甘蔗的種質是什麼?與品種是兩回事
很多人以為它就是甘蔗的品種,但其實兩者有所區別。
經過品種審定的甘蔗才能稱為甘蔗品種,也就是我們能看到的甘蔗種類。在品種審定之前,各種有潛力的中間材料都可以被稱為種質,另外經過基因改造的甘蔗也可以被稱為種質。
因此,我們可以認為,種質是甘蔗的遺傳基礎,是決定甘蔗品質的根源。
為了選出優質的甘蔗,科學家們會對它進行多個指標的測試,並制定了一系列標準,包括含糖量、産量、抗病性、抗蟲性、耐寒性、耐旱性、宿根性和生長速度等。如《糖料甘蔗》國家標準(GB/T 10498-2010),列出最低蔗糖分指標為12%等標準。通過這些測試,科學家們能挑選出那些最具潛力的“優異種質”,讓它們在未來的種植中發揮更大作用。
為了讓甘蔗更甜、更高産,科學家們做出了許多努力
在甘蔗的“近緣親戚”和“遠緣親戚”中,有眾多的野生種質資源,在野外自然選擇的壓力下,它們往往會更多地保留抗病、抗逆等優良性狀基因。就像父母的優良基因傳給孩子一樣,科學家希望通過這種方法,培育出高糖高産穩産的甘蔗。
甘蔗改良的新思路:探索高倍體基因編輯技術
近年來,科學家們開始探索基因編輯技術。與雜交育種的“碰運氣”不同,基因編輯就像“精準修剪”。
科學家們可以通過對不同品種甘蔗基因組、轉錄組(基因表達水平的變化)和蛋白組(蛋白質有無和多少)進行比較和分析,以及在甘蔗的“遠親”如高粱、玉米和水稻等研究比較深入的作物中進行同源分析,找到影響甘蔗甜度、抗病性等性狀的基因。
不論是雜交育種還是基因編輯育種,科學家都在不斷努力,讓我們吃到越來越甜、産量越來越高的甘蔗。比如,在果蔗領域,科學家們不斷選育口感更好、甜度更高更多汁的新品種,讓人們在啃甘蔗時獲得更好的體驗。而在糖蔗領域,科學家則着眼於提高含糖量、産量、抗病性等,讓制糖效率更高,保證産量和質量。
作者:中國科學院微生物研究所 尹昕