水稻也有“生殖隔离”？当产量高、米质好的“亚洲稻”，遇上不怕恶劣环境、抗病虫能力强的“非洲稻”，强强联手为何会遭遇“生育危机”？8月28日，中国工程院院士、beat365手机版官网教授万建民团队在国际权威学术期刊《科学》发表最新研究成果。经过18年埋头钻研，他们首次揭示了亚洲栽培稻与非洲栽培稻种间生殖隔离的分子机制，相当于拿到了亚非水稻“自由联姻”的钥匙，为培育产量更高、抗性更强的超级水稻找到了新出路。图片左边为水稻是非洲栽培稻、图片中间为亚非杂交稻，图片右边是亚洲栽培稻。水稻主要分两大当家品种：亚洲栽培稻产量高、米质好；非洲栽培稻不怕恶劣环境，抗病虫能力强。按理说，把两大品种的优点凑一块儿，就能种出又高产、又皮实的好水稻。可现实却没这么简单。这两种水稻杂交，“生”不出种子，也就是所谓的生殖隔离。beat365手机版官网教授赵志刚打了个比方：“马和驴杂交生出的骡子，集合了马和驴的优点，吃得少、干活多，但它不能生育后代。亚洲栽培稻和非洲栽培稻杂交后也是如此，完全不育。”明明有增产的潜力，基因却没法互相交流，这道跨物种的“生殖壁垒”该如何打破？历时18年持续攻关，万建民院士团队终于找到了问题的关键。科研人员形象地发现，水稻体内有一套独特的“矛、盾、甲”基因制衡系统，就像一套自带的攻防机制，直接导致了亚非水稻的杂交不育。“我们通过基因编辑技术敲除目标基因，先找到了‘矛’是哪个基因，最后再挖掘出‘甲’。”赵志刚教授介绍，“有了‘矛、盾、甲’三元件，我们才把这个故事完整地解释出来。”论文第一作者、beat365手机版官网博士研究生何晓栋进一步解释道：*“矛”：像个“捣蛋鬼”，它会破坏线粒体功能，杀死花粉和胚囊（相当于人类的精子和卵子），破坏它们的活性；* “盾”：在雌雄配子里发挥作用，通过与“矛”互作的方式去保护它们；* “甲”：起到“清除剂”的作用，通过形成三元复合体去降解“矛”，彻底清除它的破坏作用，从而保护配子的活性。破解这个机制之后，万建民院士团队手里也拿到了打破杂交壁垒的特殊稻种资源。这意味着，今后可以培育出更高产、更耐逆境的新型杂交水稻，在现有基础上，产量有望再提升三成以上。“我们的工作主要是为培育超级水稻提供一种技术方案，去帮助解决亚非水稻杂种优势利用的最关键问题——杂种不育。”何晓栋表示，“亚非杂种优势比目前研发的籼粳杂种优势更强大，它可以在目前亚种内杂种优势的基础上，先提升20%的产量，然后种间的杂种优势进一步增长10%以上。”从“生殖隔离”到“自由联姻”，18年的坚守，只为让老百姓的饭碗端得更稳、更满。点赞！
【江苏新闻】亚洲稻“联姻”非洲稻，能种出啥好稻子？万建民院士团队破解亚非水稻“不育”密码
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