8月28日，中国工程院院士、南京农业大学教授万建民团队在《科学》上发表重磅研究成果，首次阐明亚洲栽培稻与非洲栽培稻种间生殖隔离的分子机制，成功破解亚非稻杂交不育核心难题，为培育超高产、优质、抗逆的新型亚非杂交稻筑牢理论根基，提供了关键种质资源。
水稻是全球半数以上人口的主粮，也是我国核心粮食作物。目前人类驯化的栽培水稻仅有亚洲栽培稻和非洲栽培稻两个品种，二者各有所长。亚洲栽培稻产量高、品质好，推广种植广泛；非洲栽培稻虽然产量略逊一筹，但抗逆性突出，具备耐高温、耐干旱、耐贫瘠、抗病虫的优良特性。
图片左边为水稻是非洲栽培稻、图片中间为亚非杂交稻，图片右边是亚洲栽培稻。
“如果能融合两种水稻的优良性状，就能培育出兼具高产、优质、稳产特性的新型超级水稻。”南京农业大学农学院水稻遗传育种团队何晓栋博士介绍，长久以来，亚非稻优良性状融合受困于顽固的种间生殖隔离，两类水稻杂交后，后代花粉活力骤降、结实率大幅降低，优良基因难以重组利用，巨大的种间杂种优势长期无法落地应用。
为突破这一育种壁垒，万建民院士团队长期深耕水稻杂种不育与杂种优势利用领域，持续挖掘不育位点与广亲和基因，接连取得系列重大科研突破。
何晓栋博士与赵志刚教授正在实验室做科研。
南京农业大学农学院水稻遗传育种团队王超龙教授说，团队自2008年起开展研究，成功鉴定出亚非稻种间杂种不育主效位点RHS3。RHS3是水稻3号染色体上关键遗传位点，也是目前已鉴定的效力最强的亚非稻种间不育核心位点，是阻碍两类水稻杂交育种的关键症结。“但这并非唯一位点，后续我们将持续攻关，克隆更多相关基因，逐一破解各类杂种不育难题，全方位打通亚非稻杂种优势利用通道。”
当前，我国杂交水稻育种大多依托亚种内、亚种间杂种优势，经过长期挖掘，现有育种体系的增产潜力已逐步趋近瓶颈。与之相比，亚非稻种间遗传差异更大、性状互补性更强，杂种优势潜力更为可观，是突破水稻产量天花板的全新育种突破口。何晓栋介绍，亚非稻种间杂种优势，可在现有籼粳杂交增产20%的基础上，再实现10%以上的增产。“我们这次攻克这个难题，创制了优良种质，有效解决了亚非稻杂种不育的核心瓶颈。”
亚洲栽培稻、非洲栽培稻及其杂种F₁的植株、花粉及小穗表型
业内专家认为，该研究首次揭示选择性自噬参与植物种间生殖隔离的分子机制，兼具重要基础科学价值与育种应用价值，为突破水稻种间生殖隔离、培育超高产杂交稻新品种提供了坚实理论支撑和核心种质资源，对保障国家粮食安全具有深远意义。
下一步，万建民院士团队将持续聚焦多个杂种不育位点开展科研攻关，全力推动科研成果落地，力争早日培育出可规模化生产应用的远缘杂交超高产水稻新品种。
【紫金山新闻】破解亚非稻“不育”难题，南农研究成果登上国际顶刊！
原文链接：
https://m.zjsnews.cn/news/9187831045073942226
阅读次数：16
【 转载本网文章请注明出处 】
