小麦快速育种,美国宇航局
美国国家航空航天局(NASA)利用持续的光照诱使太空作物快速生长,这启发了科学家们开发出一种技术,可以减少培育具有遗传性状的作物所需的时间。

昆士兰,澳大利亚——美国国家航空航天局(NASA)利用持续的光照诱骗太空作物快速生长,这启发了科学家们开发出一种技术,可以大幅缩短培育具有遗传特征的作物所需的时间,为地球上不断增长的人口增加粮食安全。

对于每年只能生产一到两代的大田作物,引入抗病和高产特性来创造新的作物品种通常需要10到20年的时间。分析人士说,这一改善速度不足以解决全球人口不断增长、生活环境不断变化所引起的粮食安全问题。但一项新的研究详细介绍了澳大利亚科学家的快速育种方法,该方法缩短了种子到种子的时间,并有可能大幅缩短培育新品种粮食作物所需的时间。

在全封闭、可控环境的生长室中,高压钠灯将光周期延长到每天22小时,加快了植物的发育速度和未成熟种子的收获,因此缩短了生成时间。在一年内,实现了多达六代的春小麦、硬粒小麦、大麦、鹰嘴豆和豌豆。油菜在一年内种植了四代,而通常是两到三代。

澳大利亚团队与陶氏农业科学公司合作,创造了一种新的高蛋白碾磨小麦品种DS Faraday,它由EGA Gregory和一种新的收获前发芽供体亲本杂交培育而成,将于2018年晚些时候首次推出。该品种含有谷物休眠基因,增加了收获季节对潮湿天气的耐受性。

虽然诸如谷物休眠和抗条锈病等优良性状已在小麦早期分离世代中成功实现,但该研究的作者警告说,在受控条件下研究的表型并不总是与田间观察相关联,特别是产量和非生物胁迫耐耐性。

澳大利亚研究小组认为,快速育种将缩短其他物种的繁殖时间,尤其是向日葵、辣椒和萝卜。这项技术已经在苋菜、花生和豌豆上取得了成功。这项研究推测,虽然直接应用快速育种方案不太可能在玉米或水稻等短日照物种上取得成功,但这些作物与其他生长参数(如温度、植物密度和浇水方案)结合起来仍有优化的空间。

到目前为止,延长光周期技术主要用于研究目的。昆士兰大学的研究小组说,他们写这项研究的动机是1月1日发表在《科学》杂志上自然植物经过10年的试验,来自23个国家的科学家和植物育种家提出了大量的要求。该团队设想了延长日光方法,结合基因组工具和资源,激励植物科学家直接对作物植物进行研究,以进一步加速作物改良。