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山东农业大学段巧红团队揭示植物远缘杂交新机制

山东农业大学段巧红团队揭示植物远缘杂交新机制

中国教育新闻网 2023-01-28 资讯

段巧红教授团队前期发现，大白菜种内自花花粉激活柱头产生活性氧来抑制自花花粉。该研究成果深入系统地解析了十字花科蔬菜作物自交不亲和及远缘杂交不亲和调控机理，为实现十字花科蔬菜作物杂交育种、远缘杂交育种及种质资源创新等重要的育种工作，提供了理论支撑。“通过我们研发的清除柱头活性氧以打破十字花科蔬菜远缘杂交障碍的育种技术，成功获得了大白菜的种间、属间杂交胚，为后续创制突破性新种质奠定了坚实基础。”

【摘要】段巧红教授团队前期发现，大白菜种内自花花粉激活柱头产生活性氧来抑制自花花粉。该研究成果深入系统地解析了十字花科蔬菜作物自交不亲和及远缘杂交不亲和调控机理，为实现十字花科蔬菜作物杂交育种、远缘杂交育种及种质资源创新等重要的育种工作，提供了理论支撑。“通过我们研发的清除柱头活性氧以打破十字花科蔬菜远缘杂交障碍的育种技术，成功获得了大白菜的种间、属间杂交胚，为后续创制突破性新种质奠定了坚实基础。”

中国教育报-中国教育新闻网讯(记者，魏海政，通讯员，王静)1月26日，国际著名学术期刊《自然》在线发表了由山东农业大学段巧红教授领衔的蔬菜生殖机理和育种应用团队的研究成果，揭示了大白菜等十字花科蔬菜通过调控柱头活性氧水平维持种间生殖隔离的分子机理，研发出打破远缘杂交生殖隔离的育种技术，成功获得大白菜种间和属间远缘杂交胚芽，为远缘杂交育种开辟了新思路、新途径。自交不亲和育种和远缘杂交育种是十字花科蔬菜作物非常重要的育种技术，远缘杂交育种是种质创新的重要途径，但生殖隔离是远缘杂交育种的“卡脖子”问题，在很大程度上限制了优良基因资源在远缘物种中的开发利用。“由于过去对其调控机制认知不足，在育种技术上无法有所突破，杂交亲本的选配在很大程度上受到限制，导致很多有意义的育种项目被迫停滞。”段巧红表示。段巧红教授团队前期研究发现，大白菜种植的自花粉通过激活柱头产生活性氧，对自花粉起到抑制作用。团队随后以远缘杂交生殖隔离与自交不亲和都表现为柱头抑制花粉，以及单向不亲和的远缘杂交，以这两种现象为切入点开展此项研究。该研究成果深入系统地分析了十字花科蔬菜作物的自交不亲和及远缘杂交不亲和调控机制，为十字花科蔬菜作物杂交育种、远缘杂交育种及种质资源创新等重要育种工作的实现提供了理论支撑。提供的包括打破自交不亲和育种技术、打破远缘杂交生殖隔离育种技术在内的实用育种新技术，是十字花科蔬菜育种共性关键核心技术，大大提高了亲本繁种效率，促进了蔬菜种质资源的开发利用，为远缘杂交育种掀开了新的篇章。“通过我们研发的清除柱头活性氧的育种技术，打破十字花科蔬菜远缘杂交障碍，成功获取大白菜的种间、属间杂交胚，为后续创制突破性新种质打下坚实基础。”团队博士生杨琳告诉记者，目前，这一育种技术正在十字花科蔬菜育种中得到应用。中国工程院院士、湖南农业大学校长邹学校教授评价说，该研究对远缘杂交生殖隔离形成机理进行了系统解析，研发出打破生殖隔离、兼具理论创新和育种应用价值的远缘育种技术，是植物生殖生物学和杂交育种领域的标志性成果，相关理论和技术将对蔬菜育种产生深远影响。

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