首个黍稷遗传转化平台建立

  本报北京5月9日电 记者杨舒从中国农业科学院作物科学研究所获悉，近日，该所作物基因编辑技术中心与中国科学院动物研究所合作，建立了首个黍稷遗传转化体系与基因组编辑系统，并发布了目前最高质量的黍稷参考基因组，为未来黍稷的分子育种和培育突破性品种提供了理论基础和技术支撑。相关成果在学术期刊《植物学报》上发表。

  黍稷又叫黍子、糜子、大黄米，起源于中国西北地区，是世界上最古老的栽培作物之一，也是我国最早驯化栽培的农作物之一，早在8000年前的河北磁山地区就有先民大量种植和储藏。如今，这一作物已广泛栽培于亚洲和欧洲的半干旱地区，其营养丰富、成分均衡。不仅如此，作为高光效作物，与水稻、小麦、玉米等传统主粮作物相比，黍稷生长周期短，具有耐旱、耐盐碱、耐贫瘠性强等特性，是水分利用效率最高的禾本科作物，也是应对全球气候变化及开发边际土地的抗逆先锋作物和应对自然灾害的救灾作物，具有重要的研究价值。然而，黍稷功能基因组学与生物育种研究却一直缺乏有效的遗传转化体系和基因组编辑系统。

  研究团队通过对13份黍稷种质资源的愈伤组织诱导效率和芽再生能力进行评估，从中筛选出一个在离体培养中能高效产生胚性愈伤组织并具有高效芽再生能力的种质“红糜”。研究人员以该材料为基础，构建了由黍稷农杆菌作为转化载体的遗传转化体系，并利用以上技术，获得了抗除草剂的转基因黍稷新种质，并组装了一个近乎完整的黍稷参考基因组。

  据悉，该研究成果为未来的黍稷功能基因研究和品种遗传改良提供了从基因组到遗传转化平台的一整套研究资源与工具，也为其他主粮作物的育种创新提供了可选择的抗性基因资源。