近日,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院發(fā)布“基礎(chǔ)研究提升作物種業(yè)科技競爭力”相關(guān)信息。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所所長李新海表示,“十三五”期間,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院在作物種業(yè)基礎(chǔ)研究領(lǐng)域取得了重要進(jìn)展,突破了一系列重要科學(xué)問題和關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)了從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用研究的全鏈條創(chuàng)新。其中,代謝組研究在提升農(nóng)作物品質(zhì)與安全方面發(fā)揮了重要作用,為種業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供關(guān)鍵支撐。
“植物次級代謝產(chǎn)物既具健康功效,也與食物的味道和營養(yǎng)密切相關(guān)。”中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物代謝調(diào)控與營養(yǎng)強(qiáng)化團(tuán)隊首席科學(xué)家張春義研究員介紹,以代謝組結(jié)合多組學(xué)技術(shù)手段,揭示玉米葉酸代謝途徑和調(diào)控機(jī)制,提出與代謝途徑改造相結(jié)合的生物強(qiáng)化作物設(shè)計育種策略;通過引入β-胡蘿卜素羥化酶基因和β-胡蘿卜素酮化酶基因,將玉米籽粒中的類胡蘿卜素合成途徑延伸至蝦青素合成,創(chuàng)制出蝦青素玉米。
從中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院發(fā)布的信息顯示,代謝組研究還揭示了黃瓜負(fù)責(zé)苦味物質(zhì)生物合成的9個基因的代謝路徑及調(diào)控開關(guān),為創(chuàng)制無苦味黃瓜奠定基礎(chǔ);獲得了控制番茄果實(shí)中營養(yǎng)物質(zhì)和抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)的3500多個信號位點(diǎn)和9萬多個表達(dá)數(shù)量性狀位點(diǎn),發(fā)現(xiàn)了102個代謝物信號熱點(diǎn)區(qū)域,揭示番茄次生代謝產(chǎn)物與風(fēng)味的關(guān)聯(lián),繪制出品質(zhì)改良行動路線圖。資料顯示,相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《Science》《Cell》等期刊。
李新海強(qiáng)調(diào),“十四五”時期,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院將聚焦作物生物育種面臨的重大理論瓶頸問題重點(diǎn)突破作物高光效和生物固氮的生物學(xué)基礎(chǔ)、優(yōu)異種質(zhì)資源形成與演化規(guī)律、重要性狀協(xié)同調(diào)控機(jī)理,構(gòu)筑作物設(shè)計育種的遺傳理論體系。