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云南师大马铃薯科学研究院发起"优薯计划"
2019年01月24日 14:22 来源:云南师范大学 作者: 字号
关键词:Nature Genetics;繁殖系数;云南师范大学;自交;马铃薯

内容摘要:云南师范大学马铃薯科学研究院发起“优薯计划”,对马铃薯的育种和繁殖方式进行创新。

关键词:Nature Genetics;繁殖系数;云南师范大学;自交;马铃薯

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  马铃薯是世界上重要的块茎类粮食作物,也是云南人钟爱的食物。然而马铃薯产业却面临着繁殖系数低、储运成本高、易携带病虫害等问题,鉴于此,云南师范大学马铃薯科学研究院发起“优薯计划”,对马铃薯的育种和繁殖方式进行创新。

  日前,云南师范大学马铃薯科学研究院博士后张春芝、博士研究生王培作为第一作者,以《The genetic basis of inbreeding depression in potato》为题在《Nature Genetics》发表了创新性研究论文。

  与其它谷物类粮食作物不同,马铃薯是依靠薯块繁殖的同源四倍体物种,其育种周期长。此外,由于是薯块繁殖,存在繁殖系数低、储运成本高、易携带病虫害等问题。为了彻底打破产业发展中的障碍,在农业农村部和深圳市的支持下,云南师范大学特聘教授、马铃薯科学研究院院长、中国农业科学院农业基因组研究所所长黄三文联合国内外优势单位发起了“优薯计划”,即用基因组学和合成生物学指导马铃薯产业的“绿色革命”,用二倍体替代四倍体,并用杂交种子替代薯块,对马铃薯的育种和繁殖方式进行颠覆性创新。

  用二倍体自交系替代同源四倍体栽培品种进行杂交育种,可将育种周期从10-15年缩短为3-5年,大幅度提高育种效率;用储运方便且不带主要病虫害的杂交种子替代块茎繁殖,将把繁殖系数提高1000倍,为我国每年节省1000万亩种薯繁育用地,并解决1000万吨种薯储运难题。

  自然界中70%的马铃薯种质资源为二倍体,其丰富的遗传变异为“优薯计划”的实施提供了基础。在之前的研究中,该团队成员通过基因组编辑的方法克服了自交不亲和的障碍。在本次研究中,研究人员重点解析了马铃薯自交衰退的遗传机制,为二倍体马铃薯分子设计育种提供了理论基础,也为解析其它无性繁殖作物的自交衰退提供了借鉴。

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