中国克隆水稻研究人员开辟了跨代使用种子的大门
据外媒报道,中国研究人员在克隆杂交水稻方面取得了重大突破。这一发现为改变每年必须重复的种子生产方式铺平了道路。
新华社7月25日星期六援引报道,由中国国家稻米研究所研究员王克俭领导的小组成功地鉴定了水稻中的天然基因。该基因被称为HUAXU。
该研究于周二发表在《Vita》杂志上。结果表明,杂交水稻卵子中的HUAXU基因可以有效地引发无性生殖,并产生单倍体后代。
分生是卵子在没有受精的情况下产生后代的过程。而单倍体意味着后代只携带一组染色体。
当与克隆配子策略相结合时,该团队开发的一些拟生性菌株达到接近100%的克隆效率。
精子是生殖细胞,如卵子或花粉。而非受精是植物产生种子而不受精的方式,因此可以保持母植物的特性。
在各种条件下,克隆效率始终保持在99%以上。这些结果在不同的杂交水稻品种,几代人,不同的种植群体,甚至大规模田间试验中都可以看到。
收成也保持在正常水平。
这一成就被认为是实现单一品种杂交水稻系统的“从1到100”目标的初步实现。该系统是杂交水稻繁殖的重要一步,可以从一代传到下一代。
克隆效率是指通过人工非核分裂产生的种子与母株基因完全相同的百分比。这个指标对于了解杂交水稻优良性状是否可以保持非常重要。
王说,目前广泛使用的三系和二系杂交水稻系统无法在下一代中保持杂交活力。
杂交活力是杂交作物优越的特征,例如,与亲本相比,它们更强,更具生产力或具有更好的结果。
问题在于,这种优越性可以在下一代中分裂,因为基因分离。基因分离是分离后代性状,因此下一代的结果并不总是与最初的杂交植物相同。
因此,现有的系统仍然需要每年生产人工种子,包括雄性不育品种和生育恢复品种。
单通道系统的主要目的是使杂交作物通过非核分裂产生克隆种子。这样,杂交的杂种或杂交优势就可以保持。
从理论上讲,这种方法允许一次杂交跨代传递。这意味着,杂交种子可以用于可持续利用,而不需要像旧系统那样每年生产种子。
王说,这一突破解决了植物育种中的一个长期挑战,即通过种子永久保持杂交水稻杂交的杂交。
新华社称,这一发现有可能为全球粮食安全提供新的技术支持。