中国科学家利用基因组编辑技术培育出一代“纯种马铃薯系”,取得突破性成果。 该实验由黄三文研究员带领 农业 中国农业科学院(CAAS)深圳基因组研究所(AGIS)利用基因组设计将马铃薯育种从缓慢的、非积累的模式转变为快速迭代的模式。
与其他作物马铃薯不同,块茎作物是无性繁殖而不是种子繁殖。 因此,马铃薯种植面临着一系列问题,包括繁殖周期长、繁殖效率低、病虫害侵袭,AGIS 总干事黄告诉中国传媒集团 (CMG)。
此外,由于其基因组的复杂性,马铃薯的遗传改良和育种过程非常缓慢,黄补充说。
为应对马铃薯栽培的挑战,2015年,黄和他的团队启动了“马铃薯计划”,旨在通过基因组设计以杂交种子取代营养繁殖,提高马铃薯育种速度和繁殖效率。
“首先要解决自交不交配的问题,也就是马铃薯自花授粉后不结籽。 通过材料选择和基因编辑,我们成功解决了这个问题并产生了种子,”黄说。
“与此同时,我们还发现了如何改善植物健康和产量。 通过基因组设计,我们消除了有害突变,聚合了好的基因,最终培育出了名为“Upotato NO.1”的马铃薯品种。 XNUMX.' 经过测试,它表现出优异的性能。”
据 CAAS 称,这项研究是世界上首次将“基因组设计”应用于马铃薯育种。 他们的国际同行已经认可了该团队的工作。 “这项工作非常重要,因为它与养活地球有关,”欧洲科学院成员 Sofin Kamon 说。 “黄教授和他的团队所做的是他们基本上重新发明了马铃薯。 他们几乎从零开始重新发明了农作物。 杂交马铃薯和杂交马铃薯技术在将马铃薯作物带入现代植物育种时代方面确实令人惊叹。”
去年1月,中国西南云南省对“土豆一号”马铃薯进行了试验。 发现今年 XNUMX 月的产量远远超出预期。
“第一代杂交马铃薯的产量接近每亩3吨(每公顷约45吨),相当于该地区最好的马铃薯品种的产量,”研究论文的第一作者张春志和AGIS 的成员告诉 CMG。
“我们现在一亩地只需要2克马铃薯种子,而以前需要200公斤种薯,大大降低了种植成本。”
张补充说,下一步,研究人员将加强技术研发,为马铃薯种子的产业化做准备。