七零:科研大佬从田间到星辰七零

动荡不安的桓玄

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第248章 分子标记辅助筛选技术应用

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“抗倒伏高产水稻”研发项目进入杂交育种阶段后,江浩团队很快就遇到了传统育种的瓶颈。第一批杂交后代播下去,长出了上千株秧苗,可这些秧苗良莠不齐,想要从中找出同时携带抗倒伏、高产基因的植株,按传统方法,得等它们长到成熟,看茎秆粗细、测穗粒产量,再经过5-6代的自交纯化,才能确定性状是否稳定。这一套流程走下来,至少要五六年时间,不仅耗时耗力,还容易错过最佳的推广时机。

“这样下去不行,得想办法提高筛选效率。”江浩在团队会议上急得直搓手,“南方的农民还在等着抗倒伏的稻种呢,我们耗不起这么久。”

就在大家一筹莫展的时候,李薇站了出来,手里扬着一沓文献资料:“我有个主意,咱们可以用分子标记辅助筛选技术。简单来说,就是给目标基因‘贴标签’,不用等植株长大,苗期就能判断它有没有携带我们需要的基因,这样能大大缩短育种周期。”

这话一出,会议室里顿时安静下来,紧接着就爆发出一阵惊喜的议论声。江浩眼前一亮,快步走到李薇身边,拿起资料翻看起来:“这技术靠谱吗?咱们实验室的设备能不能跟上?”

“当然靠谱!”李薇点点头,语气笃定,“我早就查过资料了,‘矮脚虎’的抗倒伏基因和‘湘早籼45号’的高产基因,都已经有明确的分子标记了。咱们实验室的pcR仪、电泳仪都是现成的,只要提取秧苗的dNA,就能通过分子标记检测出来。”

事不宜迟,团队立刻兵分两路:江浩带着人继续在田间进行杂交授粉,培育更多的杂交后代;李薇则牵头组建分子检测小组,把实验室收拾出来,准备开展dNA提取和检测工作。

李薇先从亲本材料入手,分别提取了“矮脚虎”“湘早籼45号”和“IR8”的叶片dNA,通过特定的引物进行pcR扩增,再用琼脂糖凝胶电泳检测,确定了抗倒伏基因和高产基因对应的分子标记条带。这一步是关键,只有找准了“标签”,后续的筛选才有依据。

很快,第一批杂交后代的秧苗长到了三叶期,绿油油的一片,看着都差不多,根本分不清哪些是“潜力股”。李薇带着小组的成员,每天天不亮就下田,小心翼翼地从每一株秧苗上掐下一小片叶子,放进做好标记的离心管里。

提取dNA的过程繁琐又精细,不能有半点马虎。李薇和组员们穿着白大褂,在实验室里一待就是一整天。他们先把叶片剪碎,加入提取液研磨成浆,再通过离心、沉淀、洗涤等一系列步骤,把dNA从叶片组织中分离出来。看着离心管里那一点点透明的dNA沉淀,每个人都屏住了呼吸,这可是筛选的关键材料。

接下来就是pcR扩增和电泳检测。李薇把提取好的dNA样本放进pcR仪里,设置好扩增程序,机器嗡嗡作响,每一个循环都牵动着大家的心。扩增完成后,她又把样本点样到琼脂糖凝胶上,放进电泳槽里通电。

当电泳仪的电源打开,电流缓缓流过凝胶,样本里的dNA片段就会在电场的作用下,按照分子量大小分开,形成一条条清晰的条带。李薇把凝胶放进成像仪里,打开紫外灯,屏幕上立刻出现了明暗相间的条带,就像一道道黑色的“条形码”。

“大家看!”李薇指着屏幕上的条带,声音里带着抑制不住的激动,“这几条带,和‘矮脚虎’的抗倒伏基因标记完全一致,这说明对应的秧苗携带了抗倒伏基因;这几条带,和‘湘早籼45号’的高产基因标记匹配,说明它们携带了高产基因。”

大家凑到屏幕前仔细看,果然,在密密麻麻的条带里,有几十株秧苗的条带同时出现了抗倒伏和高产基因的标记。“太好了!”江浩一拍大腿,“这几十株就是我们要找的!不用等它们成熟,直接就能筛选出来,太省时间了!”

按照传统育种方法,这上千株秧苗都得种到田里,等抽穗成熟后再筛选,最后可能只剩下几株符合要求的,其余的都是白费功夫。而用分子标记辅助筛选技术,苗期就能精准定位目标植株,不仅节省了大量的田间管理成本,还把筛选效率提高了好几倍。

更让人惊喜的是,通过分子标记辅助筛选出来的植株,性状稳定性大大提高。传统育种需要5-6代的自交纯化,才能确保抗倒伏和高产性状稳定遗传;而现在,通过分子标记跟踪检测,每一代都筛选携带目标基因的植株,只需要3代就能稳定性状,把育种周期缩短了将近一半。

“这下咱们的研发进度能大大加快了!”江浩看着筛选出来的秧苗,眼里满是笑意。这些秧苗被单独移栽到了试验田里,精心培育,它们就是未来“抗倒优1号”的雏形。

李薇擦了擦额头的汗,看着实验室里忙碌的身影,心里也满是成就感。她想起以前跟着导师做育种实验,守着试验田等上好几年,才能筛选出一株优良植株,那种漫长的等待太磨人了。现在有了分子标记辅助筛选技术,科技的力量让育种工作插上了翅膀。

接下来的日子里,李薇的检测小组和江浩的田间育种小组配合得越来越默契。每一批杂交后代长到三叶期,就会被送到实验室进行分子检测,筛选出携带目标基因的植株,再种到田里继续培育。

有一次,小组在检测第二批杂交后代时,发现有一株秧苗不仅携带了抗倒伏和高产基因,还意外出现了“IR8”的抗病虫害基因标记。这可是个意外之喜,说明这株秧苗同时聚合了三个亲本的优良性状。江浩得知消息后,特意跑到田里,给这株秧苗插上了红色的标记牌,像呵护宝贝一样照顾它。

随着分子标记辅助筛选技术的不断应用,团队的育种进度突飞猛进。原本需要五六年才能完成的育种工作,现在三年就能看到成果。试验田里的秧苗一批比一批壮实,茎秆粗壮挺拔,穗子饱满硕大,抗倒伏能力和产量都远超预期。

这天,林荞专程来到实验室视察,看着屏幕上清晰的分子标记条带,又跑到试验田里看那些长势喜人的秧苗,满意地点点头:“你们做得很好!分子标记辅助筛选技术的应用,不仅加快了研发进度,还提高了育种的精准度。这就是科技的力量,也是咱们团队能快速出成果的关键。”

江浩和李薇相视一笑,眼里满是坚定。他们知道,技术的创新永无止境,接下来他们还要继续优化分子标记检测方法,争取把育种周期再缩短一些,让抗倒伏高产水稻能早日走进南方的千家万户,让农民们再也不用为台风天里倒伏的稻田发愁。

夕阳洒在试验田上,绿油油的秧苗随风摇曳,发出沙沙的声响,像是在为科技助农的道路鼓掌喝彩。而实验室里的灯光,依旧亮得耀眼,照亮着每一个育种人前行的脚步。

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