李傳友研究組合作研發(fā)新型番茄雄性不育系統(tǒng)用于雜交種子生產(chǎn)

番茄作為一種嚴格的自花授粉作物，具有明顯的雜種優(yōu)勢，番茄生產(chǎn)基本上都是應(yīng)用雜交種。利用雄性不育系作母本進行雜交種子生產(chǎn)，可減少人工去雄勞動量，從而降低成本并提高種子純度以及避免親本流失。自然發(fā)現(xiàn)的番茄雄性不育系多數(shù)是隱性核不育系，轉(zhuǎn)育過程長并難以找到有效保持系，制約了在番茄雜交制種中的應(yīng)用。2020年1月10日，《The Plant Journal》在線發(fā)表了中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所李傳友團隊和北京市農(nóng)林科學院蔬菜研究中心李常保團隊合作完成的題為“A biotechnology-based male sterility system for hybrid seed production in tomato”的研究論文。該研究提出了一種利用生物技術(shù)對番茄骨干自交系快速創(chuàng)制相應(yīng)的番茄雄性不育系和保持系，并有效應(yīng)用于雜交種子生產(chǎn)的策略。

該雄性不育制種系統(tǒng)主要具有以下優(yōu)勢：（1）雄性不育系是由核基因隱性突變造成，理論上任何雄性可育的自交系都可以作為父本恢復系，使得雜交種配組時的父本選擇不受限制；（2）雄性不育系是通過CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)創(chuàng)制，短期內(nèi)可在多個骨干自交系中重現(xiàn)，省時省力且無連鎖累贅；（3）紫色保持系和雄性不育系雜交可以大量繁殖不育系，并可通過幼苗顏色準確鑒定不育株并用于雜交種子生產(chǎn)；（4）盡管紫色保持系是通過轉(zhuǎn)基因手段創(chuàng)制，但用于雜交制種的不育系并不含任何轉(zhuǎn)基因成分；（5）該研究策略很容易復制推廣到其他蔬菜、花卉等園藝作物，具有廣闊的應(yīng)用前景。