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

  • 中国“雪鹰601”飞机翱翔南极

  • 中国“赫哲族伊玛堪”转入人类非遗代表作名录

独家策划

推荐阅读
新华社北京12月12日电 由中央网信办主办的2025中国正能量网络精品征集展播活动12日启动。
2025-12-12 13:08
记者11日从中国科学院微小卫星创新研究院(以下简称“卫星创新院”)获悉,轻舟货运飞船初样件已完成多项关键技术验证,进入整体测试阶段。
2025-12-12 09:55
近日,中国石油大庆古龙陆相页岩油国家级示范区年产量突破100万吨,实现页岩油规模化效益开采。
2025-12-12 09:50
2026年1月1日起,我国将禁止生产含汞体温计和含汞血压计。
2025-12-12 09:48
11日,中国科学院紫金山天文台“银河画卷”(MWISP)巡天计划(以下简称“巡天计划”)正式向全球公开首批毫米波分子谱线观测数据。
2025-12-12 09:47
截至12月9日24时,哈密—重庆±800千伏特高压直流输电工程(以下简称“疆电入渝”工程)自今年6月10日投运以来,累计外送电量已达101.2亿千瓦时。
2025-12-12 09:45
加快培育壮大数据产业,以区域协同数智化发展带动数据产业集群、数字产业集群做大做强。以兼顾标准互认、质量保障和安全可信的制度体系,护航数据产品服务流通交易、变现增值。数字经济具有数据资源依赖度高、技术知识人才密集、高融合渗透性及行业覆盖面广等特点。
2025-12-11 10:16
光明日报西宁12月10日电 记者万玛加、王雯静日前从国网青海省电力公司获悉,青海电力交易中心与北京电力交易中心、吉林电力交易中心“三网”联动,共同达成跨省跨区中长期外送电力交易,交易电量自12月8日起执行至31日止,累计交易电量1876万千瓦时。
2025-12-11 10:15
2020年12月,科技部在苏州高新区等13家国家高新区启动首批试点,探索实施“创新积分制”,对企业创新能力进行量化评价,引导金融机构精准支持科技创新。联动实施“创新积分制”和科技创新专项担保计划,累计向21家银行推荐超过17万家科技型中小企业,签订贷款合同超2900亿元……
2025-12-11 10:15
2025年12月10日12时03分,中科宇航力箭一号遥十一运载火箭在东风商业航天创新试验区发射,将9颗卫星精准送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。此次发射的卫星中,阿联酋813卫星是由上海微小卫星工程中心承研的高光谱地球观测卫星,搭载高光谱相机、全色相机及大气偏振校正仪等主载荷。
2025-12-11 10:05
12月9日,记者从中国科协获悉,中国科协生命科学学会联合体(以下简称“联合体”)发布了2025年度“中国生命科学十大进展”,6个知识创新类和4个技术创新类项目成果入选。
2025-12-11 10:02
“向精准要价值”,是一场从技术导向到需求导向的深刻转型。
2025-12-10 14:00
近十几年来,罗二仓团队聚焦采用环保工质,如氦气、氩气、氮气等绿色工质的热声斯特林技术,研发具有广阔应用前景的新一代热泵技术。
2025-12-10 09:39
中国科学院生物物理研究所徐涛院士课题组与纪伟研究员课题组研制出三维干涉定位显微镜(ROSE-3D),首次在单分子定位成像领域,实现了基于相机的纳米尺度三维各向同性分辨率。
2025-12-10 09:38
“细胞壁是质膜外具有一定硬度和弹性的细胞结构,广泛存在于植物、细菌和真菌中。随着研究逐渐深入,团队发现,在植物茎顶端干细胞区域,细胞壁的主要成分果胶呈现独特的“二元分布”模式。
2025-12-10 09:37
指令长张陆时隔两年半再度漫步太空,航天员武飞成为我国目前执行出舱任务最年轻的航天员。
2025-12-10 09:35
我国首个国家级陆相页岩油示范区——新疆吉木萨尔国家级陆相页岩油示范区9日完成年度170万吨原油生产任务,这一成果标志着国家级示范工程建设任务全面完成。
2025-12-10 09:34
一些不法商家钻监管漏洞,推出所谓“智驾神器”规避车辆安全监控,不仅严重威胁道路交通安全,更触碰了法律红线,扰乱了新能源汽车产业的健康发展秩序。
2025-12-09 10:11
一项新研究揭示了这些天体表面下可能发生的活动,为了解其多样地质特征的形成机制提供了线索。相关研究成果近日发表于《自然-天文学》。
2025-12-09 10:02
实验结果显示,将化合物注射给抑郁模型小鼠后,仅1小时便可观察到显著的抗抑郁效果,且无明显副作用。
2025-12-09 10:01
加载更多