近日，中國水稻研究所基因組編輯及無融合生殖創新團隊將無融合生殖雜交水稻材料繁殖至第4代，從植株表型、基因組、甲基化、轉錄組和亞基因組轉錄等層面比較了不同世代克隆材料，證實了無融合生殖雜交稻在不同世代間的遺傳穩定性，為未來人工無融合生殖體系在作物中應用奠定了理論基礎。相關研究成果在線發表在《植物通訊（Plant Communications）》上。
2019年，該團隊在雜交稻中建立了人工無融合生殖體系，實現了雜合基因型的固定，首次獲得了雜交稻的克隆種子，證明了雜交稻進行自留種的可行性。但是，目前尚不清楚人工無融合生殖雜交稻的優異性狀能否在不同世代間穩定遺傳。而這一問題的解決是未來無融合生殖雜交稻走向生產應用的重要前提。
研究人員用連續四個水稻種植季將人工無融合生殖雜交水稻材料加代繁殖至第3代，然後藉助流式細胞儀鑑定了第0代、第1代、第2代和第3代無融合生殖雜交水稻材料植株結實種子的倍性。結果發現，每個世代雜交水稻植株均保持了無融合生殖特性。接著，研究人員重點聚焦同一季節種植的不同世代二倍體克隆植株，考察了抽穗期、分櫱數、株高、穗長、每穗粒數、千粒重等重要農藝性狀，發現它們表型相似。因此，在植株表型上，克隆植株後代保持了雜種子1代的優勢表型。隨後，研究人員分別從全基因組、甲基化、轉錄組、亞基因組轉錄表達等分子層面揭示了無融合生殖體系的遺傳穩定性。
圖1 繁殖獲得多世代雜交水稻克隆植株
圖2 不同世代雜交水稻植株比較
該研究得到國家自然科學基金、中國農業科學院青年創新專項、海南省崖州灣種子實驗室等項目的支持。