水稻是我國(guó)第一大口糧作物，全國(guó)六成人口以它為主食。水稻的產(chǎn)量對(duì)保障我國(guó)的糧食安全至關(guān)重要。當(dāng)前水稻產(chǎn)量徘徊不前，亟需尋找新的增產(chǎn)途徑。水稻種間雜交雜種優(yōu)勢(shì)強(qiáng)大。然而，水稻雜種雜交在育種和改良過(guò)程中，卻有一個(gè)難以突破的障礙——栽培稻和野生稻之間存在嚴(yán)重的生殖隔離。
栽培稻和野生稻，雖然都屬于稻屬植物，但它們之間存在著顯著的差異。栽培稻經(jīng)過(guò)人類(lèi)的馴化和改良，具有較高的產(chǎn)量和優(yōu)良的性狀。而野生稻則保留了原始的、自然進(jìn)化的特點(diǎn)，擁有許多栽培稻所沒(méi)有的優(yōu)異性狀，如抗病蟲(chóng)、耐逆等性狀。然而，由于生殖隔離的存在，栽培稻和野生稻無(wú)法進(jìn)行基因交流，這使得野生稻中的許多優(yōu)良基因無(wú)法被利用。
為了破解這個(gè)難題，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所的萬(wàn)建民院士帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)和南京農(nóng)業(yè)大學(xué)合作，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)控制水稻種間生殖隔離的新位點(diǎn)。這個(gè)新位點(diǎn)是由兩個(gè)緊密連鎖的基因組成的，它們像是一對(duì)親“兄弟”，分別發(fā)揮“毒藥”和“解毒”的功能。
在這兩個(gè)緊密連鎖的基因中，一個(gè)基因（HPT）制造“毒藥”，專(zhuān)門(mén)攻擊滇粳優(yōu)1號(hào)（DJY1）基因型的花粉，導(dǎo)致其花粉敗育。而另一個(gè)基因（HPA）則負(fù)責(zé)解“毒”，保護(hù)攜帶其基因型的花粉不受影響。
這項(xiàng)研究為我們揭示水稻雜種不育的分子遺傳機(jī)制奠定了理論基礎(chǔ)。這意味著未來(lái)我們有可能人為地操縱這兩個(gè)基因，讓栽培稻和野生稻進(jìn)行基因交流，從而發(fā)掘利用野生稻中的優(yōu)良等位變異基因，改良水稻品種，提高產(chǎn)量和品質(zhì)。這就像是一把解鎖的鑰匙，為進(jìn)一步解析雜種不育分子機(jī)制和野生稻種質(zhì)資源利用打開(kāi)了一扇大門(mén)。
