小麦抗旱相关关键基因的编辑与聚合育种技术体系

【需求背景】 尽管通过QTL定位和关联分析已鉴定出多个与小麦抗旱性相关的基因位点，但如何将这些分散在不同种质中的优异等位基因高效地聚合到同一个优良遗传背景中，并避免连锁累赘，是常规育种手段难以解决的难题。基因编辑技术为实现多基因的精准聚合提供了可能，但在多倍体小麦中应用仍面临效率低、脱靶效应评估复杂等挑战。 【需解决的主要技术难题】 1) 针对小麦基因组复杂、多拷贝的特点，需要高效、特异性强的多靶点基因编辑工具（如CRISPR/Cas9、CRISPR/Cas12a等）的优化方案。 2) 缺乏将多个抗旱相关基因（如调控气孔开闭的基因、渗透调节物质合成基因、根系发育相关基因等）进行理性设计并协同编辑的技术路径。 3) 需要建立高效的小麦遗传转化和基因编辑后代快速筛选与鉴定体系，以加快育种进程。 【期望实现的主要技术目标】 希望与拥有先进基因编辑技术和植物遗传转化平台的单位合作，共同构建针对小麦核心抗旱基因（如DREB、NAC转录因子家族关键成员等）的多基因编辑系统。期望建立一套从基因功能验证、编辑载体构建、遗传转化到无标记、低脱靶编辑植株快速筛选的完整技术流程，最终获得聚合了2-3个关键抗旱基因的优良小麦新种质，为培育新一代高效抗旱品种提供核心亲本。 需求解析 **解析单位：-（-）**解析时间：2025-11-10  张勇 中国农业科学院作物科学研究所 研究员 综合评价 该技术需求紧扣小麦抗旱育种瓶颈，兼具科学性与应用价值。核心聚焦单一抗旱基因改良效果有限、基因编辑效率低（小麦多倍体特性导致）、多基因聚合周期长（传统育种需 6-8 代）等问题，需突破关键基因精准筛选（如 DREB、PYL 家族功能验证）与编辑体系优化（如 CRISPR/Cas9 载体适配小麦转化），破解单基因编辑抗逆性提升不足的短板。 技术层面迫切需求高效聚合技术，如分子标记辅助选择（MAS）与回交快速结合，缩短多基因聚合周期；同时需建立 “编辑 - 聚合 - 鉴定” 闭环，配套苗期 / 成株期抗旱性精准鉴定（如萎蔫率、产量稳定性评估），解决基因聚合后抗逆效果难验证的瓶颈。此外，需兼顾技术普适性，适配不同小麦品种遗传背景，降低育种应用门槛。 整体需求以 “高效编辑、精准聚合、快速育种” 为核心，贴合粮食安全对小麦抗逆品种的需求，为培育高抗逆、高稳产小麦品种提供关键技术支撑。 【技术需求】 ](https://www.kczg.org.cn/needs/index?type=1) — 采集元信息 — 需求单位：浙江\*\*\*究院 所在地区：河南省 郑州市 郑州高新技术产业开发区 合作方式：委托开发 预算：双方协商 截止日期：2027-12-01 发布日期：2025-11-04 数据来源：科创中国 来源链接：https://www.kczg.org.cn/needs/detailThe?type=1&id=8419040