我國科學(xué)家克隆“國寶級”小麥雄性不育基因

　　記者獲悉，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)教授付道林領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)成功克隆了太谷核不育基因，并對其機(jī)理進(jìn)行了探討，為將來實(shí)現(xiàn)小麥等作物的雜交制種創(chuàng)造了條件。4月28日，相關(guān)科研成果發(fā)表在國際期刊《自然-通訊》（Nature Communications）上。

　　普通小麥屬于自花授粉作物，由于遺傳基礎(chǔ)狹窄，致使高產(chǎn)雜交育種研究的難度非常大。尋找雄性不育遺傳資源是攻克這個(gè)難關(guān)的首要問題。1972年，山西省太谷縣農(nóng)業(yè)技術(shù)員高忠麗在田間發(fā)現(xiàn)了一株天然雄性不育小麥，并被視為國寶級種質(zhì)資源，后被命名為“太谷核不育小麥”，并將其不育基因命名為Ta1（國際基因代碼Ms2）。上世紀(jì)90年代末，中國農(nóng)科院研究員劉秉華創(chuàng)制出“矮敗小麥”，即矮稈和不育緊密連鎖的太谷核不育小麥。

　　然而小麥基因組龐大、基因復(fù)雜，Ms2基因克隆難度非常大。小麥圖位克隆成敗的關(guān)鍵取決于能否建立目標(biāo)基因所在區(qū)域的物理圖譜。為此，付道林團(tuán)隊(duì)投資構(gòu)建了“矮敗魯麥15”的基因組人工染色體文庫，該文庫包括大約70.6萬個(gè)單克隆，覆蓋普通小麥基因組5倍左右，是目前我國現(xiàn)存質(zhì)量較好的普通小麥基因組人工染色體文庫。他們還利用Ms2區(qū)域的特異標(biāo)記，篩選并獲得了8個(gè)陽性克隆，成功建立了Ms2區(qū)域的物理圖譜，分離到太谷核不育Ms2基因，并通過反向遺傳學(xué)驗(yàn)證了該基因的功能。

　　付道林團(tuán)隊(duì)研究人員還發(fā)現(xiàn)，該基因只在減數(shù)分裂時(shí)期的敗育花藥組織表達(dá)，其特異的時(shí)空表達(dá)模式受到一個(gè)反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子（Taigu）的調(diào)控。進(jìn)化分析顯示，Ms2基因?qū)儆谛←溩逄赜械倪M(jìn)化產(chǎn)物，只在粗山羊草（Aegilops tauschii）和普通小麥等部分小麥族物種出現(xiàn)。遺傳轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)表明，Ms2不僅可以導(dǎo)致小麥雄性不育，也可以在大麥和短柄草（Brachypoidum）中引起雄性不育的表型。由此說明，Ms2不僅可以在小麥育種或生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用，也很有可能在其他作物育種中具有重要意義。

　　據(jù)悉，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)已經(jīng)針對該基因及其啟動子的應(yīng)用申請了國際和國內(nèi)**。如果您的試驗(yàn)中需要非動物源性微生物培養(yǎng)基原料，歡迎聯(lián)系威正翔禹生物，**的價(jià)格，**的服務(wù)！

　　文章來源：生物秀