小桐子產量關鍵生物技術研究中取得系列進展

　　能源植物小桐子(Jatropha curcas)為大戟科多年生木本植物，具有“不與人爭糧、不與糧爭地、不與地爭肥”的潛力, 其種子油是生產高品質生物燃油的優質原料。中國科學院微生物研究所葉健青年課題組在前期建立高效的植物轉化平臺技術的基礎上，與新加坡國立大學淡馬錫生命科學研究院、南京農業大學和美國的實驗室和科研人員合作，結合生產實際中開花性狀不理想、易感病蟲害等限產因素，利用生物技術對小桐子進行生物技術改造和分子育種研究，取得一系列進展，相關成果分別發表在Biotechnology for Biofuels 和 Functional & integrative genomics等雜志。

　　目前制約小桐子大規模商業化應用的主要因素是缺乏高產穩產的遺傳材料，對小桐子進行遺傳改良以提高產量和抗性成為國際上的主要研發方向。小桐子的主要產量限制因子主要包括了不利的環境和病害等的危害。目前小桐子主要栽培地區局限于我國部分熱帶亞熱帶的低海拔地區，海拔溫度氣候等環境因子對產量形成的重要因素比如開花時間數量和雌雄花比例產生不利影響，最終導致低產，大大限制了其在我國的適用性。研究人員通過對植物開花的關鍵遺傳因子-成花素基因（Flowering locus T, FT） 進行了遺傳改良，成功地改進了小桐子花的性狀，并優化了樹型，實現了降低收獲成本和增產的目的，使得小桐子種植收獲范圍北擴成為可能，為其他經濟林木增產增收提供新思路。針對小桐子的主要病毒性病害病原-雙生病毒，研究人員設計了多靶點的RNA干擾的策略，靶向多個病毒靶點，獲得的遺傳改良的小桐子對多種雙生病毒引起的病害具有廣譜抗性。這兩項研究成果分別發表于國際生物能源期刊Biotechnology for Biofuels （Ye, 2014, 7.19； Ye, 2014,7.149）。

A:成花素基因（Flowering locus T, FT）遺傳改良后的小桐子(右)表現出早花,高產,株型改良等性狀。B:通過表達多靶點RNA干擾的策略獲得的抗雙生病毒的小桐子（右）。C:鑒定的其中一個與小桐子種子粒長相關的分子標記。D:鑒定的分子標記可以適用于多個小桐子屬的近緣種的種間雜交后代。