近日，中国水稻研究所水稻基因组编辑及无融合生殖研究创新团队通过整合山柳菊无融合生殖关键基因PpPAR与有丝分裂替代减数分裂模块，在杂交水稻中实现了稳定高效的克隆繁殖，为加快水稻无融合生殖技术的生产应用提供了新的解决方案。相关研究成果在线发表在《植物通讯(Plant Communications)》上。
山柳菊具有一种名为“无融合生殖”的特殊繁殖方式。2022年，荷兰科学家从山柳菊中锁定了关键候选基因PpPAR，该基因与蒲公英的孤雌生殖基因ToPAR结构和表达模式十分相似，但是该基因功能至今未得到有效验证。
研究团队将山柳菊的PpPAR基因导入杂交水稻“春优84”中，利用诱导产生纯合单倍体后代。13个独立株系中单倍体诱导率最高达1.5%，为快速创制纯合系提供了新途径。团队进一步引入有丝分裂替代减数分裂模块，使卵细胞跳过减数分裂直接进行有丝分裂，形成二倍体克隆种子，最终，Fix5无融合生殖株系的克隆效率在T0代最高达84.6%，且遗传稳定性在T1、T2代中保持良好。全基因组测序证实克隆种子100%保留亲本杂合性，成功固定了杂交优势。
该研究得到国家自然科学基金、中国农业科学院科技创新工程等项目资助。
