大豆雄性不育基因首次克隆成功 為拓寬遺傳基礎(chǔ)提供重要支撐

記者10日從中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院獲悉，該院作物科學(xué)研究所大豆育種技術(shù)創(chuàng)新與新品種選育創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國內(nèi)優(yōu)勢科研機(jī)構(gòu)，成功克隆了科學(xué)界孜孜以求50年而不獲的大豆雄性不育基因公式，為拓寬大豆品種的遺傳基礎(chǔ)提供了重要支撐。相關(guān)研究成果近日在線發(fā)表于《植物生物技術(shù)雜志》。

團(tuán)隊(duì)執(zhí)行首席、中國農(nóng)科院作科所研究員孫石介紹，大豆是典型的自花授粉作物，花器官小，人工雜交困難、效率低;不同地理來源品種常因花期不遇進(jìn)一步限制了品種間的基因交流，導(dǎo)致大豆育成品種遺傳基礎(chǔ)狹窄，遺傳改良進(jìn)度緩慢。構(gòu)建輪回選擇群體是拓寬作物品種遺傳基礎(chǔ)的有效方法。

我國學(xué)者利用引進(jìn)的雄性不育公式突變體(公式)，成功構(gòu)建了針對不同產(chǎn)區(qū)的輪回選擇基礎(chǔ)群體，并選育出大豆新品種。然而，由于遲遲未找到該基因在染色體上的準(zhǔn)確位點(diǎn)，“等于不知道它長什么樣”，無法建立高效的生物育種技術(shù)體系，嚴(yán)重限制了輪回選擇育種的效率。

團(tuán)隊(duì)針對不育基因的特點(diǎn)，提出了公共對照池分子克隆策略，即利用已公開的大豆品種重測序數(shù)據(jù)作為公共對照池，以ms1雄性不育純合材料構(gòu)建突變池，通過高通量測序分析，定位了公式基因位點(diǎn);并通過CRISPR/Cas9技術(shù)，創(chuàng)制該基因編輯突變體，成功再現(xiàn)了公式材料的雄性不育表型，從而有力證實(shí)了公式基因突變導(dǎo)致公式材料的雄性不育。

這是大豆雄性不育基因分子克隆和功能實(shí)證的首例報(bào)道，為提高大豆雄性不育ms1輪回選擇群體的育種效率、利用基因編輯技術(shù)定向?qū)胄?span id="bjhd91v" class="keyword">性不育性狀、拓寬大豆品種的遺傳基礎(chǔ)提供了重要支撐。

研究建立的公共對照池分子克隆策略對于重要突變體基因的分子克隆也具有重要的借鑒價(jià)值。(記者瞿劍)

關(guān)鍵詞： 大豆 雄性不育 基因 克隆