北京时间8月28日凌晨杠杆科普，南京农业大学万建民院士带领的研究团队在国际权威学术期刊Science《科学》上发表最新研究成果，首次揭示了亚洲栽培稻与非洲栽培稻种间生殖隔离的分子机制。这一发现为打破水稻种间生殖屏障、培育超高产亚非杂交稻新品种提供了重要的理论基础和种质资源。
水稻养活了全球超过一半人口，也是我国最重要的粮食作物之一。稻属共有24个种，其中被人类驯化栽培的仅有亚洲栽培稻和非洲栽培稻两个栽培种。亚洲栽培稻产量高、品质好，是餐桌上的常客；非洲栽培稻虽然产量略逊一筹，却身怀“绝技”：耐高温、耐干旱、耐贫瘠，还自带多种抗病虫本领。
科学家们注意到，如果能让这两种水稻“联姻”，把各自的优点集于一身，有望培育出更高产、更稳产的水稻新品种。然而，这两位“朋友”之间存在严重的生殖隔离——它们杂交产生的后代花粉活力极低，结实率大幅下降，就像一道无形的屏障，阻断了优良基因的交流重组和种间杂种优势的利用。
左边水稻是非洲栽培稻、中间为亚非杂交稻，右边是亚洲栽培稻
团队成员、南京农业大学教授赵志刚打了个比方：“马和驴杂交生出的骡子，集合了马和驴的优点，吃得少、干活多，但它不能生育后代。亚洲栽培稻和非洲栽培稻杂交后也是如此，完全不育。”
元股证券:ygzq.hk万建民院士团队围绕“水稻杂种不育克服与杂种优势利用”这一关乎水稻产量、抗性和品质的关键命题持续深耕。团队通过广泛测交，发掘并报道了27个新不育位点及广亲和基因，产生了一系列突破性成果。
此次发表的研究聚焦于引起亚洲栽培稻和非洲栽培稻种间杂种不育的主效位点RHS3。该位点于2008年由团队鉴定报道，历经18年持续攻关，研究团队终于解析了其分子机制。他们还找到了一把打破生殖隔离的“钥匙”，为利用亚非栽培稻远缘杂种优势提供了切实可行的技术路径和种质资源。
论文第一作者、南京农业大学博士研究生何晓栋表示，“亚非杂种优势比目前研发的籼粳杂种优势更强大，它可以在目前亚种内杂种优势的基础上，先提升20%的产量，然后种间的杂种优势进一步增长10%以上。”
业内专家认为，这项研究不仅首次揭示了选择性自噬参与植物种间生殖隔离的分子机制，具有重要的基础科学价值，更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理论支撑和种质资源，对保障国家粮食安全具有深远意义。
接下来，万建民院士团队将围绕多个杂种不育位点继续深耕，目标是早日培育能够投入生产应用的远缘杂交超高产水稻新品种。
扬子晚报/紫牛新闻记者王赟
校对朱亚萍杠杆科普
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