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中国农业大学三亚研究院解决玉米遗传资源难题

来源:海南 www.yangji120.com 发布时间:2022-12-22

  三亚崖州区南滨农场红旗队的南繁试验田里,一株株绿油油的玉米长势喜人。走在田埂上,可以发觉两侧种植的玉米差异明显,左侧大田里的玉米种植排序整齐、株高基本一致,右侧的玉米,高低不同、粗细不同,甚至有的连叶片的颜色也有差异。

  与适用于商业育种的试验玉米不同,近4亩田里的1320份玉米材料可是中国农业大学国家玉米改良中心、中国农业大学三亚研究院教授宋任涛的“宝贝”,这批用于功能基因组学研究的试验材料基本是一株对应一份材料,特别宝贵。

  “这里的材料主要分为三大类,一类为改造玉米蛋白质、提高玉米产量和质量;一类为快繁育体系,力争将传统一年3代育种加快至一年6代,提高育种效率;最后一类就是为了加快繁种,满足玉米转座子插入资源库用种需求。”宋任涛说。当下正值试验玉米材料的授粉期,宋任涛和他的研究生们与时间赛跑,扎进田里基本就是一天。

  套袋、取袋、授粉,博士生张伟潇小心翼翼地使用。“以往国内学者对某一个玉米性状进行研究时,需要向美国构建的UniformMu插入资源库申请突变体资源,但申请难度大,且质量得不到保证,不利于国内相关领域的研究发展。”张伟潇说,该团队与多家国内团队利用9年的时间,独立创建了目前世界上最大的玉米转座子插入资源库,为全球玉米基因组研究提供重大遗传资源。

  玉米转座子插入资源库是全球玉米功能基因研究的重大资源,转座子变化的不仅是玉米籽粒颜色,还有株高、抗性、产量等几乎全部性状,为了育种需要,科学家们不仅要利用转座子跳跃带来的基因突变和表型变化,研究基因的功能,同时也可以利用转座子的跳跃获得有价值的基因功能变异,用于选育优良品种。可以说,谁拥有了大型的玉米转座子插入资源库,谁就可以走在相关研究的前沿。

  “目前资源库已拥有了20万份独立的种质资源,可以覆盖65%的玉米基因,相应的插入突变材料已开始向国内研究者分发。”宋任涛透露,资源库打破了外国对我国玉米种质资源“卡脖子”的限制,为基础科研和应用研究提供支撑。

  手握着遗传资源,宋任涛团队正加快相关运用研究,成绩相继推出。他所带领的学生孙茜提升饲料玉米蛋白质品质的研究获得首届“崖州杯”科技创新大赛一等奖,其团队先后在突变材料中发觉能提高蛋白和产量的材料,为加快传统育种提供支持。

  “老师,你看这份材料开花期提前至少47天,对我们加快育种是件好事”“蛋白改造的玉米材料叶片感觉明显泛着粉色”……12月21日,正午的艳阳直射大地,宋任涛和学生们穿梭在玉米试验田里细心查看一株株材料,对于“爱将”认认真真科研的态度,他倍感欣慰。

  “农业科技工作者要用好遗传资源,关心并解决生产中的难题,把论文写在大地上。”宋任涛透露,海南是重大的南繁基地,也是开展农业应用研究的宝地,确保粮食安全这里大有可为。随着三亚崖州湾科技城相关科研配套的完备,大家在此科研的时间不断延长,他甚至让最优秀的学生加入中国农业大学三亚研究院的海南专项,一起寻求种业创新新突破。

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