近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所生物信息學(xué)及應(yīng)用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)協(xié)同小麥資源與利用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，深入研究了小麥育種過(guò)程中多性狀協(xié)同改良的分子遺傳基礎(chǔ)，為小麥復(fù)雜性狀遺傳基礎(chǔ)解析提供了切實(shí)可行的研究方法，而且進(jìn)一步推動(dòng)了小麥優(yōu)異基因以及優(yōu)異變異位點(diǎn)的挖掘和利用，對(duì)中國(guó)小麥高產(chǎn)育種具有指導(dǎo)意義。1月12日，相關(guān)研究成果發(fā)表在《分子植物》(Molecular Plant)雜志上。

據(jù)中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所研究員毛龍介紹，作物種質(zhì)資源多樣性調(diào)查對(duì)深入了解作物株型和產(chǎn)量構(gòu)成的遺傳基礎(chǔ)具有重要意義，但對(duì)小麥這方面的研究較少。

該團(tuán)隊(duì)通過(guò)梳理過(guò)去近百年的中國(guó)小麥育種歷史，結(jié)合分子標(biāo)記收集，篩選到287份具有廣泛遺傳多樣性的微核心種質(zhì)材料。研究人員以這287份國(guó)內(nèi)微核心種質(zhì)為材料，結(jié)合11個(gè)重要農(nóng)藝性狀，從育種選擇、農(nóng)藝性狀遺傳基礎(chǔ)、多性狀協(xié)同改良、優(yōu)異位點(diǎn)聚合、后綠色革命中赤霉素路徑的育種選擇修飾等方面，對(duì)國(guó)內(nèi)小麥育種改良工作的分子遺傳基礎(chǔ)進(jìn)行了全面解析。通過(guò)對(duì)育種過(guò)程中主要農(nóng)藝性狀的協(xié)同改良研究，獲得一批“降低株高-增加粒重”“降低株高-縮短開(kāi)花期”以及“縮短開(kāi)花期-增加粒重”的協(xié)同位點(diǎn)。其中，“降低株高-增加粒重”“降低株高-縮短開(kāi)花期”的協(xié)同優(yōu)異位點(diǎn)在栽培種中的比例逐漸增加，且在育種年代中呈現(xiàn)逐漸累積的過(guò)程。研究結(jié)果表明，現(xiàn)代育種改良通過(guò)G蛋白路徑和生長(zhǎng)素路徑等多通路協(xié)調(diào)互作的模式對(duì)赤霉素路徑進(jìn)行選擇修飾與精細(xì)調(diào)控，可實(shí)現(xiàn)后綠色革命時(shí)代新的高產(chǎn)目標(biāo)。

該研究不僅為小麥復(fù)雜性狀遺傳基礎(chǔ)解析提供了切實(shí)可行的研究方法，還進(jìn)一步推動(dòng)了小麥優(yōu)異基因以及優(yōu)異變異位點(diǎn)的挖掘和利用，對(duì)中國(guó)小麥高產(chǎn)育種具有指導(dǎo)意義。

該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金和中國(guó)農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目的資助。(科技日?qǐng)?bào)記者 馬愛(ài)平通訊員 衛(wèi)斐)

標(biāo)簽： 小麥育種 多性狀 協(xié)同改良 遺傳基礎(chǔ)獲解析