自带除草剂抗性的水稻问世

植物基因进化的BEMGE原理和程序。周焕斌供图

近日，《分子植物》在线发表中国农业科学院植物保护研究所研究员周焕斌团队最新成果，他们应用单碱基编辑技术（BEMGE）介导植物内源基因定向进化，开发出具有除草剂抗性的水稻新种质。

通讯作者周焕斌介绍，通过BEMGE技术发掘出不同农艺性状及强度等位基因，预示着人类可定向进化各农作物重要性状的基因。

在漫长的历史长河中，野生植物中多个关键基因上偶然出现的优良性状逐渐留传，最终形成现代作物。然而，依靠基因缓慢的自然变异速率无法满足当今人类社会对农作物快速增长的需求。

因此，该团队利用上述定向进化技术理念，在水稻细胞内人工模拟自然界基因的长期进化过程。可在短时间内创制成千上万个靶基因的新等位基因材料，用于育种筛选。

通过除草剂抗性筛选，研究人员成功鉴定出4个自然界中未曾被发现的、对除草剂具有不同抗性程度的新等位基因；并通过单碱基编辑技术，成功将变异位点P171F引入到水稻生产品种南粳46中，将其升级为通过苗期一、两次施药，生育期田间无杂草发生的洁田稻。（来源：中国科学报 李晨）

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.molp.2020.01.010

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