科研人員提出提升重離子輻射誘變育種效率和質(zhì)量新策略
近日,中國科學(xué)院近代物理研究所生物物理室科研人員結(jié)合近年來的研究基礎(chǔ),總結(jié)了重離子輻射誘變育種相關(guān)理論和技術(shù)研究成果,并沿育種實踐全規(guī)程提出了提升重離子輻射誘變育種效率和質(zhì)量的新策略。相關(guān)研究成果發(fā)表在生物技術(shù)類權(quán)威期刊《生物技術(shù)評論》(Critical Reviews in Biotechnology)期刊上。
科研人員利用重離子輻射誘變育種技術(shù)選育了大量優(yōu)良突變體,但誘變技術(shù)普遍存在的隨機性也是其不可回避的難題,從而限制了優(yōu)良突變體的快速獲取。基于此現(xiàn)狀,科研人員通過總結(jié)現(xiàn)有理論和技術(shù)研究成果,沿重離子輻射誘變育種全規(guī)程提出了一整套串聯(lián)策略,如優(yōu)化輻射參數(shù)、調(diào)節(jié)細胞內(nèi)在狀態(tài)、使用高通量篩選體系、聯(lián)合其他育種方法、精準識別正向突變、基于遺傳操作整合正向突變等方式以獲取高質(zhì)量的突變體。
同時,科研人員首次提出基于重離子輻射誘變的育種工作站模式,系統(tǒng)解答了重離子輻射誘變育種工作中如何提升目標突變體發(fā)生率、提高篩選效率并充分利用其正向突變等問題。
此項研究成果旨在幫助科研人員在重離子輻射誘變育種實踐中掌握、權(quán)衡和結(jié)合多種策略,對提高重離子輻射誘變育種效率和質(zhì)量,促進其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用等方面具有重要指導(dǎo)意義。該研究得到了國家自然科學(xué)基金項目、中國科學(xué)院STS項目以及甘肅省自然科學(xué)基金項目的資助。
文章鏈接:https://doi.org/10.1080/07388551.2023.2226339
圖1:將多組學(xué)和分子操作技術(shù)相結(jié)合,識別、驗證和編輯突變位點,創(chuàng)造具有高價值的突變體(圖/ 郭曉鵬 陸棟)
圖2 :集成多種有效策略形成的重離子輻射誘變育種集群工作系統(tǒng)(圖/ 郭曉鵬 陸棟)
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