我國雜交水稻　再獲重要突破

「一系法」雜交水稻制種技術攻關取得階段性重要突破。10月11日，雜交水稻無融合生殖（「一系法」雜交水稻）現場觀摩評議會在湖南生物育種基地舉行。記者從會上獲悉，隨着「一系法」雜交水稻多品種、多生態區驗證和配套技術研究的持續推進，人工無融合生殖有望為水稻優良雜交組合的連續繁殖提供新的技術路徑，降低雜交水稻種子生產成本與風險，為保障糧食安全和推動種業創新提供重要支撐。

從三系法到兩系法，我國雜交水稻品種不斷迭代升級，為保障國家糧食安全作出了重大貢獻。但傳統雜交水稻制種存在制種工作較繁瑣，制種投入大、風險較高的問題，在一定程度上制約了優良雜交水稻組合在更大範圍內的推廣。如何固定水稻的雜種優勢，使優良雜交品種能通過種子實現連續繁殖，是雜交水稻育種家長期追求的重大科學目標。

1987年，中國工程院院士袁隆平提出了雜交稻由「三系法」向「兩系法」，最終向「一系法」發展的偉大戰略構想。「一系法」的核心便是固定雜種優勢，使優良雜交種能通過自身種子連續繁殖，實現「一次雜交、代代可用」。人工無融合生殖是一種通過重新設計植物生殖過程，使雜交種產生與自身遺傳組成基本一致的克隆種子，為實現這一戰略目標提供了新的技術路徑。一旦能實現穩定產業化應用，該方法有望從根本上簡化雜交稻種子生產體系，降低制種成本和風險，推動雜交稻向固定和連續繁殖優良雜合基因型轉變。

據此，崖州灣實驗室牽頭，協同中國農業科學院作物科學研究所、中國水稻研究所、湖南省農業科學院、安徽省農業科學院、袁隆平農業高科技股份有限公司和安徽荃銀高科種業股份有限公司等優勢團隊，針對水稻克隆效率、結實能力、遺傳背景適用性和田間穩定性等關鍵問題啟動聯合攻關。團隊將生殖調控研究、材料創製、多代繁殖和田間評價相銜接，在「一系法」雜交水稻制種技術這一顛覆性原始創新攻關中取得了從高效克隆到多品種、多生態區應用驗證的系列進展。

中國科學院院士錢前介紹，團隊首次將蒲公英孤雌生殖基因ToPAR引入水稻，與減數分裂改造技術相結合，在部分水稻材料中實現了同一株系克隆率達100%、結實率達93.54%，兼顧了水稻的高效克隆與正常結實能力。在此基礎上，團隊以嘉豐優3號為背景創製的L3材料完成了連續五代跟蹤驗證，為優良雜交組合遺傳組成的跨世代傳遞提供了重要依據。

為檢驗該技術的適用範圍，團隊對中國、南亞和東南亞具有代表性的20個雜交稻組合開展了驗證，涵蓋三系秈型、三系秈粳型和兩系秈型，均獲得了相應的無融合生殖材料，其中18個組合的克隆率超過90%。

今年，團隊進一步在北京、合肥、長沙、杭州和三亞等地生物育種專區布局了全國多生態區正季田間試驗，在覆蓋從北方稻區、長江中下游稻區到華南熱帶稻區的不同生態環境下，團隊布局無融合生殖材料，考察不同緯度、光溫條件和稻作生態環境下的材料表現，推動技術評價從單一材料向多遺傳背景、多生態區拓展。

結果表明，人工無融合生殖正在從「單個材料能夠實現克隆繁殖」，向「不同優良組合能夠轉化、不同生態區能夠驗證」的方向推進。未來有望將經過多年生產驗證的成熟雜交品種直接轉化為能連續繁殖的「一系法」材料，顯著縮短技術進入產業的周期，提高成熟雜交品種向「一系法」升級的效率。

此次觀摩會現場，團隊示範設置了單本、二本、三本等栽插方式，將分子育種與栽培調控相結合，探索改善群體穩定性的配套措施。在所展示的栽培條件下，相關材料表現出了良好的群體長勢和農藝性狀。

崖州灣實驗室主任、中國科學院院士李家洋稱，固定雜種優勢是雜交水稻育種的重要研究方向，當前研究進展展現出了其良好的應用潛力。但與此同時，階段性成果距離真正大規模生產應用還有諸多現實難題亟待攻克。環境對無融合生殖性狀的影響、不同遺傳背景下表現的穩定性、長期多代繁育的可靠性、配套栽培技術體系等問題還需持續系統研究。他建議下一步持續深化基礎機理研究，進一步做實多生態、多代跟蹤驗證，力爭形成一套穩定、可重複、適合生產應用的技術體系。

（來源：科技日報）