中國科學家利用基因組編輯技術培育出一代“純種可育馬鈴薯品系”,取得突破性成果。 該實驗由中科院研究員黃三文領導。 農業的 中國農業科學院深圳基因組研究所利用基因組設計將馬鈴薯育種從緩慢、非積累的模式轉變為快速迭代的模式。
與其他作物不同的是,馬鈴薯是塊莖作物,它是無性繁殖的,而不是種子繁殖的。 馬鈴薯種植業面臨一系列問題,包括育種週期長、繁殖效率低、病蟲害侵襲等,國家地理信息中心主任黃向中央廣播電視總台表示。
此外,由於其基因組的複雜性,馬鈴薯的遺傳改良和育種過程非常緩慢,黃補充道。
為了應對馬鈴薯種植的挑戰,黃和他的團隊於2015年發起了“Upotato計劃”,旨在通過基因組設計,用雜交種子代替無性繁殖,提高馬鈴薯育種速度和繁殖效率。
“我們首先要解決自交不親和的問題,即馬鈴薯自花授粉後不產生種子。 通過材料選擇和基因編輯,我們成功解決了這個問題並生產出了種子。”黃說。
“同時,我們還發現瞭如何改善植物健康和產量。 通過基因組設計,我們消除了有害突變,聚合了良好基因,最終培育出了名為“Upotato NO.”的馬鈴薯品種。 1.' 經過測試,它表現出了優異的性能。”
據中國農科院介紹,該研究是“基因組設計”在馬鈴薯育種領域的全球首次應用。 他們的國際同行認可了該團隊的工作。 “這項工作非常重要,因為它與養活地球有關,”歐洲科學院院士索芬·卡蒙說。 “黃教授和他的團隊所做的是,他們本質上重新發明了馬鈴薯。 他們幾乎從頭開始重新發明了農作物。 雜交馬鈴薯和雜交馬鈴薯技術在將馬鈴薯作物帶入現代植物育種方面確實令人驚嘆。”
去年1月,“優土豆一號”馬鈴薯在中國西南部的雲南省進行了試驗。 今年XNUMX月份的產量遠遠超出預期。
“第一代雜交馬鈴薯的產量接近每畝3噸(約每公頃45噸),相當於該地區最好的馬鈴薯品種的產量。”該研究論文的第一作者、 AGIS 成員告訴 CMG。
“現在一畝地只需要2克馬鈴薯種子,而以前需要200公斤馬鈴薯種薯,大大降低了種植成本。”
張補充說,下一步,研究人員將加強技術研發,為馬鈴薯種子產業化做好準備。