油菜新种质实现抗病与营养“双优”

4日，记者从中国农业科学院获悉，该院油料作物研究所基因组学与抗病性改良团队联合相关单位，创制出叶片硫苷含量超高、种子硫苷含量低的油菜新种质，实现了油菜硫苷含量定向改良。相关研究成果发表于学术期刊《分子园艺》。

硫苷是十字花科植物特有的抗病虫化合物，硫苷含量高的叶片可显著提高油菜抗病虫性，但硫苷同时也具有抗营养性，家畜食用硫苷含量高的油菜籽饼粕会引发甲状腺肿大等问题。

长期以来，油菜叶片和种子硫苷含量呈高度正相关，降低种子硫苷含量会同时降低叶片硫苷含量，使油菜抗性减弱；提高叶片硫苷含量，虽能增强品种抗性，但会导致种子硫苷含量升高，饲用饼粕品质降低。因此，创制叶片高硫苷、种子低硫苷的优异种质，成为油菜育种亟待攻克的难题。

研究团队历经10余年攻关，构建了油菜泛基因组，绘制了全球首张油菜基因组结构变异全景图谱，系统鉴定出调控硫苷代谢的436个关键基因。他们还首次揭示了硫苷合成与转运的关键基因紧密连锁是导致叶片和种子硫苷含量耦联的根本原因，并首次发现调控硫苷合成的关键基因中存在高表达基因取代低表达同源基因的现象。

基于这一发现，团队利用基因编辑技术精准敲除硫苷转运基因，创制出叶片硫苷含量高达49.4微摩尔/克、种子硫苷含量降低70%以上的油菜新种质。

该新种质是目前已知叶片硫苷含量最高且种子硫苷含量最低的油菜种质，有效破解了油菜叶片与种子硫苷含量高度耦合的育种难题，为油菜高抗优质育种提供了新的理论路径和种质资源。