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　　光明日報北京7月27日電（記者楊舒）粳稻和秈稻是水稻的兩(liang) 個(ge) 亞(ya) 種，二者之間存在生殖隔離現象——雜交後得到的植株，其花粉常常嚴(yan) 重不育，影響正常結籽。這一問題長期困擾著水稻育種家。近日，由中國工程院院士萬(wan) 建民領銜、中國農(nong) 業(ye) 科學院作物科學研究所和南京農(nong) 業(ye) 大學合作的科研團隊，鑒定並深入解析了引起雜種花粉不育的最主效基因位點，破解了水稻生殖隔離之謎，為(wei) 培育更高產(chan) 量的雜交水稻品種提供了理論和技術支撐。

　　萬(wan) 建民介紹，在育種上，利用作物的雜種優(you) 勢正是大幅提高糧食產(chan) 量的重要途徑。一般來說，品種間親(qin) 緣關(guan) 係越遠，雜交優(you) 勢越明顯。如果秈稻和粳稻亞(ya) 種間能育成超級雜交稻，據預測，可以比現有雜交水稻的產(chan) 量提高15%以上。但秈稻和粳稻之間存在生殖隔離現象，其雜交種上的花粉常表現出不育現象，不能結籽，嚴(yan) 重影響產(chan) 量。

　　由此，該研究團隊在全基因組層麵尋找引起這種雜種不育的“罪魁禍首”，最終“鎖定”了其中一個(ge) 效應最大的基因位點。分析發現，該位點由一對獨特的基因組成，它們(men) 成對出現，其作用就如“破壞者”和“守衛者”。

　　“破壞者”基因能對所有花粉產(chan) 生傷(shang) 害作用，引起花粉的敗育；而“守衛者”基因能阻止“破壞者”基因的傷(shang) 害作用，使花粉正常發育。研究團隊進一步詳細解析了“破壞者”基因和“守護者”基因在細胞內(nei) 部具體(ti) 作用的分子機製。可以說，該研究首次從(cong) 分子層麵闡明了水稻雜種不育的機理，實現了該領域裏程碑式的突破。

　　研究團隊就此解開了粳稻和秈稻雜種花粉的不育之謎：這對基因是在亞(ya) 洲栽培稻的祖先——普通野生稻中進化出來的。後來，經過人類的馴化，這對基因被一部分秈稻繼承，而粳稻卻沒有繼承。因此，這對基因在水稻種間或亞(ya) 種間的分布不均勻，它們(men) 相互雜交時，後代雜交種的部分花粉中不攜帶這對基因，由此引發了雜種不育現象。

　　萬(wan) 建民表示，利用本次研究的發現，可以通過分子標記輔助選擇等手段，規避花粉敗育而引發的不育問題，從(cong) 而推進水稻亞(ya) 種間雜交稻高產(chan) 品種的培育。相關(guan) 研究成果7月26日發表在《細胞》上。

　　《光明日報》（2023年07月28日 12版）