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保持系的籽粒上帶有紅色熒光標記。 作科所供圖
近日，《分子植物》在線發表中國農業科學院作物科學研究所（以下簡稱作科所）創新團隊最新成果。他們利用基因編輯研發出“一步法”創制核不育系及其保持系的技術，為第三代作物雜交育種技術提供了高效的技術方案。
論文通訊作者、作科所研究員謝傳曉介紹，我國玉米年播種面積超過6億畝，大田生產上幾乎都是雜交品種，而創制不育系和利用不育系制種是雜種優勢利用的關鍵技術。現階段，作物雜交種創制技術已發展到了第三代。然而，傳統育種方法步驟多、進程慢，創制新材料通常需6~8年。
研究人員利用基因編輯技術對玉米育性基因的功能結構域進行了定點定向刪除，從而創制了核不育系。并且，他們巧妙地利用基因編輯技術精確性使之與保持系技術兼容，創制出操控型核不育保持系。
該保持系具有以下三個特點：恢復不育系孢子體雄花育性；攜帶的保持系技術元件僅能通過雌配子向后代遺傳；籽粒上帶有紅色熒光標記。因而，保持系植株自交結實籽粒會產生1：1的保持系和不育系后代。保持系和不育系種子因發光特征不同可被肉眼或機器識別，從而實現保持系與不育系種子無損分揀。
分揀的不育系用于雜交種制種生產的母本，保持系種子用于下一個生產年份的保持系與不育系生產。
用這種技術育成新品種后，在進行制種時不再需要人工或機械去雄，可以實現“一步法”制種，降低了生產成本。該研究相關技術已于2019年獲得授權發明專利。（中國科學報記者李晨）
中國科學報
