全球變暖加劇了土壤鹽漬化，大幅度降低作物產量。種植耐鹽作物是鹽漬化土壤修復和利用的主要途徑。海稻86（SR86）是優(yōu)良的水稻耐鹽品種，由古老秈稻材料馴化而來，但仍具有部分野生性狀，如高桿易倒伏、長芒、易落粒、強感光、產量低等，限制了其推廣應用。
近日，華南農業(yè)大學劉耀光/郭晶心團隊在JIPB近日在線發(fā)表了題為Directional improvement of agronomic traits in salt-tolerant rice by multiplex-genome-editing的研究論文，利用多基因編輯技術實現了海稻多性狀快速改良。
研究設計了快速改良海稻86的技術路線，整個過程分為3步：第一步，明確海稻86需改良的10個性狀；第二步，測序性狀控制基因，選擇了13個目標性狀控制基因并設計靶點，構建多基因編輯載體，遺傳轉化海稻86；第三步，對轉基因T0植株進行高通量靶點測序和分析，T0植株間雜交和后代選擇，篩選出育性好，編輯基因數目最多，且沒有T-DNA插入的純合株系SR86M。SR86M中13個基因均發(fā)生了突變，其中9個基因發(fā)生了預期的突變，7個性狀得到改良：株高降低、株型改良、粒型細長、粒數增加、感光性削弱、香味和氮肥利用率增加，更加適合規(guī)?；N植，而且耐鹽性與SR86類似。研究證明了多基因編輯是快速高效改良作物、創(chuàng)制新型種質資源的有效途徑。
圖1 海稻（SR86）與海稻改良（SR86M）系株型性狀
華南農業(yè)大學的在讀博士生郝雨與許冰群為論文共同第一作者，華南農業(yè)大學劉耀光院士和郭晶心研究員為論文共同通訊作者,揚州大學宗伍輩博士對研究提供了幫助。該研究得到了國家重點研發(fā)計劃、廣東省基礎與應用研究重大專項、“十四五”農業(yè)科技創(chuàng)新十大重點公開競爭項目、廣東未來作物精準育種基礎研究中心重大項目的資助。
文章鏈接：
https://doi.org/10.1111/jipb.13926
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