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我科學家揭示水稻生殖隔離機理
閱讀：779 發布時間：2012-9-22中國科技網訊 （通訊員范敬群 記者劉志偉）記者從華中農大作物遺傳改良國家重點實驗室獲悉，由中國科學院院士張啟發教授率領的課題組研究成果揭示了水稻秈粳亞種間生殖隔離的機理，該論文于9月14日在《科學》雜志發表。由華中農大博士研究生楊江義、趙曉波和程珂為共同*作者，張啟發為通訊作者。
亞洲栽培稻分為秈稻和粳稻兩個亞種，秈粳亞種間的雜種優勢要遠大于秈粳亞種內的優勢。但由于自然界普遍存在的亞種之間生殖隔離法則，秈粳稻亞種間雜種育性下降，結實率很低。受此制約，長期以來，雜交水稻的育種工作基本限制在亞種內進行。后來，科學家發現存在著能突破生殖隔離的水稻資源，被稱為廣親和品種。水稻科研工作者在上世紀80年代就發現，S5可能是控制水稻秈粳雜種不育性狀，導致廣親和現象的主效基因位點。鑒于廣親合基因的重大價值，1987年國家啟動863計劃時，就將分離克隆該基因列入研究計劃。從1990年開始，張啟發課題組與多家研究單位合作，于2008年成功克隆了S5位點的5號基因。然而，仍使他們困惑的是，僅5號基因的作用無法解釋該位點引起雜種不育的機理。此次發表的成果表明，兩個與之緊密連鎖的基因（3號和4號基因）與5號基因協同作用控制雜種不育及廣親和現象。
4號基因和5號基因組合產生了生殖隔離，使秈粳稻分化，造就了遺傳多樣性和豐富的稻種資源，而廣親和品種的存在則給秈粳亞種間基因交流提供了橋梁，保障了稻種的整體性，由此形成了多樣性與整體性的統一。
張啟發介紹，該研究從分子水平對S5的作用機理進行了闡述，揭示了水稻秈粳雜種育性調控的分子機制，為有關秈粳雜種不育、物種生殖隔離分子機理、生物進化的研究提供了借鑒和參考,對水稻品種改良應用前景廣闊。