金报讯 (记者张军) 通常,人们在一堆花生中剥出特别大的花生粒时,多会顺手扔进嘴里吃掉。而中国农科院油料所的科学家,却从颗粒较大的油菜种子中发现了控制种子重量的基因,从而使批量获取高产油菜种子成为可能。8月31日,这一成果发表在国际著名学术期刊《美国科学院院刊》上。
该项目攻关团队由位于武昌的油料所王汉中研究员领衔,王汉中既是指挥员也是战斗员,主攻手则是刘静、华玮两位女博士。
10多年前,攻关团队拿到一批总计上万粒个体偏大的甘蓝型油菜种子,寻找油菜“产量基因”的工作随即展开。
这里涉及一个名词——“多倍体作物”。这种作物具有两个类似的、相互干扰的基因序列,人们难以分辨究竟是哪种基因起决定作用。油菜就属“多倍体作物”。
幸亏团队参与了基因测序,获取了第一手材料。据刘静博士介绍,2008年首先对白菜进行基因测序,2010年又对甘蓝进行基因测序,而后,将白菜跟甘蓝杂交,获得与甘蓝型油菜接近的多倍体作物,再进行基因测序。2014年,终于完成了甘蓝型油菜的基因测序。
“就像从卫星上定位油料所一样,得先找武汉,然后缩小范围找武昌,再找徐东,再找油料所……”9月6日上午,华玮博士用这样的比喻来描述发现油菜种子“产量基因”的难度。“实际上比卫星定位难多了,不然也不会用10多年时间。”
从2012年起,攻关团队开始对甘蓝型油菜种子“产量基因”进行筛查、定位。他们从上万个基因中搜索目标,几年下来,目标从上万个,缩小到几百个,然后降到7个,最终锁定为1个。这个神奇的基因被命名为“ARF18”。
攻关团队发现,“ARF18”一旦发生变异,可使油菜种子出现15%的重量变化,而油菜夹内的种子数量保持不变。这种基因变异具有很强的活性,能够遗传给下一代。在国际上称为“图位克隆”或“定位克隆”。经过杂交,可以获得遗传意义上强壮而高产的油菜种子,而不是转基因种子。
而“ARF18”则成为国际上通过“图位克隆”获得的第一个多倍体作物产量基因,为小麦、棉花等其它重要多倍体作物产量基因克隆提供了借鉴。