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应对全球粮食危机 中国科学家提出并验证野生稻驯化新策略-鸭脖娱乐官网

2021-11-21 08:16

本文摘要:北京2月4日电记者孙子发。近年来,世界气候变化加剧,全球变暖和极端天气频发,给粮食安全带来巨大挑战。如何有效应对全球粮食危机备受关注。 中国科学家近日在世界主食水稻研究中提出并确认了异源四倍体野生稻驯化新策略,将为有效应对未来全球粮食危机提供切实可行的“中国方案”。开辟农作物育种新方向。水稻是世界上最重要的粮食作物之一,为世界上一半以上的人口提供主食。 尽管中国在水稻育种领域取得了辉煌的成就,但仍迫切需要新的战略来应对未来的粮食挑战。

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北京2月4日电记者孙子发。近年来,世界气候变化加剧,全球变暖和极端天气频发,给粮食安全带来巨大挑战。如何有效应对全球粮食危机备受关注。

中国科学家近日在世界主食水稻研究中提出并确认了异源四倍体野生稻驯化新策略,将为有效应对未来全球粮食危机提供切实可行的“中国方案”。开辟农作物育种新方向。水稻是世界上最重要的粮食作物之一,为世界上一半以上的人口提供主食。

尽管中国在水稻育种领域取得了辉煌的成就,但仍迫切需要新的战略来应对未来的粮食挑战。如何进一步提高作物产量是一个亟待解决的严重问题。基于此,院士团队。

中科院种子创新研究所/遗传与发育生物学研究所贾扬等人及其合作者提出并确认了全球首次异源四倍体野生稻快速再驯化新策略,旨在最终培育出新型多倍体水稻作物,从而大大提高粮食产量,增强作物对环境变化的适应能力。这项最新研究为未来应对粮食危机提出了新的可行策略,为作物育种开辟了新方向。

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未来四倍体水稻新作物的成功栽培有望为世界粮食生产带来一场颠覆性的革命。中国科学家在水稻栽培领域取得的这一重大突破的论文于北京时间2月4日发表在国际知名学术期刊《细胞》上。四阶段推广驯化新策略。论文主要通讯作者李家洋院士长期致力于水稻高产优质性状形成的分子机制研究,引领高效精准设计育种的农作物。

他介绍,现在的栽培稻是从祖先的二倍体野生稻中人工驯化数千年。驯化过程改善了重要的农艺性状,同时导致遗传多样性的大量丧失。

除二倍体栽培稻外,稻属还有其他25种野生植物,根据其基因组特征可分为11种类型,其中二倍体基因组6种,四倍体基因组5种。其中,异源四倍体野生稻具有生物量大、固有杂种优势、环境适应性强等优点,但也具有非驯化特性,不能用于农业生产。离子。

为攻克多倍体水稻新作物培育难题,李家洋团队首次提出异源四倍体野生水稻快速再驯化新策略,研究分四个阶段推进:第一阶段、采集最佳综合性状异源四倍体野生稻底盘种质资源的筛选;第二阶段,建立野生稻快速从头驯化技术体系;第三阶段,分子设计和品种快速驯化;第四阶段,水稻新作物推广应用。目前,研究团队已完成前两个阶段的科研攻关,并突破了一系列技术瓶颈。突破四倍体野生稻驯化三大技术瓶颈。

以异源四倍体野生稻快速从头驯化战略为蓝图,李家扬团队与合作伙伴。rs首先确定了生物量最大、抗逆性最强的目标材料,并将其收集起来。通过组培再生能力、基因组杂合性和田间综合性状等对28种异源四倍体野生稻资源进行系统调查,并获得高秆选择野生稻资源作为后续研究的基础,命名为“多倍体水稻1号”PolyPloidRice1,简称PPR1。PPR1的生物量极大,株高、穗长、叶宽分别可达2。

大米,48厘米,5厘米,但也有细穗、小粒、长芒等典型的未驯化特征。进入第二阶段,研究团队通过不断的研究,突破了异源四倍体野生稻快速从头驯化的三大技术瓶颈:一是建立了高效的组培再生和遗传转化系统。tem为多倍体水稻,在获得PPR1方面更有优势。在良好的组培再生能力基础上,进一步优化系统,最终遗传转化效率高达80%以上,转化苗再生效率高达40%。

二是建立高效精准的基因组编辑技术体系,成功实现基因敲除和单碱基置换两种基因组编辑,构建多基因编辑体系。三是建立优质四倍体野生稻参考基因组,采用最新测序技术和基因组组装策略,组装出第一个异源四倍体水稻参考基因组,大小约为894.6Mb栽培稻的两倍,共注释81421个高置信基因,进一步系统分析了四倍体水稻的基因组特征。证明该驯化策略在selec中是高度可行的。

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关于和决心。在PPR1成功突破第二阶段所有技术瓶颈的基础上,李家洋团队进一步检验了二倍体栽培稻中积累的功能基因知识能否用于异源四倍体野生稻的快速驯化。在异源四倍体基因组中,对栽培稻中10个驯化基因和113个重要农艺性状基因的同源基因进行了注释,系统分析了它们的同源性,在PPR1中控制了落叶、芒长和株高。

对同源基因、粒长、茎粗和生育期进行基因编辑,最终成功创造出减少落叶、更短芒长、降低株高、更长粒长、更粗茎、不同抽穗期的多种缩短基因编辑源四倍体野生稻材料。李家阳院士表示,这一系列研究成果证明了快速从头穹顶。中国科学家提出的异源四倍体野生稻阳离子化策略具有很强的可行性,对未来农作物新品种的创造和培育具有重要意义。

未来,研究团队将在此阶段性科研成果的基础上,推动PPR1品种和水稻新作物的分子设计和快速驯化。��申请帮助世界农业生产增加收入,应对未来全球粮食危机。完成编辑:叶攀。


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