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中国农科院:基因编辑助大豆在南方丰产

作者:华体汇 时间:2021-05-04 01:19
本文摘要:科技日报7月3日报导,据中国农科院最新消息,该院作物科学研究所植物转基因技术研究中心、大豆选育技术创新与新品种育种创意团队,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,脱胎出更合适低纬度地区栽种的突变体材料;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进获取了新技术、新材料。

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科技日报7月3日报导,据中国农科院最新消息,该院作物科学研究所植物转基因技术研究中心、大豆选育技术创新与新品种育种创意团队,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,脱胎出更合适低纬度地区栽种的突变体材料;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进获取了新技术、新材料。涉及研究成果新近在线公开发表于《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讲解,大豆对光周期反应脆弱,绝大多数品种只有在日照长度延长到一定限度后,才能从营养生长转至生殖生长,进而开花结荚;造成大豆品种北移栽种时往往晚花晚熟、生长期缩短,甚至无法开花或长时间成熟期;南迁栽种时则一般展现出为过早开花、生长期延长,产量减少甚至无法长时间生长。

这种光周期反应特性使得大豆品种适合栽种区域广泛较为狭小。有数研究指出,GmFT2a和GmFT5a基因是大豆的最重要开花增进因子。团队通过建构GmFT2a和GmFT5a基因的过传达植株,并利用CRISPR/Cas9基因组编辑技术对GmFT2a和GmFT5a展开定点敲除,融合杂交手段,脱胎出有单基因和双基因突变体材料。

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研究指出,GmFT2a和GmFT5a虽然在大豆的花期调控中不存在功能有序,但在长、较短日照条件下的开花增进效应差异较小。在短日照条件下,GmFT2a的开花增进效应比GmFT5a强劲,而GmFT5a在长日照条件下的开花增进效应更加强劲。临界光周期对GmFT5a参予的大豆花期调控影响相当大,多达品种临界光周期日宽的条件下,GmFT5a基因是主要的开花增进基因,是使大豆需要适应环境宽日照环境的关键基因。

研究还找到,脱胎的双基因突变体在短日照条件下平均值57.4天开花,比野生型晚花大约31.3天,株低和节数较野生型明显提升,单株荚数和粒数也明显减少,这为合适低纬度地区栽种的大豆品种改良获取了新的基础材料。


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