雜交稻野敗型細胞質雄性不育分子機理闡明

　　華南農業大學生命科學學院、亞熱帶農業生物資源保護與利用國家重點實驗室劉耀光課題組經過10年艱苦鉆研，成功克隆出三系雜交稻廣泛利用的野敗型細胞質雄性不育基因，并闡明了不育發生的分子機理。研究論文《水稻線粒體與細胞核有害互作產生細胞質雄性不育》17日在線發表于《自然—遺傳學》。

　　據了解，細胞質雄性不育是植物特有的核質基因互作的遺傳現象。我國的雜交水稻育種研究始于1964年。雜交水稻育種是應用研究，它的成功基于上世紀70年代發現和利用的特定的野生稻雄性不育遺傳資源，其也被稱為野敗型細胞質雄性不育。然而，學界對野敗型細胞質雄性不育的分子遺傳基礎并不清楚。

　　在“973”計劃和國家自然科學基金的支持下，劉耀光課題組成功發現和克隆了野敗型細胞質雄性不育基因，并將其命名為WA352。該研究揭示，WA352是在野生稻進化過程中由多個線粒體基因組片段重組產生的年輕新基因。

　　“我們的研究目的是發現細胞質雄性不育基因，并闡明不育產生的分子機制。”劉耀光說。

　　據介紹，該項研究成果首次闡明了植物細胞質雄性不育通過線粒體不育基因和核基因的互作控制核質不親和性（雄性不育）的分子機理，這有別于前人提出的能量代謝缺陷導致細胞質雄性不育的假說。該研究首次證明，除了細胞質雄性不育的育性恢復涉及核質基因互作，細胞質雄性不育發生也是核質基因互作的結果，是名副其實的“核質互作不育”。

　　業內專家認為，該項研究對研究生物的核質基因協同進化和相互作用有重大的科學意義，是植物雜交育種基礎理論研究的重大突破，有助于更有針對性地通過控制作物育性，利用雜種優勢提高產量。