近日,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所種質(zhì)資源團(tuán)隊(duì)揭示了新合成的異源多倍體基因組演化規(guī)律,首次建立了基因組加速重組、高效剔除、快速降倍的研究模型,并創(chuàng)建了同源基因精準(zhǔn)轉(zhuǎn)換技術(shù)。相關(guān)研究成果發(fā)表在《核酸研究(Nucleic Acids Research)》上。
屬間基因組的重組困難制約了優(yōu)良基因的穿梭轉(zhuǎn)育,使得遠(yuǎn)緣雜交育種難以取得實(shí)質(zhì)性突破。該科研團(tuán)隊(duì)在蘿卜與甘藍(lán)的屬間雜交種上建立了高效的基因編輯技術(shù),通過(guò)編輯FANCM基因,提高了部分同源染色體的重組效率,并首次誘導(dǎo)了能使配子基因組迅速降倍的次級(jí)減數(shù)分裂。通過(guò)編輯FLIP基因,成功實(shí)現(xiàn)了基因定點(diǎn)轉(zhuǎn)換,創(chuàng)制了目標(biāo)位點(diǎn)嵌合新基因。
如果把每個(gè)基因比作一張牌,那么一個(gè)優(yōu)良的品種或一份優(yōu)異的骨干親本則是育種家幸運(yùn)地抓到的一副好牌,其形成和獲得具有很強(qiáng)的偶然性。該研究成果賦予育種家洗牌、分牌和換牌的主動(dòng)權(quán)。因而這一革命性新技術(shù)將突破親緣關(guān)系對(duì)種質(zhì)資源可用性的制約,創(chuàng)制具有遠(yuǎn)緣優(yōu)勢(shì)的新品種、新材料和新基因。
該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目的支持。(通訊員 陳旭)
原文鏈接:https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkac1209/6965464