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近日，由萬(wàn)建民院士領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)，經(jīng)過(guò)13年的研究，從分子層面闡明了水稻雜種不育的機(jī)理，解開(kāi)了水稻生殖隔離之謎。相關(guān)研究成果以研究長(zhǎng)文的形式發(fā)表在《細(xì)胞(Cell)》期刊。

據(jù)介紹，作物雜種優(yōu)勢(shì)利用是大幅提高糧食產(chǎn)量的重要途徑，一般來(lái)說(shuō)，品種間親緣關(guān)系越遠(yuǎn)，雜交優(yōu)勢(shì)越明顯。如果秈稻和粳稻亞種間能育成超級(jí)雜交稻，據(jù)預(yù)測(cè)，可以比現(xiàn)有雜交水稻增產(chǎn)15%以上。

上世紀(jì)七十年代以來(lái)，袁隆平先生研發(fā)的雜交水稻主要是利用秈稻亞種內(nèi)的雜種優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了水稻大幅增產(chǎn)。

中國(guó)科學(xué)院院士劉耀光認(rèn)為，雜交稻秈稻亞種內(nèi)雜種優(yōu)勢(shì)的潛力挖掘已經(jīng)到達(dá)一個(gè)平臺(tái)期，想要進(jìn)一步增產(chǎn)，今后的發(fā)展方向是利用秈粳亞種間的雜種優(yōu)勢(shì)，以及亞洲稻和非洲稻之間的雜種優(yōu)勢(shì)。然而，秈稻和粳稻之間存在嚴(yán)重的生殖隔離，其雜交種常表現(xiàn)出雜種不育現(xiàn)象，是阻礙雜種優(yōu)勢(shì)利用的最大障礙之一。

本研究發(fā)現(xiàn)，引起秈稻和粳稻雜種花粉不育的是兩個(gè)基因，可以分別比喻為“破壞者”和“守衛(wèi)者”。“破壞者”對(duì)所有花粉產(chǎn)生傷害作用，引起花粉的敗育;而“守衛(wèi)者”阻止“破壞者”的傷害作用。可以說(shuō)，該研究首次從分子層面闡明了水稻雜種不育的機(jī)理，實(shí)現(xiàn)了該領(lǐng)域里程碑式的突破。

中國(guó)科學(xué)院院士種康認(rèn)為，該成果為未來(lái)超級(jí)雜交稻進(jìn)入完全分子設(shè)計(jì)的新階段提供了非常重要的理論基礎(chǔ)。

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