近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所 “玉米分子育種技術(shù)和應(yīng)用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)” 首席科學(xué)家、國家“千人計(jì)劃”特聘專家徐云碧博士領(lǐng)銜的國際聯(lián)合團(tuán)隊(duì)，經(jīng)過3年努力，總結(jié)和發(fā)展了一系列改進(jìn)遺傳增益的分子育種理論、技術(shù)和方法，相關(guān)成果以長篇評述的方式發(fā)表在牛津大學(xué)出版的《實(shí)驗(yàn)植物學(xué)雜志》 “達(dá)爾文評論” 欄目。

 

　　影響遺傳增益改進(jìn)的主要因素包括育種群體中可供利用的遺傳變異，目標(biāo)性狀的遺傳率，選擇強(qiáng)度和完成一個(gè)育種周期所需要的時(shí)間。聯(lián)合團(tuán)隊(duì)首先總結(jié)和評述了與遺傳增益改良相關(guān)的關(guān)鍵策略。采用誘變、基因定位和挖掘、轉(zhuǎn)基因和基因編輯在內(nèi)的分子和基因組學(xué)方法可以釋放和創(chuàng)造有利的遺傳變異。通過精細(xì)管理和精準(zhǔn)環(huán)境型鑒定，可以改善遺傳率的估計(jì)。通過提高基因型和表現(xiàn)型鑒定的規(guī)模和精度可以顯著提升選擇強(qiáng)度。采用分子標(biāo)記選擇和雙單倍體技術(shù)之類的綜合育種方法可以加速育種進(jìn)程，從而縮短育種周期。然后在此基礎(chǔ)上，發(fā)展了挖掘和拓展遺傳變異、改進(jìn)遺傳率估計(jì)、提高選擇強(qiáng)度和縮短育種周期的相關(guān)分子育種策略。最后，將各類策略與其他廣泛應(yīng)用的常規(guī)育種程序整合起來，構(gòu)建了分子育種的綜合育種程序，并展望了遺傳增益改進(jìn)的新機(jī)會、倡導(dǎo)了高效育種流程、提出了廣義的遺傳增益概念。

 

　　近年來，“玉米分子育種技術(shù)和應(yīng)用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)” 為建立和發(fā)展分子育種的理論和應(yīng)用體系開展了卓有成效的研究，發(fā)展了基于種子DNA的基因型分析方法、連鎖-關(guān)聯(lián)分析聯(lián)合作圖法、選擇性混合樣品分析法、多雜種群體全基因組關(guān)聯(lián)分析法、全基因組選擇育種策略、玉米單倍型圖譜、高密度SNP芯片、環(huán)境型和環(huán)境型鑒定新概念等。其中環(huán)境型鑒定概念在國際上被看成為1990年以來與轉(zhuǎn)基因、基因組選擇和基因組編輯等技術(shù)并列、影響植物育種的幾大技術(shù)潮流之一。相關(guān)研究的進(jìn)展完善了分子育種時(shí)代遺傳增益改良的理論、方法和技術(shù)。

 

　　遺傳增益改良的理論、方法和技術(shù)的整合和發(fā)展將有助于推動國際學(xué)術(shù)界和種業(yè)界為保障人類食物安全和供應(yīng)共同努力，以建立現(xiàn)代育種技術(shù)流程，構(gòu)建綜合育種平臺，并采用分子育種的技術(shù)和方法培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆的植物新品種。（通訊員 衛(wèi)斐）