培育抗穗發芽紅麥新品種

本文轉自:中國科學報

中國農科院深圳農業基因組研究所等

培育抗穗發芽紅麥新品種

本報訊(記者李晨 通訊員馬昕怡)

近日,中國農科院深圳農業基因組研究所綠色輕簡超級稻遺傳解析與分子育種創新團隊聯合其他單位,成功創制抗穗發芽紅麥,將白粒小麥轉化為紅粒小麥,並提高了小麥的抗穗發芽能力。相關研究成果發表於《植物生物技術》。

小麥是全球最重要的穀類作物之一。小麥成熟期如遇連陰雨不能及時收穫,常出現受潮麥粒在麥穗上發芽的現象,這被稱為穗發芽。穗發芽嚴重影響小麥產量和品質。一般來說,紅粒小麥比白粒小麥抗穗發芽。

在普通六倍體小麥中,Tamyb10基因透過啟用類黃酮與脫落酸(ABA)生物合成相關基因調控籽粒顏色和穗發芽抗性。在長期的馴化下,大多數白粒小麥品種中Tamyb10-A1/B1/D1基因由於插入或缺失突變,導致小麥種皮花青素不能正常積累而呈現白色種皮。

研究人員針對Tamyb10-B1a基因的19bp缺失位點設計特異性gRNA,利用CRISPR/Cas9基因編輯技術獲得Tamyb10-B1a基因的+1bp編輯植株,從而使白粒小麥中Tamyb10-B1a基因19bp缺失導致的移碼突變修復為18bp缺失,進而使Tamyb10-B1基因恢復編碼蛋白的能力。透過上述策略,研究人員成功將白粒小麥轉化為紅粒小麥,並提高了小麥的抗穗發芽能力。

除了籽粒顏色和抗穗發芽外,該基因編輯小麥在其他農藝性狀上與對照品種沒有區別。該方法可實現優良白麥品種的快速改良,不需要經過煩瑣的雜交聚合和回交,並將有助於快速培育具有穗發芽抗性的紅麥新品種。

相關論文資訊:

https://doi。org/10。1111/pbi。13981

釋出於:北京