圖片來(lái)源：pixabay
(相關(guān)資料圖)
水稻作為主要糧食作物，供養(yǎng)著全球一半人口。其中雜交水稻產(chǎn)量更高，但成本也更高。
通常作物的第一代雜交種具有雜種優(yōu)勢(shì)，各種性狀均優(yōu)于親本。但第二代雜交種則分離嚴(yán)重，雜種優(yōu)勢(shì)顯著降低，無(wú)法繼續(xù)保持優(yōu)良性狀。因此，當(dāng)農(nóng)民種植具有雜種優(yōu)勢(shì)的作物時(shí)，每季都需購(gòu)買(mǎi)新的種子。
“這意味著雜交水稻的益處尚未惠及世界上的所有農(nóng)民。”世界糧食獎(jiǎng)獲得者、美國(guó)加州大學(xué)戴維斯分校植物科學(xué)系榮譽(yù)教授Gurdev Khush表示。
為解決上述問(wèn)題，一個(gè)國(guó)際團(tuán)隊(duì)利用克隆效率達(dá)95%的種子，繁育出一個(gè)商業(yè)雜交水稻品種。它可以降低雜交水稻種子的成本，使全球低收入農(nóng)民也能夠栽種高產(chǎn)、高抗病性的水稻品種。相關(guān)研究近日發(fā)表于《自然-通訊》。
在自然界中，許多野生植物可以進(jìn)行無(wú)性繁殖，產(chǎn)生自己的“克隆”種子。這也是解決雜交優(yōu)勢(shì)減弱難題的一個(gè)方法，即將雜交種作為無(wú)性系進(jìn)行繁殖，讓每一代都能保持雜交優(yōu)勢(shì)。
“一旦你獲得了雜交種并能誘導(dǎo)它進(jìn)行無(wú)性繁殖，那么就可以每年都種植它，無(wú)須購(gòu)入新種子。”Khush說(shuō)。
然而，事實(shí)證明，在主要作物中實(shí)現(xiàn)無(wú)性生殖困難重重。
2019年，由加州大學(xué)戴維斯分校教授Venkatesan Sundaresan和助理教授Imtiyaz Khanday領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)，在水稻中實(shí)現(xiàn)了無(wú)性繁殖，克隆出約30%的種子。
而現(xiàn)在，Sundaresan、Khanday及其法國(guó)、德國(guó)和加納的合作者，使用一種商業(yè)雜交水稻株系，實(shí)現(xiàn)了95%的種子克隆效率，并至少可持續(xù)3代。
研究人員通過(guò)修飾3個(gè)MiMe基因，使作物從減數(shù)分裂（形成卵細(xì)胞的過(guò)程）轉(zhuǎn)變?yōu)橛薪z分裂（細(xì)胞分裂成自身的兩個(gè)拷貝）。然后，他們通過(guò)另一種基因修飾誘導(dǎo)無(wú)性繁殖。最終，種子可以長(zhǎng)成與親本基因相同的植株。
Khush說(shuō)，這種方法將使種子公司能夠更快速、更大規(guī)模地生產(chǎn)雜交種子，并為農(nóng)民提供可保存的種子，從而在不同季節(jié)種植。
Sundaresan指出，該研究結(jié)果可應(yīng)用于其他糧食作物。而水稻可以作為包括玉米和小麥在內(nèi)的全球其他主要糧食作物的遺傳模型。（徐銳）
免責(zé)聲明：市場(chǎng)有風(fēng)險(xiǎn)，選擇需謹(jǐn)慎！此文僅供參考，不作買(mǎi)賣(mài)依據(jù)。
