中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所的科研人員利用基因編輯技術(shù)研發(fā)出創(chuàng)制核不育系及其保持系的新技術(shù)，為第三代雜交制種提供了高效技術(shù)方案。
這是記者9日從中國農(nóng)科院了解到的。據(jù)這項(xiàng)研究的負(fù)責(zé)人、中國農(nóng)科院作物科學(xué)研究所研究員謝傳曉介紹，我國玉米年播種面積超過6億畝，幾乎全都是雜交品種，而創(chuàng)制和利用雄性不育系正是雜交制種的關(guān)鍵技術(shù)。作物雄性不育是指植物雄蕊發(fā)育異常、不能產(chǎn)生有功能的花粉，但雌蕊發(fā)育正常、能夠結(jié)實(shí)的現(xiàn)象。作物雄性不育技術(shù)的每一次進(jìn)步都對農(nóng)業(yè)做出巨大貢獻(xiàn)，如基于細(xì)胞質(zhì)不育系的“三系法”雜交稻、基于光溫敏感不育系的“兩系法”雜交稻都獲得了大面積應(yīng)用。
為克服“三系法”嚴(yán)格的恢復(fù)系限制、“兩系法”對光溫等不可控環(huán)境因子的依賴，隨著分子生物學(xué)與現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展，基于細(xì)胞核不育系的第三代雜交制種技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，但相關(guān)步驟仍然煩瑣。
經(jīng)過科研人員對玉米育性基因的功能結(jié)構(gòu)域進(jìn)行定點(diǎn)定向刪除后，目標(biāo)雜交種的母本就轉(zhuǎn)變成保持系，這一保持系能夠應(yīng)用于雜交種制種與親本繁殖。謝傳曉解釋說，用基因編輯技術(shù)創(chuàng)制的這一保持系在自交繁殖時(shí)會(huì)得到兩種后代：一種是不育系種子，可用于雜交制種的母本;一種是保持系種子，在熒光燈下會(huì)呈現(xiàn)紅色，可被肉眼或機(jī)器識(shí)別，從而實(shí)現(xiàn)保持系與不育系種子的無損分揀。
因此，用這種技術(shù)育成新品種后，在進(jìn)行制種時(shí)不再需要人工或機(jī)械去雄，可以實(shí)現(xiàn)“一步法”制種，提高了效率、降低了成本。去雄是指除去雄蕊的花，這是生產(chǎn)雜交種子的一項(xiàng)技術(shù)措施。
謝傳曉介紹說，同樣的技術(shù)策略也可以應(yīng)用于水稻、谷子、小麥、高粱等作物的雜交育種及制種生產(chǎn)。相關(guān)研究論文已于8日在線發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《分子植物》上。
