水稻杂种不育研究进展和克服远源杂种育性障碍的技术方法

【作者】 沈荣鑫； 谢勇尧； 陈乐天； 刘耀光；

【机构】 亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室,华南农业大学；

【摘要】 物种形成和生殖隔离一直以来是生命科学领域的核心问题之一,不同物种间存在不同的生殖隔离机制,导致群体之间不能交配或者不能产生具生殖能力的后代。所以生殖隔离既是物种形成的标志,又是物种维系的主要机制。栽培稻和野生稻种之间以及籼稻和粳稻之间普遍存在生殖隔离现象,即两个物种的杂交后代育性较低,这种杂种不育现象是植物合子后生殖隔离的主要机制,研究水稻杂种不育基因的分子机制,将加深人们对生殖隔离的认识,为克服水稻远缘杂种不育利用强杂种优势提供理论基础。水稻杂种不育受多个主效和微效数量性状位点等位基因互作的控制。其中在籼粳杂种的明显影响育性的主效不育座位有约6～7个。目前己报道了10例调控水稻种间或亚种间杂种不育的位点(或位点组)的相关基因(S5,Sa,Sc,DPL1/DPL2,Hsa1,S27/S28,S1,S7,DGS1/DGS2,qHMS7)被克隆,其中3个位点(S5,Sa,Sc)的基因是籼粳杂种的主效不育座位。预期近年可以完成另外2—3个籼粳杂种的主效不育座位基因的克隆。克服籼粳杂交育种的杂种不育问题有几个有效方法:(1)利用杂种不育座位的亲和等位基因;(2)以回交方法培育粳型亲籼系或籼型亲粳系;(3)以基因编辑技术将已知的杂种不育改造成亲和等位基因。本报告将介绍水稻杂种不育基因克隆和机理研究以及基因编辑创建亲和等位基因研究的进展。更多还原