花粉低溫儲存實現親本“跨時空約會”

科技日報

科技日報訊 （記者李麗雲）大豆育種如何突破父母本花期不遇瓶頸？如何實現異地品種雜交？我科學家對大豆花粉超低溫儲存關鍵技術進行最佳化，實現了大豆花粉異季和異地應用，打破大豆花粉應用時空障礙，為實現規模化、工程化育種提供了技術支撐。6月30日，該成果論文以“改進大豆花粉超低溫儲存技術，實現異季異地雜交利用”為題，線上發表於國際刊物《植物科學前沿》。

這一成果由國家大豆產業技術體系首席科學家、中國農業科學院作物科學研究所研究員韓天富，國家大豆產業技術體系崗位科學家、黑龍江省農業科學院黑河分院研究員鹿文成牽頭的聯合研究團隊完成。

韓天富介紹，目前，人工雜交仍是大豆育種中創造變異的主要手段，而雜交需要父母本的花期相遇才能順利進行。大豆對光照、溫度比較敏感，不同地理來源的大豆品種在同一地點同期種植時常常花期不遇，難以實現雜交組配，導致大豆育種中可用親本範圍受限，育成品種遺傳基礎狹窄。此外，即使父母本花期相遇，也會因開花時間較短和降雨、乾旱等天氣因素影響，導致雜交規模受限。

該團隊研究人員以大豆花朵為超低溫儲存材料，明確了適合超低溫儲存的大豆花朵發育階段和採集時間，優化了冷凍前乾燥處理、冷凍方法、化凍方法等影響花粉低溫儲存效果的關鍵技術環節，形成了可以長期保持和高效利用大豆花粉的超低溫儲存技術。

該團隊利用超低溫儲存的大豆花朵，在黑河當地實現花粉隔年應用。在乾冰加持下，透過快遞將低溫儲存的花朵從黑河運至北京，跨越1800公里實現花粉異地應用，實現了大豆品種“跨時空約會”。

該技術與中國農業科學院作物科學研究所大豆育種團隊之前研發的可大幅度提高南繁等短日條件下大豆雜交成活率的人工控光雜交技術、自然條件下1年4代大豆快速育種技術及關鍵性狀分子標記輔助鑑定技術相結合，可有效拓寬大豆親本利用範圍，加快育種速度，擴大育種規模，大幅度提高大豆育種效率。