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我科学家提出四倍体野生水稻快速驯化新路线

作者:  陆成宽   文章来源:科技日报   发表时间:2021-02-04    点击量:

 

来自中国科学院种子创新研究院/遗传与发育生物学研究所等单位的研究人员在全球首次提出了异源四倍体野生稻快速从头驯化的新技术路线。这项研究将使野生稻的驯化过程从数千年缩短到几十年,甚至更短,并开辟全新的作物育种方向。相关研究成果2月4日在线发表于国际学术期刊《细胞》杂志。

“虽然我国在水稻育种中取得了辉煌的成就,但仍然迫切需要新策略来应对未来的粮食挑战。”中国科学院院士、中国科学院种子创新研究院/遗传与发育生物学研究所研究员李家洋说。

当前的栽培稻是二倍体野生稻经过数千年人工驯化而来,驯化过程在改良重要农艺性状的同时也造成了遗传多样性的大量丢失。除了二倍体栽培稻,稻属还有其他25种野生植物,按照基因组特征可以分成11类,包括6类二倍体基因组和5类四倍体基因组。其中,异源四倍体野生稻具有生物量大、自带杂种优势、环境适应能力强等特点,但同时也具有非驯化特征,无法进行农业生产。

为攻克培养多倍体水稻新作物的难题,研究人员首次提出异源四倍体野生稻快速从头驯化的新技术路线。“我们首先收集并筛选出综合性状最佳的异源四倍体野生稻底盘种质资源,然后建立野生稻快速从头驯化技术体系,再进行品种分子设计与快速驯化,未来将推动新型水稻作物推广应用。”论文共同通讯作者、中国科学院种子创新研究院/遗传与发育生物学研究所副研究员余泓解释道。

按照这条技术路线,研究人员实现了材料收集,攻克了技术瓶颈,成功创制了落粒性降低、芒长变短、株高降低、粒长变长、茎秆变粗、抽穗时间不同程度缩短的各种基因组编辑异源四倍体野生稻材料,证明了研究人员提出的异源四倍体野生稻快速从头驯化策略高度可行,对未来创制培育新的作物种类具有重要意义。