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中科院昆明动物研究所等 |
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破译同源四倍体紫花苜蓿基因组 |
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本报讯(记者李晨)“牧草之王”紫花苜蓿是世界上最重要的牧草作物。但紫花苜蓿是同源四倍体、异花授粉,这极大阻碍了其基因密码的破译和新品种培育。日前,中科院昆明动物研究所、西北工业大学、中科院西双版纳植物园、广东三杰牧草生物科技有限公司等单位联合攻关,获得了我国地方特有品种新疆大叶紫花苜蓿的四倍体基因组,并成功将四倍体基因组组装到了32条染色体上。相关成果在线发表于《自然—通讯》。
我国每年仅能生产200多万吨优质紫花苜蓿,与500万吨需求之间存在巨大缺口。长期以来,紫花苜蓿高度依赖进口,其中优质苜蓿占牧草进口总量的80%以上。此外,国内缺乏具有自主知识产权的优质紫花苜蓿品种资源,优质苜蓿种子也大量依靠进口。
此次国内数家单位联合攻关,获得了高质量的紫花苜蓿基因组图谱。在此基础上,研究团队进一步开发出基于CRISPR/Cas9的高效基因编辑技术体系,成功培育获得了一批多叶型紫花苜蓿新材料,其杂交后代表现出稳定的多叶型性状且不含转基因标记。该编辑技术在不导入外源基因的情况下,能精准地定点获得作物突变体,大大加快育种速度。
该成果的完成让实施紫花苜蓿分子育种策略成为可能,为加快我国优质苜蓿品种培育和牧草产业发展提供了重要科技支撑。据悉,相关关键技术已申报发明专利。
相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41467-020-16338-x
《中国科学报》 (2020-06-01 第4版 综合)