万建民院士团队揭示野生稻和栽培稻种间生殖隔离控制新元件

        中国农业科学院作物科学研究所万建民院士领衔的科研团队与南京农业大学合作克隆了栽培稻和近缘祖先种南方野生稻种间杂交不育的新基因位点，揭示了两个紧密连锁的基因组成一个毒药-解毒元件，可选择性败育不包含该元件的花粉，进而控制水稻种间的生殖隔离。该研究对进一步解析杂种不育机制和野生稻种质资源利用具有重要意义。相关研究成果发表于《Nature Communications》。研究团队以南方野生稻和栽培稻滇粳优1号（DJY1）为亲本，构建了仅在第一条染色体上包含野生稻片段的近等基因系（NIL-qHMS1）。对不同的遗传群体基因型鉴定，发现杂种一代的花粉中DJY1基因型的花粉败育。图位克隆、转基因互补和基因编辑实验证实，该近等基因系qHMS1位点由 HPT 和 HPA 两个基因组成，分别发挥毒药和解毒功能，选择性地败育DJY1基因型的花粉。测序分析发现，毒药基因可能通过影响淀粉合成相关基因的表达进而导致DJY1型花粉败育。进一步研究发现，该位点与实验室前期发表的“自私基因”位点在调控杂种花粉育性方面具有遗传累加效应。