云南
中國(guó)水稻研究所研究員王克劍團(tuán)隊(duì)近日在雜交水稻育種領(lǐng)域取得重要進(jìn)展——成功研發(fā)出克隆效率穩(wěn)定超過(guò)99%、結(jié)實(shí)完全正常的一系法雜交水稻，團(tuán)隊(duì)將其命名為“一系1號(hào)”。這項(xiàng)原創(chuàng)研究成果于7月21日刊發(fā)于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《Vita》。
圖為團(tuán)隊(duì)創(chuàng)制的無(wú)融合生殖株系在試驗(yàn)田大群體種植下表現(xiàn)出的克隆效率與結(jié)實(shí)率情況。（科研團(tuán)隊(duì)供圖）
專家表示，雜交水稻為我國(guó)乃至全球糧食安全作出了不可替代的貢獻(xiàn)。然而，目前大面積應(yīng)用的三系法和兩系法雜交水稻，由于后代遺傳分離，無(wú)法留種再用，每年必須依賴雄性不育系與恢復(fù)系重新進(jìn)行人工制種，技術(shù)難度大、生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)高，種子生產(chǎn)成本通常高達(dá)常規(guī)水稻種子的10倍以上。
2013年，王克劍團(tuán)隊(duì)啟動(dòng)“一系雜交稻探索計(jì)劃”。一系法的核心目標(biāo)是通過(guò)無(wú)融合生殖，讓雜交作物產(chǎn)生基因保持不變的克隆種子，固定雜種優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)“一次雜交，代代可用”。2017年，團(tuán)隊(duì)成功構(gòu)建首個(gè)雜交水稻無(wú)融合生殖體系，獲得首顆雜交稻克隆種子，但彼時(shí)克隆效率僅5%左右，結(jié)實(shí)率也大幅下降。
經(jīng)過(guò)數(shù)年持續(xù)攻關(guān)，團(tuán)隊(duì)近期取得關(guān)鍵突破：成功挖掘出水稻內(nèi)源基因并命名為“華胥”（HUAXU）。團(tuán)隊(duì)研究表明，在雜交水稻卵細(xì)胞中異位表達(dá)華胥基因，能高效誘導(dǎo)孤雌生殖、產(chǎn)生單倍體后代。進(jìn)一步與克隆配子策略相結(jié)合，所創(chuàng)制的多個(gè)無(wú)融合生殖株系均實(shí)現(xiàn)接近100%的克隆效率——在多個(gè)雜交稻品種、不同世代、不同種植群體和田間大群體條件下，克隆效率仍穩(wěn)定維持在99%以上，同時(shí)產(chǎn)量保持正常水平。
圖為團(tuán)隊(duì)創(chuàng)制的一系法雜交水稻在試驗(yàn)田種植情況。（科研團(tuán)隊(duì)供圖）
“這一成果有望從根本上改變雜交稻依賴年年制種的傳統(tǒng)模式，為全球糧食安全提供新的技術(shù)支撐。”王克劍表示，從試驗(yàn)田到廣泛落地應(yīng)用仍面臨諸多挑戰(zhàn)。下一步，團(tuán)隊(duì)將開(kāi)展安全性測(cè)試與穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，持續(xù)攻關(guān)優(yōu)化。
來(lái)源 新華社
責(zé)任編輯 易科彥
責(zé)任校對(duì) 劉自學(xué)
主編 林舒佳
終審 何曉宇
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