Hvordan forskerne fremskynder frøproduktionen til ny hvede

Forskere bruger forskellige innovative teknikker til at fremskynde frøproduktionen til nye hvedesorter, hvilket muliggør hurtigere udvikling og tilgængelighed af forbedrede hvedesorter:

Doubled Haploid (DH) teknologi:

DH-teknologi omgår den konventionelle avlsproces ved at producere homozygote linjer i en enkelt generation. Det involverer at inducere kromosomfordobling i haploide planter opnået gennem bestøvningsteknikker eller vævskultur. DH-linjer er genetisk rene og kan avanceres hurtigt til evaluering og udvælgelse.

Markør-assisteret udvælgelse (MAS):

MAS anvender genetiske markører knyttet til ønskelige egenskaber for at hjælpe med at udvælge afkom med de ønskede egenskaber. Dette giver forskere mulighed for at identificere og udvælge planter, der bærer specifikke gener eller genetiske områder af interesse tidligt i avlsprocessen, hvilket sparer tid og ressourcer.

Hurtigopdræt:

Speed ​​avl er en intensiveret avlstilgang, der kombinerer flere generationer om året gennem kontrollerede miljøer, kunstig belysning og optimerede vækstbetingelser. Det giver forskere mulighed for hurtigt at cykle gennem generationer og accelerere udviklingen af ​​nye hvedesorter.

Genom redigering:

Genom redigeringsværktøjer, såsom CRISPR-Cas9, muliggør præcise og målrettede modifikationer af hvedens genom. Dette giver forskere mulighed for at introducere specifikke egenskaber eller modificere eksisterende gener for at forbedre agronomiske egenskaber hurtigere end traditionelle avlsmetoder.

Valg af tidlig generation:

Med tidlig generations selektion vurderer og udvælger forskere ønskelige egenskaber i tidlige generationer af avlscyklussen. Dette giver dem mulighed for tidligt at kassere linjer, der ikke opfylder de ønskede kriterier, hvilket reducerer antallet af linjer, der skal flyttes til senere generationer.

Hybrid hvede:

Hybrid hvedeavl involverer krydsning af genetisk forskellige forældre for at producere afkom med overlegne egenskaber. Hybrider kan udvise kraft, højere udbytter og forbedret modstandsdygtighed over for biotiske og abiotiske belastninger. Selvom det kan være mere komplekst at udvikle hybride hvedesorter, giver det muligheder for hurtigere forbedring sammenlignet med ren-line forædling.

In vitro kultur og embryoredning:

Forskere bruger in vitro-kulturteknikker til at fremskynde frøproduktion, især for hvedearter, der har lav frøsætning eller står over for udfordringer i konventionel formering. Embryoredningsteknikker hjælper med at overvinde embryoabort eller uoverkommelighed, hvilket giver forskere mulighed for at opnå levedygtige frø fra krydsninger, der ellers kunne mislykkes.

Vinterhvedeacceleration:

For vinterhvederegioner kan forskere bruge vernaliseringsaccelerationsteknikker til at reducere vernaliseringskravet. Dette gør det muligt for vinterhvedesorter at fuldføre deres livscyklus på kortere tid, hvilket letter hurtigere forædlingscyklusser.

Ved at kombinere disse tilgange og udforske nye innovationer sigter forskerne på at reducere den tid, der kræves til at udvikle nye hvedesorter, betydeligt, hvilket fører til øget produktivitet, tilpasning og modstandsdygtighed af hvedeafgrøder til global fødevaresikkerhed.