基因编辑大豆丰产科学技术助力大豆振兴计划
- 来源：化工仪器网
- 2019/7/6 9:27:20
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近年来，随着人们消费结构升级，大豆需求快速增加，国内产需缺口不断扩大。为了积极应对复杂贸易环境，我国采取政策、科技、投入等综合措施振兴国产大豆，扩大种植面积，提高单产水平，改善产品品质，延伸产业链条，努力增加大豆有效供给，提升国产大豆自给水平。
大豆的种植困难源于它自身的生长条件。大豆对光周期反应敏感，绝大多数品种只有在日照长度缩短到一定限度后，才能从营养生长转入生殖生长，进而开花结荚；导致大豆品种北移种植时往往晚花晚熟、生长期延长，甚至不能开花或正常成熟；南移种植时则一般表现为过早开花、生长期缩短，产量降低甚至不能正常生长。
东北大豆产区、黄淮海产区和长江流域产区是我国大豆传统种植区域。根据农业农村部日前发布的《大豆振兴计划实施方案》，今年我国将扩大东北、黄淮海和西南地区大豆种植面积，2019年大豆种植面积增加1000万亩，力争到2020年大豆面积达到1.4亿亩，大豆自给水平提高1个百分点，2022年达到1.5亿亩。
在大豆振兴计划等政策的支持下，也给农作物产业链带来了利好的前景。专家认为，要加快推广具有苗头性的高产品种，集成配套绿色技术模式，同时加快生物技术在育种上的应用，提升大豆良种繁育能力，释放大豆良种的增产潜能。
近日，据中国农科院消息，该院作物科学研究所植物转基因技术研究中心、大豆育种技术创新与新品种选育创新团队，利用CRISPR/Cas9基因组编辑技术定点敲除大豆开花调控关键基因GmFT2a和GmFT，创制出更适合低纬度地区种植的突变体材料；同时系统解析了GmFT2a和GmFT基因在大豆花期调控中的遗传效应，为大豆品种的区域适应性改良提供了新技术、新材料。相关研究成果新近在线发表于《植物生物技术杂志(Plant Biotechnology Journal)》。
团队通过构建GmFT2a和GmFT基因的过表达植株，并利用CRISPR/Cas9基因组编辑技术对GmFT2a和GmFT进行定点敲除，结合杂交手段，创制出单基因和双基因突变体材料。研究表明，GmFT2a和GmFT虽然在大豆的花期调控中存在功能互补，但在长、短日照条件下的开花促进效应差异较大。在短日照条件下，GmFT2a的开花促进效应比GmFT强，而GmFT在长日照条件下的开花促进效应更强。临界光周期对GmFT参与的大豆花期调控影响很大，超过品种临界光周期日长的条件下，GmFT基因是主要的开花促进基因，是使大豆能够适应长日照环境的关键基因。
研究还发现，创制的双基因突变体在短日照条件下平均57.4天开花，比野生型晚花约31.3天，株高和节数较野生型显著提高，单株荚数和粒数也显著增加，这为适合低纬度地区种植的大豆品种改良提供了新的基础材料。
如今，科学家们通过基因编辑技术了解作物优良性状与基因之间的关系，提高育种效率，发掘产量高、品质好的作物品种。希望在未来，能够在基因编辑技术、合成生物学技术、干细胞技术等方面有更多的突破，更好的应用在良种培育领域。因地制宜的推广品种、作物套种、科学轮作，促进规模化、标准化种植。让“中国大豆”勇攀高峰，走向世界！
(原标题：基因编辑大豆丰产 科学技术助力大豆振兴计划)
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