10月9日,記者從中國科學院武漢植物園獲悉,日前《Nature Genetics》在線發表了由德國萊布尼茨植物遺傳與作物研究所、丹麥嘉士伯實驗室和該植物園研究員劉芳合作完成的一項研究成果,深挖小麥可利用的遺傳資源,促進改良現有栽培種。
種質庫中包含豐富的植物種質資源,其中蘊藏著各種潛在可利用基因。然而,大部分植物種質資源在當前農業環境中表現不佳,如小麥種質庫中的大多數品種對目前普遍存在的各種植物疾病表現為易感,因此影響育種家們對其育種價值的公正評估。
此前,育種家們通常用現有的主要栽培品種與其親緣關系較近的“外來”品種雜交,以挑選出相對的優良品種,但這種策略最終導致丟失了大量遺傳多樣性,使資源變得很窄。因此,如何挖掘種質庫中的有利遺傳資源并應用于育種,即高效評估豐富植物種質資源的育種價值,是提高現代育種水平和育種效率的關鍵。
該團隊的研究通過整合分析小麥種質庫中的種質資源、目前歐洲主要種植的冬小麥精英品種,及它們雜交的F1代雜合子數據,發現相對于種質資源,冬小麥精英品種具有良好的抗病性(條銹病,葉銹病和白粉病等),原因在于它具有大片段的基因滲入。
同時,盡管大部分種質資源抗性表現不佳,仍能檢測到尚未在育種中利用的潛在抗性來源供體。上述研究提出一種高效評估植物種質資源的育種價值新策略,該策略利用一個較小的Elite×PGR雜交群體,通過基因組預測可推斷出數千種種質資源的育種價值。
據悉,該研究成果提出了一個基于基因組信息且普遍適用的新策略,以縮小種質遺傳資源庫管理和利用之間的鴻溝,這項方法策略可以補充和完善現有方法,也可與其他方法相結合,以加強對種質資源的利用,為現有栽培種的改良提供重要理論基礎。(科技日報記者 吳純新 通訊員 鄧小麗)
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