首个番茄单倍体诱导系创建成功

最新发现与创新

科技日报讯 (记者马爱平)近日,中国农业大学教授陈绍江领衔的国内外单倍体育种技术研究团队在国际知名英文期刊《植物生物技术杂志》上发表最新研究成果,该成果首次建立了番茄单倍体诱导系统,为创建单双子叶作物通用的跨物种单倍体快速育种技术体系奠定了基础。

研究团队在克隆玉米单倍体关键诱导基因ZmDMP的基础上,发现ZmDMP在番茄中存在1个同源基因。实验证明番茄中SlDMP基因突变同样具备独立的单倍体诱导的能力。对杂交产生的单倍体进行的高通量测序结果表明,这些单倍体均不携带来自父本的染色体组,这说明SlDMP突变体诱导产生的是纯母本单倍体。

由于番茄种子小,单倍体鉴别较为困难。为克服这一技术瓶颈,研究团队建立了荧光快速鉴别方法,通过浸种和萌发根尖荧光的两步观察,可实现番茄单倍体的精准鉴别。借助这一方法,以番茄单倍体诱导系为父本,与36个材料杂交,发现均能够产生母本单倍体,诱导率变幅为0.5%—3.7%,平均诱导率为1.9%,这表明番茄单倍体诱导体系无明显的基因型依赖性,表现出很好的通用性。同时,由于番茄具有较好的繁殖性能,有助于单倍体加倍并实现较高通量的双单倍体纯系创制。

陈绍江指出,现有进展为攻克番茄单倍体育种的国际性难题进行了成功探索,通过番茄DMP基因单倍体诱导功能的验证,首创了番茄单倍体诱导系及其配套的诱导鉴别技术,突破了关键技术瓶颈。研究结果不仅为番茄单倍体快速育种技术研发起到奠基性的引领作用,也为在更多作物上创建通用的跨物种单倍体育种技术体系及杂种优势利用效能的提升开辟了新的路径。

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