【新京报】客户端-植物遗传研究和育种有了新突破 远亲植物或可变近亲

       研究结果在多倍体人工演化研究、种质资源创新和遗传育种领域具有广阔应用前景。

      新京报讯 （记者陈璐）近期，中国农业科学院蔬菜花卉研究所种质资源团队建立多倍体植物加速演化模型，揭示了异源多倍体植物基因组早期演化特征，并通过基因编辑促进了同祖染色体重组和染色体剔除，首次诱导了能使配子迅速降倍的次级减数分裂。该研究创制的人工多倍体演化模型为遗传研究和育种提供了关键平台，研制的染色体重组技术、基因定点转换和新基因诱导技术为作物基因设计提供了重要工具。

      中国农业科学院蔬菜花卉研究所种质资源团队在人工合成的萝卜×甘蓝（RRCC）异源四倍体中建立了基因组加速演化的研究模型。该团队介绍，远缘杂交被广泛应用于十字花科作物的种质创新和遗传育种，十字花科作物包含萝卜、甘蓝、油菜、芥菜等重要作物。其中，萝卜属和芸薹属作物分别独立进化出对方稀缺的优良性状和抗性基因。

      但是，属间基因组的重组困难制约了优良基因的穿梭转育，使得远缘杂交育种难以取得实质性突破。为了解决这一问题，研究团队前期创制和引进了大量远缘杂交新种质。“基因组降倍在远缘杂交和倍性育种上具有重要应用价值。”通过编辑FANCM基因，该团队提高了部分同源染色体的重组效率，并首次诱导了能使配子基因组迅速降倍的次级减数分裂。

      研究结果揭示了新合成的异源多倍体基因组演化规律，使得该团队首次建立起基因组加速重组、高效剔除、快速降倍的研究模型，并创建了同源基因精准转换以创造新基因的技术。该团队表示，此结果在多倍体人工演化研究、种质资源创新和遗传育种领域具有广阔应用前景。

      该团队表示，全球半数以上的农作物及其野生近缘种经历过远缘杂交及基因组加倍，创建一个基因组加速演化的研究模型非常重要。“如果把每个基因比作一张牌，那么一个优良的品种或一份优异的骨干亲本则是育种家幸运地抓到的一副好牌，其形成和获得具有很强的偶然性。”本研究成果赋予育种家洗牌、分牌和换牌的主动权，将突破亲缘关系对种质资源可用性的制约，创制具有远缘优势的新品种、新材料和新基因。

编辑 张树婧；校对 柳宝庆