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我国南北方稻种有别,科研团队破解生殖隔离培育杂交稻的探索

来源:网络   作者:   日期:2025-02-05 12:14:26  

多年来,研究人员一直在寻找这个问题的答案。为了解决水稻生殖隔离的奥秘,由中国工程学院领导的科学研究团队Wan Jianmin,作物科学研究所和南京农业大学农业科学大学研究员,Nanjing农业大学研究团队。培养高年级水稻品种的子种之间的杂种的优势提供了重要的理论和技术支持。相关研究结果发表在国际杂志的“单元”中。

子种种杂交之间存在生殖隔离

“杂种的优势是重要的育种方法之一,这是大大改善谷物生产的重要方法。” Wan Jianmin介绍了大米分为两种亚种:米饭和Japonica大米。我所在国家北部有各种japonica大米,南部种了各种米饭。自1970年代以来,院士Yuan Longping已开发了创新的混合水稻技术,该技术已大大增加了大米。

到目前为止,我国的水稻杂交技术已经很成熟,世界正在领导。我国的平均水稻产量达到了全球平均产量的1.7倍。但是,很少有人知道,次大陆内部更杂交的成熟杂交技术很难在不同亚种之间实现稳定的杂交。

“米饭和Japonica大米之间存在严重的生殖隔离。其杂交通常显示出杂种,这是阻碍杂种优势的最大障碍之一。” Wan Jianmin说。

一般而言,品种之间的关系就越远,混合动力的优势就越明显。可以预测,如果您可以在米饭和japonica大米种子之间成功培养超级杂种​​大米,那么与现有的杂种大米相比,其产量预计将增加15%以上。但是,实现这一目标并不容易。中国科学院的院士刘Yaoguang进一步解释说,在进化过程中,物种将具有差异化现象,这种差异化将产生生殖隔离,从而导致杂种或教育下降。在当前的繁殖工作中,杂种的优势主要集中在子种类内,但进一步的开挖空间受到限制。为了实现子遇到的杂交并进一步改善了混合优势的使用,必须解决杂种的“块”。

发现“驱逐舰”和“监护人”基因

10多年前,Wan Jianmin的团队开始探索和解决亚种之间的杂交问题。 Wang Chaolong是团队成员,邮政邮政邮政-Doctoral,也是Nanjing农业大学的第一作者,他介绍了该团队首先分析并确定了引起整个基因组水平的Rice和Japonica Rice Gourds的主要效应站点,并且效果最大,并且在对第十二号染色体对第12号染色体的一项影响上,该地点的位置是在深度研究中进行的。通过遗传分析,他们发现该部位由两个具有紧密链的基因组组成。这两个基因之一是“驱逐舰”,另一个是“监护人”。

研究发现,“损害”会损害所有花粉,并导致花粉的繁殖。 “监护人”可以防止“驱逐舰”的损害。因此并正常发展。在几代人的繁殖过程中,当携带该基因并在杂化植物中不携带该基因的遗传水稻植物时,所有不带这对基因的花粉不能正常发展。换句话说,所有形成的花粉通常都带有这对基因。因此,随着世代的增加,这对基因的后代将迅速增加并最终占主导地位。这种遗传效应称为“遗传驱动”。

“进一步的生化研究发现,'驱逐舰'与细胞能量工厂中线粒体中核心功能蛋白的相互作用会干扰线粒体的能力,导致花粉“驱逐舰”直接相互作用,从而阻止了它们进入能力工厂。 ,进一步护送“损坏”,称为自噬以降解,从而完全消除了“驱逐舰”,因此花粉的发展不再不再受到花粉的发展。”时间,研究阐明了水稻在分子水平上的机制,并意识到了该领域的突破。

根据Wan Jianmin的说法,该研究还发现,最初的祖先野生大米中不存在遗传对“驱逐舰”和“监护人”,然后演变为功能类型,最后在亚洲培养了水稻祖先 - “驱逐舰” - “驱逐舰”和“监护人”已经在普通的野生米饭中进化。在普通的野生大米形成后,人类的驯化已被驯化,仅由一部分农民遗传,而贾普尼卡稻农种物种可能因不同的地理地理位置而无法继承。由于水稻之间或水稻之间的基因分布不均,它已成为大米或亚种之间产生花粉不育症的常见现象。

朝着稻米秩序进一步飞跃

在证明了大米和japonica大米的生殖和杂交机制之后,科学研究人员发现,他们可以通过选择分子标记来避免花粉和培育的问题,从而促进优势和高产品的种植水稻子末日的种类。 “这项研究扩大了水稻杂交的范围,并为不同亚种之间的杂交提供了理论支持。” Wan Jianmin说,使用这项研究的结果可以促进水稻颜色之间的高质量水稻品种的种植。

研究还发现,在现代水稻繁殖引入后,将这对基因从米饭中引入了Japonica大米中,并迅速扩散在Japonica水稻种群中,这进一步说明了这对基因的“基因驱动”特征。使用这种特征,研究人员可以将优质基因(例如高质量,高耐药性和串联基因的反向耐药性)连接起来,以驱动这些出色的基因以快速传播并在后代中纯化,从而大大缩短了繁殖时间并增加育种的育种。效率并准确地获得具有各种优质特征的新米品种。 “换句话说,将来,我们可以通过分子设计准确地设计和培养所需的品种。”王查隆说。

“破解大米和贾普尼卡大米繁殖之间的生殖隔离,并意识到t和japonica杂种的优势。这是水稻育种方面的一个里程碑进展。吴·孔敏(Wu Kongming),科学院院长和中国工程学院院士。

中国科学院的院士还说:“这项研究在分子设计和育种中具有重要意义,这为未来分子设计和繁殖奠定了理论基础。”

分类: 股市
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