我校在水稻远缘杂种不育分子机理及应用研究中取得重要突破

水稻栽培稻主要分为亚洲栽培稻（Oryza sativa L.）和非洲栽培稻（Oryza glaberrima）2个种。亚洲栽培稻和非洲栽培稻（简称“亚非稻”）种间杂种具有强大的杂种优势，但亚非稻种间存在严重的杂种不育，导致结实率下降，杂种产量优势无法体现，极大限制了远缘杂种优势利用。S1座位是引起亚非稻种间杂种雌雄不育的一个重要遗传座位，但其分子基础尚不明确。

针对这一科学问题，我校亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室刘耀光研究员课题组和陈乐天教授课题组经过长期合作，对控制亚非杂种不育的S1座位进行深入研究并最终克隆了该座位的关键基因OgTPR1，同时建立了一种基于基因编辑打破种间杂种不亲和性的技术方法。研究成果于2017年5月19日以“Interspecific Hybrid Sterility in Rice Is Mediated by OgTPR1 at the S1 Locus Encoding a Peptidase-like Protein”为题发表在生物1区学术期刊Molecular Plant（2015年影响因子为7.142）(doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.molp.2017.05.005 ) 。刘耀光研究员和陈乐天教授为论文的共同通讯作者，陈乐天教授的博士后谢勇尧博士为第一作者。本研究得到了国家973课题、国家重点研发计划、国家博士后基金及广州市科创委重点研发项目的支持。

该研究成果表明OgTPR1编码含有2个胰蛋白酶类似结构域（trypsin-like peptidase domain）和一个核糖体生物合成蛋白结构域（ribosome biogenesis regulatory protein domain）的蛋白。敲除OgTPR1基因功能不影响雌雄配子的发育，但能够特异性消除S1座位介导的亚非稻种间杂种不育现象。这一研究成果深化了人们对种间杂种不育现象的认识，为进一步利用水稻种间远缘杂种优势奠定了理论和技术基础。（文/生命科学学院、亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室 赵秀彩）

(责任蒙丽）