3月25日，中國農業科學院作物科學研究所特色農作物優異種質資源發掘與創新利用團隊通過基因編輯技術成功創制出小葉夾角、株型緊湊的谷子新種質，為提升谷子密植條件下的光能利用效率和高產穩產提供了重要遺傳材料。相關成果在線發表在《植物生物技術雜志（Plant Biotechnology Journal）》上。
谷子是起源于我國的糧飼兼用雜糧作物，具有營養全面均衡，耐旱耐貧瘠，C4高光效特性，是北方干旱、半干旱地區主要栽培作物之一。長期以來，提高種植密度是作物單產提升的關鍵栽培措施，但由于谷子栽培品種株型松散、葉夾角較大，高密度種植通常導致植株間競爭加劇，光合能力不足以及結實率下降，限制了作物產量的提升。因此，創制緊湊株型新種質，對推動谷子大面積單產提升有著重要作用。
研究團隊通過對谷子核心種質資源的葉夾角關鍵基因優異單倍型鑒定分析，發現自然變異中不存在谷子小葉夾角的優異等位基因變異。隨后，研究團隊以Ci846為受體，利用基因編輯技術，靶向編輯調控谷子葉夾角的關鍵基因SiLG1和SiLG2，創制了2個緊湊株型的突變體 silg1 和 silg2 。研究結果表明，兩類突變體葉夾角分別比對照減小約5/6和4/5，透光率分別提高了10.5‰和7.1‰。在山西大同地區田間試驗顯示，兩突變體產量分別較對照可提高20%和9.6%以上，展現出良好的增產潛力。進一步研究發現，SiLG1和SiLG2可通過生長素合成及信號通路關鍵基因SiTAR2、SiDAO、SiARFs 等參與促進葉舌發育，從而調控植株葉片夾角變化。該研究為谷子緊湊株型育種改良提供了新視角和重要基因靶點，對促進谷子產量提升具有重要意義。
作科所博士研究生張仁梁為論文的第一作者，賈冠清研究員、刁現民研究員為論文共同通訊作者。該研究得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、作物基因資源與育種全國重點實驗室、國家谷子高粱產業技術體系、中國農業科學院科技創新工程等項目資助。
文章鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.70037
日期：2025-03-31
谷子是起源于我國的糧飼兼用雜糧作物，具有營養全面均衡，耐旱耐貧瘠，C4高光效特性，是北方干旱、半干旱地區主要栽培作物之一。長期以來，提高種植密度是作物單產提升的關鍵栽培措施，但由于谷子栽培品種株型松散、葉夾角較大，高密度種植通常導致植株間競爭加劇，光合能力不足以及結實率下降，限制了作物產量的提升。因此，創制緊湊株型新種質，對推動谷子大面積單產提升有著重要作用。
研究團隊通過對谷子核心種質資源的葉夾角關鍵基因優異單倍型鑒定分析，發現自然變異中不存在谷子小葉夾角的優異等位基因變異。隨后，研究團隊以Ci846為受體，利用基因編輯技術，靶向編輯調控谷子葉夾角的關鍵基因SiLG1和SiLG2，創制了2個緊湊株型的突變體 silg1 和 silg2 。研究結果表明，兩類突變體葉夾角分別比對照減小約5/6和4/5，透光率分別提高了10.5‰和7.1‰。在山西大同地區田間試驗顯示，兩突變體產量分別較對照可提高20%和9.6%以上，展現出良好的增產潛力。進一步研究發現，SiLG1和SiLG2可通過生長素合成及信號通路關鍵基因SiTAR2、SiDAO、SiARFs 等參與促進葉舌發育，從而調控植株葉片夾角變化。該研究為谷子緊湊株型育種改良提供了新視角和重要基因靶點，對促進谷子產量提升具有重要意義。
作科所博士研究生張仁梁為論文的第一作者，賈冠清研究員、刁現民研究員為論文共同通訊作者。該研究得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、作物基因資源與育種全國重點實驗室、國家谷子高粱產業技術體系、中國農業科學院科技創新工程等項目資助。
文章鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.70037
日期：2025-03-31
