科學家利用基因編輯技術培育出自帶抗除草劑基因水稻

2020-12-07 光明網

  近日,中國農業科學院植物保護研究所周煥斌團隊提出並應用單鹼基編輯技術介導的植物內源基因定向進化技術,開發出具有除草劑抗性的水稻新種質,助力農作物精準分子育種。相關研究成果在線發表在《分子植物》上。

植物基因進化的BEMGE原理和程序。周煥斌供圖

  中國農科院植物保護研究所研究員周煥斌介紹,在漫長的歷史長河中,籽粒大、味道好等野生植物中多個關鍵基因上偶然出現的優良性狀逐漸留傳,最終形成現代作物。然而,依靠基因緩慢的自然變異速率無法滿足當今人類社會對農作物快速增長的需求。

  該團隊在前期開發一系列單鹼基編輯器基礎之上,提出了水稻內源靶標基因的定向進化技術理念,在水稻細胞內人工模擬自然界基因的長期進化過程,短時間內創製成千上萬個靶基因的新等位基因材料,用於育種篩選。

  因此,該團隊在前期開發一系列單鹼基編輯器基礎之上,提出了單鹼基編輯技術介導的水稻內源靶標基因的定向進化技術理念,在水稻細胞內人工模擬自然界基因的長期進化過程,短時間內創製成千上萬個靶基因的新等位基因材料,用於育種篩選。

  通過除草劑抗性篩選,研究人員成功鑑定出4個自然界中未曾被發現的、對除草劑具有不同抗性程度的新等位基因;並通過單鹼基編輯技術引入到水稻生產品種南粳46中,將其升級為通過苗期一、兩次施藥,生育期田間無雜草發生的「潔田稻」。(光明網記者宋雅娟)

[ 責編:張蕃 ]

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