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中國科技網(wǎng)訊 （通訊員范敬群 記者劉志偉）記者從華中農(nóng)大作物遺傳改良國家重點實驗室獲悉，由中國科學(xué)院院士張啟發(fā)教授率領(lǐng)的課題組研究成果揭示了水稻秈粳亞種間生殖隔離的機理，該論文于9月14日在《科學(xué)》雜志發(fā)表。由華中農(nóng)大博士研究生楊江義、趙曉波和程珂為共同*作者，張啟發(fā)為通訊作者。

亞洲栽培稻分為秈稻和粳稻兩個亞種，秈粳亞種間的雜種優(yōu)勢要遠大于秈粳亞種內(nèi)的優(yōu)勢。但由于自然界普遍存在的亞種之間生殖隔離法則，秈粳稻亞種間雜種育性下降，結(jié)實率很低。受此制約，長期以來，雜交水稻的育種工作基本限制在亞種內(nèi)進行。后來，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)存在著能突破生殖隔離的水稻資源，被稱為廣親和品種。水稻科研工作者在上世紀80年代就發(fā)現(xiàn)，S5可能是控制水稻秈粳雜種不育性狀，導(dǎo)致廣親和現(xiàn)象的主效基因位點。鑒于廣親合基因的重大價值，1987年國家啟動863計劃時，就將分離克隆該基因列入研究計劃。從1990年開始，張啟發(fā)課題組與多家研究單位合作，于2008年成功克隆了S5位點的5號基因。然而，仍使他們困惑的是，僅5號基因的作用無法解釋該位點引起雜種不育的機理。此次發(fā)表的成果表明，兩個與之緊密連鎖的基因（3號和4號基因）與5號基因協(xié)同作用控制雜種不育及廣親和現(xiàn)象。

4號基因和5號基因組合產(chǎn)生了生殖隔離，使秈粳稻分化，造就了遺傳多樣性和豐富的稻種資源，而廣親和品種的存在則給秈粳亞種間基因交流提供了橋梁，保障了稻種的整體性，由此形成了多樣性與整體性的統(tǒng)一。

張啟發(fā)介紹，該研究從分子水平對S5的作用機理進行了闡述，揭示了水稻秈粳雜種育性調(diào)控的分子機制，為有關(guān)秈粳雜種不育、物種生殖隔離分子機理、生物進化的研究提供了借鑒和參考,對水稻品種改良應(yīng)用前景廣闊。