9月20日,中南民族大学生命科学学院余光辉教授团队在《Bio-protocol》上发表题为“A Protocol for Accelerating Homozygous Line Screening inArabidopsis thaliana”的拟南芥快速育种方法。博士研究生张秋玉、王逸凡为论文共同第一作者,余光辉教授为通讯作者,中南民族大学为第一完成单位。原文链接:https://bio-protocol.org/e5819。
图为角果内尚未完全成熟的种子加速纯合株系筛选的实验流程
在植物遗传育种研究中,获得纯合突变体和纯合转基因株系是关键步骤,但通常也十分耗时。以模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)为例,传统育种流程从播种到种子完全成熟、自然干燥通常需要8-9周,随后还要经过低温层积解除休眠,漫长的世代周期成为基因功能研究和材料筛选中的重要时间成本。
本研究建立了一种“提前取种”的快速筛选策略,不再等待种子完全成熟干燥,而是在授粉后约15天提前采收未完全成熟的种子。在这一发育阶段,胚胎已达到生理成熟状态,而种子尚未进入由深度脱水诱导的强休眠。经短期低温处理后直接萌发,并发育形成正常幼苗。实验显示,15天种子的萌发率达95%-98%,与成熟干种子接近。该方法绕过了自然干燥种子所需的较长成熟和休眠阶段,可将每一代的生长周期缩短约1–2周,适用于T-DNA插入突变体及带有GFP或抗性标记的转基因材料,有助于加快拟南芥转基因材料的繁殖以及纯合突变体株系的筛选与鉴定。