来自CIRAD和INRA的研究人员最近表明,使RECQ4基因失活将导致水稻、豌豆和番茄等作物的重组增加三倍。这种基因在作物有性繁殖过程中通过重组(杂交)抑制遗传物质的交换。该发现于2018年11月16日发表在《自然植物》杂志上,可以加速植物育种,开发更适合特定环境条件的品种(抗病性和适应气候变化)。
重组是所有有性生殖生物共有的自然机制:植物、真菌或动物。染色体混合决定了物种的遗传多样性。一万年来的植物育种,包括两种价值互补的植物,都是以这个机制为中心的。例如,为了获得既美味又抗虫或抗病的番茄新品种,育种家通过不断的重组,将与味道和抗性相关的基因与植物杂交育种。然而,这是一个漫长的过程,因为再生过程中很少发生重组。平均来说,每个交叉的染色体之间只有一到三个遗传物质的交叉点。因此,无法在一代中结合六个有价值的基因,这是作物改良的主要障碍。那么是什么限制了重组的数量呢?
为了找到答案,INRA的研究人员识别并研究了控制模式植物拟南芥重组的基因。他们发现基因RECQ4在防止杂交方面特别有效。某种程度上,灭活它会让重组频率翻倍到4倍!庄稼会怎么样?这是参与INRA和CIRAD联盟的研究人员通过研究三种具有农业价值的物种:豌豆、番茄和水稻而确定的。他们成功了。通过“关闭”RECQ4,他们平均增加了三倍的杂交数量,这导致了更多的染色体重排,从而增加了每一代的多样性。这将给CIRAD和INRA未来的植物育种活动带来好消息。
来自CIRAD的Delphine Mieulet被授予法国农业科学院银质奖章。