造福世界 我國科學(xué)家成功克隆出雜交稻種子

2019年1月5日，中國水稻研究所水稻生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王克劍團(tuán)隊(duì)，利用基因編輯技術(shù)建立了水稻無融合生殖體系，成功克隆出雜交稻種子，首次實(shí)現(xiàn)雜交稻性狀穩(wěn)定遺傳到下一代。該成果在線發(fā)表于《自然·生物技術(shù)》雜志。

眾所周知，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)。但由于雜交種子后代會(huì)發(fā)生性狀分離，無法保持其雜種優(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)民每年也必須購買新的種子。

“科學(xué)家們長期認(rèn)為，無融合生殖能夠解決這個(gè)難題。無融合生殖是一種通過種子進(jìn)行無性繁殖的生殖方式，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)帶來一次新的革命。”王克劍說。

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。研究人員通過進(jìn)一步檢測(cè)確定，通過克隆種子培育的子代植株與一代雜交稻高度相似。

王克劍介紹，我國雜交水稻年種植面積超過2.4億畝，占水稻總種植面積的57%，產(chǎn)量約占水稻總產(chǎn)量的65%；雜交水稻每年增產(chǎn)約250萬噸，可多養(yǎng)活7000萬人口。

“這個(gè)工作證明了雜交稻進(jìn)行無融合生殖的可行性，是無融合生殖研究領(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。

值得一提的是，雜交水稻不僅解決了中國人的吃飯問題，而且造福全世界。由中國科學(xué)家主導(dǎo)的最大國際農(nóng)業(yè)科技扶貧項(xiàng)目“為非洲和亞洲資源貧瘠地區(qū)培育綠色超級(jí)稻”，4月2日在京結(jié)題。項(xiàng)目實(shí)施11年來，高效培育出一大批高產(chǎn)、多抗（抗旱、耐鹽、耐淹、養(yǎng)分高效等）綠色超級(jí)稻新品種，累計(jì)在亞非18國推廣新品種78個(gè)、612萬公頃，使160萬農(nóng)戶收入顯著增加；同時(shí)，完成了代表水稻科學(xué)研究前沿的“3000份水稻基因組計(jì)劃”，助推水稻從常規(guī)育種走向分子設(shè)計(jì)育種的技術(shù)革命。