猕猴桃种植革命猕猴桃的尖端育种策略

虽然通过快速育种和其他技术取得了重大进展，但木本多年生果树品种却落后了。其中包括猕猴桃(Actinidiachinensis)，一种重要的新鲜水果作物，其遗传多样性有限，并面临传代时间长、植株尺寸大和对冷藏的依赖等障碍。

值得注意的是，猕猴桃属拥有50多种可食用水果，在未来的种植方面具有尚未开发的潜力。然而，驯化这些水果的主要障碍是它们的幼年期延长。

最近的研究显示，使用CRISPR-Cas9基因编辑对猕猴桃的CENTRORADIALIS基因(CEN和/或CEN4)进行编辑取得了有希望的结果，尽管存在一些局限性，但可以实现早熟且没有有害影响。现在的挑战是扩大和完善这些遗传干预措施，以实现更广泛的水果作物改良。

2023年2月，园艺研究发表了题为“猕猴桃品种快速育种和改良的策略”的观点。

由于猕猴桃在温室中第一次开花可能需要长达五年的时间，这将大大延长猕猴桃的育种时间。

作者利用RISPRCas9介导的基因编辑技术对CEN等位​​基因进行编辑，成功获得了毛花蒿和软枣花的编辑植株，其表现出显着的矮化和非常快的开花。

为了产生动态的早熟猕猴桃植株，将早期开花性状转移给杂合后代，他们进一步利用了AcFT1基因翻译融合体35S启动子的组成型表达，该基因与六个拷贝的血凝素(HA)标签序列整合在一起。

初步结果显示，这种嵌合FT蛋白具有较温和的早期开花表型。将此构建体转化到猕猴桃中后，得到了16株可存活的转基因猕猴桃植株，其中一些表现出早期终端开花模式。这种模式早在发芽后三周就观察到，并持续长达14周。

当将相同的构建体引入软枣时，观察到类似的结果。相比之下，那些没有HA标签的植物不能在体外产生可行的花和果实发育。

为了加速猕猴桃的繁殖，观察到的幼年减少和持续开花模式为各种策略打开了大门。通过编辑CEN4和CEN基因，可以将早期开花嵌入到各种猕猴桃遗传背景中。因此，引入高价值性状(HVT)，例如果实品质或抗病性是可能的。

下一步将涉及通过育种去除转基因。通过采用早期开花品系的快速循环育种方法，研究人员可以快速获得具有所需性状的改良非转基因后代。进一步的改进包括使用特定基因诱导雌雄同体，促进更容易的繁殖。

为了解决倍性变异，研究人员可以应用体外染色体加倍技术，从而实现可育的种间杂交和无籽品种的开发。

总之，CEN基因的CRISPR-Cas9编辑、标记FT的表达、倍性操纵和雌雄同体诱导的组合策略在猕猴桃育种中呈现出有希望的进展。这些进步不仅加强了驯化，还确保了高质量水果的持续供应，从而在气候条件变化的情况下为全球粮食安全做出了贡献。