油菜作為我國(guó)第一大油料作物，其年產(chǎn)油量占國(guó)產(chǎn)油料作物總產(chǎn)油量的50%以上，產(chǎn)量提升直接關(guān)系國(guó)家糧油安全。記者2日從中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所獲悉，該所油菜遺傳育種創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)首次揭示分子伴侶基因BnaC01.CCT8調(diào)控油菜產(chǎn)量的分子機(jī)制，并發(fā)掘出優(yōu)異等位基因，為油菜高產(chǎn)分子育種提供了新的理論依據(jù)和技術(shù)支撐。相關(guān)研究成果日前發(fā)表在國(guó)際期刊《植物生物技術(shù)雜志》上。
“角果長(zhǎng)度和種子重量是決定油菜產(chǎn)量的核心農(nóng)藝性狀，但長(zhǎng)期以來(lái)，調(diào)控這兩個(gè)性狀的關(guān)鍵基因及作用機(jī)制尚不明確?！闭撐耐ㄓ嵶髡摺⒅袊?guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所研究員頓小玲告訴科技日?qǐng)?bào)記者，研究人員通過(guò)化學(xué)誘變技術(shù)獲得了角果變短、種子變輕的突變體，并利用圖位克隆技術(shù)，歷經(jīng)5年系統(tǒng)研究，成功鎖定了控制該表型的關(guān)鍵基因BnaC01.CCT8——這是一個(gè)在植物中高度保守的分子伴侶基因，屬于T-復(fù)合體多肽1家族。
油料作物研究所供圖）" data-original-comment="BnaC01.CCT8基因調(diào)節(jié)油菜產(chǎn)量的分子機(jī)理解析（中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所供圖）" alt="364244_47eb7108-8083-4b9d-a0b8-d8387387d24f.png" no_decorate_name="unpub_4099639055ae4abb8e82d228926ff93d_1.png" width="undefined" height="undefined">
BnaC01.CCT8基因調(diào)節(jié)油菜產(chǎn)量的分子機(jī)理解析（中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所供圖）
在模式植物擬南芥和油菜中進(jìn)行的功能驗(yàn)證顯示，當(dāng)BnaC01.CCT8發(fā)生突變時(shí)，角果長(zhǎng)度和種子重量顯著降低；而過(guò)量表達(dá)該基因則能顯著促進(jìn)角果和種子發(fā)育。“這就像給油菜安裝了‘增產(chǎn)開(kāi)關(guān)’，精準(zhǔn)調(diào)控激素平衡來(lái)提升產(chǎn)量?！鳖D小玲說(shuō)。
田間試驗(yàn)數(shù)據(jù)印證了該基因的增產(chǎn)潛力。在湖北漢川的試驗(yàn)基地，過(guò)表達(dá)BnaC01.CCT8的油菜新品系表現(xiàn)出顯著增產(chǎn)效果：角果長(zhǎng)度較野生型平均增加11.6%，千粒重提高24.6%，單株產(chǎn)量提升25.3%。
目前，該團(tuán)隊(duì)已將BnaC01.CCT8優(yōu)異等位基因的分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)，與雜交育種、基因組選擇等技術(shù)結(jié)合，培育出多個(gè)高產(chǎn)油菜新品系。這些品系在長(zhǎng)江流域和黃淮地區(qū)的多點(diǎn)試驗(yàn)中表現(xiàn)穩(wěn)定，預(yù)計(jì)將為我國(guó)油菜產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效提供有力支撐。
