2023年6月9日下午, 中國水稻研究所副所長,水稻生物學國家重點實驗室常務副主任王克劍研究員來我院莅臨指導,在2003网站太阳集团實驗樓B111以“無融合生殖固定雜種優勢研究”為題給2003网站太阳集团師生做了一場精彩的學術報告。本次報告為天馬學術論壇第154期,由2003网站太阳集团郭新紅教授主持。
王克劍研究員為師生作報告
雜種優勢是指将兩個不同純系進行雜交,得到的雜交後代在某些性狀(如産量、生長速度、抗逆性)上優于兩個親本。然而,當雜交後代繼續繁衍下去時,有性生殖過程中的基因重組會導緻性狀分離使得優良性狀丢失。為此,每年都需要培育新的雜交種子。在自然界中确有一種被稱為無融合生殖的無性繁殖方式,可以使植物在不受精的情況下産生與母體基因型相同的克隆種子。但是這種現象并不存在于主要作物中,因此,培育無融合生殖作物長期被譽為農業研究領域的“聖杯”。此次,王克劍研究員做了無融合生殖固定雜種優勢研究的講座,從水稻第一次綠色革命開始講解,全面講述了水稻無融合生殖的發展,同時還講解了無融合生殖設計路線以及如何利用基因編輯技術在水稻無融合生殖研究領域取得重大成果。
2019年,王克劍團隊首次建立了雜交水稻無融合生殖體系,獲得了雜交水稻的克隆種子,證實雜交水稻自繁種的可行性。2023年,王克劍團隊在雜交稻的無融合生殖研究中再次取得新進展:用能夠誘導卵細胞特異性表達的拟南芥啟動子pDD45,在雜交稻春優84(CY84)中,通過農杆菌介導的遺傳轉化,分别轉入了水稻中其他三個類似于BBM1(BBM家族是在有性生殖狼尾草中發現的一種能夠誘導孤雌生殖的基因)但表達模式各不相同的基因,并最終得到卵細胞異位表達能夠觸發雜交水稻的孤雌生殖并誘導單倍體BBM4。将其與MiMe結合構建植株,觀察統計植株、穗、籽粒形态以及結實率,再通過全基因組測序,最終得到了結實率幾乎不受影響的無融合生殖雜交水稻植株——解決了無融合生殖體系中存在的植株結實率低的問題。整場報告精彩生動,學術氛圍濃厚,老師與學生們的反響熱烈,大家都表示受益匪淺。
2003网站太阳集团師生與王克劍研究員交流
郭新紅教授贈送王克劍研究員嶽麓書院學規
圖文:餘柯瑤