围绕生物技术与基因组学在玉米育种中的应用提出有效的技术方案——中国农业科学院作物科学研究所谢传晓研究员

2017-03-21

 谢传晓， 1972年生，博士，中国农业科学院作物科学研究所研究员。主要从事育种新技术研究，围绕生物技术与基因组学在玉米育种中的应用提出了有效的技术方案，先后主持国内玉米基础种质自交系、数个种业公司基础种质自交系基因组学遗传鉴定分析，为这些种质的利用奠定了重要的分析基础。研发出高效率的基因编辑技术方法，并应用于玉米株型、育性、产量与品质等重要性状种质的创制，有关发明技术与创制的种质正在逐步推出玉米种业应用，具有重大的经济效益前景。主持863计划、国家自然科学基金、转基因重大专项等国家课题以及“HarvestPlus”等国际合作研究课题10余项。以第一发明人获授权发明专利“玉米低氮逆境下高籽粒数目优异等位基因功能分子标记开发与应用”（专利号： ZL201010263549.1）。在国际学术期刊发表论文20篇，培养研究生16人，曾获省级自然科学奖二等奖1项。

玉米是我国第一大粮食作物，也是种业中商业化程度较高的作物，占种业市场份额的33%，但玉米基因定点编辑系统的开发与应用较迟。谢传晓通过建立的玉米原生质TLR信号报道系统，鉴定了玉米RNA聚合酶III识别U6启动子，建立了高效的玉米基因编辑技术体系，并在玉米株型、糯性与育性等重要农艺性状的遗传改良与种质创制上开展了应用开发研究。

提高玉米单位面积的种植密度是提高总产量的可行方法之一，是玉米育种与生产中株型的重要发展方向。玉米无叶舌性状能使叶片直立、叶基角变小、光合面积变大、光能利用率提高，对发展耐密种植模式和提高群体产量都具有重要作用。谢传晓通过定点突变玉米LG1基因，创制了与对照相比株型上紧凑的突变体，田间定植系数（密度）可增加30%，具有重大育种开发价值。基因定点突变率达到72.2%，为该技术应用于玉米其他重要农艺性状 种质资源创制上建立了重要技术基础。该技术与材料已被国内多家种业公司认可，正在洽谈有关育种合作。

糯性玉米又称蜡质玉米，是指玉米籽粒成熟后胚乳中支链淀粉含量几乎为100%，且胚乳呈角质不透明无光泽的蜡质状，蒸煮后呈粘性，故又称粘玉米，是中国乃至东南亚鲜食玉米的主要类型，具有重要的开发价值。谢传晓以编码颗粒结合型淀粉合成酶（Granule-Bound Starch Synthase，GBSSI）WX1基因为靶标，建立了高效的玉米基因定点编辑的技术，对该基因第7启动子进行定点编辑，定向创制糯玉米种质资源，突变率达到67%。他还利用该技术对玉米育种、双倍体材料创制以及一些重要的具有育种价值的发育性状开展了定向改良技术研究。

玉米等重要农作物基因编辑技术在种质资源创制与遗传改良上具有重大应用价值。谢传晓已建立了高效的基因定点编辑技术体系，该技术的应用将把玉米传统常规育种从随机选择推向定向选择，是玉米育种技术的创新，将成为玉米育种技术发展的重要推动力。