近日，中国农业科学院油料作物研究所油料作物基因组学与抗病性改良创新团队联合国内外科研机构，创制出叶片超高硫苷、种子低硫苷的油菜新种质，实现了油菜硫苷含量定向改良。相关成果发表在《分子园艺（Molecular Horticulture）》上。
硫苷是十字花科植物特有的抗病虫化合物，叶片高硫苷可显著提高抗性，但硫苷有抗营养性，家畜食用高硫苷种子的饼粕会引发甲状腺肿大等问题。长期以来叶片与种子硫苷含量高度正相关，降低种子硫苷会同时降低叶片硫苷而削弱其抗性，提高叶片硫苷又会使种子硫苷升高、饼粕品质下降。因此，创制叶片高硫苷、种子低硫苷种质成为育种难题。
团队经十余年攻关，构建了油菜泛基因组，绘制全球首张基因组结构变异全景图谱，系统鉴定出436个调控硫苷代谢的关键基因，首次揭示硫苷合成与转运关键基因紧密连锁是叶片和种子硫苷含量耦联的根本原因，并发现调控合成关键基因中存在高表达基因取代低表达同源基因的现象。根据此发现，科研人员利用基因编辑精准敲除硫苷转运基因，创制出叶片硫苷含量达49.4微摩尔/克、种子硫苷含量降低70%以上且达国际双低标准的新种质，为目前已知叶片硫苷最高且种子硫苷最低的油菜，有效破解了叶片与种子硫苷含量高度耦合的难题，为高抗优质育种提供了新理论路径和种质资源。
该研究得到中国农业科学院科技创新工程、油菜产业体系和国家自然科学基金等项目资助。
