TIME:2018-12-02
浙江人文園林股份有限公司副總裁兼研究院院長(zhǎng)陳煜初和中國(guó)林科院亞熱帶林業(yè)研究所卓仁英研究員領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì),在國(guó)際上首次構(gòu)建了熱帶睡蓮轉(zhuǎn)基因體系,并將CodA基因轉(zhuǎn)入熱帶睡蓮中,提高其耐寒性,選育出在杭州露地越冬的熱帶睡蓮。相關(guān)研究成果“Molecular breeding of water lily: engineering cold stress tolerance into tropical water lily”于11月30日刊發(fā)于國(guó)際園藝學(xué)科期刊Horticulture Research(SCI一區(qū)),第一作者為浙江人文園林余翠薇,亞林所喬桂榮副研究員、邱文敏博士、浙江人文園林余東北,通訊作者為卓仁英、陳煜初和福建農(nóng)林大學(xué)陳飛博士。
一
睡蓮花色絢麗多彩,花姿楚楚動(dòng)人,在水中宛如冰肌脫俗的少女,被贊譽(yù)為“水中女神”。 “水中女神”有熱帶和耐寒兩個(gè)生態(tài)類(lèi)型之分,有趣的是:熱帶睡蓮花色豐富多彩,有白、粉、紅、橙、黃、藍(lán)、紫等多種,盈盈秀麗,嫵媚多姿,但遺憾的是不能在杭州地區(qū)露地越冬;耐寒睡蓮零下20度也可安全地在野外越冬,可不巧的是獨(dú)獨(dú)沒(méi)有藍(lán)、紫色花朵,在花色方面稍遜風(fēng)騷。兩個(gè)類(lèi)型的女神無(wú)不傾國(guó)傾城,卻偏偏都有一點(diǎn)美中不足,真是令廣大女神愛(ài)慕者為之著急!
因此,使耐寒睡蓮開(kāi)出藍(lán)紫色的花朵,或提高熱帶睡蓮的耐寒性,使其能在更廣大地區(qū)栽培,是全世界睡蓮育種者的夢(mèng)想。前者早幾年就由睡蓮育種專(zhuān)家通過(guò)跨亞屬雜交解決了,唯獨(dú)后者無(wú)法突破,一直困擾著睡蓮界。
研究團(tuán)隊(duì)一直想的就是能不能幫一幫女神,彌補(bǔ)這個(gè)缺憾,突破這個(gè)世界性難題!
功夫不負(fù)有心人!經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)五年的反復(fù)試驗(yàn),近2000個(gè)日日夜夜的不懈努力,研究團(tuán)隊(duì)終于創(chuàng)造性地完成了這一使命,彌補(bǔ)了女神的美中不足,創(chuàng)造出了真正堪稱完美的“水中女神”!
▲轉(zhuǎn)基因熱帶睡蓮
二
那么,這一難題是如何解決的呢?
研究團(tuán)隊(duì)運(yùn)用現(xiàn)代分子生物學(xué)的基因工程手段,即通過(guò)花粉管通道法進(jìn)行熱帶睡蓮耐寒轉(zhuǎn)基因試驗(yàn),首次成功構(gòu)建了熱帶睡蓮花粉管通道法轉(zhuǎn)基因體系,獲得了轉(zhuǎn)CodA基因的熱帶睡蓮植株。
通過(guò)分析,發(fā)現(xiàn)導(dǎo)入CodA基因的熱帶睡蓮耐寒性提高了,最后竟得到了能在杭州露地越冬(2016年2月23日最低溫度-8.9℃)的熱帶睡蓮轉(zhuǎn)基因植株。從此,熱帶睡蓮在杭州地區(qū)就可以大范圍地應(yīng)用,再也不用擔(dān)心露地越冬的問(wèn)題了!
▲轉(zhuǎn)基因熱帶睡蓮
研究團(tuán)隊(duì)透露,他們的目標(biāo)是使熱帶睡蓮能夠在我國(guó)首都北京甚至更北地區(qū)露地越冬。一起期待研究團(tuán)隊(duì)馬到成功!
三
該項(xiàng)工作還有望促進(jìn)商業(yè)睡蓮品種和切花、精油等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,將帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益!
此外,與傳統(tǒng)育種方法相比,轉(zhuǎn)基因育種方法還有另一大優(yōu)勢(shì),即可以在熱帶睡蓮中引入新的性狀,例如將耐寒特征引入熱帶睡蓮,并且將來(lái)可以通過(guò)基因編輯技術(shù)編輯人們希望的任何特性!
這是第一個(gè)利用分子技術(shù)培育睡蓮品種的研究,是睡蓮育種產(chǎn)業(yè)的一個(gè)里程碑。