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中國農(nóng)科院:基因編輯助大豆在南方豐產(chǎn)
關(guān)鍵字:科技日報7月3日報道,據(jù)中國農(nóng)科院最新消息,該院作物科學(xué)研究所植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)研究中心、大豆育種技術(shù)創(chuàng)新與新品種選育創(chuàng)新團(tuán)隊,利用CRISPR/Cas9基因組編輯技術(shù)定點敲除大豆開花調(diào)控關(guān)鍵基因GmFT2a和GmFT5a,創(chuàng)制出更適合低緯度地區(qū)種植的突變體材料;同時系統(tǒng)解析了GmFT2a和GmFT5a基因在大豆花期調(diào)控中的遺傳效應(yīng),為大豆品種的區(qū)域適應(yīng)性改良提供了新技術(shù)、新材料。相關(guān)研究成果新近在線發(fā)表于《植物生物技術(shù)雜志(Plant Biotechnology Journal)》。
圖片來自中國農(nóng)科院網(wǎng)站
團(tuán)隊首席、中國農(nóng)科院作科所研究員韓天富介紹,大豆對光周期反應(yīng)敏感,絕大多數(shù)品種只有在日照長度縮短到一定限度后,才能從營養(yǎng)生長轉(zhuǎn)入生殖生長,進(jìn)而開花結(jié)莢;導(dǎo)致大豆品種北移種植時往往晚花晚熟、生長期延長,甚至不能開花或正常成熟;南移種植時則一般表現(xiàn)為過早開花、生長期縮短,產(chǎn)量降低甚至不能正常生長。這種光周期反應(yīng)特性使得大豆品種適宜種植區(qū)域普遍比較狹小。已有研究表明,GmFT2a和GmFT5a基因是大豆的重要開花促進(jìn)因子。
團(tuán)隊通過構(gòu)建GmFT2a和GmFT5a基因的過表達(dá)植株,并利用CRISPR/Cas9基因組編輯技術(shù)對GmFT2a和GmFT5a進(jìn)行定點敲除,結(jié)合雜交手段,創(chuàng)制出單基因和雙基因突變體材料。研究表明,GmFT2a和GmFT5a雖然在大豆的花期調(diào)控中存在功能互補(bǔ),但在長、短日照條件下的開花促進(jìn)效應(yīng)差異較大。在短日照條件下,GmFT2a的開花促進(jìn)效應(yīng)比GmFT5a強(qiáng),而GmFT5a在長日照條件下的開花促進(jìn)效應(yīng)更強(qiáng)。臨界光周期對GmFT5a參與的大豆花期調(diào)控影響很大,超過品種臨界光周期日長的條件下,GmFT5a基因是主要的開花促進(jìn)基因,是使大豆能夠適應(yīng)長日照環(huán)境的關(guān)鍵基因。研究還發(fā)現(xiàn),創(chuàng)制的雙基因突變體在短日照條件下平均57.4天開花,比野生型晚花約31.3天,株高和節(jié)數(shù)較野生型顯著提高,單株莢數(shù)和粒數(shù)也顯著增加,這為適合低緯度地區(qū)種植的大豆品種改良提供了新的基礎(chǔ)材料。
- 原標(biāo)題:中國農(nóng)科院:基因編輯助大豆在南方豐產(chǎn)
- 責(zé)任編輯:于文凱
- 最后更新: 2019-07-03 07:51:30
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