“从头驯化”:创造人类所需个性化“新”食物(3)
历经15年,严建兵团队与合作者创新地设计了一种遗传群体“CUBIC”群体(多亲本高世代自交群体)。该群体来自于我国四个杂种优势群的24个玉米骨干自交系,研究人员通过两轮双列杂交实现了所有亲本基因交流,大大缩短了群体发展周期,接着采用6代开放授粉和6代连续自交,最终得到1404个自交家系作为优异的育种材料,可用于后续研究。
严建兵表示,CUBIC群体融合了育种家的经验和基础研究学者的遗传设计,其在设计之初就将遗传育种作为重要目标。
相较于传统遗传群体,CUBIC设计具有遗传多样性高、群体结构不明显、重组事件更加充分、与育种目标更加密切等诸多优势,这些特点保证了该群体有更高的定位功效,并预期产生可直接应用育种实践的成果。
近日,研究人员利用CUBIC群体鉴定了600多个关键性状位点及其它重要候选基因,进行了1000多个候选基因的大规模实验。研究人员认为,通过调查关键性状基因位点区间所有基因突变体的表型,就可以鉴定到功能基因,省去了繁杂的精细定位过程。
“通俗来说,我们已经把一个‘水库’的基因量缩减到了一个‘池塘’的量。那么,下一步就是从‘池塘’中找到关键基因,而这将会是更具挑战性。”严建兵说。
不过,严建兵相信,“众人拾柴火焰高”。他此前发展的多样化玉米关联群体,已经免费给国内外同行使用,累计给50多家单位共分发15000份种子,极大促进了我国玉米的基础研究进展。他们也将CUBIC群体共享开放,希望以“资源共享,众筹研究”的方式推动玉米的定制化遗传改良,并以此促进个性化作物“从头驯化”研究的梦想。
相关论文信息:
https://genomebiology.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13059-020-1930-x
https://doi.org/10.1016/j.molp.2019.03.016
https://www.nature.com/articles/s41467-020-14746-7
不同品种的玉米
严建兵正在与学生讨论
严建兵在玉米田中考察(图片来源:受访者提供)
版权声明:凡本网注明“来源:中国科学报、科学网、科学新闻杂志”的所有作品,网站转载,请在正文上方注明来源和作者,且不得对内容作实质性改动;微信公众号、头条号等新媒体平台,转载请联系授权。邮箱:shouquan@stimes.cn。