植物自私基因首次被中国科学家发现：打破经典遗传规律 - Chinese版

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Chinese版 - 植物自私基因首次被中国科学家发现：打破经典遗传规律

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据《科技日报》11日报道，由中国农业科学院副院长万建民院士领衔的科研团队，在世
界上率先发现了水稻自私基因，并由此破解水稻杂种不育的机理。这是科学史上植物自
私基因首次被发现，证实了植物界同样存在不符合孟德尔遗传规律的非经典遗传现象。
相关研究成果近日在线发表于国际权威学术期刊《科学》上。
万建民介绍，所谓自私基因，是指双亲杂交后，父本或母本中能控制其自身的DNA片段
优先遗传给后代的、具有自私性质的基因；这不符合经典的“父、母基因均匀传递”的
孟德尔遗传规律。2017年，《科学》曾报道小鼠和线虫自私基因的非孟德尔遗传现象，
但植物中的相关报道迄今尚未见到。
万建民表示，籼稻和粳稻杂交比目前的杂交稻能进一步提高单产15%—30%，但籼粳杂种
会有近50%不结实，使其增产潜力严重受限。为此，万建民团队以亚洲栽培稻粳稻品种
和南方野生稻为研究材料，系统解析了野生稻与栽培稻间杂种不育问题和遗传特性：其
不育性受水稻自私基因位点qhms7的控制，并发现其包含三个紧密连锁的基因ORF1、
ORF2和ORF3。其中ORF1基因功能未知；ORF2基因的毒性蛋白起杀配子作用；而ORF3基因
的解毒蛋白则保护配子，使携带ORF3基因的花粉可育。这就破解了自私基因在维持植物
基因组的稳定性和促进新物种的形成中的分子机制，探讨了毒性—解毒分子机制在水稻
杂种不育上的普遍性。在此基础上，可利用基因编辑技术对具毒性功能的自私基因进行
编辑删除，创制能实现籼粳杂种优势的水稻新品种。

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