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分子育种让水稻“优生优育”
文章字数:1144
  如果说水稻也能像设计工业品一样被“定制”,例如让米饭富含某种特定营养,甚至让米粒变成彩色既好看又好吃,你是否会觉得这是天方夜谭?虽然距离“像设计工业品一样设计水稻”还有很长的路要走,但目前科学家已让不少天方夜谭的想法变成了现实。
  目标是啥?改良生物品种
  无论是抗除草剂特性的广适优良籼稻新品系,还是广三系杂交育种技术体系,都离不开当前育种界的“热门”分子育种技术,它也被众多专家看成是未来育种的方向。
  那么,什么是分子育种呢?分子育种包括利用分子标记辅助选择育种技术、转基因技术、基因编辑技术和全基因组选择技术开展的育种,可以按照人的意愿进行定向改造水稻的某些性状,使现有品种更加趋于完善,是更高效、更精准的水稻新品种培育技术体系,“分子标记辅助育种是通过寻找与重要农艺性状紧密连锁的DNA分子标记,从基因型水平上实现对目标性状的直接选择,从而加快育种进程,提高育种效率,选育抗病、优质、高产的品种。”业内人士说,分子标记辅助育种不涉及转基因,与常规的杂交育种原理一样,只是把分子标记当成一个工具来辅助育种。
  原理是啥?改变基因,改变性状
  在分子育种方面,科学家也可以通过基因编辑技术对控制各种性状的DNA片段即基因中的碱基进行编辑,从而导致基因的功能改变,最终使得由其控制的性状也发生改变。对于分子育种之所以会出现,专家认为,这与基因功能的研究发展密切相关。
  因此,改善稻米综合品质,成了育种专家和稻米企业共同追求的目标。但水稻的产量和品质均为复杂的数量性状。如何将这些高产、优质、抗多种病虫的各种复杂性状调控和谐、有序地整合于当前主栽品种,则是传统育种面临的技术困境,而基于基因功能研究以及当前生物学技术进步的分子设计育种,就展现出了巨大的技术优势。
  “十二五”以来,已标记定位出水稻稻瘟病抗性、耐冷性、耐热性、高收获指数等性状的相关基因(QTL)74个;克隆和功能验证13个与稻瘟病抗性和耐冷性相关基因;通过分子标记辅助选择创建了一批优良的水稻新种质。“分子育种可以说是给水稻做优生优育。”有专家形象地比喻。
   有何优势?选育新品种更精准高效
  传统的育种,育种专家要想获得一个性状良好(抗性、株型、品质、产量等)的材料,往往通过杂交或回交转育后,只能凭借自己的经验在浩如烟海的水稻后代中观察、选择,费时费力。
  “采用分子育种就不会出现这种情况,它相当于给育种专家增加了一种更为精准的技术手段。”有专家指出,分子标记辅助育种,可以利用与目标性状紧密连锁的DNA分子标记对目标性状进行间接选择。即利用与目标性状基因紧密连锁的分子标记,对目标性状进行跟踪选择,能克服目标性状在田间受环境因素影响的困难,而且在早代就能够对目标基因的转移进行准确、高效的选择,克服隐性基因利用时识别的困难,从而能够加速育种进程,提高育种效率。(黄进)

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