近日，《自然—植物》在线发表了山西农业大学杂粮分子育种团队与中国农科院作物科学研究所等单位合作的研究成果，他们在国际上首次获得了超早熟谷子，并将其发展成C4禾谷类研究的理想模式植物体系。
　　拟南芥和水稻作为模式植物在相关研究领域发挥着重要作用，然而它们均为C3植物，在作为C4作物的模式植物上有很大的局限性，无法解决诸如C4光合代谢以及许多黍亚科特殊的基础问题。而谷子具有抗旱、耐瘠薄和C4高光效等突出优势，恰恰弥补了拟南芥和水稻作为模式植物的不足，是极具发展潜力的禾谷类模式植物。因此，可利用这一模式体系帮助研究人员发掘谷子中控制品质、抗逆、耐贫瘠等特征的相关基因，进而利用这些基因的分子标记开展谷子分子育种，培育米色、口感好，保健功能强，抗逆，水肥高效且适于机械化栽培的优质谷子品种。
　　据团队负责人、山西农业大学教授韩渊怀介绍，由于谷子生育周期较长，植株高大，不适于作为模式植物在室内大规模培养。为解决这一难题，研发团队对山西名优谷子“晋谷21”进行了大规模诱变，从中筛选到一个超早熟突变体“小米”，其生育期两个月左右，株高30厘米左右，与模式植物拟南芥相当。在此基础上，科研人员组装了高质量参考基因组，构建了全生育期基因表达图谱和多组学数据库，研发了高效遗传转化技术体系，从而将“小米”发展成C4禾谷类研究的理想模式植物，为开展分子育种和促进高产优质作物新品种选育提供了便利条件。
　　相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41477-020-0747-7