首個CENH3父本單倍體誘導技術加速雜交小麥育種

小麥受基因組復雜性（異源六倍體）所限，在雜交育種上停滯不前。同時，制種成本過高也大大制約著雜交小麥產業(yè)化推廣。

先正達集團北京創(chuàng)新中心呂建團隊與先正達種業(yè)科學家Tim Kelliher團隊合作，開發(fā)出作物上首個具商業(yè)化潛力的父本單倍體誘導技術，可以在小麥中產生父本單倍體，大幅減少小麥雜交制種成本。相關論文于2020年11月9日在線發(fā)表于《自然—生物技術》。

研究人員創(chuàng)新性地設計了一對gRNA，只在CENH3（絲粒組蛋白）蛋白氮端引入回碼突變，不改變羧基段和啟動子區(qū)域，最終實現(xiàn)了7%的父本單倍體誘導率。由此，該研究團隊開發(fā)了一步胞質不育系轉育技術。這是基于父本單倍體技術，將不育系開發(fā)成父本單倍體誘導系，將待轉育的材料誘導父本單倍體，再利用單倍體加倍技術實現(xiàn)胞質不育的一步轉育，可以將原來需要的3年時間（7代）縮短到不到一年時間（2代）。

這項技術不僅可以加速小麥雜種優(yōu)勢的基礎研究和雜交小麥的推廣，也為基于CENH3的HI-EDIT（單倍體基因編輯耦合技術）技術在多種作物中的應用鋪平道路。同樣的方法和設計模式或可推廣到其它沒有單倍體誘導系統(tǒng)的作物上。

來源：nature、科學網、中華網