新华社北京7月27日电(记者于文静)近日,万建民院士领衔的科研团队与中国农业科学院作物科学研究所、南京农业大学合作,阐明了杂交不育的分子机制。籼稻和粳稻之间的杂交,解决了这个问题。 水稻生殖隔离之谜。 该研究为利用亚种间杂种优势培育高产品种提供重要的理论和技术支撑。
这是记者27日从中国农业科学院获悉的情况。 相关研究成果发表在国际期刊《Cell》上。
中国工程院院士万建民表示,发挥作物杂交优势是大幅提高粮食产量的重要途径。 我国北方多种植粳稻,南方多种植籼稻。 20世纪70年代以来,袁隆平院士研制的杂交水稻主要利用籼稻亚种内部的杂交优势,实现了水稻产量的大幅提高。
“一般来说,品种间亲缘关系越远,杂交优势越明显。如果能在籼粳亚种之间选育出超级杂交稻,预计产量可较现有杂交增产15%以上。”水稻如何发挥亚种间的超级优势一直备受育种者关注。 万建民表示,不过,籼稻和粳稻之间存在严重的生殖隔离,其杂交种往往表现出杂交不育性,这是杂交优势发挥的最大障碍之一。
据了解,这项历时13年完成的研究,首次在全基因组水平上系统鉴定了导致籼粳杂交种花粉不育的位点,并检测了位于12号染色体上最显性的位点之一。 ,发现这个基因座由两个紧密相连的基因组成。 进一步深入分析,首次从分子水平阐明了水稻杂交不育机制,解开了水稻生殖隔离之谜。 研究小组还分析了这对基因在水稻中的起源和分布。 利用本研究结果,可以通过分子标记辅助选择等手段避免花粉败育问题,促进水稻亚种间超级优势的利用和高产品种的培育。
“破解籼稻和粳稻亚种之间的生殖隔离,有望实现水稻产量的又一次飞跃。这一成就使我们从今天起向前迈出了一大步。” 农业农村部党组成员、中国农业科学院院长孔明表示。
吴孔明表示,这是中国农科院既聚焦基础前沿又面向国家重大需求的又一重大标志性成果。 科研人员要持续关注世界前沿科学问题和育种生产实际问题,努力在种业科技和关键基因、资源、技术原始创新方面取得更大突破。