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 日/周
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 亚洲金融科技博览会在香港举行 探讨合作新机遇

  • 国庆期间海南离岛免税市场销售火热

独家策划

推荐阅读
记者邓晖从清华大学获悉,该校物理系丁世谦团队近日利用自主研制的148纳米连续波真空紫外激光,以及与合作团队共同研制的掺钍-229氟化钙晶体,实现钍-229核跃迁吸收光谱测量,并将激光频率稳定锁定至核跃迁,实现核光钟运行。
2026-10-09 10:02
获嘉县艳阳天农业服务专业合作社理事长徐方子站在试验田的地头,轻点手机屏幕,电动阀应声开启,水肥顺着滴灌管线精准送达每一株玉米根部。从“会种地”到“慧种地”,从中原粮仓到国人餐桌,河南把创新嵌进农业家底里,让老把式用上新技术,让泥土地长出新生意。
2026-10-09 10:03
国家卫生健康委、国家发展改革委近日印发《医疗康复护理扩容提升工程实施方案》。根据方案,“十五五”期间,原则上支持每个省份建设至少1个康复或护理临床重点专科,省级、设区的市级临床重点专科建设向康复、护理专业倾斜。
2026-10-09 10:05
题:新就业形态劳动者权益保障新规回应哪些关切 随着依托互联网平台就业的新就业形态劳动者数量持续增长,新就业形态劳动者权益保障办法将着力保障该群体合法权益,推动新就业形态健康发展。
2026-10-09 10:07
作为区域性的综合农业服务枢纽,现代农事综合服务中心可以统筹农技、农资、农机、加工、物流、销售等服务能力。“十五五”期间,数字乡村、智慧农业既要持续加强技术研发,也要更加重视通过完善的服务体系把数字化、智能化能力送到田间地头。
2026-10-09 10:11
9月24日,江苏苏州太仓市沙溪镇虹桥村连片稻田里,晚稻正值灌浆关键期,预计10月下旬即可开镰秋收。自此,太仓全市366台粮食烘干设备实现清洁热源100%全覆盖,秋粮归仓的“最后一公里”即将全程用上绿能。
2026-10-09 10:14
你知道吗,复杂的电路系统也可以“纺”进柔软的纤维里,编织机器人电子皮肤成为可能。
2026-10-08 09:26
全球河流每年向海洋输送多少微塑料?答案是约26万吨。河流是陆源微塑料进入海洋的重要通道之一,但全球河流一年到底输送了多少微塑料,这些污染又集中在什么时候入海,一直缺少可靠估算。
2026-10-08 09:18
水稻的生长发育涉及不同类型细胞的协同作用。
2026-10-08 09:17
一粒黄豆,如何酿成一瓶“智慧”酱油?一把原丝,怎样织就全球棉纺织行业首座“灯塔工厂”?一颗玉米,又如何扛起粮食安全的分量?
2026-10-08 09:16
在分子的镜像世界里,生命体系的某些关键分子,为何偏爱其中一种模样?
2026-10-08 08:30
根据国家气候中心监测,9月以来赤道中东太平洋海温持续增暖,为有监测记录以来候和旬尺度海温指数首次突破3摄氏度,海温指数峰值预计出现在11月前后,形成一次有监测记录以来最强的超强厄尔尼诺事件。
2026-09-30 09:45
这里,冬季寒冷漫长,寒凉气候、偏少降水、无霜期短的自然条件,难以形成规模化的城市聚落。对于传统农牧业,年均气温低、无霜期短意味着作物生长期受限;而对数据中心来说,这也是天然冷源。
2026-09-30 09:44
9月29日,中国科学院在京召开新闻发布会,正式发布“科学前沿极限突破计划”及其首批项目,向“极宏观、极微观、极端条件和极综合交叉”方向发起冲击。
2026-09-30 09:38
中国科普研究所经过深入调查研究,形成《全国科普事业发展报告(2026)》,全面展示我国科普事业持续发展壮大所取得的成就。
2026-09-30 09:32
现代科技发展史反复印证着一个道理:许多新技术的突破,归根结底都依赖材料的新发展。
2026-09-30 09:33
世界知识产权组织29日公布的2026年《全球创新指数》中,香港在全球139个经济体中排名再升一位至第14位,并在亚洲保持第五位。
2026-09-30 09:30
科学家绘制出了人体前额叶皮层脑区的已知最大规模基因表达图谱。这些研究进一步阐释了前额叶皮层脑区在生命不同阶段的发育情况,有望用于研究衰老、认知衰退和疾病易感性。在第二篇发表于《自然》论文中,西奈山伊坎医学院的Donghoon Lee和同事报道了一个与脑疾病相关的基因表达变化图谱。
2026-09-29 09:39
纤维的材料层次、器件结构和电路互连随成形过程共同建立起来,让纤维本身成为电路。另一组实验中,研究团队利用纤维组成的柔性交互界面及配套系统,实现了手指对机械臂和无人机的非接触控制。
2026-09-29 09:39
(记者王政)工业和信息化部等7部门28日联合印发《新型电池产业发展“十五五”规划》,提出到2030年,我国新体系电池研发取得重大进展,全固态电池初步实现规模化应用。
2026-09-29 09:40
加载更多