中国农业科学院作物科学研究所和南京农业大学的科研团队最近阐明了籼稻和粳稻杂种不育的分子机理，解开了水稻生殖隔离之谜。这项研究为利用不同亚种间的杂种优势培育高产水稻品种提供了重要的理论和技术支持。
据了解，该研究成果最近在国际期刊《细胞》上发表。中国工程院院士万建民介绍说，利用作物杂种优势是提高粮食产量的重要途径。在中国，北方主要种植粳稻，南方主要种植籼稻。自上世纪70年代以来，袁隆平院士开发的杂交水稻主要利用了籼稻亚种内的杂种优势，大幅增加了水稻产量。
万建民指出：“通常来说，亲缘关系越远，杂交优势越明显。如果能够培育出籼稻和粳稻间的超级杂交稻，据预测，产量可以比现有杂交水稻提高15%以上。如何充分利用亚种间的强大优势一直是育种家关注的问题。”
然而，籼稻和粳稻之间存在严重的生殖隔离，导致杂交种常常表现出不育现象，这是阻碍杂种优势利用的最大障碍之一。经过历时13年的研究，该团队首先在全基因组层面上鉴定了导致籼稻和粳稻杂种花粉不育的位点，并对其中一个位于第12号染色体上的主效位点进行了遗传分析。研究结果发现，该位点由两个基因紧密连锁而成，进一步深入解析了水稻杂种不育的分子机理，揭开了水稻生殖隔离之谜。
研究团队还同时分析了这对基因在水稻中的起源和分布。利用这项研究的发现，可以通过分子标记辅助选择等方法来规避花粉败育问题，进一步推进水稻亚种间的强大优势利用和高产品种的培育。
农业农村部党组成员、中国农科院院长吴孔明表示：“破解籼稻和粳稻亚种间的生殖隔离，将有望实现水稻单产的再次飞跃。这项成果让我们又向实现这一目标迈进了一大步。”他还表示，这是中国农科院集中力量解决基础前沿问题、面向国家需求的又一个重大成果。科研人员将继续瞄准世界科学前沿问题和育种生产实际问题，努力在种业科技原始创新以及关键基因、资源和技术等方面取得更大突破。