增产55.9%!育种加速器快速育成生菜新品种******
光明网讯(记者宋雅娟)生菜,又名叶用莴苣,是广受国内外消费者青睐的叶类蔬菜,适宜于露地、温室和植物工厂等条件栽培。目前,中国生菜(含莴笋)产量占全球的56%。但长期以来,我国的生菜品种基本以进口为主,核心种源受制于人,种业安全存在潜在威胁。
近日,中国农业科学院都市农业研究所自主培育的生菜新品种“中生1号”通过四川省非主要农作物品种认定委员会组织的专家审定,填补了我国缺乏自主生菜品种的空白,同时也验证了育种加速器在加快育种速度方面的有效性。
所谓育种加速器,这里指的是植物工厂,即通过设施内高精度环境控制,实现农作物连续生产的高效农业系统,不靠阳光,也无需土壤,更不洒农药,依靠营养液和人工光照,通过计算机控制,在完全工厂化的条件下进行作物生产,突破传统农业对自然环境的依赖。
植物工厂的特别之处,在于它缩短育种周期,为作物生长按下了“快进键”,从而帮助科研人员在有限时间里,研发出更多科研成果。
此次培育的“中生1号”生菜新品种,首次采用植物工厂育种加速器培育方法,通过环境-营养的动态精准调控,快速诱导生菜开花与结实,仅用不到4年时间就育出一个新品种,而传统育种方法一般需要8-10年甚至更长的时间。 科研人员介绍,“中生1号”属皱叶莴苣,2021~2022年多点试验,平均亩产1284公斤,较现有主栽品种增产55.90%。该品种水培适应性好,可以广泛应用于温室和植物工厂等环境的工厂化生产。
科研人员绘制出首个豆科植物根尖单细胞表达图谱******
光明网讯(记者宋雅娟)豆科植物的根系不仅具有吸收运输养分、支持及贮存有机物质的重要作用,而且还具有根瘤固氮的生态意义。近日,中国农业科学院生物技术研究所作物生物技术育种创新团队与国内其他科研单位合作,共同绘制完成首个豆科植物百脉根的根尖单细胞表达图谱,鉴定出根尖的主要细胞类型,发现了新的细胞类型特异基因,并分析了各个细胞类型的潜在功能,对研究豆科植物根系发育、结瘤固氮以及生物育种具有重要意义。相关研究成果发表在《植物学报(Journal of Integrative Plant Biology)》上。
近年来,单细胞技术解析了模式植物拟南芥和作物水稻等根系的单细胞水平的基因表达图谱,然而,豆科植物根系的细胞类型及其功能尚未解析。
研究首先对百脉根基因组进行了组装和注释的提升。在此基础上,对根尖解离出的22,688个原生质体进行了转录组测序,得到了高质量的测序结果,并通过新发现的细胞类型特异表达基因鉴定出了根尖的7种主要细胞类型,在国际上首次绘制了豆科植物百脉根的根尖单细胞表达图谱。
科研人员进一步分析了不同细胞类型的功能,发现9种激素和固氮相关基因在不同细胞类型的表达规律。另外,与拟南芥根尖单细胞转录组比较分析,进一步表明了不同植物细胞类型的功能以及保守性和差异性。
该研究得到国家科技基础资源调查专项、国家自然科学基金、重庆自然科学基金、中国农业科学院科技创新工程项目资助。