遗传图谱、基因剪辑：看中国植物学家如何种葡萄

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构建首张高密度遗传图谱

中科院植物所是国内开展葡萄科学研究最早的单位，从1954年就开始进行葡萄种质资源的收集与保存。

历经60余年，植物所目前建有占地面积2公顷的种质资源圃，保存了原产中国的具有较强抗寒旱性野生葡萄种13个、原产北美的野生种12个，共有葡萄品种（含杂交品种）450个。

“我们做了大量基础性研究。首现，我们运用自己创建或优化的方法，完成了对重要葡萄种质的果实糖、酸、色素、香气、白藜芦醇、单宁等品质特点以及抗寒、抗热等性状的系统评价，发掘了一批优异种质，提高了葡萄育种亲本选择的科学性；在此基础上，我们弄清了葡萄果实糖、酸、色素及香气等品质的主要遗传规律，构建了国际上首张葡萄高密度遗传图谱。”李绍华说。

在这一过程中，他带领的研究团队发现了很多有趣的现象，比如亲本果实的含糖量高低并不影响后代；而决定果皮颜色的花色苷则具有显著的遗传特性。

“再比如，葡萄的香气分为三大类：草莓香型、玫瑰香型和普通香型。如果要培育香气特别的品种，就要找到控制香气性质的基因在葡萄基因图谱中的位置。现在，我们已经找到了十几个控制香气的有效基因的位点，这将对未来育种产生重要作用。”李绍华说。

他的科研团队挖掘了大批控制葡萄果实品质和抗逆性的关键基因，包括部分调控抗寒旱及耐热性的关键基因，并首次建立了葡萄悬浮细胞CRISPR-Cas9基因编辑技术，成为传统育种的有效辅助与补充。

利用新技术，再加上多年实验，李绍华团队已经育成5个冬季无需埋土的防寒酿酒葡萄新品种。“我们也在培育抗寒的鲜食品种，但鲜食葡萄颗粒大一些更好，而鲜食品种和野生耐寒品种进行杂交，一代两代颗粒就会变得很小，可能需要三代四代甚至更长时间才能培育出来。”李绍华说。

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