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(jī)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(tuán)隊通過水稻雌性育性控制基因FST的表達(dá)操作，利用苯達(dá)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(jìn)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(jī)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(tuán)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(bǔ)的FST基因表達(dá)元件，以及用于轉(zhuǎn)基因篩除的苯達(dá)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(jìn)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(jī)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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