点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:国产猕猴桃有望进入精准设计育种时代
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

国产猕猴桃有望进入精准设计育种时代

来源:中国科学报2023-01-18 10:17

  在耕地面积有限的情况下,大幅提高农作物产量和品质是保证粮食安全的必然途径。随着我国农业大数据与现代生物技术的应用,越来越多的物种进入育种4.0即精准设计育种时代。

  作为我国重要的果业资源,猕猴桃产业也面临着从高产量向高品质的转变。近日,中科院武汉植物园研究团队与北京大学现代农业研究院合作,在猕猴桃高维生素C、糖酸及抗性性状方面开展深入研究,为我国猕猴桃进入精准设计育种时代打下了基础。相关成果相继发表于《分子植物》和《新植物学家》。

  猕猴桃原产国成为产业和科研大国

  猕猴桃是一种具有重要营养价值的水果,因风味甜美、富含维生素C而被称为“维C之王”。新西兰上世纪初开始了猕猴桃培育和种植,在猕猴桃科学研究和国际贸易中长期处于引领地位。

  我国从上世纪70年代末开始零星种植猕猴桃,历经40年的发展,猕猴桃收获面积和产量分别达到18.26万公顷和219.67万吨,均占世界总产量和栽种面积的一半以上。然而,我国猕猴桃研究和产业发展长期落后于新西兰、意大利等猕猴桃科研、生产大国。

  猕猴桃属起源于中国,全属共包含54个物种,其中52个主要分布于我国。但目前,猕猴桃基础研究与分子育种主要受限于为数不多的可利用基因组资源——仅有中华猕猴桃和毛花猕猴桃发表了基因组,制约了我国猕猴桃基因组学研究与遗传改良。

  高质量基因组解开多个未解之谜

  研究团队选择具有超高维生素C含量的阔叶猕猴桃,以及我国具有独立知识产权的中华猕猴桃优良品种“东红”作为研究对象,完成了两个端粒至端粒无缺口猕猴桃基因组拼接,同时获得了染色体级别的单倍型基因组。

  通过保守的单拷贝同源基因构建物种进化树,研究人员推断阔叶猕猴桃与中华猕猴桃的分歧时间大约在839万年前。在此期间,有189个基因家族经历了显著的基因倍增,而58个基因家族经历了基因丢失。这些基因家族的扩张与收缩可能与猕猴桃科特有的性状,如更高的维生素含量、更大的果实型号等相关。研究发现,维生素合成途径基因在不同猕猴桃物种中分布较为保守,但其表达模式在高维生素C含量材料(阔叶)和低维生素C含量材料(东红)中不完全相同。

  为迈入精准设计育种时代打基础

  研究人员发现,与阔叶猕猴桃相比,东红猕猴桃具有明显更高的甜度。科学家从东红猕猴桃中鉴定出一个蔗糖转运蛋白基因,具有与蔗糖(甜味相关)含量显著相关的表达模式。科学家通过多种方法验证了该基因可能是红心猕猴桃甜度增加的重要原因。

  此外,科学家系统鉴定了猕猴桃属40余个物种的维生素C含量,发掘了猕猴桃维生素C合成的关键基因,揭示了调控猕猴桃维生素C合成的GBF3- MYBS1-GGP3分子模块。这加深了人们对猕猴桃维生素C合成的生理和分子机制的理解,为高维生素C果蔬种质创新提供了新的科学依据。

  中科院武汉植物园研究员李大卫向《中国科学报》介绍,这就好比建一座大楼,首先是打好打牢基础,因此需要猕猴桃高质量基因组,从中发掘具有重要功能的基因并阐明它们的功能,为猕猴桃精准设计育种提供依据、打下基础。目前在科学家的联合推动下,国产猕猴桃有望进入精准设计育种时代。(记者 李思辉)

