近日，中國農(nóng)業(yè)大學教授陳紹江領銜的國內外單倍體育種技術研究團隊在國際知名英文期刊《植物生物技術雜志》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體系奠定了基礎。
研究團隊在克隆玉米單倍體關鍵誘導基因ZmDMP的基礎上，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的能力。對雜交產(chǎn)生的單倍體進行的高通量測序結果表明，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，誘導率變幅為0.5%—3.7%，平均誘導率為1.9%，這表明番茄單倍體誘導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基因單倍體誘導功能的驗證，首創(chuàng)了番茄單倍體誘導系及其配套的誘導鑒別技術，突破了關鍵技術瓶頸。研究結果不僅為番茄單倍體快速育種技術研發(fā)起到奠基性的引領作用，也為在更多作物上創(chuàng)建通用的跨物種單倍體育種技術體系及雜種優(yōu)勢利用效能的提升開辟了新的路徑。(記者 馬愛平)
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