时候：2022-12-19 08:34来历：中国农业科学院蔬菜花草研究所原文: 焦点提醒：近期，中国农业科学院蔬菜花草研究所蔬菜功能基因组团队结合国内多家合作单元，针对葫芦科瓜类作物遗传根本狭小难以取得紧凑株型的问题，提出了一种定向的人工进化策略来缔造葫芦科瓜类作物的全新紧凑株型，年夜年夜提高了葫芦科瓜类作物的出产效力，显著节流了劳动力的投入。
一个物种的种质资本群体内的遗传变异缺少、同质化严重，是今朝首要农作物都面对的遗传根本狭小的问题。遗传根本狭小是农作物改进难以获得冲破性进展的全球问题。近期，中国农业科学院蔬菜花草研究所蔬菜功能基因组团队结合国内多家合作单元，针对葫芦科瓜类作物遗传根本狭小难以取得紧凑株型的问题，提出了一种定向的人工进化策略来缔造葫芦科瓜类作物的全新紧凑株型，年夜年夜提高了葫芦科瓜类作物的出产效力，显著节流了劳动力的投入。相干研究功效在2022年12月13日以Architecture design of cucurbit crops for enhanced productivity by a natural allele为题颁发在Nature Plants上。 黄瓜、甜瓜和西瓜等葫芦科瓜类作物是世界上主要的经济蔬菜/生果作物，这些作物的主茎和节间均较长，使得栽培群体的莳植密度较低，治理上耗时费工，出产效力低下。具有显性遗传的特点，而且不影响座果和产量的紧凑株型已成为葫芦科作物急需改进的一个主要标的目的。 为领会决这一育种困难，研究团队在2000多份南瓜种质中寻觅到独一一份由显性单基因节制的中国南瓜矮化种质。图位克隆和遗传验证揭露南瓜CmoYABBY1基因的5'UTR上一段76bp的缺掉，经由过程加强CmoYABBY1的卵白翻译程度，使得南瓜主茎极端缩短。阐发发现该76bp序列中存在一个在葫芦科作物中守旧的元件B-region，研究团队操纵基因编纂东西对黄瓜和西瓜中的B-reg乐鱼体育appion进行靶向删除，缔造出B-region各类分歧的缺掉情势，分歧水平的加强了YABBY1的翻译量，进而分歧水平的缩短了黄瓜和西瓜的主茎长度，从而实现了茎长的邃密调理。研究团队按照分歧瓜类作物的分歧栽培模式，将基因编纂取得的新等位基因植株进行切确设置装备摆设，发现基因编纂的矮化植株可以显著的提高单元面积产量或显著下降劳动力本钱。 研究团队认为YABBY1基因上B-region的各类分歧缺掉是优化葫芦科瓜类作物主茎长度的有用策略，可以年夜幅度的提高葫芦科作物的出产效力。Nature Plants同期还刊发了林鸿宣院士团队撰写的题为Compact plants enhance productivity的评论文章，对该项功效进行了介绍并赐与了高度评价。 该论文的第一完成单元和通信单元为中国农科院蔬菜花草研究所。第一作者为中国农业科学院蔬菜花草研究所与西北农林科技年夜学结合培育博士后王深浩（现为副传授）、中国农业科学院蔬菜花草研究地点读博士生王昆和西北农林科技年夜学园艺学院李征传授。通信作者为蔬菜花草研究所杨学勇研究员。中国热带农业科学院和中国农业科学院深圳农业基因组研究所的黄三文研究员对该研究进行了指点，北京市农林科学院蔬菜研究所的李海真研究员为该功效供给了南瓜种质资本和群体材料。该研究获得了国度天然科学基金和中国农业科学院立异工程等项目标帮助。 原文链接：https://doi.org/10.1038/s41477-022-01297-6
日期：2022-12-19
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