雄性不育基因克隆：解决杂交小麦规模制种难题

　　杂种优势利用是今后大幅度提高小麦生产水平的重要途径，亦是世界百年科学难题，在2016年第七届世界作物科学大会上被国际同行称为作物科学领域的“最后的前沿”。

　　过去5年，中国科学家不断攻克杂交小麦的技术壁垒，比如北京市农林科学院杂交小麦研发团队就率先打通以原创二系法为核心的杂交小麦全产业链，加速推进杂交小麦产业高质量发展，引领了世界杂交小麦研究与应用的发展方向。

　　“经过几十年自主创新和不懈拼搏，中国科学家已经占据了全球小麦杂种优势研发高地，牢牢把住了中国小麦高端种业主动权。中国杂交小麦成为了中国现代农业技术走出去的靓丽名片。”北京市农林科学院研究员，北京杂交小麦工程技术研究中心主任、首席专家赵昌平在接受科技日报记者采访时表示。

　　小麦雄性不育突变体筛选始于几十年前，目前已经筛选到至少5个核基因编码的雄性不育突变体，被命名为Ms1—Ms5。其中Ms1和Ms5是隐性突变体，Ms2、Ms3和Ms4是显性突变体。克隆控制小麦雄性不育基因是利用雄性不育系规模化制备杂交小麦种子的关键。由于Ms2突变体的显性属性决定了它可以用于小麦育种并成为一个重要育种工具，但它很难用于规模化小麦杂交制种。为此，小麦隐性雄性不育突变体基因的克隆对创制规模化小麦杂交制种体系极为关键。

　　“十三五”期间，我国小麦科学家在国际上首次克隆小麦雄性不育基因Ms1。他们首先根据小麦基因组巨大和复杂的特点建立了一种结合基因组学分析的MutMap和传统图位克隆的新方法，并利用该方法成功克隆了Ms1基因。

　　“小麦雄性不育基因的克隆为构建稳定、高效、规模化的杂交小麦制种技术奠定了基础，为我国杂交小麦体系构建和成功利用不育系实现小麦杂种优势大面积应用提供了支撑，对于抢占杂交小麦国际种业制高点具有产业价值。”北京市农林科学院杂交小麦中心副研究员张胜全说。

　　经过20余年不懈攻关，我国实现了小麦杂种优势利用研究由“跟跑者”向“引领者”的全面跃升。

　　“在主要粮食的杂交作物中，只有杂交小麦至今尚未实现产业化开发，产业潜力巨大，预计每年可创造市场价值300亿—500亿元，国内市场约50亿元/年，同时，杂交小麦的广泛应用还可大幅度减少农业用水和化肥投入。”赵昌平表示，目前我国杂交小麦的应用现状相当于杂交水稻上世纪80年代初期的状况，未来10年将是我国杂交小麦产业推进、实现跨越式发展的重要机遇期。