植物通讯:大麦地方品种突变体库和耕作技术平台的构建

来源：中国农业科学院研究所，2022年3月-22日12:43

近日，中国农业科学院作物科学研究所发掘创新小麦、大麦优良种质资源的创新团队，与中德多家科研院所合作，构建了中国大麦地方品种“哈铁系”化学诱变突变体库，建立了基于扩增子测序(TILLING突变体筛选技术)的经济高效的基因组局部诱变鉴定技术。相关研究成果于3月12日在线发表在学术期刊《植物通讯》上。

近日，中国农业科学院作物科学研究所发掘创新小麦、大麦优良种质资源的创新团队，与中德多家科研院所合作，构建了中国大麦地方品种“哈铁系”化学诱变突变体库，建立了基于扩增子测序(TILLING突变体筛选技术)的经济高效的基因组局部诱变鉴定技术。相关研究成果在线发表在学术期刊《植物通讯Plant Communications》上。

据杨平研究员介绍，物理化学诱变是创造遗传变异的经典方法，可以补充基因编辑技术，在种质创新、育种和新基因发现中发挥重要作用。甲基磺酸乙酯(EMS)化学诱变可以产生鸟嘌呤到腺嘌呤或胞嘧啶到胸腺嘧啶的碱基转换，其中大部分可以导致编码蛋白质的氨基酸的替换，少数可以导致蛋白质翻译的过早终止或编码框架的移位。据国际原子能机构统计，通过物理和化学诱变培育出3300多个植物新品种，涉及214个物种。

“哈铁系”是我国东北地区欧亚混血的地方大麦品种，成熟后期全株变黑。团队构建了不同EMS浓度的诱变群体，包括8525个诱变二代单株及其诱变三代种子，测序并构建了“哈铁系列”染色体水平的高质量参考基因组。随后，利用分子生物学和技术，建立了一套性价比高的突变体筛选体系，可以从64倍或144倍的DNA样本中识别目标基因的突变位点，准确率达到90.48%。进一步实验表明，该突变群体的突变频率为1.5-4.1个突变位点/兆字节，高于国外报道的几个啤酒大麦突变群体。针对单个目标基因或突变体，研究人员进行了基因功能验证和突变基因的快速克隆，证实了这套资源在大麦正反向研究中的价值。值得一提的是，利用这一TILLING技术和5184个突变体二代单株，该所已对十余家科研院所提供的数十个目标基因开展了突变体筛选服务，可获得21个突变体/1500碱基目标片段。该研究平台的建立将为我国大麦种质创新、新基因发现和功能研究提供有力支持。(100yiyao.com)

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