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中国农科院: 基因编辑助大豆在南方丰产

发布时间:2019-07-03 发布者:亚洲时报

据《科技日报》7月2日消息,中国农科院利用基因编辑技术创制出更适合低纬度地区种植的突变体材料,为大豆品种的区域适应性改良提供了新技术、新材料,有助于大豆在南方丰产。



植物基因编辑漫画示意图(图片来源:搜狐


中国农科院作物科学研究所植物转基因技术研究中心、大豆育种技术创新与新品种选育创新团队,利用CRISPR/Cas9基因组编辑技术定点敲除大豆开花调控关键基因GmFT2a和GmFT5a,创制出更适合低纬度地区种植的突变体材料;同时系统解析了GmFT2a和GmFT5a基因在大豆花期调控中的遗传效应,为大豆品种的区域适应性改良提供了新技术、新材料。相关研究成果新近在线发表于《植物生物技术杂志(Plant Biotechnology Journal)》。



团队首席、中国农科院作科所研究员韩天富介绍,大豆对光周期反应敏感,绝大多数品种只有在日照长度缩短到一定限度后,才能从营养生长转入生殖生长,进而开花结荚;导致大豆品种北移种植时往往晚花晚熟、生长期延长,甚至不能开花或正常成熟;南移种植时则一般表现为过早开花、生长期缩短,产量降低甚至不能正常生长。这种光周期反应特性使得大豆品种适宜种植区域普遍比较狭小。已有研究表明,GmFT2a和GmFT5a基因是大豆的重要开花促进因子。


团队通过构建GmFT2a和GmFT5a基因的过表达植株,并利用CRISPR/Cas9基因组编辑技术对GmFT2a和GmFT5a进行定点敲除,结合杂交手段,创制出单基因和双基因突变体材料。研究表明,GmFT2a和GmFT5a虽然在大豆的花期调控中存在功能互补,但在长、短日照条件下的开花促进效应差异较大。在短日照条件下,GmFT2a的开花促进效应比GmFT5a强,而GmFT5a在长日照条件下的开花促进效应更强。临界光周期对GmFT5a参与的大豆花期调控影响很大,超过品种临界光周期日长的条件下,GmFT5a基因是主要的开花促进基因,是使大豆能够适应长日照环境的关键基因。研究还发现,创制的双基因突变体在短日照条件下平均57.4天开花,比野生型晚花约31.3天,株高和节数较野生型显著提高,单株荚数和粒数也显著增加,这为适合低纬度地区种植的大豆品种改良提供了新的基础材料。



责任编辑:黄婉仪

文章来源:科技日报




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