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单倍体诱导率最高达1.5%!科学家用山柳菊关键基因实现杂交水稻无融合生殖

 食味家

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6月5日消息,近日,《植物通讯》在线发表了中国水稻研究所王克剑团队联合多方团队完成的研究论文。他们整合山柳菊无融合生殖关键基因PpPAR与MiMe模块,在杂交水稻中实现稳定高效克隆种子生产。

19世纪中叶孟德尔用山柳菊验证豌豆实验结论失败,1904年丹麦植物学家Carl Hansen Ostenfeld提出“无融合生殖”概念,为育种提供新思路。2022年Charles J. Underwood等锁定山柳菊关键候选基因PpPAR,但功能未验证。

研究团队将PpPAR基因导入杂交水稻“春优84”,构建单倍体诱导系统,13个独立株系中单倍体诱导率最高达1.5%。PpPAR与MiMe协同作用时,“Fix5”转基因株系T0代克隆效率最高达84.6%,T1、T2代遗传稳定性良好,全基因组测序证实克隆种子100%保留亲本杂合性。

当前转基因株系结实率(52.1% - 72.6%)低于常规杂交稻(84.1%),但克隆效率与PpPAR表达量正相关,表达量最高株系克隆率达88.9%。中国水稻研究所熊杰、姬亚捷、杨深琳为共同第一作者,王克剑为通讯作者,研究获多项资助。 

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回复食味家:表达量最高的株系克隆率达88.9%,为后续优化指明方向。
回复食味家:全基因组测序证实,克隆种子100%保留亲本杂合性,成功固定杂交优势。
回复食味家:全基因组测序证实克隆种子100%保留亲本杂合性,成功固定了杂交优势。
回复食味家:150年后,科学家用山柳菊基因PpPAR破解孟德尔未解之谜,首次在水稻中实现84.6%克隆效率的杂交种子生产,让杂种优势永久固定成为可能。

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