近日，中國水稻研究所水稻生物育種全國重點實驗室王克劍團隊與錢前院士團隊合作研究鑒定了一個新的水稻單倍體誘導基因OsPLDα2，并利用該基因成功創(chuàng)建了僅依賴基因編輯的正常結實率雜交水稻無融合生殖體系。相關研究成果發(fā)表在《科學通報（Science Bulletin）》上。
雜交水稻的培育和生產(chǎn)對保障我國糧食安全具有至關重要的作用。人工合成無融合生殖可以固定雜種優(yōu)勢，有望徹底解決雜交水稻無法留種的世紀難題，帶來新一輪農(nóng)業(yè)綠色革命。在前期研究中，科研團隊構建的無融合生殖體系Fix2和Fix3植株都實現(xiàn)了正常結實率，但相關體系都依賴于基因編輯和異位表達元件的轉化，目前尚未建立僅依賴基因編輯的正常結實率無融合生殖體系。
科研人員鑒定了水稻中磷脂酶D家族基因OsPLDα2，利用基因編輯技術在雜交水稻中對OsPLDα2基因進行敲除后，突變體在營養(yǎng)期生長正常，成熟期表現(xiàn)為高結實，自交子代能夠誘導產(chǎn)生單倍體。該團隊進一步利用基因編輯技術，構建了Fix4雜交水稻無融合生殖體系。Fix4植株生長正常，能夠穩(wěn)定誘導產(chǎn)生克隆種子，將克隆種子繼續(xù)種植，同樣保持了正常的結實率。該研究證明了僅通過基因編輯技術敲除水稻內(nèi)源基因，可創(chuàng)建結實率完全正常的無融合生殖體系，為加速雜交水稻無融合生殖技術的生產(chǎn)應用提供理論支撐與創(chuàng)新方案。
該研究獲得了國家自然科學基金、國家水稻產(chǎn)業(yè)體系專項基金、中國農(nóng)業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程等項目的支持。(通訊員 陳鎏琰)
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.scib.2025.05.022
