科技日報記者 趙漢斌
記者6日從云南農(nóng)業(yè)大學(xué)獲悉，該校稻作研究人員近期成功構(gòu)建了雜交水稻雌性不育制種新體系，為實現(xiàn)機械化高效制種提供了新的技術(shù)方案。國際期刊《植物科學(xué)前沿》在線發(fā)表了相關(guān)研究結(jié)果。
水稻基因工程雌性不育系表型 （云南農(nóng)業(yè)大學(xué)供圖）
云南農(nóng)業(yè)大學(xué)稻作研究所李東宣教授和陳麗娟教授團隊通過水稻雌性育性控制基因FST的表達操作，利用苯達松轉(zhuǎn)基因“中轉(zhuǎn)”刪除技術(shù)，實現(xiàn)了水稻苗期的轉(zhuǎn)基因致死刪除和雌性核不育系的非轉(zhuǎn)基因種苗的繁殖，并進一步構(gòu)建了“水稻雌性不育系+雄性不育系”，即“FM系法”雜交水稻制種技術(shù)新體系，為實現(xiàn)雜交水稻機械化高效制種提供了新的技術(shù)方案。
課題組利用先前發(fā)現(xiàn)并報道的完全敗育水稻雌性核不育自然突變體FST，經(jīng)過多年的雜交選育，育成了具有不同遺傳背景的多個“云嶺”系列水稻雌性核不育系，為“FM系法”雜交水稻制種技術(shù)新體系的創(chuàng)建和應(yīng)用提供了豐富的花粉供體材料。
隨后，研究團隊在該校稻作研究所植物分子育種實驗室構(gòu)建了用于轉(zhuǎn)基因水稻雌性育性互補的FST基因表達元件，以及用于轉(zhuǎn)基因篩除的苯達松除草劑敏感致死的功能性RNAi元件，并將其緊密連鎖后導(dǎo)入水稻雌性核不育系中，成功創(chuàng)制了基因工程水稻雌性不育系，實現(xiàn)了非轉(zhuǎn)基因雌性核不育系種苗的繁殖。
此外，課題組還進一步比較了在不同混栽比例和不同栽培模式下“FM系法”雜交水稻制種技術(shù)新體系的制種效率。結(jié)果表明，與傳統(tǒng)“條廂式”制種模式相比，“FM系法”通過隨機混栽種植模式的制種效率明顯提高。這個雜交水稻制種技術(shù)創(chuàng)新體系，可有效解決目前雜交水稻種子生產(chǎn)面臨的高成本、低產(chǎn)量的瓶頸問題。
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