近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所科研團(tuán)隊(duì)率先建立了小麥快速純合遺傳轉(zhuǎn)化體系，相關(guān)研究成果發(fā)表在《植物生物技術(shù)雜志》（Plant Biotechnology Journal）上。
傳統(tǒng)小麥遺傳轉(zhuǎn)化普遍以二倍體幼胚為受體材料，但由此獲得的基因編輯植株需要經(jīng)過多代自交和鑒定才能獲得純合株系。雖然利用小麥單倍體組織作為受體進(jìn)行遺傳轉(zhuǎn)化可以直接獲得純合體，但現(xiàn)有的小麥單倍體誘導(dǎo)技術(shù)仍存在轉(zhuǎn)化效率低、基因型依賴強(qiáng)、幼胚質(zhì)量差等難題，阻礙了基因編輯育種進(jìn)程。
研究團(tuán)隊(duì)利用前期創(chuàng)制的具有胚色可視化標(biāo)記的單倍體誘導(dǎo)系為父本雜交，并成功從其雜交后代中篩選出呈現(xiàn)白色的小麥單倍體幼胚作為受體材料進(jìn)行遺傳轉(zhuǎn)化。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該技術(shù)轉(zhuǎn)化效率達(dá)66.7%~78.4%，基因編輯效率達(dá)92.7%。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，利用該技術(shù)可在當(dāng)代直接獲得純合穩(wěn)定的基因編輯植株，且下一代性狀穩(wěn)定不分離。
同時，研究團(tuán)隊(duì)利用該技術(shù)對小麥淀粉合成關(guān)鍵基因進(jìn)行編輯，創(chuàng)制出直鏈淀粉含量顯著改變的突變體材料。該研究實(shí)現(xiàn)了基因編輯植株的快速純合，為加快小麥分子設(shè)計(jì)育種提供了理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。
該研究獲國家自然科學(xué)基金、農(nóng)業(yè)生物育種重大專項(xiàng)等項(xiàng)目支持。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1111/pbi.70477
