突变检测

突变育种的下一步是检测哪些植物确实产生了所需的新特性。随着近年来检测技术的突破,我们帮助成员国更有效地筛选植物,并加速商业用突变系的发展。

长期以来,在植物突变育种中检测新的诱发突变是一个重大挑战。突变事件发生在如此低的频率,以至于检测有用的突变需要产生非常大的突变种群。生产、处理和分析经常有数千个单株的突变种群是一项大的工作。从众多的突变植物中鉴定和选择那些由于突变而产生了新的理想特性的罕见情况,经常被认为是突变育种真正的“艺术”。

原子能机构与粮农组织联合加强成员国提高所需筛选方法的效率的能力,从而加速农作物突变品系向农民可使用的商用品种的发展。

鉴定和选择具有改良性状的突变植物的过程涉及两个主要步骤:突变筛选和确认(也称为突变验证)。由于植物首先被驯化,通过可见特征(表型)进行筛选一直是用于选择改良作物的植物育种中最常用的方法。筛选方案,例如水培方法(使用无土壤营养液培育植物的方法)中的耐盐性,耐旱性筛选方法或疾病筛选方案,是突变表型检测的有效方法。

一个这样的工具是基因型筛选,通过使用生物测定法(一种科学实验)检查个体的DNA序列,并将其与另一个个体的序列或参考序列进行比较来确定个体植物的遗传构成(基因型)的差异。使用这个工具,可以识别与感兴趣的特征相关并且继承的变体。

高通量突变检测技术(如全基因组测序)的最新突破已经提高了识别产生新特征的DNA变化的效率。由此,可以开发分子标记,帮助育种者加速将期望性状并入其他商业品种的过程。用于筛选诱发的DNA缺失的其他有效的高通量方法包括反向遗传技术,例如TILLING(靶向诱发的基因组局部病变),其允许直接鉴定特定基因中的突变。

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