让高产优质籼粳稻“鹊桥相会”
本文转自:中国科学报

团队成员在观察实验结果。受访者供图
■本报记者 李晨 通讯员 匡敏
利用籼粳亚种间杂种优势提高水稻产量一直是水稻育种专家的“梦想”。然而,一个多世纪来,籼粳杂种优势的遗传基础和应用一直是世界性难题。
近日,华中农业大学教授欧阳亦聃、副教授米甲明联手搭建克服籼粳亚种间杂种不育的“桥梁”,可保障亚种间杂交稻的大田生产,实现“一桥飞架籼粳,天堑变通途”的设想,对未来培育高产籼粳杂交稻具有重要的理论和实践意义。相关研究在线发表于《分子植物》。
这是一场跨越30余年的“接力”,几代人用孜孜不倦的探索,为籼粳杂种不育基础和应用研究铺路架桥。
一场跨越30余年的接力
故事还要从30多年前的一个科研攻关项目说起。
籼粳杂交具有半不育特性,其结实率很低,繁衍后代能力不足。
1984年,水稻科研工作者发现,在籼稻与粳稻两大亚种之外,存在一类特殊水稻种质资源,它既能与籼稻“婚配”,又能与粳稻“婚配”,且杂交的后代结实率高,被称为广亲和品种。找到并分离调控广亲和的基因,便可找到解决籼稻和粳稻杂交后代育性下降、结穗后空壳问题的“金钥匙”。
早在我国启动“863”计划时,国家有关部门就将广亲和基因分离克隆的研究内容列入其中。为了阐明杂种优势的遗传基础,进而培育出高产优质的籼粳杂交品种,1990年,中国科学院院士张启发领衔的水稻团队便开启了这场“秘境追踪”。
在一届届师生前赴后继的接力下,团队在籼粳杂种不育遗传机理及广亲和性研究领域取得了一个又一个成果。
继2008年实现对调控籼粳亚种间杂种雌配子不育的主效位点S5的克隆后,2012年,团队又从遗传上完全解析了S5位点造成杂种不育的机制,揭示了水稻籼粳杂种育性调控的分子机制,为有关籼粳杂种不育、物种生殖隔离分子机理、生物演化的研究提供了借鉴和参考。相关研究成果发表在《科学》杂志上,不仅是籼粳杂种不育研究的一次重大突破,也是水稻功能基因组发展中一个里程碑事件。
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