“一步法”創制蕓薹屬作物細胞質雄性不育系

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近日，中國農業科學院蔬菜花卉研究所甘藍類蔬菜遺傳育種創新團隊開發了以父系單倍體誘導系介導細胞質替換，實現快速創制細胞質雄性不育系的新方法。相關研究結果發表在《自然—植物》（Nature Plants）上。

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青花菜不育系及其保持系。中國農科院蔬菜所供圖

包括甘藍類蔬菜在內的多種作物具有較強的雜種優勢，其雜交制種需要使細胞質雄性不育系控制母本花粉。而純合的細胞質雄性不育系通常依靠雜交后連續多代回交獲得，該育種過程周期長、投入高、效率低。

該研究利用基因編輯技術對一個編碼著絲粒組蛋白的基因進行修飾，獲得的青花菜突變體在作為母本進行雜交的情況下，能夠誘導產生父本單倍體。

研究進一步創制了含雄性不育細胞質的單倍體誘導系，通過與青花菜自交系進行雜交，可同時實現單倍體誘導和細胞質替換，獲得純合細胞質雄性不育系。

該研究解決了雜交作物育種中不育系培育周期長的技術難題，可大幅提升青花菜及其他十字花科作物育種效率。 

該研究得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金、中國農業科學院創新工程和國家現代農業產業技術體系的資助。