湖南省农业科学院水稻杂种优势固定团队首次在一系法杂交稻中实现克隆种子分选

湖南杂交水稻研究中心杂种优势固定团队建立了一种基于重组酶的花粉特异性基因开关系统（PSGS），并将PSGS应用于一系法杂交稻，实现了克隆种子的分选，分选效率达到80.2%-88.9%。这一重大突破对于提高克隆种子纯度和打通一系法杂交稻从研究到应用的最后一公里提供了新的解决方案。本团队在前期创制了较高诱导率和结实率人工合成无融合生殖水稻的基础上（最高诱导率实现98.21%，最高结实率达到83.92%，Dan et al., 2024），发明了基于花粉特异性基因开关的克隆种子分选技术。分选前，在T1代中，L47-4和L151-1的克隆种子比例分别为83.8%（57/68，未分选）和28.6%（22/77）。分选后，无荧光种子中的克隆种子比例分别为83.8%（57/68）和88.9%（64/72），L151-1的克隆种子比例增加了60.3%。在T2代中，L47-4和L151-1在分选前的克隆种子比例分别为9.7%（13/134）和27.0%（47/174）。分选后，无荧光种子中的克隆种子诱导率分别为80.2%（97/121）和87.7%（164/187），分别增加了70.5%和60.7%。研究表明，PSGS在无融合生殖体系中实现了对克隆种子的高效分选，分选效率达到了80.2%-88.9%。这项研究成功展示了花粉特异性基因开关系统在人工创制的无融合生殖水稻中的分选能力，解决了无融合生殖中克隆胚和合子胚无法分选的问题。相关研究成果发表于《Plant Biotechnology Journal》。