近日，中國水稻研究所水稻基因組編輯及無融合生殖研究創(chuàng)新團隊通過整合山柳菊無融合生殖關鍵基因PpPAR與有絲分裂替代減數分裂模塊，在雜交水稻中實現了穩(wěn)定高效的克隆繁殖，為加快水稻無融合生殖技術的生產應用提供了新的解決方案。相關研究成果在線發(fā)表在《植物通訊（Plant Communications）》上。
山柳菊具有一種名為“無融合生殖”的特殊繁殖方式。2022年，荷蘭科學家從山柳菊中鎖定了關鍵候選基因PpPAR，該基因與蒲公英的孤雌生殖基因ToPAR結構和表達模式十分相似，但是該基因功能至今未得到有效驗證。
研究團隊將山柳菊的PpPAR基因導入雜交水稻“春優(yōu)84”中，利用誘導產生純合單倍體后代。13個獨立株系中單倍體誘導率最高達1.5%，為快速創(chuàng)制純合系提供了新途徑。團隊進一步引入有絲分裂替代減數分裂模塊，使卵細胞跳過減數分裂直接進行有絲分裂，形成二倍體克隆種子，最終，Fix5無融合生殖株系的克隆效率在T0代最高達84.6%，且遺傳穩(wěn)定性在T1、T2代中保持良好。全基因組測序證實克隆種子100%保留親本雜合性，成功固定了雜交優(yōu)勢。
該研究得到國家自然科學基金、中國農業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程等項目資助。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.xplc.2025.101387
