【乌鲁木齐晚报】新疆科研团队创制单倍体育种技术体系 推动新疆玉米育种技术发展

发布时间:2020-11-03 来源:乌鲁木齐晚报 作者:江斌伟 浏览次数:10

  乌鲁木齐晚报全媒体讯(文/图 记者江斌伟)单倍体育种技术只需2代即可获得高度纯合的DH系,改变了传统育种方法进行纯系的选育一般需连续自交7-8代,显著缩短育种年限,加快育种进程,为新疆玉米育种架起一条高速发展的“高铁通道”。

  “单倍体育种技术技术作为现代种业的高铁技术,就像是普通列车和高铁的速度相比,解决制约新疆粮食作物种业发展的瓶颈问题,提升了新疆种业在国内外的科技竞争力。”11月2日,新疆农业大学玉米遗传育种课题组负责人吴鹏昊如是说。

  自2014年起,新疆农业大学组建玉米育种团队,主攻玉米单倍体育种技术。



  吴鹏昊介绍,传统育种方法进行纯系的选育一般需连续自交7-8代以上才能基本纯合,周期长,效率低。而单倍体育种技术只需要2代即可获得高度纯合的系,也就是DH系,能够显著缩短育种年限,加快育种进程。

  在育种技术中,双单倍体doubled haploid指的是纯系,简称DH系。单倍体育种得到的纯系后代纯合率为100%,自交得到的纯系纯合率无论多少代,都达不到100%。因此,杂交育种要求亲本纯系越纯越好。

  玉米作为第一大粮食作物,是世界上最早利用杂种优势大幅度提高单产的作物之一,而纯系的选育就是杂种优势利用与选育杂交种的基础。

  该技术分别从单倍体雄穗育性恢复和雌穗育性恢复两个特征入手展开研究。课题组先从国内外引进特异玉米遗传种质资源开展本地化改良。再利用分子标记辅助选择和CRISPR技术等现代遗传技术手段深入挖掘,并对控制单倍体自然加倍的主效基因开发得到功能分子标记,对国内骨干玉米种质材料进行筛选,最终得到高频自然加倍的遗传资源。

  “玉米是二倍体,我们先把杂合的二倍体单倍体化,再通过相应的加倍措施变成纯合的二倍体。”吴鹏昊解释,单倍体育种技术的瓶颈主要受到单倍体自然加倍效率的限制,而单倍体自然加倍很大程度上取决于适宜的自然环境。

  新疆拥有单倍体自然加倍得天独厚的自然优势,光热资源丰富,早晚温差大,利于单倍体雄穗的育性恢复和雌穗的自交结实。新疆农业大学玉米遗传育种团队抓住新疆地区适于开展单倍体自然加倍的地缘优势,先后开展了《玉米单倍体育种技术的引进,优化与推广》等自治区科技治疆项目,经过六年来的不断探索和研究,创制一套拥有独立知识产权单倍体育种技术体系,有力推动了新疆玉米育种技术发展。

  同时,课题组在乌鲁木齐市等地建立单倍体育种示范基地50亩,每年量产DH系千余份,为疆内外种业企业创制纯系两千余份,在一定程度上提升了新疆玉米种业的实力。目前,项目已逐步向南北疆推广,对加快单倍体育种技术的工程化具有重要意义。


编辑:万婷  审核人:赵晓露
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