随着遗传学和作物育种学的发展,常规染色体工程的发展正面临一系列亟待解决的重要科学问题,在日前举行的以“植物染色体工程和作物分子育种”为主题的第330次香山科学会议上,专家指出,分子遗传学、基因组学以及作物分子设计育种研究的交叉和结合,将为植物染色体工程的研究注入新的活力。
在保障国家粮食安全中发挥重要作用
普通小麦染色体工程已有近80年的历史,国内外大量研究都表明,有目的添加、削减、代换和易位同种或异种染色体或染色体片段的方法,可以有效地将栽培和野生近缘种的外源种质资源中的优异基因转移到目标栽培作物中,创造出在遗传学和育种研究工作中有重要利用价值的新种质,并在生产实践中培育出有重要实用价值的农作物新品种。
会议执行主席、中国科学院李振声研究员作了以《植物染色体工程研究的回顾与展望》为主题的总评述报告。李振声说,世界粮食已经出现了一个重大的转折,即从生产过剩时代转入紧缺时代。一般来说,遗传改良对粮食增产的贡献率占30%,近10年来,全球主要粮食作物的单产增加进入爬坡阶段,粮食总产增长趋于缓慢。中国作为一个有13亿人口的大国,只有立足自给自足,保持粮食生产与消费的供需平衡,才能确保国家和社会长治久安。
李振声表示,植物染色体工程是一门生命力旺盛的学科,有着丰富的科学内涵和系统的技术基础。植物染色体工程研究在促进作物遗传改良进步和保障国家粮食安全中仍将发挥重要作用,但这种潜力的发挥有赖于常规染色体工程与新兴学科的交叉和结合,有赖于从事染色体工程应用研究和染色体结构和功能分析基础研究的科学家们之间的交流和合作。
与会专家认为,保障国家粮食安全和作物育种进步的重大需求,是促进染色体工程基础和应用研究发展的主要动力。当前,我国主要粮食作物单产的提高已进入缓慢的爬坡阶段,我国粮食安全也正受到人口增加、耕地面积减少、全球气候变化、国际粮食价格波动、新的病虫害以及单产难以进一步提高等因素的挑战,这些问题的出现必将促进染色体工程研究的发展,其研究有可能为解决上述问题提供新的线索和资源。
传统小麦染色体工程已有近80年的发展历史,取得了令人瞩目的成就。我国科学家首次对来自小麦着丝粒的BAC克隆进行了DNA测序分析,揭示了小麦着丝粒区域的一些重要结构特征;在小麦和黑麦染色体工程研究方面培育出了十余个具有高产、抗病和耐逆的小麦新

