Speed Breeding:加速作物研究和育种的强大工具

文章来源: | 2018-06-19

持续增长的人口和不断变化的环境与气候,对全球的粮食安全产生严重挑战。作物育种被认为是应对挑战的最重要手段。但是,限于作物生长周期长等因素,目前几种主要作物的改良速度远远不能满足未来的需求。


在Nature Plants近期发表的文章"Speed breeding is a powerful tool to accelerate crop research and breeding"中,Amy Watson, Sreya Ghosh等研究人员提出了一种叫做“Speed Breeding”的方法,它大大缩短了育种时间,加速了作物育种的研究进度。试验表明,在完全封闭的环境可控的人工气候室中,采用Speed Breeding方法,可以加速包括表型分析、突变研究、遗传转化在内的植物研究内容。该方法的核心是延长光照时间加速作物发育速度、提前采收并使用未成熟种子,从而减少生长周期。通过单粒传(SSD ) 方法快速循环,并可适应大规模作物改良计划。对于春小麦、硬粒小麦、大麦、鹰嘴豆和豌豆,Speed Breeding可实现每年繁育6代,油菜可实现每年繁育4代,而在普通温室条件下,以上作物仅能完成繁育2-3代。

 

本文研究人员预计:将速度育种与其他现代作物育种技术(诸如高通量基因分型、基因编辑等)相结合具有巨大潜力,加速作物改良速度。

 

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1 SpeedBreeding加快主要作物的研究和育种速度

a, 调整光照时间,加快作物发育;b, 收获未成熟种子,缩短种子到种子的时间

 

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与对照(右)相比,Speed Breeding(左)加速植物生长和发育

 

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小麦和大麦在Speed Breeding下的成株表型


全文阅读

Watson A, Ghosh S, Williams M J, et al. Speed breeding is a powerful tool to accelerate crop research and breeding. Nature Plants, 2018, 4: 23–29. 


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