大白菜實現(xiàn)“擇偶”自由
來源：大眾日報 發(fā)布時間：2023-01-26 21:31:34
段巧紅（右二）與團(tuán)隊成員在蔬菜大棚探討大白菜遠(yuǎn)緣雜交育種中的難題。
□記者 劉一穎 王桂利
通訊員 王 靜 報道
本報濟南1月26日訊 北京時間26日凌晨0點01分，國際學(xué)術(shù)期刊《自然》（Nature）在線發(fā)表了一項來自山東科研團(tuán)隊的研究成果——阻礙十字花科蔬菜遠(yuǎn)緣雜交的生殖隔離，被山東農(nóng)業(yè)大學(xué)段巧紅教授團(tuán)隊打破。他們成功獲得大白菜的種間、屬間遠(yuǎn)緣雜交胚，讓大白菜獲得了“擇偶”自由。
十字花科蔬菜是我國栽培最廣泛、食用量最多的蔬菜，種植面積約占蔬菜總面積的25%。餐桌上常見的大白菜、甘藍(lán)、芥菜、蘿卜等蔬菜，均屬十字花科。培育更加優(yōu)質(zhì)的十字花科蔬菜品種，事關(guān)“菜籃子”安穩(wěn)，意義重大。
遠(yuǎn)緣雜交育種是種質(zhì)創(chuàng)新的重要途徑，能有效拓寬種質(zhì)資源遺傳范圍。由于長期在野外生存進(jìn)化，野生種具備抗病、抗蟲、抗逆等優(yōu)異基因資源。通過遠(yuǎn)緣雜交將其導(dǎo)入蔬菜栽培種的基因組，能有效提高蔬菜對病蟲害的抗性。但生殖隔離嚴(yán)重阻礙這一技術(shù)應(yīng)用。
傳統(tǒng)遠(yuǎn)緣雜交育種主要通過廣泛測交選擇雜交親本，費工、費力且雜交效率極低，甚至為零。“想要充分利用遠(yuǎn)緣物種的優(yōu)質(zhì)基因資源，首先要對其調(diào)控機制進(jìn)行系統(tǒng)解析。”段巧紅介紹，團(tuán)隊研究發(fā)現(xiàn)，雌蕊柱頭上高水平活性氧是生殖隔離的關(guān)鍵因素。遠(yuǎn)緣花粉刺激柱頭升高活性氧，或者阻止活性氧的下降，抑制遠(yuǎn)緣花粉的生長，從而阻止了物種間的基因流動。
中國工程院院士、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)校長鄒學(xué)校對此評價，該研究系統(tǒng)解析了十字花科植物遠(yuǎn)緣雜交生殖隔離的形成機理，兼具理論創(chuàng)新性與育種應(yīng)用價值，是植物生殖生物學(xué)與雜交育種領(lǐng)域的標(biāo)志性成果。
“令人振奮的是，通過我們研發(fā)的清除柱頭活性氧以打破十字花科蔬菜遠(yuǎn)緣雜交障礙的育種技術(shù)，成功獲得了大白菜的種間、屬間遠(yuǎn)緣雜交胚。”團(tuán)隊成員、博士生楊琳介紹，目前該項技術(shù)正應(yīng)用于十字花科蔬菜育種。
“該研究是系統(tǒng)認(rèn)知十字花科植物受精機制的重要進(jìn)展，為突破性種質(zhì)的創(chuàng)制和新品種培育奠定堅實的基礎(chǔ)。這也為其他作物的野生資源利用提供了新思路。”中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院院長黃三文如是評價。
責(zé)任編輯：周曉晴
