新華社杭州1月5日電（記者 朱涵）中國(guó)農(nóng)科院中國(guó)水稻研究所水稻生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王克劍團(tuán)隊(duì)利用基因編輯技術(shù)，建立了水稻無(wú)融合生殖體系，成功克隆出雜交稻種子，令雜交稻性狀可以穩(wěn)定遺傳到下一代。該項(xiàng)成果于4日晚間在線發(fā)表于《自然·生物技術(shù)》雜志。
雜交水稻在生活力、抗逆性、適應(yīng)性和產(chǎn)量等方面優(yōu)于雙親的現(xiàn)象，對(duì)推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)做出了重要貢獻(xiàn)。數(shù)據(jù)顯示，雜交水稻目前在我國(guó)的年種植面積超過(guò)2.4億畝，占水稻總種植面積的57%，產(chǎn)量約占水稻總產(chǎn)的65%。雜交水稻年增產(chǎn)約250萬(wàn)噸，每年可多養(yǎng)活7000萬(wàn)人口。
由于雜交種子后代會(huì)發(fā)生性狀分離，無(wú)法保持其雜種優(yōu)勢(shì)，因此育種家必須每年花費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力進(jìn)行制種工作，農(nóng)民每年也必須購(gòu)買(mǎi)新的種子。
“科學(xué)家們長(zhǎng)期認(rèn)為，無(wú)融合生殖能夠解決這個(gè)難題。無(wú)融合生殖是一種通過(guò)種子進(jìn)行無(wú)性繁殖的生殖方式，可以隨著世代更迭而不改變雜交品種的雜合基因型，從而實(shí)現(xiàn)雜種優(yōu)勢(shì)的固定，這有望給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)一次新的革命。”王克劍說(shuō)。
實(shí)驗(yàn)中，研究人員將秈粳雜交稻品種春優(yōu)84選為水稻無(wú)融合生殖研究的模式品種，利用CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)在春優(yōu)84中敲除了4個(gè)水稻生殖相關(guān)基因，使雜交稻產(chǎn)生了無(wú)融合生殖性狀，并產(chǎn)生了與雜交稻一樣的克隆種子。研究人員通過(guò)進(jìn)一步檢測(cè)確定，通過(guò)克隆種子培育的子代植株與一代雜交稻高度相似。
“這個(gè)工作證明了雜交稻進(jìn)行無(wú)融合生殖的可行性，是無(wú)融合生殖研究領(lǐng)域的重大突破，具有重大的理論意義。”“雜交水稻之父”、中國(guó)工程院院士袁隆平表示，希望研究人員再接再厲，早日將該成果應(yīng)用到生產(chǎn)中。
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