[科技日報]我棉花生物學(xué)研究進入快速發(fā)展階段
棉花新品種培育技術(shù)從傳統(tǒng)走向分子階段中,863計劃功不可沒。
在該計劃的“優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)棉花分子品種創(chuàng)制”和“棉花功能基因組學(xué)研究與應(yīng)用”等項目的支持下,研究人員建立的棉花遺傳轉(zhuǎn)化平臺,為棉花外源基因功能驗證提供了技術(shù)支撐;完成的棉花基因組測序,為棉花生物學(xué)研究提供了重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。并將兩者結(jié)合,為我國棉花重要功能基因挖掘與利用、分子育種,乃至全基因組設(shè)計育種提供前所未有的機遇,標志著我國棉花生物學(xué)研究進入了快速發(fā)展階段。
棉花遺傳轉(zhuǎn)化中存在轉(zhuǎn)化周期長、效率低、試驗不能重復(fù)、培養(yǎng)體系不穩(wěn)定等問題,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所發(fā)現(xiàn)主要原因是棉花是常異交作物,沒有純系。
研究人員以建立“棉花葉柄組織培養(yǎng)與高分化率材料選育方法”為突破,建立了以田間活體棉株葉柄為外植體的棉花成熟組織培養(yǎng)高效再生技術(shù)體系與高分化率材料選育方法。
目前,研究人員選育出來分化率穩(wěn)定的材料20份;建立了穩(wěn)定的組織培養(yǎng)體系,新體系的轉(zhuǎn)化率達32.9%,是原來的2.88倍;葉柄轉(zhuǎn)化率為51.8%,是原來下胚軸轉(zhuǎn)化率的4.5倍;利用新體系為國內(nèi)17個單位的實驗室轉(zhuǎn)化驗證156個候選基因。
新體系創(chuàng)造大量轉(zhuǎn)基因新材料,上交國家中期庫材料865份;培育的材料獲農(nóng)業(yè)部不同階段安全性評價批準165份,其中獲轉(zhuǎn)基因生物安全證書的材料有47份。
經(jīng)中國農(nóng)科院棉花研究所育種課題組研究應(yīng)用,培育出轉(zhuǎn)基因棉花品種24個。轉(zhuǎn)基因材料還被河南農(nóng)科院、浙江大學(xué)等引用,培育出轉(zhuǎn)基因棉花新品種20多個,創(chuàng)造經(jīng)濟效益17.86億元。
該研究所還完成了二倍體栽培棉品種-亞洲棉全基因組測序。研究人員利用高分辨率的遺傳連鎖圖譜,將90.4%的基因組序列定位到13條染色體上,發(fā)現(xiàn)亞洲棉蛋白編碼基因數(shù)量為41330個。測序結(jié)果為棉花重要農(nóng)藝性狀分子機制的解析、基因資源挖掘與利用、遺傳改良、異源多倍體的形成及演化規(guī)律等多個研究提供了支持。
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