科學家獲得一代聚合多個優(yōu)異基因的小麥新種質

據(jù)中國農科院最新消息，近日，該院作物科學研究所作物轉基因及基因編輯技術與應用創(chuàng)新團隊，利用多基因編輯技術，實現(xiàn)了冬小麥一代多個優(yōu)異等位基因聚合，并成功獲得了無轉基因、聚合多個優(yōu)異等位基因的小麥新種質，為小麥和其他多倍體農作物開展多基因聚合育種提供了重要的技術支撐。相關研究成果最新在線發(fā)表于《分子植物》。

小麥是保障我國糧食安全的重要主糧作物。目前，利用CRISPR/Cas9系統(tǒng)介導的基因編輯技術已廣泛應用于農作物功能基因組學研究和作物遺傳育種改良，但由于小麥為異源六倍體，基因組比較龐大且背景復雜，遺傳轉化效率相對較低，目前仍然缺乏高效的小麥多基因編輯體系。

團隊利用CRISPR/Cas9系統(tǒng)和多順反子tRNA自剪切體系，開發(fā)了一種高效、通用的多基因編輯技術。以控制穗發(fā)芽抗性、氮吸收利用、株型、支鏈淀粉合成和磷轉運的6個基因作為靶基因，分別構建同時靶向2個、3個、4個和5個基因組合的多基因編輯載體，以黃淮麥區(qū)大面積種植的小麥品種鄭麥7698為受體材料，實現(xiàn)15個基因組位點同時編輯，獲得了2、3、4、5個基因編輯植株，最高編輯效率可達50%。團隊進一步通過胚拯救和后代分離，成功獲得了無轉基因、多個優(yōu)異等位基因聚合的小麥新種質。

CRISPR/Cas9系統(tǒng)介導的小麥多基因編輯，獲得聚合多個優(yōu)良等位基因的小麥新種質。這一小麥高效、通用多基因編輯體系的建立，將有助于促進小麥分子生物學研究和復雜性狀形成的網絡解析，定向創(chuàng)制小麥新種質，加速育種進程。