我國科研團隊建立C4禾穀類研究的模式植物體系

2020-12-05 東方財富網

8月31日，山西農業大學雜糧分子育種團隊與中國農業科學院作物科學研究所等單位合作在《自然。植物》雜誌發表了題為「穀子中的」擬南芥「：C4禾穀類研究的理想模式體系」的研究論文。

山西農業大學雜糧分子育種團隊部分成員在穀子試驗基地。山西農大提供。

水稻模式植物體系「小薇」研發團隊的錢前院士說：「C3模式作物有『小薇』，C4又有了『小米』，希望『小薇』和『小米』共同築起基礎研究領域的新平臺，為保障國家糧食安全做出應有的貢獻。」

據介紹，長期以來，模式植物擬南芥在引領重要科學發現和先進研究技術方面扮演著十分重要的角色。隨著水稻基因組測序的完成，尤其是迷你種質「小薇」的創製，水稻作為禾本科的模式植物在基礎研究領域發揮了越來越重要的作用。然而，擬南芥和水稻都是C3植物，作為C4作物的模式植物時有很大的局限性，無法解決諸如C4光合代謝以及許多黍亞科特殊的基礎問題。穀子具有抗旱、耐瘠薄和高光效等突出優勢，恰恰彌補了擬南芥和水稻作為模式植物的不足，是極具發展潛力的禾穀類模式植物。

該研究利用EMS誘變技術對山西省名優穀子晉谷21進行了誘變，從中篩選到一個超早熟突變體「小米」。其生育和株高與模式植物擬南芥相當，從而解決了穀子作為C4禾穀類模式植物無法在室內大規模培養的難題。經過大量摸索和嘗試，建立了一套方便快捷、高效穩定的遺傳轉化體系。該體系遺傳轉化效率高達23.28%，進一步解決了穀子遺傳轉化效率低下的難題。「小米」模式植物體系的建立必將極大地促進C4高光效、氮素高效吸收利用、抗旱抗病、遺傳馴化和優異品質形成的分子基礎等研究。

山西農業大學雜糧分子育種團隊由山西省高層次引進人才韓淵懷教授於2010年開始組建。團隊主要從事雜糧功能基因組學、植物氮磷高效利用的分子調控網絡、穀子優異品質形成的分子機制和穀子白髮病抗性機制等研究。團隊與中國農業科學院的刁現民研究員，英國諾丁漢大學的Malcolm Bennett院士、DonGrierson院士等團隊開展了廣泛的合作交流。

（文章來源：科技日報）

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