近日，由中國工程院院士萬建民領銜的中國農業科學院作物科學研究所和南京農業大學科研團隊合作，解開了水稻生殖隔離之謎，成功克隆了控制生殖隔離的關鍵基因并闡明了分子機理，同時揭示了基因的演化規律以及其在不同水稻種質資源之間的分布。該研究為利用亞種間雜種優勢培育高產品種提供了理論和技術支撐。相關成果于7月26日23時在《CELL（細胞）》發表。
作物雜種優勢利用是大幅提高糧食產量的重要途徑。水稻分秈稻和粳稻兩個亞種，我國南方多種植秈稻，北方多種植粳稻。秈稻有比較好的耐熱性，同時抗病抗蟲，粳稻有比較好的耐寒性，同時也有比較好的品質等等。上世紀七十年代以來，袁隆平先生研發的雜交水稻主要是利用秈稻亞種內的雜種優勢，實現了水稻大幅增產，帶來第二次“綠色革命”，為我國乃至世界糧食安全做出了突出貢獻。
秈稻（廣陸矮4號）和粳稻（臺中65）雜交F1表現出嚴重的雜種不育現象，嚴重限制了秈稻和粳稻雜種優勢的利用（中國農業科學院作物科學研究所供圖）
如果秈稻和粳稻亞種間能育成超級雜交稻，專家預測，可以比現有雜交水稻增產15%以上，因此如何利用亞種間的超強優勢一直受到育種家的關注。然而，秈稻和粳稻之間存在嚴重的生殖隔離，其雜交種常表現出雜種不育現象，是阻礙雜種優勢利用的最大障礙之一。
此次研究首次從分子層面闡明了水稻雜種不育的機理，實現了該領域里程碑式的突破。利用該研究的發現，可以通過分子標記輔助選擇等手段規避花粉敗育問題，從而推進水稻亞種間超強優勢利用和高產品種的培育。此外，研究發現還將大大縮短育種時間，提高育種效率。
農業農村部黨組成員、中國農科院院長吳孔明指出，在理論上明確秈稻和粳稻亞種之間的生殖隔離的機理，對新一代秈稻粳稻雜交優勢的利用，包括利用秈稻粳稻雜交進行品質改良都有非常大的意義。不光對于水稻，其實對其他作物的雜種優勢的理論都有非常重大的意義。
中國科學院院士劉耀光評價該研究稱，“可以說秈粳雜種不育的障礙在若干年內就會得到解決，這是我的一個比較樂觀的看法，以后我們的雜交稻的產量會得到更進一步的提高。”
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