近日，中國水稻研究所水稻基因組編輯及無融合生殖創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)和國內(nèi)其他科研單位合作，成功將無融合生殖特性引入到雙子葉雜交植物—擬南芥中，證實(shí)了通過人工設(shè)計(jì)引入無融合生殖特性從而實(shí)現(xiàn)雙子葉雜交植物自繁種的可行性。相關(guān)研究成果發(fā)表在《科學(xué)通報(bào)（Science Bulletin）》上。

 

　　無融合生殖是一種通過克隆種子進(jìn)行無性繁殖的特殊生殖方式，它可以保持雜交植物的后代中性狀不發(fā)生分離，從而解決雜交植物無法留種的難題。2019年，水稻所科研人員首次建立了雜交水稻無融合生殖體系，成功獲得了雜交水稻的克隆種子，證實(shí)雜交水稻自繁種的可行性。然而，目前尚不清楚能否在雙子葉雜交植物中建立可自繁種的人工無融合生殖體系。

 

　　研究團(tuán)隊(duì)以不具備無融合生殖特性的雙子葉模式植物擬南芥為研究對(duì)象，通過人工雜交創(chuàng)制了雜合背景的擬南芥材料，在該雜合材料中同時(shí)敲除了減數(shù)分裂和受精過程的關(guān)鍵基因，并最終形成克隆種子和后代。通過多種技術(shù)證實(shí)在該材料自交產(chǎn)生的后代中，存在細(xì)胞核基因組倍性、全基因組基因型和其母本完全一致的個(gè)體。隨后的自交傳代研究發(fā)現(xiàn)，這些克隆植株仍然能持續(xù)產(chǎn)生倍性和基因型完全一致的克隆后代，表明無融合生殖特性被成功引入到擬南芥中。該研究證實(shí)了通過人工設(shè)計(jì)引入無融合生殖特性從而實(shí)現(xiàn)雙子葉雜交植物自繁種的可行性，為在更多雙子葉植物中開展人工無融合生殖固定雜種優(yōu)勢(shì)研究提供重要借鑒。

 

　　該研究得到了國家自然科學(xué)基金和中國農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目的支持。

 

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　　https://doi.org/10.1016/j.scib.2024.12.003