傳統(tǒng)育種進(jìn)程緩慢？“一步法”雜交制種來了

宋雅娟 張蕃

7月8日，《分子植物（Molecular Plant）》在線發(fā)表了中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所“作物分子育種技術(shù)和應(yīng)用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”和“玉米遺傳改良與新品種選育創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”最新研究成果。該研究利用基因編輯研發(fā)出“一步法”創(chuàng)制核不育系及其保持系的技術(shù)，為第三代作物雜交育種技術(shù)提供了高效的技術(shù)方案。鑒于該研究的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用價值，美國科學(xué)促進(jìn)會運(yùn)營的全球科技新聞服務(wù)網(wǎng)站優(yōu)睿科在論文發(fā)表第一時間報道了相關(guān)成果。

據(jù)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(chǎn)上幾乎全都是雜交品種，而創(chuàng)制不育系和利用不育系制種是雜種優(yōu)勢利用的關(guān)鍵技術(shù)?，F(xiàn)階段，作物雜交種創(chuàng)制技術(shù)已發(fā)展到了第三代。然而，依賴傳統(tǒng)育種方法步驟多，進(jìn)程慢，通常需6-8年。

研究人員利用基因編輯技術(shù)對玉米育性基因的功能結(jié)構(gòu)域進(jìn)行了定點(diǎn)定向刪除，從而創(chuàng)制了核不育系，并巧妙地利用基因編輯技術(shù)精確性使之與保持系技術(shù)兼容，從而創(chuàng)制出操控型核不育保持系。

該保持系具有以下3個特點(diǎn)：一是恢復(fù)不育系孢子體雄花育性;二是攜帶的保持系技術(shù)元件僅能通過雌配子向后代遺傳;三是籽粒上帶有紅色熒光標(biāo)記。保持系植株自交結(jié)實(shí)籽粒會產(chǎn)生1 ： 1的保持系和不育系后代，保持系和不育系種子因發(fā)光特征不同可被肉眼或機(jī)器識別，從而實(shí)現(xiàn)保持系與不育系種子無損分揀。分揀的不育系用于雜交種制種生產(chǎn)的母本，保持系種子用于下一個生產(chǎn)年份的保持系與不育系生產(chǎn)。用這種技術(shù)育成新品種后，在進(jìn)行制種時不再需要人工或機(jī)械去雄，可以實(shí)現(xiàn)“一步法”制種，降低了生產(chǎn)成本。該研究相關(guān)技術(shù)已于2019年獲得授權(quán)發(fā)明專利。

據(jù)了解，該研究得到北京市科委重大項(xiàng)目、中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程和國家現(xiàn)代玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系等項(xiàng)目資助。

（來源：光明網(wǎng)）