科研人員研發(fā)出雜交制種新技術

中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所的科研人員利用基因編輯技術研發(fā)出創(chuàng)制核不育系及其保持系的新技術，為第三代雜交制種提供了高效技術方案。

這是記者9日從中國農(nóng)科院了解到的。據(jù)這項研究的負責人、中國農(nóng)科院作物科學研究所研究員謝傳曉介紹，我國玉米年播種面積超過6 億畝，幾乎全都是雜交品種，而創(chuàng)制和利用雄性不育系正是雜交制種的關鍵技術。作物雄性不育是指植物雄蕊發(fā)育異常、不能產(chǎn)生有功能的花粉，但雌蕊發(fā)育正常、能夠結(jié)實的現(xiàn)象。作物雄性不育技術的每一次進步都對農(nóng)業(yè)做出巨大貢獻，如基于細胞質(zhì)不育系的“三系法”雜交稻、基于光溫敏感不育系的“兩系法”雜交稻都獲得了大面積應用。

為克服“三系法”嚴格的恢復系限制、“兩系法”對光溫等不可控環(huán)境因子的依賴，隨著分子生物學與現(xiàn)代生物技術發(fā)展，基于細胞核不育系的第三代雜交制種技術應運而生，但相關步驟仍然煩瑣。

經(jīng)過科研人員對玉米育性基因的功能結(jié)構(gòu)域進行定點定向刪除后，目標雜交種的母本就轉(zhuǎn)變成保持系，這一保持系能夠應用于雜交種制種與親本繁殖。謝傳曉解釋說，用基因編輯技術創(chuàng)制的這一保持系在自交繁殖時會得到兩種后代：一種是不育系種子，可用于雜交制種的母本；一種是保持系種子，在熒光燈下會呈現(xiàn)紅色，可被肉眼或機器識別，從而實現(xiàn)保持系與不育系種子的無損分揀。

因此，用這種技術育成新品種后，在進行制種時不再需要人工或機械去雄，可以實現(xiàn)“一步法”制種，提高了效率，降低了成本。去雄是指除去雄蕊的花，這是生產(chǎn)雜交種子的一項技術措施。

謝傳曉介紹說，同樣的技術策略也可以應用于水稻、谷子、小麥、高粱等作物的雜交育種及制種生產(chǎn)。相關研究論文已于8日在線發(fā)表在國際學術期刊《分子植物》上。