中国水稻研究所研究员王克剑团队近日在杂交水稻育种领域取得重要进展——成功研发出克隆效率稳定超过99%、结实完全正常的一系法杂交水稻在线证劵放大平台，团队将其命名为“一系1号”。这项原创研究成果于7月21日刊发于国际学术期刊《Vita》。
图为团队创制的无融合生殖株系在试验田大群体种植下表现出的克隆效率与结实率情况。（科研团队供图）
专家表示，杂交水稻为我国乃至全球粮食安全作出了不可替代的贡献。然而，目前大面积应用的三系法和两系法杂交水稻，由于后代遗传分离，无法留种再用，每年必须依赖雄性不育系与恢复系重新进行人工制种，技术难度大、生产风险高，种子生产成本通常高达常规水稻种子的10倍以上。
2013年，王克剑团队启动“一系杂交稻探索计划”。一系法的核心目标是通过无融合生殖，让杂交作物产生基因保持不变的克隆种子，固定杂种优势，实现“一次杂交，代代可用”。2017年，团队成功构建首个杂交水稻无融合生殖体系，获得首颗杂交稻克隆种子，但彼时克隆效率仅5%左右，结实率也大幅下降。
常规稻和三系、两系、一系杂交稻制种对比。图片来源：Vita 生命微信公众号
经过数年持续攻关，团队近期取得关键突破：成功挖掘出水稻内源基因并命名为“华胥”（HUAXU）。团队研究表明，在杂交水稻卵细胞中异位表达华胥基因，能高效诱导孤雌生殖、产生单倍体后代。进一步与克隆配子策略相结合，所创制的多个无融合生殖株系均实现接近100%的克隆效率——在多个杂交稻品种、不同世代、不同种植群体和田间大群体条件下，克隆效率仍稳定维持在99%以上，同时产量保持正常水平。
图为团队创制的一系法杂交水稻在试验田种植情况。（科研团队供图）
“这一成果有望从根本上改变杂交稻依赖年年制种的传统模式在线证劵放大平台，为全球粮食安全提供新的技术支撑。”王克剑表示，从试验田到广泛落地应用仍面临诸多挑战。下一步，团队将开展安全性测试与稳定性评价，持续攻关优化。
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