實現基因資源的合理利用
- 發佈時間:2015-07-27 03:32:11 來源:農民日報 責任編輯:羅伯特
繆翼
水稻是最重要的糧食作物之一,直接關係到世界一半人口的生活品質。以前,一個有著天然缺陷的水稻品種,只能通過一代代雜交選育。如今,通過對水稻品質與産量等起決定作用的內在基因的研究,科學家有望利用遺傳途徑改良水稻品種,培育出集多抗、優質、高産、營養、高效等於一身的水稻新品種。
如果説,對水稻基因進行測序的目的是想知道其中的基因“是什麼”,對重要農藝性狀功能基因的研究目的是想要知道某個基因“能幹什麼”。
那麼,一個被科學家克隆成功的優異基因究竟能幹什麼呢?
據了解,近年來,我國科學家已經從水稻中克隆了一大批控制水稻高産、優質、抗逆和營養高效等重要農藝性狀的功能基因,包括:粒長基因GL7,抗高溫基因高溫抗性1號,耐鹽性基因SKC1,秈粳廣親和基因S5,增産基因qGL3,光敏不育基因pms3,分蘗調控基因TE,品質基因GIF1,磷高效基因PUP1等。
就以今天的“主角”粒長基因GL7為例,將其導入高産秈稻“T461”後,GL7幹了什麼?它改良了“T461”的外觀品質,從而實現了育种家的育種目標,育成的優質品種“夏禾”會同時兼顧高産和優質的特性。
如果説,功能基因組學的研究成果使得作物改良由過去的以經驗為主的育種發展到精準育種。那麼,作物遺傳改良的實質就是對基因資源的合理利用,每一個水稻功能基因克隆的成功,歸根結底都是為日後的設計育種提供物質基礎。
還是以粒長基因GL7為例。如果只有達到國家一級優質秈稻粒長標準(長寬比點3.0)的稻米才能出口國外,那麼,粒長長寬比不到3.0的秈稻“T461”即使産量再高也會被拒之門外。然而,導入GL7基因後的改良品種“夏禾”,就可以坦然地“走出去”。
如今,伴隨著新一代高通量、高精度測序技術的發展,水稻功能基因組學的研究正不斷深入,並開始推動作物遺傳育種理念和育種技術手段的革新。
或許此時,科學家們正在“操持著”被破解的優異基因資源,在實驗室裏設計作物基因型、組裝基因,加快一個個高産、優質、多抗的好品種出爐速度。
近日,國務院常務會議部署,加快轉變農業發展方式,走安全高效綠色發展之路。而農業綠色發展的路上,“少打農藥、少施化肥、節水抗逆、優質高産”的綠色農作物新品種不能少,這就需要對優質基因資源不斷積累併合理利用。
據業內人士介紹,隨著水稻功能基因組研究的不斷深入,最終將從分子、細胞、物種和進化各層面闡明全部基因的生物學功能,揭示植株生長髮育、環境應答以及生物環境互作的分子調控網路。水稻功能基因組研究不僅為作物産量、品質、抗病、抗蟲、抗逆、營養高效等各種性狀的改良提供大量的基因,而且還大大豐富和發展了遺傳學理論,使得人們能從基因及其表達調控機制來認識表型和性狀遺傳。
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