近日，中國農業科學院植物保護研究所周煥斌團隊提出并應用單堿基編輯技術介導的植物內源基因定向進化技術，開發出具有除草劑抗性的水稻新種質，助力農作物精準分子育種。
在漫長的歷史長河中，野生植物中多個關鍵基因上偶然出現的優良性狀逐漸留傳，最終形成現代作物。然而，依靠基因緩慢的自然變異速率無法滿足當今人類社會對農作物快速增長的需求。
抗除草劑水稻。受訪者供圖
因此，該團隊在前期開發一系列單堿基編輯器基礎之上，提出了單堿基編輯技術介導的水稻內源靶標基因的定向進化技術理念，在水稻細胞內人工模擬自然界基因的長期進化過程，短時間內創制成千上萬個靶基因的新等位基因材料，用于育種篩選。
這項研究針對水稻除草劑基因進行引導。通過除草劑抗性篩選，成功鑒定出4個自然界中未曾被發現的、對除草劑具有不同抗性程度的新等位基因；并通過單堿基編輯技術引入到水稻生產品種南粳46中，將其升級為通過苗期一、兩次施藥，生育期田間無雜草發生的“潔田稻”。
該研究得到國家自然科學基金、中國農科院科技創新工程等項目支持。研究發掘出不同農藝性狀及強度的等位基因，預示人類可定向進化各農作物重要性狀的基因，進而掀開了農作物精準分子育種的新篇章。相關研究成果在線發表在《分子植物》上。
