本站消息 近日,Frontiers in Plant Science在線發表了云南農業大學稻作研究所李東宣教授和陳麗娟教授團隊的題為“Construction of a Novel Female Sterility System for Hybrid Rice”的研究論文。該研究通過水稻雌性育性控制基因FST的表達操作,利用苯達松轉基因“中轉”刪除技術,實現了水稻苗期的轉基因致死刪除和雌性核不育系的非轉基因種苗的繁殖,并進一步構建了水稻雌性不育系(FS)+雄性不育系(MS),即“FM系法(FM-Line)”雜交水稻制種技術新體系,為實現雜交水稻機械化高效制種提供了新的技術方案。
“FM系法”雜交水稻制種技術創新體系可有效解決目前雜交水稻種子生產面臨的高成本、低產量發展瓶頸。課題組利用先前發現并報道的完全敗育水稻雌性核不育自然突變體fst(Lee et al., 2002, 2013),經過多年的雜交選育,育成了具有不同遺傳背景的多個“云嶺”系列水稻雌性核不育系,為“FM系法”雜交水稻制種技術新體系的創建和應用提供了豐富的花粉供體材料。
在本研究中,課題組構建了用于轉基因水稻雌性育性互補的FST基因表達元件(FSTT)和用于轉基因篩除的苯達松除草劑敏感致死的功能性RNAi元件(p35S:: BTZ-RNAi),并將其緊密連鎖后導入水稻雌性核不育系中,成功創制了基因工程水稻雌性不育系,實現了非轉基因雌性核不育系種苗的繁殖。此外,課題組還進一步比較了在不同混栽比例和不同栽培模式下“FM系法”雜交水稻制種技術新體系的制種效率,結果表明:與傳統“條廂式”制種模式相比,“FM系法”通過隨機混栽種植模式的制種效率明顯提高。
該研究由我校稻作研究所植物分子育種實驗室完成,已畢業博士研究生李偉和郭效瓊為論文共同第一作者,李東宣教授和陳麗娟教授為共同通訊作者。該工作得到了國家重點研發項目、國家自然科學基金項目、云南省重點基金項目和“云嶺英才計劃”—云嶺高端外國專家專項的資助。
原文鏈接:https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2021.815401/full