中國農(nóng)科院作物科學研究所農(nóng)作物基因資源與基因改良國家重大科學工程“作物分子育種技術(shù)和應用創(chuàng)新團隊”和“玉米遺傳改良與新品種選育創(chuàng)新團隊”,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育種技術(shù),,為第三代作物雜交育種提供了高效的技術(shù)方案,。相關(guān)研究論文北京時間7月9日零時在線發(fā)表于《分子植物(Molecular Plant)》。
鑒于該項成果的產(chǎn)業(yè)應用價值,,美國科學促進會運營的全球科技新聞服務網(wǎng)站優(yōu)???Eurekalert)在論文發(fā)表第一時間報道了相關(guān)成果。
該項研究負責人,、中國農(nóng)科院作科所研究員謝傳曉介紹,,我國玉米年播種面積超過6億畝,大田生產(chǎn)幾乎全部用雜交品種,,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,進程慢,,通常需6—8年,。
團隊利用基因編輯技術(shù)對玉米育性基因的功能結(jié)構(gòu)域進行了定點定向刪除,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。該保持系具有以下三個特點:一是恢復不育系孢子體雄花育性,;二是攜帶的保持系技術(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記。保持系植株自交結(jié)實籽粒會產(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器識別,,從而實現(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,在進行制種時不再需要人工或機械去雄,,可以實現(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年獲得發(fā)明專利授權(quán),。