双子叶杂交植物成功实现人工无融合生殖

      近日，中国水稻研究所水稻基因组编辑及无融合生殖创新团队和国内其他科研单位合作，成功将无融合生殖特性引入到双子叶杂交植物—拟南芥中，证实了通过人工设计引入无融合生殖特性从而实现双子叶杂交植物自繁种的可行性。相关研究成果发表在《科学通报（Science Bulletin）》上。

      

      

      无融合生殖是一种通过克隆种子进行无性繁殖的特殊生殖方式，它可以保持杂交植物的后代中性状不发生分离，从而解决杂交植物无法留种的难题。2019年，水稻所科研人员首次建立了杂交水稻无融合生殖体系，成功获得了杂交水稻的克隆种子，证实杂交水稻自繁种的可行性。然而，目前尚不清楚能否在双子叶杂交植物中建立可自繁种的人工无融合生殖体系。

      

      研究团队以不具备无融合生殖特性的双子叶模式植物拟南芥为研究对象，通过人工杂交创制了杂合背景的拟南芥材料，在该杂合材料中同时敲除了减数分裂和受精过程的关键基因，并最终形成克隆种子和后代。通过多种技术证实在该材料自交产生的后代中，存在细胞核基因组倍性、全基因组基因型和其母本完全一致的个体。随后的自交传代研究发现，这些克隆植株仍然能持续产生倍性和基因型完全一致的克隆后代，表明无融合生殖特性被成功引入到拟南芥中。该研究证实了通过人工设计引入无融合生殖特性从而实现双子叶杂交植物自繁种的可行性，为在更多双子叶植物中开展人工无融合生殖固定杂种优势研究提供重要借鉴。

      

      该研究得到了国家自然科学基金和中国农科院科技创新工程等项目的支持。

      

      原文链接：

      

      https://doi.org/10.1016/j.scib.2024.12.003