利用山柳菊基因實現雜交水稻無融合生殖
時間:2025-06-06 09:41 來源:中國水稻研究所 作者: 熊杰 原文
近日,中國水稻研究所水稻基因組編輯及無融合生殖研究創新團隊通過整合山柳菊無融合生殖關鍵基因PpPAR與有絲分裂替代減數分裂模塊,在雜交水稻中實現了穩定高效的克隆繁殖,為加快水稻無融合生殖技術的生產應用提供了新的解決方案。相關研究成果在線發表在《植物通訊(Plant Communications)》上。


山柳菊具有一種名為“無融合生殖”的特殊繁殖方式。2022年,荷蘭科學家從山柳菊中鎖定了關鍵候選基因PpPAR,該基因與蒲公英的孤雌生殖基因ToPAR結構和表達模式十分相似,但是該基因功能至今未得到有效驗證。
研究團隊將山柳菊的PpPAR基因導入雜交水稻“春優84”中,利用誘導產生純合單倍體后代。13個獨立株系中單倍體誘導率最高達1.5%,為快速創制純合系提供了新途徑。團隊進一步引入有絲分裂替代減數分裂模塊,使卵細胞跳過減數分裂直接進行有絲分裂,形成二倍體克隆種子,最終,Fix5無融合生殖株系的克隆效率在T0代最高達84.6%,且遺傳穩定性在T1、T2代中保持良好。全基因組測序證實克隆種子100%保留親本雜合性,成功固定了雜交優勢。
該研究得到國家自然科學基金、中國農業科學院科技創新工程等項目資助。
原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.xplc.2025.101387