天津市農業科學院花椰菜育種取得重大突破 『一朵花』開在世界之巔
天津北方網訊：用40餘年時間，死磕『一朵花』。日前，與這朵『花』的較量，終於有了重大突破。
基於971份大規模基因組數據，天津市農業科學院從群體遺傳學角度破解了花椰菜的分步馴化歷程，並發現了21個花球形成的關鍵調控基因，同時克隆了一批與花椰菜品質、產量、抗病抗蟲等重要農藝性狀相關的關鍵調控基因。這標志著我國花椰菜基因組學研究進入世界領先行列。5月7日，相關成果發表於國際頂級期刊《Nature Genetics》（中文名為《自然—遺傳學》）。
花椰菜俗稱菜花，食用部分是花球，19世紀從西方傳入中國。直到上世紀80年代，我國花椰菜良種90%依然依賴進口，成為蔬菜種業『卡脖子』最為嚴重的作物之一。
『種子是農業的「芯片」，也是國家糧食安全的命脈。』國家花椰菜育種首席科學家、天津市農業科學院原副院長孫德嶺說，讓花椰菜擁有世界一流的『中國芯』，是每一位育種工作者追逐的夢想。
上世紀80年代，天津育種專家開始選育具有自主知識產權的花椰菜新品種。10年後，育成了我國第一個自交不親和系雜交新品種——白峰，實現了我國花椰菜雜交種零的突破。2000年以後，又相繼育成了40餘個花椰菜新品種，打破了對國外種子的高度依賴，實現了花椰菜品種國產化。
2023年，我國花椰菜種子出口量高達15噸，種植面積突破60萬畝，花椰菜成為我國種子出口量最大的蔬菜作物之一。津產花椰菜良種遠銷到巴基斯坦、印度、孟加拉國、印度尼西亞、越南等『一帶一路』沿線國家。
技術創新促進了品種創新，制約我國花椰菜品種的『卡脖子』難題一一得到破解。
『在品種選育上，我們取得了很多成果，但在對種子的基礎研究方面，仍然有很多薄弱環節，在一定程度上制約了育種創新的核心競爭力。』孫德嶺說。
2019年，在孫德嶺的帶領下，天津市農業科學院蔬菜所花椰菜育種團隊繪制出世界上第一張花椰菜全基因組圖譜。花椰菜基因組大小為584兆，含有47772個基因，其中花椰菜特有基因2718個，明確了現代栽培花椰菜是目前已知形成最晚的芸薹屬植物之一。該項研究為開展花椰菜高效靶向基因編輯育種及花椰菜演化歷程與花球形成分子機制等項研究奠定了基礎。此項研究成果發表在園藝學頂級期刊《Horticulture Research》（中文名為《園藝研究》）。
與此同時，天津市農業科學院蔬菜所花椰菜育種團隊與生物所農業基因組學團隊，聯合中國農業大學園藝學院林濤教授團隊，依托國內規模最大的花椰菜種質資源庫，歷時近6年，在971份花椰菜及甘藍種資源的基因組重測序數據基礎上，首次構建了迄今為止國際上最為全面的高質量變異組圖譜，系統解析了花椰菜馴化歷程，並借助基因學大數據，鑒定出一批花椰菜品質、產量、抗病抗蟲等重要農藝性狀關鍵基因，填補了花椰菜基礎研究領域的多項國際空白。
育種研究永遠在不斷自我超越。『我們正著手把研究成果轉化應用到育種實踐當中，利用基因編輯、定向突變體文庫構建等方式，快速、高效地創制一批具有優良性狀的花椰菜新種質，為中國老百姓的餐桌送上更多國產優質新品種。』孫德嶺說。（津雲新聞編輯付勇鈞）
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