研究建立多倍體植物加速演化模型

(資料圖)

近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所種質(zhì)資源團(tuán)隊(duì)揭示了新合成的異源多倍體基因組演化規(guī)律，首次建立了基因組加速重組、高效剔除、快速降倍的研究模型，并創(chuàng)建了同源基因精準(zhǔn)轉(zhuǎn)換技術(shù)。相關(guān)研究成果發(fā)表在《核酸研究》(Nucleic Acids Research)上。

基因編輯促進(jìn)蘿卜甘藍(lán)異源四倍體基因組重排和倍性降低。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所供圖

屬間基因組的重組困難制約了優(yōu)良基因的穿梭轉(zhuǎn)育，使得遠(yuǎn)緣雜交育種難以取得實(shí)質(zhì)性突破。該科研團(tuán)隊(duì)在蘿卜與甘藍(lán)的屬間雜交種上建立了高效的基因編輯技術(shù)，通過(guò)編輯FANCM基因，提高了部分同源染色體的重組效率，并首次誘導(dǎo)了能使配子基因組迅速降倍的次級(jí)減數(shù)分裂。通過(guò)編輯FLIP基因，成功實(shí)現(xiàn)了基因定點(diǎn)轉(zhuǎn)換，創(chuàng)制了目標(biāo)位點(diǎn)嵌合新基因。

如果把每個(gè)基因比作一張牌，那么一個(gè)優(yōu)良的品種或一份優(yōu)異的骨干親本則是育種家幸運(yùn)地抓到的一副好牌，其形成和獲得具有很強(qiáng)的偶然性。該研究成果賦予育種家洗牌、分牌和換牌的主動(dòng)權(quán)。因而這一革命性新技術(shù)將突破親緣關(guān)系對(duì)種質(zhì)資源可用性的制約，創(chuàng)制具有遠(yuǎn)緣優(yōu)勢(shì)的新品種、新材料和新基因。

關(guān)鍵詞： 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 花卉研究所 種質(zhì)資源 減數(shù)分裂 遠(yuǎn)緣雜交