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一碗杂粮饭,里面可能藏着主粮育种需要的“关键基因”!过去,为了让粮食产得更多,育种长期把高产放在重要位置,一些抗旱、耐盐碱、耐瘠薄以及与营养物质合成有关的基因,可能在这个过程中“丢失”了。而在谷子、高粱、黍稷、红芸豆等杂粮里,却保存了不少这样的“遗传宝藏”。
如何把这些“藏”在杂粮里的基因重新发现并利用起来?生物育种正在提供新的答案。
科研人员首先从读懂杂粮的“遗传底图”入手。通过完成黍稷、红芸豆等作物的完整基因组组装,进一步认识其中的基因及其功能,为精准育种打下基础。在此基础上,红芸豆遗传转化和基因编辑技术取得突破,为改良品质、株型和营养特性提供了新的技术路径。
除了从基因层面改良杂粮,科研人员也在挖掘它们更多的功能价值。研究发现,部分杂粮籽粒中存在能够选择性富集功能物质的纳米级囊泡,未来有望在营养物质精准递送等方向开展进一步研究。
杂粮的价值,还不止于提升自身品质。科研人员从高粱中发现主效耐碱基因AT1,并发现其在水稻、小麦、玉米等作物中也能发挥耐盐碱作用。这意味着,杂粮中保存的抗逆、耐瘠薄等优异基因资源,还有望服务主粮育种。
从解析基因组,到突破基因编辑,再到挖掘优异基因反哺主粮,生物育种技术正在不断释放杂粮的潜力。曾经被视作“小作物”的杂粮,不仅承载着悠久的农耕文明,也正成为未来培育优质、抗逆、高效新品种的重要基因资源库。
监 制
光明网科普事业部
科学审核
孔照生
记 者
宋雅娟 肖春芳
编 导
肖春芳 宋雅娟 高 珊(实习)
鸣 谢
北京科技大学现代农学院
山西农业大学(山西省农科院)
联合出品
中国科协科普部
光明网

