8月24日消息,NTT与东京都立大学(校长大橋隆哉)冈本卓哉教授的联合研究团队开发了全球首个可同时杂交四个水稻品种的多品种杂交技术,并在8月20日出版的英国科学期刊《New Phytologist》上发表研究成果。

该技术基于植物体外受精(IVF)显微操作系统——将分离的水稻卵细胞与精细胞通过电刺激人工融合产生受精卵,再培养再生为植株。研究团队选用粳稻品种"日本晴"和"台中65"、aus品种"Kasalath"以及籼稻品种"IR26"四个亲本,利用IVF系统让来自四个品种的卵细胞与精细胞融合,流式细胞术分析确认再生植株为染色体组加倍的四倍体,全基因组SNP标记分析证明其以大致均等的比例保留了全部四个亲本的基因组。这一四亲本杂种稻被命名为"Quad"

表型评价显示,Quad生长旺盛,株高和旗叶长度达到或超过最高亲本;粒长、粒宽和粒厚全面超越所有亲本品种,十粒糙米重量约为四个亲本品种平均值的1.7倍,并显著高于由两个亲本(日本晴×Kasalath)常规育成的四倍体杂种,显示多亲本基因组聚合对产量潜力的叠加效应。

该技术的意义在于突破了常规育种的两大局限:传统杂交一次只能组合两个亲本,后代无法获得多倍化优势;化学诱变多倍化则只能复制单一品种基因组,无法聚合多个亲本的遗传资源。IVF方法可灵活控制参与受精的卵细胞与精细胞的数量和组合,从而在同一过程中整合多亲本杂交与多倍化的优点。

该研究是NTT "2040绿色创新"愿景下可持续低环境负荷农业研发的一环。团队表示下一步将通过田间试验验证Quad的农艺表现,目标开发高产、高功能性、高二氧化碳吸收能力、低化肥农药投入的作物品种,最终实现商业化应用。 (来源:AgroPages)