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密植、高產(chǎn)、省人工,全新緊湊株型葫蘆科瓜類作物來了

發(fā)布時(shí)間:2022-12-16 07:56:21  來源:光明網(wǎng)

  近日,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所蔬菜功能基因組團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國內(nèi)多家合作單位,提出了一種定向人工進(jìn)化策略創(chuàng)造了葫蘆科瓜類作物的全新緊湊株型,大大提高了葫蘆科瓜類作物的生產(chǎn)效率。相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然植物(Nature Plants)》上。


  黃瓜、甜瓜和西瓜等葫蘆科瓜類作物具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,但這些作物的主莖和節(jié)間均較長(zhǎng),使得栽培群體的種植密度較低,管理上耗時(shí)費(fèi)工,生產(chǎn)效率低下。具有顯性遺傳的特征,并且不影響座果和產(chǎn)量的緊湊株型已成為葫蘆科作物急需改良的一個(gè)重要方向。


  為了解決這一難題,該研究團(tuán)隊(duì)在南瓜種質(zhì)庫中尋找到唯一一份由顯性單基因控制的矮化種質(zhì)。遺傳驗(yàn)證揭示南瓜CmoYABBY1基因的5’非翻譯區(qū)上的一段76個(gè)堿基的缺失,通過增強(qiáng)CmoYABBY1的蛋白翻譯水平,使得南瓜主莖極度縮短。該76個(gè)堿基的序列中存在一個(gè)在葫蘆科作物中保守調(diào)控元件,利用基因編輯工具對(duì)黃瓜和西瓜中的該保守調(diào)控元件進(jìn)行靶向刪除,實(shí)現(xiàn)了莖長(zhǎng)的精細(xì)調(diào)節(jié)。團(tuán)隊(duì)根據(jù)不同瓜類作物的不同栽培模式,將編輯獲得的新等位基因植株進(jìn)行精確配置,發(fā)現(xiàn)編輯的矮化植株可以顯著的提高單產(chǎn)或顯著降低勞動(dòng)力成本。


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  該研究得到了國家自然科學(xué)基金和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目的支持。


責(zé)任編輯:蔡晨霞
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