12月13日，中國水稻研究所種質(zhì)創(chuàng)新團(tuán)隊提出了利用基因編輯技術(shù)快速減緩綠色革命帶來的遺傳侵蝕效應(yīng)。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《科學(xué)報告（Scientific Reports）》上。
據(jù)胡興明博士介紹，遺傳侵蝕指的是隨著農(nóng)業(yè)工業(yè)化發(fā)展，栽培的農(nóng)作物會失去大量遺傳資源，群體內(nèi)多樣性會大大降低，存在潛在生物或者非生物侵害危機。綠色革命基因sd1應(yīng)用水稻育種以來，帶有半矮稈基因植株的改良品種在多個生態(tài)區(qū)得到較快推廣，淘汰了當(dāng)?shù)胤N植的農(nóng)家品種，這種單一化的現(xiàn)代品種種植現(xiàn)象在中國尤為突出。研究人員認(rèn)為，利用基因編輯工具，對已經(jīng)保存的大量高稈農(nóng)家品種進(jìn)行半矮稈sd1基因的編輯，可以大量且迅速獲得單一位點破壞但仍保留其他優(yōu)良農(nóng)藝性狀特點的種質(zhì)，這比當(dāng)初僅僅依靠自發(fā)等位突變的sd1基因通過雜交、回交獲得改良品系，不僅有效率上優(yōu)勢，更重要的是可以更大程度上保留地方品種優(yōu)良特性。
該研究中研究人員選擇了亞洲栽培稻aus生態(tài)型代表品種Kasalath和越南著名廣譜性抗稻瘟病品種特特普，進(jìn)行SD1靶位點編輯。考慮特特普抽穗晚的特性，研究人員同時還對Se5抽穗期基因進(jìn)行編輯，這些編輯使研究人員成功獲得了攜帶有新的不同等位突變sd1變異體和帶有sd1se5雙突變的特特普編輯株系。研究發(fā)現(xiàn)，至少2個帶有新的sd1突變的kasalath株系在同樣栽培條件下表現(xiàn)出比kasalath增產(chǎn)的趨勢；特特普編輯成半矮稈的株系，其廣譜的抗稻瘟病特性不僅沒有減少，反而有一定程度上增加，這為研究人員保護(hù)利用好水稻遺傳資源提供應(yīng)對危機的準(zhǔn)備。
該研究得到國家自然科學(xué)基金資助。（通訊員 陳鎏琰）
原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41598-019-55757-9
