工业大麻产量基因首次被发现 ​

近日，中国农业科学院麻类研究所联合国内外多家单位，研究发现第一个工业大麻产量基因，标志着大麻分子育种领域的重大突破。该研究为提高工业大麻花叶及籽粒产量奠定了理论基础，也为培育高产优质工业大麻品种指明了方向。同时，这也是世界上首次在大麻本体中通过基因编辑实现功能验证的研究报道，摆脱了一直以来大麻类植物只能通过烟草等模式植物间接验证的窘境。研究结果发表在《园艺研究（HorticultureResearch）》上。

据悉，工业大麻中四氢大麻酚含量小于0.3%，不具成瘾性，其花穗中的大麻二酚在抗抑郁、抗炎和缓解疼痛等方面具有重要的药用价值。工业大麻种子又被称为火麻仁，营养成分高，收录于国家药典。我国云南、黑龙江等省份通过地方立法可以合法种植工业大麻。

长期以来，大麻属作物的分子生物学研究严重落后于其他作物。科研人员通过不断摸索，建立了工业大麻的遗传转化体系，在世界范围内首次实现工业大麻基因的稳定编辑。在此基础上通过两年的集中攻关，挖掘到世界上第一个工业大麻产量基因及其上游调节基因、互作基因和下游靶基因，构建了一个较为完整的乙烯调控下的工业大麻花序发育分子网络，并通过基因编辑和转基因技术在这种作物中验证了多个基因功能。对于乙烯在调控大麻花序发育和籽粒产量方面的信号通路进行了阐释，解答了大麻增产的机理。

麻类所硕士毕业生许根成（南京农业大学博士研究生在读）、湖南科技职业学院教师刘永蓓、美国俄克拉荷马州立大学虞舒皓助理教授和河北科技大学孔德晶博士为论文共同第一作者，麻类所张小雨研究员、粟建光研究员和南京农业大学李超教授为本文共同通讯作者。该研究得到湖南省自然科学基金、湖湘青年英才项目、国家自然科学基金、中国农业科学院青年创新专项和河北省教育厅科技项目的资助。

    图1CsMIKC1过表达和基因编辑对于大麻花叶产量和籽粒产量性状的影响。

图2 a-f CsBPC2基因编辑对于大麻花叶产量和籽粒产量性状的影响; g,h植物激素处理对于基因编辑植株CsMIKC1表达水平和穗部性状的影响。

原文链接：

https://academic.oup.com/hr/advance-article-abstract/doi/10.1093/hr/uhae161/7691881?utm_source=advanceaccess&utm_campaign=hr&utm_medium=email