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系統(tǒng)研究無融合生殖雜交水稻的遺傳穩(wěn)定性:環(huán)球快資訊

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日期:2022-11-23 17:27:20    來源:科技日報    


(相關(guān)資料圖)

科技日報記者 馬愛平

近日,中國水稻研究所基因組編輯及無融合生殖創(chuàng)新團隊將無融合生殖雜交水稻材料繁殖至第4代,從植株表型、基因組、甲基化、轉(zhuǎn)錄組和亞基因組轉(zhuǎn)錄等層面比較了不同世代克隆材料,證實了無融合生殖雜交稻在不同世代間的遺傳穩(wěn)定性,為未來人工無融合生殖體系在作物中應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《植物通訊》(《Plant Communications》)上。

2019年,該團隊在雜交稻中建立了人工無融合生殖體系,實現(xiàn)了雜合基因型的固定,首次獲得了雜交稻的克隆種子,證明了雜交稻進行自留種的可行性。但是,目前尚不清楚人工無融合生殖雜交稻的優(yōu)異性狀能否在不同世代間穩(wěn)定遺傳。而這一問題的解決是未來無融合生殖雜交稻走向生產(chǎn)應(yīng)用的重要前提。

研究人員用連續(xù)四個水稻種植季將人工無融合生殖雜交水稻材料加代繁殖至第3代,然后借助流式細胞儀鑒定了第0代、第1代、第2代和第3代無融合生殖雜交水稻材料植株結(jié)實種子的倍性。結(jié)果發(fā)現(xiàn),每個世代雜交水稻植株均保持了無融合生殖特性。接著,研究人員重點聚焦同一季節(jié)種植的不同世代二倍體克隆植株,考察了抽穗期、分蘗數(shù)、株高、穗長、每穗粒數(shù)、千粒重等重要農(nóng)藝性狀,發(fā)現(xiàn)它們表型相似。因此,在植株表型上,克隆植株后代保持了雜種子1代的優(yōu)勢表型。隨后,研究人員分別從全基因組、甲基化、轉(zhuǎn)錄組、亞基因組轉(zhuǎn)錄表達等分子層面揭示了無融合生殖體系的遺傳穩(wěn)定性。

繁殖獲得多世代雜交水稻克隆植株。

不同世代雜交水稻植株比較。

該研究得到國家自然科學(xué)基金、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院青年創(chuàng)新專項、海南省崖州灣種子實驗室等項目的支持。

(中國水稻研究所供圖)

關(guān)鍵詞: 遺傳穩(wěn)定性 雜交水稻 無融合生殖

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