Singh在美国伊利诺伊大学香槟分校作物app系大豆/玉米种质病理学和遗传学研究中心工作,他花了几十年的时间, 将一个广受欢迎的大豆品种(Dwight)与一个多年生野生大豆品种杂交,培育出了第一个能繁育的抗大豆锈病、大豆胞囊线虫和其他病原体的大豆品种。
从1983年开始,Singh就尝试提取野生多年生大豆的属性导入普通大豆,其研究路径包括成千上万次的实验、发展荷尔蒙疗法以“拯救”不育的杂交种子、将杂交大豆与其回交父本Dwight回交培育。
关于该项研究的报道发表在国际期刊上。
在美国,大豆是除了玉米之外第二大广为种植的农作物,每年的产值超过40亿美元。然而,目前的一系列大豆品种容易受到害虫和病原体的侵害。
几十年前app家们已经知道有一些野生的多年生大豆属的物种有可利用的性状,许多app家都希望将其导入普通大豆。
“在澳大利亚,有26个富有甘氨酸的多年生野生品种,”Singh说。其中一个品种——短绒野大豆有抗大豆锈病和抗胞囊线虫病的基因。“许多人尝试将其和大豆进行杂交,伊利诺伊大学对此的研究历史可以追溯到1979年。但是,这样杂交出来的杂交种是不育植株,许多人就此认为这种想法是不可能实现的。”但他坚持继续进行试验。最终,他发明了一种荷尔蒙疗法,中断了引起杂交种子不育的过程,他还发明了一种生长几个胚胎的组织培养方法,由此从一粒种子生长出若干植株。Singh的大豆在温室里生长,直到开花后再与Dwight进行回交。
Singh最终锁定了一个编号为PI441001的植物,它对大豆锈病和胞囊线虫病具有免疫力,对大豆役霉病也具有抗力,且有耐盐耐旱的属性。
随着试验的推进,Singh注意到,每一代杂交种有不同的染色体数量,反映它们与大豆以及短绒野大豆染色体的混合。Singh说,他们的目标是分离野生大豆的39条染色体,每次向大豆20对染色体中增加一条。通过这种方法,野生大豆丰富的遗传特性能够在杂交大豆中获取。
通过杂交,野生短绒大豆的基因被导入了大豆植株中,培育出了有40条染色体的大豆,并获得了野生大豆基因中最可取的性状。
部分新植株的产量已经超过了Dwight,部分所含蛋白质的含量高于Dwight。
相关研究还在深入。野生大豆属物种的遗传材料就像一个“宝藏”,Singh说,“用这种方法,我们打开了宝藏。” (来源:明升中国app报 胡璇子编译)