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日前，國際學術期刊《自然》（Nature）在線發表了山東農業大學教授段巧紅領銜的研究成果。該研究揭示了大白菜等十字花科蔬菜通過調控柱頭活性氧水平以維持種間生殖隔離的分子機理，并研發了打破遠緣雜交生殖隔離的育種技術，成功獲得了大白菜的種間、屬間遠緣雜交胚，開辟了遠緣雜交育種的新思路和新途徑，讓大白菜獲得了“擇偶”自由。

十字花科蔬菜是我國栽培最廣泛、食用量最多的蔬菜，種植面積約占蔬菜總面積的25%。餐桌上常見的大白菜、甘藍、芥菜、蘿卜等蔬菜，均屬十字花科。培育更加優質的十字花科蔬菜品種，事關“菜籃子”安穩，意義重大。

遠緣雜交育種是種質創新的重要途徑，能有效拓寬種質資源遺傳范圍。由于長期在野外生存進化，野生種具備抗病、抗蟲、抗逆等優異基因資源。通過遠緣雜交將其導入蔬菜栽培種的基因組，能有效提高蔬菜對病蟲害的抗性。但生殖隔離嚴重阻礙這一技術應用。

傳統遠緣雜交育種主要通過廣泛測交選擇雜交親本，費工、費力且雜交效率極低，甚至為零。“想要充分利用遠緣物種的優質基因資源，首先要對其調控機制進行系統解析。”段巧紅介紹，團隊研究發現，雌蕊柱頭上高水平活性氧是生殖隔離的關鍵因素。遠緣花粉刺激柱頭升高活性氧，或者阻止活性氧的下降，抑制遠緣花粉的生長，從而阻止了物種間的基因流動。

“通過我們研發的清除柱頭活性氧以打破十字花科蔬菜遠緣雜交障礙的育種技術，成功獲得了大白菜的種間、屬間雜交胚，為后續創制突破性新種質奠定了堅實基礎。”博士生楊琳說，目前該項育種技術正應用于十字花科蔬菜育種。

中國熱帶農業科學院院長黃三文說，該研究通過新技術將遠緣物種的優異基因資源導入栽培種，拓寬種質遺傳范圍，將極大地促進十字花科遠緣物種中優異基因資源的開發利用，為突破性種質的創制和新品種培育奠定堅實的基礎。該項研究對于其他作物的野生資源利用也提供了新思路。

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