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基因編輯大豆豐產 科學技術助力大豆振興計劃
2019年07月05日 10:14:16
來源：化工儀器網 點擊量：7786
近年來，隨著人們消費結構升級，大豆需求快速增加，國內產需缺口不斷擴大。為了積極應對復雜貿易環境，我國采取政策、科技、投入等綜合措施振興國產大豆，擴大種植面積，提高單產水平，改善產品品質，延伸產業鏈條，努力增加大豆有效供給，提升國產大豆自給水平。
【化工儀器網 時事熱點】 近年來，隨著人們消費結構升級，大豆需求快速增加，國內產需缺口不斷擴大。為了積極應對復雜貿易環境，我國采取政策、科技、投入等綜合措施振興國產大豆，擴大種植面積，提高單產水平，改善產品品質，延伸產業鏈條，努力增加大豆有效供給，提升國產大豆自給水平。
大豆的種植困難源于它自身的生長條件。大豆對光周期反應敏感，絕大多數品種只有在日照長度縮短到一定限度后，才能從營養生長轉入生殖生長，進而開花結莢；導致大豆品種北移種植時往往晚花晚熟、生長期延長，甚至不能開花或正常成熟；南移種植時則一般表現為過早開花、生長期縮短，產量降低甚至不能正常生長。
東北大豆產區、黃淮海產區和長江流域產區是我國大豆傳統種植區域。根據農業農村部日前發布的《大豆振興計劃實施方案》，今年我國將擴大東北、黃淮海和西南地區大豆種植面積，2019年大豆種植面積增加1000萬畝，力爭到2020年大豆面積達到1.4億畝，大豆自給水平提高1個百分點，2022年達到1.5億畝。
在大豆振興計劃等政策的支持下，也給農作物產業鏈帶來了利好的前景。專家認為，要加快推廣具有苗頭性的高產品種，集成配套綠色技術模式，同時加快生物技術在育種上的應用，提升大豆良種繁育能力，釋放大豆良種的增產潛能。
近日，據中國農科院消息，該院作物科學研究所植物轉基因技術研究中心、大豆育種技術創新與新品種選育創新團隊，利用CRISPR/Cas9基因組編輯技術定點敲除大豆開花調控關鍵基因GmFT2a和GmFT，創制出更適合低緯度地區種植的突變體材料；同時系統解析了GmFT2a和GmFT基因在大豆花期調控中的遺傳效應，為大豆品種的區域適應性改良提供了新技術、新材料。相關研究成果新近在線發表于《植物生物技術雜志(Plant Biotechnology Journal)》。
團隊通過構建GmFT2a和GmFT基因的過表達植株，并利用CRISPR/Cas9基因組編輯技術對GmFT2a和GmFT進行定點敲除，結合雜交手段，創制出單基因和雙基因突變體材料。研究表明，GmFT2a和GmFT雖然在大豆的花期調控中存在功能互補，但在長、短日照條件下的開花促進效應差異較大。在短日照條件下，GmFT2a的開花促進效應比GmFT強，而GmFT在長日照條件下的開花促進效應更強。臨界光周期對GmFT參與的大豆花期調控影響很大，超過品種臨界光周期日長的條件下，GmFT基因是主要的開花促進基因，是使大豆能夠適應長日照環境的關鍵基因。
研究還發現，創制的雙基因突變體在短日照條件下平均57.4天開花，比野生型晚花約31.3天，株高和節數較野生型顯著提高，單株莢數和粒數也顯著增加，這為適合低緯度地區種植的大豆品種改良提供了新的基礎材料。
如今，科學家們通過基因編輯技術了解作物優良性狀與基因之間的關系，提高育種效率，發掘產量高、品質好的作物品種。希望在未來，能夠在基因編輯技術、合成生物學技術、干細胞技術等方面有更多的突破，更好的應用在良種培育領域。因地制宜的推廣品種、作物套種、科學輪作，促進規模化、標準化種植。讓“中國大豆”勇攀高峰，走向世界！
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