陕西
让杂交水稻覆盖全球、惠及世界是中国工程院院士袁隆平的梦想。然而，当前大面积推广应用的三系法和两系法杂交水稻无法留种，年年需制种，成本高、风险大。为此，袁隆平于1986年提出了“从三系法到两系法，最终到一系法”的战略构想。近日，中国农业科学院水稻研究所王克剑研究员团队培育出一系法杂交水稻实证性品种“一系1号”，标志着一系法杂交水稻实现关键指标的跨越式突破，为杂交水稻能够年年留种奠定基础。
今年恰逢袁隆平发表《水稻的雄性不孕性》论文、提出三系法雄性不育利用理论60周年。中国科学院院士、崖州湾国家实验室主任李家洋评价：“这是一系法杂交水稻研究领域具有里程碑意义的突破。一系法最核心的科学障碍已被扫清，袁隆平先生40年前的一系法战略构想终于从蓝图变为现实。”
杂交水稻的产量远高于常规水稻，为保障我国乃至全球粮食安全作出了重要贡献，为何会有制种难题？王克剑介绍，三系法和两系法杂交水稻的“子女”存在遗传分离，无法把高产等优秀基因稳定地遗传下来，所以每年都要重新单独制种，技术门槛高、生产风险大。由于制种成本是常规水稻的10倍以上，且遇到极端气候极易产生缺种风险，这严重制约了杂交水稻在更大范围内的推广应用，其巨大的增产潜力远未得到释放。
袁隆平提出一系法水稻的战略构想以来，国内外科研人员始终未找到实现路径。直到2017年，王克剑团队成功构建首个杂交水稻无融合生殖体系，获得世界首粒杂交稻克隆种子，实现了“从0到1”的突破。其核心是使水稻杂交后代自我繁殖产生基因不变的克隆种子，实现“一次杂交，代代可用”。
但这种子要想真正应用于生产，还有两道考验。业界普遍认为：一系法杂交稻若像常规稻一样自我繁育，其基因的克隆效率必须稳定达到或接近100%，也就是不能发生遗传分离，同时应保持正常的结实率和产量。
怎么跨过这两道坎？历经9年攻关，王克剑团队成功挖掘出影响克隆效率的水稻关键节点内源基因，并命名为“华胥”。团队发现，在杂交水稻卵细胞中异位表达华胥基因，能产生单倍体后代，最终所创制的Fix8水稻株系均能实现超99%的克隆效率。经多个杂交稻品种在田间大群体条件下试验，克隆效率仍稳定维持在99%以上。同时，研究人员获得了一系杂交稻实证性品种“一系1号”，其大部分株系在保持克隆效率超99%的同时，产量与正常水平持平。这意味着一系法杂交水稻已迈过两个关键门槛，向着“固定杂种优势”的终极目标走出关键一步，具有重大的生产实践意义。
编辑｜李紫来审核｜赵允
来源｜光明日报作者｜杨舒
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