不同能够被肉眼或机器识别,进而实现保持系与不育系种子无损分拣。

分拣的不育系被用于杂交种制种生产的母本,而保持系种子则用于下一个生产年份的保持系与不育系生产。

使用该技术育成新品种后,进行制种时便不再需要人工或者机械去雄,实现了“一步法”制种,降低了生产成本。

中国科学院遗传与发育生物学研究所高彩霞研究员表示,作物雄性不育是作物杂种优势利用的关键技术,具有重要的意义和价值。

在现代农业发展史上,作物雄性不育技术的每次进步都对农业生产做出了巨大贡献。该技术将助推第三代作物杂交育种技术的发展和产业化应用。

利用基因编辑技术为农作物育种领域传统途径无法克服问题提供有效解决方案,该研究堪称又一个案例。

中国农科院作物科学研究所博后祁显涛为该论文第一作者,研究员谢传晓、李新海为通讯作者。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1016/j.molp.2020.06.003

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