近日,中国水稻研究所王克剑研究员团队成功研发出克隆效率近100%、结实正常的一系法杂交水稻,率先实现该领域“从1到100”的跨越。该项原创研究成果于7月21日刊发于国际期刊《Vita》,也是该刊自创办以来刊发的首篇植物科学领域研究论文。
杂交水稻为我国乃至全球粮食安全作出了不可替代的贡献。然而,目前大面积应用的三系法和两系法杂交水稻,由于后代遗传分离,无法留种再用。
2013年,中国水稻研究所王克剑团队启动“一系杂交稻探索计划”。2017年,团队成功构建首个杂交水稻无融合生殖体系,获得世界首颗杂交稻克隆种子,率先实现一系法杂交稻“从0到1”的突破。相关工作于2019年以封面文章发表在《自然-生物技术》杂志。
经过数年持续攻关,团队近期取得关键突破:成功挖掘出水稻内源基因,并命名为“华胥”(HUAXU)。研究表明,在杂交水稻卵细胞中异位表达华胥基因,能高效诱导孤雌生殖、产生单倍体后代。进一步与克隆配子策略(敲除三个减数分裂关键基因,使减数分裂转变为有丝分裂)相结合,所创制的Fix8株系均实现接近100%的克隆效率——在多个杂交稻品种、不同世代、不同种植群体和田间大群体条件下,克隆效率仍稳定维持在99%以上。
研究人员通过筛选和优化内源启动子表达量,使Fix8株系在连续多代保持克隆效率接近100%的同时,产量与正常水平持平。相关专家表示,这标志着“一系法杂交水稻”的攻关目标已初步实现,一系法“代代相传”的愿景迈出了关键一步。












