油菜是我國第一大油料作物,其年產(chǎn)油量占國產(chǎn)油料作物總產(chǎn)油量的50%以上,油菜產(chǎn)量的提升直接關系國家糧油安全。記者7月28日從中國農(nóng)業(yè)科學院油料作物研究所獲悉,該所油菜遺傳育種創(chuàng)新團隊首次揭示了分子伴侶基因BnaC01.CCT8調(diào)控油菜產(chǎn)量的分子機制,并發(fā)掘出優(yōu)異等位基因,為油菜高產(chǎn)分子育種提供了新的理論依據(jù)和技術支撐。相關研究成果日前發(fā)表在國際期刊《植物生物技術雜志》上。
“角果長度和種子重量是決定油菜產(chǎn)量的核心農(nóng)藝性狀,但長期以來,調(diào)控這兩個性狀的關鍵基因及其作用機制尚不明確?!闭撐耐ㄓ嵶髡?、中國農(nóng)業(yè)科學院油料作物研究所研究員頓小玲告訴科技日報記者,研究人員通過化學誘變技術獲得了角果變短、種子變輕的突變體,并利用圖位克隆技術,歷經(jīng)5年系統(tǒng)研究,成功鎖定了調(diào)控油菜產(chǎn)量的關鍵基因BnaC01.CCT8。
在模式植物擬南芥和油菜中進行的功能驗證顯示,當BnaC01.CCT8發(fā)生突變時,角果長度和種子重量顯著降低,而過量表達該基因則能顯著促進角果和種子發(fā)育?!斑@就像給油菜安裝了增產(chǎn)‘開關’。”頓小玲說。
田間試驗數(shù)據(jù)進一步印證了該基因的增產(chǎn)潛力。在湖北漢川的試驗基地,BnaC01.CCT8過表達的油菜新品系表現(xiàn)出顯著增產(chǎn)效果:角果長度較野生型平均增加11.6%,千粒重提高24.6%,單株產(chǎn)量提升25.3%。
目前,該團隊基于BnaC01.CCT8優(yōu)異等位基因,開發(fā)了相關分子標記輔助選擇技術,并與雜交育種、基因組選擇等技術結合,培育出多個高產(chǎn)油菜新品系。這些品系在長江流域和黃淮地區(qū)的多點試驗中表現(xiàn)穩(wěn)定,預計將為我國油菜產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效提供有力支撐。(記者馬愛平)
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