科技日報記者 馬愛平
近日，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授陳紹江領(lǐng)銜的國內(nèi)外單倍體育種技術(shù)研究團隊在國際知名英文期刊《植物生物技術(shù)雜志》上發(fā)表最新研究成果，該成果首次建立了番茄單倍體誘導(dǎo)系統(tǒng)，為創(chuàng)建單雙子葉作物通用的跨物種單倍體快速育種技術(shù)體系奠定了基礎(chǔ)。
研究團隊在克隆玉米單倍體關(guān)鍵誘導(dǎo)基因ZmDMP的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)ZmDMP在番茄中存在1個同源基因。實驗證明番茄中SlDMP基因突變同樣具備獨立的單倍體誘導(dǎo)的能力。對雜交產(chǎn)生的單倍體進行的高通量測序結(jié)果表明，這些單倍體均不攜帶來自父本的染色體組，這說明SlDMP突變體誘導(dǎo)產(chǎn)生的是純母本單倍體。
由于番茄種子小，單倍體鑒別較為困難。為克服這一技術(shù)瓶頸，研究團隊建立了熒光快速鑒別方法，通過浸種和萌發(fā)根尖熒光的兩步觀察，可實現(xiàn)番茄單倍體的精準鑒別。借助這一方法，以番茄單倍體誘導(dǎo)系為父本，與36個材料雜交，發(fā)現(xiàn)均能夠產(chǎn)生母本單倍體，誘導(dǎo)率變幅為0.5%— 3.7%，平均誘導(dǎo)率為1.9%，這表明番茄單倍體誘導(dǎo)體系無明顯的基因型依賴性，表現(xiàn)出很好的通用性。同時，由于番茄具有較好的繁殖性能，有助于單倍體加倍并實現(xiàn)較高通量的雙單倍體純系創(chuàng)制。
陳紹江指出，現(xiàn)有進展為攻克番茄單倍體育種的國際性難題進行了成功探索，通過番茄DMP基因單倍體誘導(dǎo)功能的驗證，首創(chuàng)了番茄單倍體誘導(dǎo)系及其配套的誘導(dǎo)鑒別技術(shù)，突破了關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。研究結(jié)果不僅為番茄單倍體快速育種技術(shù)研發(fā)起到奠基性的引領(lǐng)作用，也為在更多作物上創(chuàng)建通用的跨物種單倍體育種技術(shù)體系及雜種優(yōu)勢利用效能的提升開辟了新的路徑。
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