農業領域迎來一項重大科技進展：中國科學家在水稻中發現了“自私基因”！這是人類第一次在植物領域找到“自私基因”，將挑戰孟德爾遺傳規律，有望解決水稻雜種不育難題。找到它的是中國農業科學院副院長、中國工程院院士萬建民領銜的科研團隊。６月８日，該研究成果由國際學術期刊《科學》雜志（Ｓｃｉｅｎｃｅ）在線發表。成果由中國農業科學院與南京農業大學共同合作完成，研究得到中國農業科學院科技創新工程的支持。

　　孟德爾定律是以遺傳學家格里哥·孟德爾的名字來命名的著名定律，被認為是催生遺傳學誕生的基礎。該定律認為，后代繼承雙親每個基因兩個拷貝其中一個的概率是相等的，換言之，來自父母的基因，是均勻分配給孩子的，“孩子的某些特征應該一半像父親，一半像母親”。

　　而自私基因是指雙親雜交后，父本或母本中能控制其自身的ＤＮＡ片段優先遺傳給后代的基因。它使親本自身的遺傳信息能更多、更快地復制，并能更多地傳遞給子代，其遺傳不符合孟德爾遺傳規律。２０１７年，《科學》報道了小鼠和線蟲自私基因的非孟德爾遺傳現象。而此次是首次在植物中發現自私基因。

　　研究表明，水稻秈粳亞種間雜交稻比目前的雜交稻能進一步提高單產１５％－３０％，但秈粳雜種存在５０％的后代不育，嚴重制約了秈粳雜交稻產量的提高。研究團隊便以亞洲栽培稻粳稻品種和南方野生稻為研究材料，試著找出“控制水稻雜種不育”的因素。

　　歷時十多年之久，萬建民團隊終于找到自私基因系統：水稻雜種不育受“自私基因”位點ｑＨＭＳ７的控制，并發現其包含三個緊密連鎖的基因ＯＲＦ１、ＯＲＦ２和ＯＲＦ３。在從祖先野生稻到普通野生稻再到亞洲栽培稻的演化過程中，ＯＲＦ１一直被保留，ＯＲＦ２從沒有毒性功能逐步演變成有毒性功能，ＯＲＦ３是在普通野生稻中由ＯＲＦ１基因復制產生，并獲得解毒功能，在隨后的稻種馴化過程中被選擇傳遞到亞洲栽培稻品種。

　　研究表明，粳稻品種同時攜帶毒性的ＯＲＦ２和解毒的ＯＲＦ３，而南方野生稻只含有無毒性的ＯＲＦ２，在其雜種Ｆ１中，攜帶南方野生稻基因型的花粉因缺乏ＯＲＦ３保護而死亡，攜帶粳稻品種基因型的花粉因有ＯＲＦ３保護而存活，最終導致后代中沒有純合的南方野生稻基因型個體存在。

　　“深入了解水稻雜種不育的分子遺傳機理后，可以利用基因編輯技術實現秈粳交雜種優勢的有效利用，為秈粳亞種間雜交稻品種的培育提供基礎。”萬建民院士說。