一个国际团队已经成功地通过种子繁殖出一个商业杂交水稻品系作为无性系，效率为95%。这可以降低杂交水稻种子的成本，为全世界低收入农民提供高产、抗病的水稻品种。工作是出版12月27日，《自然通讯》。

农作物第一代杂交种通常表现出比亲本更高的性能，这一现象称为杂交活力。但如果杂交后代一起繁殖第二代，这种情况就不会持续。因此，当农民想要使用高性能杂交植物品种时，他们需要在每个季节购买新种子。

加利福尼亚大学植物科学系名誉副教授古尔德夫·库什说，水稻是世界上一半人口的主食作物，作为杂交水稻进行育种成本相对较高，产量提高约10%。这意味着世界上许多农民尚未从杂交水稻中受益，戴维斯。从1967年开始在国际水稻研究所工作，直到2002年退休到加州大学戴维斯分校，库什领导了创造水稻高产新品种的工作，并于1996年获得了世界粮食奖。

解决这一问题的一个办法是将杂交种作为无性系进行繁殖，这种无性系在一代又一代之间保持一致，而无需进一步繁殖。许多野生植物可以产生自己克隆的种子，这一过程称为无融合生殖。

库什说：“一旦你有了杂交种，如果你能诱导无融合生殖，那么你就可以每年种植它。”。

然而，将无融合生殖转移到主要作物上已被证明是很难实现的。

克隆杂交种子的第一步

2019年，由加州大学戴维斯分校植物生物学和植物科学系的文卡特桑·桑德雷桑教授和助理教授伊姆蒂亚斯·坎代领导的一个团队实现了水稻的无融合生殖，约30%的种子是无性系。

Sundaresan、Khanday和法国、德国和加纳的同事使用商业杂交水稻株系，目前克隆效率已达到95%，并表明该过程可以持续至少三代。

这一单步过程包括修改三个被称为MiMe的基因，使植物从减数分裂转变为有丝分裂，减数分裂是植物用来形成卵细胞的过程，而有丝分裂是细胞分裂为自身的两个拷贝。另一种基因修饰诱导无融合生殖。其结果是种子可以长成与亲本遗传相同的植物。

Khush说，这种方法将使种子公司能够更快、更大规模地生产杂交种子，并提供农民可以保存的种子，并在不同季节重新种植。

桑德雷森说：“30多年来，作物中的无融合生殖一直是全球研究的目标，因为它可以使杂交种子生产变得人人都能获得。”。

“由此带来的产量增加有助于满足日益增长的人口的全球需求，而无需将土地、水和化肥的使用增加到不可持续的水平。”

Sundaresan说，研究结果可以应用于其他粮食作物。特别是，水稻是包括玉米和小麦在内的其他谷类作物的遗传模型，它们共同构成了世界主要粮食作物。

库什回忆说，他在1994年组织了一次关于水稻无融合生殖育种的会议。当他于2002年回到加州大学戴维斯分校时，他把会议记录的副本交给了桑得雷森。

“这是一个长期的项目。”他说。

论文的其他合著者：奥罗尔·弗内特、多纳尔多·梅纳德、德尔芬·梅利特、奥利维尔·吉伯特、罗南·里瓦伦、安妮·塞西莉·梅尼尔、朱利安·弗鲁因、詹姆斯·塔勒鲍斯、达芬·奥特兰、奥利维尔·勒布兰科和埃曼纽尔·吉德尔多尼、法国国际研究与发展协会和蒙彼利埃大学；德国科隆马克斯·普朗克植物育种研究所Lian Qichao和Raphael Mercier；Matilda Bissah，CSIR植物遗传资源研究所，加纳；和加州大学戴维斯分校的凯尔·香克尔。库什不是这篇新论文的作者。

这项工作得到了创新基因组研究所和弗朗西·伯克利基金的部分资助。

注：本文由院校官方新闻直译，仅供参考，不代表指南者留学态度观点。