我科学家破解水稻生殖隔离之谜.docx

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1、阐明和稻粳稻杂种花粉不育分子机制我科学家破解水稻生殖隔离之谜【科技前沿】北京7月27日电（记者杨舒）粳稻和初稻是水稻的两个亚种，二者之间存在生殖隔离现象杂交后得到的植株，其花粉常常严重不育，影响正常结籽。这一问题长期困扰着水稻育种家。近日，由中国工程院院士万建民领衔、中国农业科学院作物科学研究所和南京农业大学合作的科研团队，鉴定并深入解析了引起杂种花粉不育的最主效基因位点，破解了水稻生殖隔离之谜，为培育更高产量的杂交水稻品种提供了理论和技术支撑。万建民介绍，在育种上，利用作物的杂种优势正是大幅提高粮食产量的重要途径。一般来说，品种间亲缘关系越远，杂交优势越明显。如果釉稻和粳稻亚种间能育成超级杂

2、交稻，据预测，可以比现有杂交水稻的产量提高15%以上。但釉稻和粳稻之间存在生殖隔离现象，其杂交种上的花粉常表现出不育现象，不能结籽，严重影响产量。由此，该研究团队在全基因组层面寻找引起这种杂种不育的“罪魁祸首”，最终“锁定”了其中一个效应最大的基因位点。分析发现，该位点由一对独特的基因组成，它们成对出现，其作用就如“破坏者”和“守卫者”。“破坏者”基因能对所有花粉产生伤害作用，引起花粉的败育；而“守卫者”基因能阻止“破坏者”基因的伤害作用，使花粉正常发育。研究团队进一步详细解析了“破坏者”基因和“守护者”基因在细胞内部具体作用的分子机制。可以说，该研究首次从分子层面阐明了水稻杂种不育的机理，实现了该领域里程碑式的突破。研究团队就此解开了粳稻和粘稻杂种花粉的不育之谜：这对基因是在亚洲栽培稻的祖先普通野生稻中进化出来的。后来，经过人类的驯化，这对基因被一部分粘稻继承，而粳稻却没有继承。因此，这对基因在水稻种间或亚种间的分布不均匀，它们相互杂交时，后代杂交种的部分花粉中不携带这对基因，由此引发了杂种不育现象。万建民表示，利用本次研究的发现，可以通过分子标记辅助选择等手段，规避花粉败育而引发的不育问题，从而推进水稻亚种间杂交稻高产品种的培育。相关研究成果7月26日发表在细胞上。（2023年）