來自育種公司 Solynta 和瓦赫寧根大學研究中心的研究人員已經鑑定、克隆並表徵了二倍體馬鈴薯自體受精的關鍵基因。 這一發現使得用馬鈴薯植物自身的花粉施肥成為可能。
現在 SLI 基因 ( S-基因座抑製劑)已經被鑑定出來,育種者可以使用雜交育種技術,比傳統育種更快、更精確地育種。 因此,新的抗逆性和營養品種可以快速推向市場,從而有助於實現更可持續的馬鈴薯種植。 分子分析結果 SLI 已發表在科學雜誌上 自然通信 .
馬鈴薯基因組複合物
馬鈴薯是繼小麥和水稻之後世界上產量最高的糧食作物。 由於其營養價值,這種作物在發展中國家也變得越來越重要。 但與它的平凡相反,現在種植的栽培馬鈴薯具有令人驚訝的複雜基因組。 這使得馬鈴薯很難通過傳統育種技術進行改良。 兩株馬鈴薯植株第一次雜交之間; 最終商業品種的營銷很容易需要 10 到 15 年的時間。 因此,在過去的一個世紀裡,遺傳雜交育種領域只取得了有限的進展。 有助於提高抗病性、適應氣候變化和提高產量的特性。
雜交育種
雜交育種可以改變這一點。 這項技術與基因改造不同,已經為作物的快速改良做出了貢獻; 例如玉米、番茄、高粱、捲心菜和甜菜。 還可以幫助快速開發馬鈴薯新品種; 適應當地條件,如乾旱或強降雨。 另一個很大的優勢是雜交馬鈴薯品種是從種子而不是傳統的馬鈴薯種薯中生長出來的。 種子也無病害,播種後需要較少的化學保護。 種子也可以更容易地儲存和運輸給馬鈴薯種植者,因為它比種薯佔用的空間要少得多。
馬鈴薯育種
雜交馬鈴薯的育種是以二倍體馬鈴薯雜交為基礎的。 每個細胞包含兩套完整的染色體(親本各一套),而不是我們種植的馬鈴薯。 其複雜的基因組由四組染色體(四倍體)組成。 與雜交四倍體馬鈴薯不同,雜交二倍體馬鈴薯的所有後代都具有與其親本完全相同的特徵。 這使得育種速度更快、更有針對性。
“為了充分利用馬鈴薯雜交育種的可能性,我們首先必須鑑定、克隆和表徵馬鈴薯自交親和性的關鍵基因, SLI (S 位點抑製劑)”,瓦赫寧根大學研究中心植物育種教授 Richard Visser 解釋道。 (WUR)。 “雜交育種的一個重要因素是通過近交固定兩個親本系的理想特徵。 在進化過程中,許多植物,包括幾乎所有二倍體馬鈴薯物種,通過防止自身受精(即變得自交不親和)來防止近交。
關鍵基因sli基因
現在可以通過以下方法克服這個問題 SLI 基因。 二倍體馬鈴薯自交親和的可能性及其在 12 號染色體上的位置早已為人所知,但編碼該性狀的基因尚不清楚,也尚未被分離和表徵。 由於遺傳分析和基因組測序,現在已經實現了這一目標。 這 SLI 因此,基因是快速有效育種新二倍體馬鈴薯的關鍵。”
Solynta 的遺傳學家 Ernst-Jan Eggers 解釋道:“我們公司已經在使用 SLI 通過將自交不親和的二倍體係與 SLI 基因供體。 希望這些新見解也將有助於發現新的變體 SLI 有助於選擇改善口味、有效用水、抗病性和其他在我們不斷變化的世界中重要的特徵的基因。 有了這些知識,我們還可以更多地了解自交不親和系統。 從基礎科學的角度來看,這非常重要,而且還可以顯著促進與馬鈴薯同科的其他作物的育種,例如西紅柿、茄子和辣椒。
自然交流
科學雜誌描述了 Solynta 和 WUR 的研究 自然通信 . Solynta 和 WUR 合作已有一段時間了。 既然他們已經共同解決了自交不親和的問題,他們將把重點放在馬鈴薯生產過程中的其他問題上,這些問題需要更少的農藥,並且更能抵抗氣候變化的影響。