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"一根蔓結(jié)多個瓜”
[人民政協(xié)報] 全新緊湊株型葫蘆科瓜類作物問世
發(fā)布時間:2022-12-29
|來源: 人民政協(xié)報 2022年12月15日|作者:高志民
近日,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所蔬菜功能基因組團隊聯(lián)合國內(nèi)多家合作單位,提出了一種定向人工進化策略創(chuàng)造了葫蘆科瓜類作物的全新緊湊株型,實現(xiàn)了“一根蔓結(jié)多個瓜”,大大提高了葫蘆科瓜類作物的生產(chǎn)效率。
黃瓜、甜瓜和西瓜等葫蘆科瓜類作物具有重要的經(jīng)濟價值,但這些作物的主莖和節(jié)間均較長,使得栽培群體的種植密度較低,管理上耗時費工,生產(chǎn)效率低下。具有顯性遺傳的特征,并且不影響坐果和產(chǎn)量的緊湊株型已成為葫蘆科作物急需改良的一個重要方向。
為了解決這一難題,該研究團隊在南瓜種質(zhì)庫中尋找到唯一一份由顯性單基因控制的矮化種質(zhì)。遺傳驗證揭示南瓜CmoYABBY1基因的5’非翻譯區(qū)上的一段76個堿基的缺失,通過增強CmoYABBY1的蛋白翻譯水平,使得南瓜主莖極度縮短。該76個堿基的序列中存在一個在葫蘆科作物中保守調(diào)控元件,利用基因編輯工具對黃瓜和西瓜中的該保守調(diào)控元件進行靶向刪除,實現(xiàn)了莖長的精細調(diào)節(jié)。團隊根據(jù)不同瓜類作物的不同栽培模式,將編輯獲得的新等位基因植株進行精確配置,發(fā)現(xiàn)編輯的矮化植株可以顯著提高單產(chǎn)或顯著降低勞動力成本。
該研究得到了國家自然科學(xué)基金和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程等項目的支持。相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然植物(Nature Plants)》上。
(單位: 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所)
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