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根子问题可能不在根上!武大科研团队发现农业育种新方向!

长江云新闻  2024-09-05 19:26:16
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根部发育不良,可能并不是根部本身出了问题。近日,武汉大学孙蒙祥教授团队一项关于植物生物学的突破性研究成果文章,发表在了国际顶级期刊《自然》上。

在武汉大学杂交水稻全国重点实验室,孙蒙祥团队通过对拟南芥进行杂交实验,发现精细胞中存在的“TREE1”基因可以调控后代根系发育,在通过基因编辑敲除该基因后,精细胞发育并没有明显的缺陷,与正常的母本卵细胞与可以正常受精,但繁育出的后代植物,根出现了生长畸形、发育不良等情况。

武汉大学生命科学学院教授孙蒙祥告诉记者,在过去,植物如果是根部发育不良,就找根部的问题,叶片发育不良,就找叶片的问题。团队研究成果提供了一个新的考量因子,就是植物根部还未发育、或还处于精细胞阶段时,就有了遗传缺陷,由此导致了后来根部的发育不良,也就是从父母亲本开始调控。

除此之外,团队还发现精细胞的某些遗传缺陷可以来定向调控后代的发育,存在先天性调控机制,同时团队还深入研究受精过程,发现精细胞内特定的父本基因可以抑制卵细胞内的母本有害基因的表达。

与动物不同,植物的精、卵细胞深埋在母体组织中,很难开展相关研究工作。孙蒙祥团队的这项研究经历了近二十年的时间,经过长期摸索,孙蒙祥课题组创建了一套独特的卵细胞分离技术,才从中鉴定得出此项研究成果。

“植物生长至少要两三个月,我们才能收到种子,要确定它是父本起源基因,以及确定这个基因在什么地方起作用,都需要我们需要花费很长的时间,以及不同的实验去证明。从刚开始的基因编辑到拿到整个雌株,要花一到两年的时间。”武汉大学杂交水稻全国重点实验室博士后程天河向记者介绍了研究过程的不易。

这一重大发现,将指导人们在杂交育种时,不仅要关注父母亲本的表现,还要留意其先天性的遗传缺陷。此项研究不仅推动了植物生物学的发展,更为未来的农业育种及基因工程提供了新的方向。

(长江云新闻记者 汪佳睿 王宇 谭思为)

责任编辑 唐元
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