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中国农科院研发出杂交制种新技术

2020-07-10 15:27:32 农学 杂交制种

新华社北京7月9日电(记者董峻)中国农业科学院作物科学研究所的科研人员利用基因编辑技术研发出创制核不育系及其保持系的新技术,为第三代杂交制种提供了高效技术方案。

这是记者9日从中国农科院了解到的。据这项研究的负责人、中国农科院作物科学研究所研究员谢传晓介绍,我国玉米年播种面积超过6亿亩,几乎全都是杂交品种,而创制和利用雄性不育系正是杂交制种的关键技术。作物雄性不育是指植物雄蕊发育异常、不能产生有功能的花粉,但雌蕊发育正常、能够结实的现象。作物雄性不育技术的每一次进步都对农业做出巨大贡献,如基于细胞质不育系的“三系法”杂交稻、基于光温敏感不育系的“两系法”杂交稻都获得了大面积应用。

为克服“三系法”严格的恢复系限制、“两系法”对光温等不可控环境因子的依赖,随着分子生物学与现代生物技术发展,基于细胞核不育系的第三代杂交制种技术应运而生,但相关步骤仍然烦琐。

经过科研人员对玉米育性基因的功能结构域进行定点定向删除后,目标杂交种的母本就转变成保持系,这一保持系能够应用于杂交种制种与亲本繁殖。谢传晓解释说,用基因编辑技术创制的这一保持系在自交繁殖时会得到两种后代:一种是不育系种子,可用于杂交制种的母本;一种是保持系种子,在荧光灯下会呈现红色,可被肉眼或机器识别,从而实现保持系与不育系种子的无损分拣。

因此,用这种技术育成新品种后,在进行制种时不再需要人工或机械去雄,可以实现“一步法”制种,提高了效率、降低了成本。去雄是指除去雄蕊的花,这是生产杂交种子的一项技术措施。

谢传晓介绍说,同样的技术策略也可以应用于水稻、谷子、小麦、高粱等作物的杂交育种及制种生产。相关研究论文已于8日在线发表在国际学术期刊《分子植物》上。

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