Китайские ученые разработали поколение «чистых и плодородных линий картофеля» с технологиями редактирования генома, что стало революционным достижением.
Эксперимент, возглавляемый Хуанг Санвэнь, исследователем из Института сельскохозяйственной геномики в Шэньчжэне (AGIS) Китайской академии сельскохозяйственных наук (CAAS), использовал дизайн генома для преобразования селекции картофеля из медленного, неаккумулятивного режима в быстрый - итеративный. Их исследование под названием «Дизайн генома гибридного картофеля» было опубликовано в Интернете в одном из ведущих академических журналов мира. Ячейка, в четверг.
В отличие от других культур, таких как картофель, клубневые культуры размножаются клонированием, а не семенами. В результате выращивание картофеля сталкивается с рядом проблем, включая длительные циклы выращивания, низкую эффективность воспроизводства, болезни и нападения вредителей, сообщил China Media Group (CMG) генеральный директор AGIS Хуанг. Кроме того, из-за сложности генома, генетическое улучшение картофеля и процесс селекции происходят очень медленно, добавил Хуанг.
Многим сортам картофеля, широко выращиваемым во всем мире, уже сотни лет. Однако сорт, который сохраняется более ста лет, не означает, что он идеален. Напротив, «их сложно разводить, и люди не могут вырастить замену», - сказал The Paper Чжан Чунжи, первый автор исследовательской работы и член AGIS. Чтобы решить проблемы выращивания картофеля, Хуанг и его команда в 2015 году инициировали «План Upotato», направленный на замену вегетативного воспроизводства гибридными семенами посредством разработки генома и повышение скорости разведения картофеля и эффективности воспроизводства.
«Сначала мы должны решить проблему самонесовместимости, которая заключается в том, что картофель не дает семян после самоопыления. Благодаря отбору материалов и редактированию генов мы успешно решили проблему и получили семена », - сказал Хуанг. «Между тем, мы также обнаружили, как улучшить здоровье растений и урожайность. Разработав геном, мы устранили вредные мутации, собрали полезные гены и, наконец, вырастили сорт картофеля под названием Upotato NO. 1. ' После тестирования он показал отличные характеристики ». Согласно CAAS, это исследование является первым в мире применением «дизайна генома» в селекции картофеля.
Их международные коллеги высоко оценили работу команды. «Эта работа очень важна, потому что она имеет отношение к кормлению планеты», - сказал Софин Камон, член Европейской академии наук. «Профессор Хуанг и его команда по сути заново изобрели картофель. Они заново изобрели урожай практически с нуля. Технология гибридного картофеля и гибридного картофеля действительно удивительна с точки зрения переноса картофеля в современную эпоху селекции растений ».
Многообещающее испытание
В ноябре прошлого года в провинции Юньнань на юго-западе Китая проводились испытания картофеля «Употато № 1». В феврале этого года результаты оказались намного выше ожиданий. «Урожайность гибридного картофеля первого поколения была близка к 3 тоннам с му (около 45 тонн с гектара), что соответствует урожайности лучших сортов картофеля в регионе», - сказал Чжан CMG. «Теперь нам нужно всего 2 грамма семян картофеля на землю в одну му по сравнению с 200 килограммами семенного картофеля раньше, что значительно снижает затраты на посадку». На следующем этапе исследователи будут усиливать технологические исследования и разработки, чтобы подготовиться к индустриализации семян картофеля, добавил Чжан.
«Картофель - это урожай для прохладной погоды. Температура весной, летом и осенью слишком высока на юге Китая для выращивания картофеля, в то время как зимний сезон в южных горных районах и большинстве других регионов Китая подходит для выращивания картофеля », - сказал Сюн Синъяо, вице-президент Potato Professional. Комитет при Общество растениеводства Китая. «План« Употато »решил проблему переброски семенного картофеля между регионами. Если мы сможем использовать неиспользуемые зимние поля на юге Китая, это может эффективно помочь решить проблему продовольственной безопасности в Китае », - сказал Сюн.