克服传统育种的局限性与快速的基因发现玉米

2022年9月12日- - -在农业面临严重挑战削减产量损失在长时间的高温和干旱而转向可持续食品模型的主题如何农作物适应变化的气候条件是至关重要的。

今年夏天已经主要干旱、洪水、热浪和全球气温记录,标志着如何快速的气候变化是全球农民使生活困难。

玉米育种
比利时VIB-UGent植物系统生物学中心的科学家们说,传统育种程序是劳动密集型和耗时。

相反,他们与弗兰德斯研究所农业、渔业和食品(ILVO)开发一种快速基因发现管道在玉米育种项目。

“传统育种已经大大促进了作物适应他们的环境,但开始显示出它的局限性,“说基督教洛伦佐(VIB-UGent植物系统生物学中心)。

“当试图改善复杂的特征,如作物产量,影响往往是有限的或无关紧要的,这一个缓慢的过程。但是气候变化迫使我们开发更高效作物利用更少的资源,”他说。

传统育种需要跨越的品种的基因组中包含的所需的特征。一个复杂的基因网络经常控制特征必不可少的植物生存和容易受到环境压力,如生长和产量。

育种者可能需要结合多个这种属性实现显著增长改善,大学说。

传统育种需要跨越的品种的基因组中包含的所需的特征。BREEDIT繁殖
找到合适的组合在不同场条件下获得最佳的结果是耗时的。与分子生物学、农艺性状可以与特定的基因,而不是基因区域,缩小基因组育种的目标。

“我们已经开发出一个管道CRISPR-mediated基因同时编辑多个基因结合不同穿越方案确定的关键基因特征增强。换句话说,BREEDIT使用创新的基因是育种的支持平台编辑技术。”

CRISPR-Cas9是建立基因编辑技术修改植物与高精度的遗传物质。分子剪刀Cas9定向到预定的位置在目标基因指导分子- gRNA——一个小基因改变引起的。

BREEDIT团队开发了一种策略编辑多达60个基因在所有可能的组合。马上12 gRNAs引入Cas9-expressing父母生成一个多路复用gene-edited玉米植物。

实现跨越方案与植物包含一组不同的gRNAs导致收集不同的编辑玉米植株可以改善农艺性状的筛选。

“BREEDIT为我们提供了一个工具来快速识别有前途的编辑改善作物农艺性状的基因。尤其对复杂的性状如产量、基因editing-assisted育种将变得越来越重要跟上不断变化的环境,“Dirk Inze教授说,铅BREEDIT项目。

编辑盖纳塞尔比

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