[ 责编:张佳兴 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 我国在建最北高铁全线铺轨贯通

  • 超大型耙吸挖泥船"通浚"轮海试成功

独家策划

推荐阅读
《办法》明确,卫星导航定位基准站的建设和运行维护实行统一规划、统一标准、统一监管,以“合理布局、依法备案、资源共享、保障安全”为原则,必须符合国家有关法律法规、技术规范和标准。
2025-11-25 09:43
稳步提升乡村建设水平,包括优化乡村规划布局、推进基础设施提档升级、推动公共服务普惠均等、探索创新乡村建设推进方式等。
2025-11-25 09:40
机器人完成一个后空翻动作,关节转动误差需控制在0.5度以内;医疗植入人体的陶瓷关节,表面粗糙度若超过0.1微米
2025-11-25 03:05
党的二十届四中全会指出,“加快人工智能等数智技术创新,突破基础理论和核心技术,强化算力、算法、数据等高效供给”。
2025-11-25 03:05
11月24日,中国科学院国家空间科学中心召开空间科学先导专项最新亮点成果发布会,集中发布了空间科学卫星任务在宇宙暂现天体、宇宙线传播、太阳爆发等领域取得的系列重大科学突破。
2025-11-25 03:05
随着人工智能技术的飞速发展,各个领域都在发生深刻变革,教育系统也刮起了AI风。
2025-11-25 03:05
燕矶长江大桥是亚洲首个专业货运枢纽机场——鄂州花湖国际机场的重要配套工程,是鄂黄第二过江通道的重要组成部分。
2025-11-24 09:02
11月23日,由中国半导体行业协会、中国电子信息产业发展研究院主办的第二十二届中国国际半导体博览会在北京开幕。
2025-11-24 03:15
从国家管网集团西部管道有限责任公司获悉,截至11月21日,我国最长原油管道——西部原油管道实现安全平稳运行18年,累计输送原油超2亿吨。
2025-11-24 03:15
作为中国和南非两国合作推动科普教育的重要实践,中国科学技术馆与南非Sci-Bono科学中心合作建设的“倾听科学空间”21日正式向公众开放。逾百嘉宾和观众到场体验。
2025-11-24 03:15
为AI4S领域培养兼具理论素养与产业落地能力的复合型人才,同时助力企业技术创新与行业生态构建。
2025-11-24 03:15
2025年度“十大”科普热词从科技、文化、社会等维度,综合勾勒出2025年我国科普事业发展、科技前沿动态、科学传播与社会文化融合的整体态势和核心方向。
2025-11-21 15:11
枫清科技与麒麟软件达成战略合作,双方将围绕AI技术创新、产品研发、市场拓展等方面开展深度合作,共同推动信创产业生态的完善与发展。
2025-11-21 13:13
走进国家重要野生植物种质资源库辰山中心种子冷库,零下20摄氏度的寒气扑面而来,一排排整齐编号的收纳容器中,是进入“深度睡眠”状态的各类野生植物种子。
2025-11-21 09:53
小雪时节,容易发生感冒、皮肤干燥、关节疼痛及咳嗽等不适,大多因为寒燥外袭、津液失调。
2025-11-21 09:52
当前,关于精神疾病与心理治疗,公众还有哪些常见误解?带着这些问题,本报记者采访了北京安定医院多位专家。
2025-11-21 09:49
2023年11月,“天衍”量子计算云平台正式发布,截至目前,访问量已突破3700万次,覆盖海内外60多个国家和地区的用户,实验任务数超过270万个。
2025-11-21 09:47
20日,记者从南京大学获悉,该校沈树忠院士团队的侯金波博士等人记录了湖北省通山县一处距今约5.4亿年的埃迪卡拉纪化石宝库,并将其命名为“通山特异埋藏化石库”。
2025-11-21 09:38
完成第一阶段6G技术试验,形成超过300项关键技术储备,资本加速布局6G生态……尽管6G网络预计将在2030年开始部署,但我国6G产业布局正加速铺开,呈现政策护航、技术攻坚、资本活跃的特征。
2025-11-20 09:11
谷山梁3吉瓦/12.8吉瓦时储能电站项目建成后,每年预计可向电网输送36亿千瓦时的清洁能源电力。“独立新型储能电站放电时为发电企业,充电时视同电力用户,电网的峰谷电价价差形成利润空间,吸引企业投身于此。
2025-11-20 09:11
加载更多