2023-01-28 09:36:18
1月26日，國際著名學(xué)術(shù)期刊《自然》（Nature）在線發(fā)表了山東農(nóng)業(yè)大學(xué)段巧紅教授領(lǐng)銜的蔬菜生殖機理與育種應(yīng)用團隊的研究成果，這項成果為十字花科作物通過遠緣雜交實現(xiàn)種質(zhì)創(chuàng)新提供了理論支撐和技術(shù)指導(dǎo)。
大白菜是我國北方冬貯數(shù)量最大的蔬菜，全年播種面積約2700萬畝，約占全國蔬菜總播種面積的14.4%。自交不親和育種以及遠緣雜交育種是大白菜等十字花科蔬菜非常重要的育種技術(shù)。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝科學(xué)與工程學(xué)院教授段巧紅說：“雜交的時候有兩種情況：一種是種內(nèi)雜交，就是大白菜和大白菜之間的雜交。另外一種就是種間雜交，也叫遠緣雜交，就是大白菜和甘藍或者大白菜和更遠的屬間物種之間的雜交。”
遠緣雜交育種是種質(zhì)創(chuàng)新的重要途徑，但生殖隔離是遠緣雜交育種的“卡脖子”難題，很大程度上限制了遠緣物種中優(yōu)異基因資源的開發(fā)利用。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝科學(xué)與工程學(xué)院教授段巧紅說：“主要的“卡脖子”難題在哪里呢？遠緣花粉不能進入大白菜的柱頭不能完成受精過程，一旦完成受精過程我們就可以通過胚胎拯救形成F1代的遠緣雜交植株?！?/p>
育種“卡脖子”難題懸而未決，突破理論認知局限是關(guān)鍵。團隊發(fā)現(xiàn)，大白菜種內(nèi)自花花粉激活柱頭產(chǎn)生活性氧來抑制自花花粉，進而以遠緣雜交生殖隔離與自交不親和都表現(xiàn)為柱頭對花粉的抑制、以及遠緣雜交單向不親和，團隊以這兩個現(xiàn)象為出發(fā)點開展了本項研究。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝科學(xué)與工程學(xué)院博士楊琳說：“通過活性氧的清除劑，我們克服了它的自交不親和以及遠緣不親和的一個雜交障礙，從而成功得到了一個雜交的胚，為十字花科育種提供了一個新的途徑。”
種子是農(nóng)業(yè)的“芯片”。充分發(fā)掘利用優(yōu)異種質(zhì)與基因資源是種業(yè)創(chuàng)新的關(guān)鍵。該研究系統(tǒng)解析了遠緣雜交生殖隔離的形成機理，兼具理論創(chuàng)新性與育種應(yīng)用價值，相關(guān)理論和技術(shù)將對蔬菜育種工作產(chǎn)生深遠影響。
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