3月1日，中國農業科學院作物科學研究所作物轉基因及基因編輯技術與應用創新團隊通過花青素標記小麥單倍體誘導系的胚組織，建立了根據胚色快速、直觀鑒定小麥雜交后代中單倍體籽粒和二倍體籽粒的技術體系，相關研究結果在線發表于《植物通訊（Plant Communications）》上。 　　據葉興國研究員介紹，小麥單倍體誘導基本采用花藥培養和小麥與玉米遠緣雜交途徑，存在程序繁瑣、操作復雜、周期長、誘導效率低、基因型依賴性強等問題。課題組在前期研究工作中，通過編輯小麥TaMTL基因，創制了小麥單倍體誘導系，以該誘導系作為父本能夠誘導母本產生20%左右的單倍體籽粒。然而，利用誘導系作為父本的雜交當代中的單倍體籽粒和二倍體籽粒在形態上難以區分，需要進行繁瑣的細胞學和DNA鑒定，延后了單倍體的加倍時間，降低了加倍效果和工作效率。 　　該研究首先利用小麥單倍體誘導系與表達花青素基因ZmC1（胚芽鞘呈現紫色）的轉基因小麥雜交，獲得了攜帶ZmC1的小麥單倍體誘導系HIPC。以HIPC作為父本與其他小麥材料雜交，籽粒萌發后胚芽鞘呈現白色的為單倍體，呈現紫色的為二倍體。同時，比較了多個谷類作物種子特異啟動子調控2個花青素基因ZmC1和ZmR在小麥胚中的表型，發現pBD68雙向啟動子調控2個花青素基因的轉基因植株（TRC）的幼胚和成熟胚完全紫色。進一步將TRC純合株系與小麥單倍體誘導系雜交，創制了攜帶2個花青素基因的小麥單倍體誘導系HIPE。以HIPE作為父本與其他小麥材料雜交，雜交籽粒中表現紫色胚的為二倍體，白色胚的為單倍體。經過染色體計數、保衛細胞長度鑒定和DNA含量測定等驗證，根據胚的顏色標記直觀鑒定小麥雜交后代中單倍體籽粒的準確率幾乎為100%，這大大減輕了鑒定單倍體的工作量，提高了鑒定的準確性和效率，可以批量進行單倍體的誘導、鑒定和加倍，將顯著促進小麥單倍體育種和基因定位及克隆工作高效開展。 　　作科所唐華麗助理研究員為論文第一作者，葉興國研究員為論文通訊作者，王軻副研究員和寧夏農林科學院農作物研究所張雙喜研究員以及實驗室部分研究生參與了共同研究。該研究得到了國家自然科學基金、寧夏回族自治區重點研發計劃和中國農科院農業科技創新工程資助。 　　原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590346223000676