浮生万象栈
2026-08-11 12:47来自 科学看点

新机制对提高甘蔗抗病抗旱性有何帮助?

  一项持续百年的甘蔗育种谜题,于2026年8月5日被中国科学家正式破解——福建农林大学明瑞光教授团队在《自然》杂志发表论文,揭示了甘蔗母本遗传的“第二次分裂恢复”机制,这一理论突破为通过精准分子育种快速培育抗病抗旱的甘蔗新品种打开了大门。

  

  一、破解百年谜题,为定向育种奠定理论基础

  复杂基因组:甘蔗是高度复杂多倍体,拥有上百条染色体,被称为“基因迷宫”。现代栽培蔗由热带种和野生种杂交而来,杂交时母本会保留全套染色体双份传给后代,这一“母本恢复”现象成因此前无人能解。

  机制揭秘:明瑞光团队首次从基因组、染色体组成和DNA分子证据层面证实,该现象源于母本生殖细胞“第二次分裂恢复”——姐妹染色单体分离后未完成细胞分裂,共同进入同一个配子,从而形成了不减数配子。

  二、开启精准靶向育种,抗病抗旱基因可高效整合

  摆脱盲目筛选:过去甘蔗育种依靠“种100万棵苗—等长成—表型筛选”,十多年才能选出好品种。机制清晰后,育种家可像水稻、玉米一样利用分子标记进行基因筛选,大幅减少盲目性。

  精准导入抗性基因:新机制搞清楚了母本遗传的真实来源(约62.5%母本遗传),能准确评判后代基因组成,从而高效地将父本(野生割手密)的抗病、抗旱基因精准导入高糖背景,培育出既高糖又抗逆的新品种。

  三、极大缩短育种周期,助力产业升级与种源安全

  育种周期大幅缩短:理论突破为甘蔗育种插上了“加速器”,以往10-15年的育种周期有望缩短至数年,更快培育出高糖、抗病、高产新品种。

  保障糖罐子安全:甘蔗贡献了我国90%的食用糖和全球80%的食糖。新机制将有力守住我国糖料种源自主,并赋予品种更强的抗病抗旱能力,降低种植风险与成本,提升国际竞争力。